Управление электродвигателем с контактором
Когда реле используется для переключения большого количества электроэнергии через контакты, оно обозначается специальным именем: контактор. Контакторы обычно имеют несколько контактов, и эти контакты обычно (но не всегда) нормально разомкнуты, так что питание нагрузки отключается, когда катушка отключается. Возможно, наиболее распространенным промышленным применением контакторов является управление электродвигателями.
Три верхних контакта переключают соответствующие фазы входного трехфазного переменного тока, как правило, не менее 480 вольт для двигателей мощностью 1 л.с. или выше. Самый низкий контакт - это «вспомогательный» контакт, который имеет номинальный ток намного ниже, чем у больших контактов питания двигателя, но приводится в действие тем же якорем, что и контакты питания. Вспомогательный контакт часто используется в логической цепи реле или для какой-либо другой части схемы управления двигателем, как правило, вместо 120 В переменного тока вместо напряжения двигателя.
При необходимости один контактор может иметь несколько вспомогательных контактов, нормально разомкнутых или нормально закрытых. Три устройства с «противостоящими вопросительным знакам» последовательно с каждой фазой, идущей к двигателю, называются перегрузочными обогревателями. Каждый элемент «нагреватель» представляет собой низкопрочную полосу металла, предназначенную для нагрева, когда двигатель потребляет ток. Если температура любого из этих нагревательных элементов достигает критической точки (что эквивалентно умеренной перегрузке двигателя), нормально замкнутый контакт выключателя (не показан на схеме) будет открыт. Этот нормально замкнутый контакт обычно соединен последовательно с катушкой реле, так что когда он открывается, реле автоматически отключается, тем самым отключая питание двигателя.
Нагреватели перегрузки предназначены для обеспечения максимальной токовой защиты для больших электродвигателей, в отличие от автоматических выключателей и предохранителей, которые служат основной цели обеспечения максимальной токовой защиты силовых проводов.
Функция перегрузки нагревателя часто неправильно понимается. Они не являются предохранителями; то есть не их функция сжигания открыта и непосредственно нарушает схему, как это предусмотрено предохранителем.
Скорее, нагреватели перегрева предназначены для термической имитации характеристик нагрева конкретного электродвигателя, который должен быть защищен. Все двигатели имеют тепловые характеристики, в том числе количество тепловой энергии, создаваемой резистивной диссипацией (I 2 R), теплопередающие характеристики тепла, «проводимые» в охлаждающую среду через металлическую раму двигателя, физическую массу и удельную теплоту материалы, составляющие двигатель, и т. д.
Эти характеристики имитируются нагревателем перегрузки в миниатюрной шкале: когда двигатель нагревается до своей критической температуры, нагреватель нагревается до его критической температуры, в идеале с той же скоростью и кривой захода на посадку. Таким образом, контакт перегрузки при измерении температуры нагревателя с помощью термомеханического механизма будет воспринимать аналог реального двигателя. Если контакт перегрузки отключается из-за чрезмерной температуры нагревателя, это будет признаком того, что реальный двигатель достиг своей критической температуры (или, если бы это произошло за короткое время). После отключения нагреватели должны остывать с той же скоростью и приближаться к кривой, что и реальный двигатель, чтобы они указывали точную долю теплового состояния двигателя и не позволяли возобновлять подачу питания до тех пор, пока двигатель не будет действительно готовый к запуску снова.
Контактор для трехфазного электродвигателя, установленного на панели как часть электрической системы управления
Здесь показан контактор для трехфазного электродвигателя, установленного на панели как часть электрической системы управления на муниципальной установке по очистке воды:
Трехфазная переменная мощность 480 вольт поступает на три нормально разомкнутых контакта в верхней части контактора через винтовые клеммы с маркировкой «L1», «L2» и «L3» (клемма «L2» скрыта за квадратом - образная схема «демпфера», подключенная к контактам катушки контактора). Питание двигателя выходит из блока нагревателя перегрузки в нижней части этого устройства через винтовые клеммы с маркировкой «T1», «T2» и «T3».
Сами элементы перегрузочного нагревателя представляют собой черные квадратные блоки с меткой «W34», указывающие на конкретный тепловой отклик для определенной мощности и температуры электродвигателя. Если бы заменить электродвигатель с разной мощностью и / или температурным номиналом на тот, который в настоящее время находится в эксплуатации, блоки нагревателя перегрузки должны быть заменены блоками, имеющими тепловой отклик, подходящий для нового двигателя. Производитель двигателя может предоставить информацию о соответствующих нагревательных устройствах для использования.
Белая кнопка, расположенная между линейными нагревателями «T1» и «T2», служит для того, чтобы вручную повторно установить нормально замкнутый контакт переключателя в нормальное состояние после отключения от чрезмерной температуры нагревателя. Проводные соединения с контактом переключателя «перегрузка» можно увидеть в правом нижнем углу фотографии, рядом с надписью «NC» (нормально закрытой). В этом конкретном блоке перегрузки небольшое «окно» с меткой «Tripped» указывает на состояние срабатывания с помощью цветного флага. На этой фотографии нет «сработавшего» состояния, и индикатор становится ясным.
В качестве сноски нагревательные элементы могут использоваться в качестве шунтирующего резистора с сырым током для определения того, будет ли электродвигатель тянуть ток при закрытии контактора. Могут быть моменты, когда вы работаете над цепью управления двигателем, где контактор расположен далеко от самого двигателя. Как вы узнаете, потребляет ли двигатель мощность при контакте катушки контактора и притягивании арматуры? Если обмотки двигателя разожжены, вы можете посылать напряжение на двигатель через контакты контактора, но все равно иметь нулевой ток и, следовательно, не двигаться с вала двигателя.
Измерение милливольвера по каждому нагревательному элементу
Если амперметр зажимного устройства недоступен для измерения тока линии, вы можете взять свой мультиметр и измерить милливольт на каждом нагревательном элементе: если ток равен нулю, напряжение на нагреватель будет равно нулю (если только нагревательный элемент не открыт, и в этом случае напряжение на нем будет большим); если через эту фазу контактора будет ток, идущий к двигателю, вы будете считывать определенное милливольтное напряжение через этот нагреватель:
Это особенно полезный трюк, который можно использовать для поиска и устранения неисправностей трехфазных двигателей переменного тока, чтобы убедиться, что одна фазовая обмотка открыта или отключена, что приведет к быстро разрушающему состоянию, известному как «однофазное». Если одна из линий, несущих мощность на двигателе открыта, он не будет пропускать через него ток (как указано показанием 0.00 мВ через его нагреватель), хотя другие две линии будут (как указано небольшим количеством напряжения, падающего через соответствующие нагреватели).
Обзор
- Контактор представляет собой большое реле, обычно используемое для переключения тока на электродвигатель или другую мощную нагрузку.
- Большие электродвигатели могут быть защищены от перегрузки по току при использовании перегрузочных нагревателей и перегрузочных контактов. Если нагреватели с последовательным подключением нагреваются от чрезмерного тока, нормально разомкнутый контакт перегрузки будет разомкнут, отключив питание контактора на двигатель.