Среди множества электротехнических устройств электромагнитные контакторы переменного тока представляют достаточно многочисленную группу. Устройства данного типа отличаются высокой частотой включений/отключений, а также отличной нагрузочной способностью коммутаций силовых цепей. Например, на типичных представителях трехполюсных контакторов – магнитных пускателях производится электропитание силовых электрических двигателей. Они способны выдерживать пусковые токи, величины которых много выше при пуске электродвигателя, нежели значения номинальных токов.
Устроены контакторы по принципу электромагнитных реле и представлены контактными группами, состоящими из силовых контактов, а также узлами электромагнитных приводов, обеспечивающих замыкание контактных групп. В упрощенном понимании магнитный привод электромагнитных пускателей представляет собой магнитопровод состоящий из двух частей помещенных в катушку электромагнита. Возврат якоря электромагнита, механически связанного с группой подвижных контактов, в исходное положение обеспечен пружиной. Помимо приведенного электромагнитного механизма устройство включает:
- группы неподвижных контактов (входных и выходных);
- специальные камеры, гасящие электрическую дугу в момент размыкания контактов;
- диэлектрический корпус, обеспечивающий безопасную работу устройства.
Наличие вспомогательных контактов позволяет упростить схемы включения контакторов, дублируя пусковые кнопки контактами сработавшего пускателя.
Современные контакторы выпускаются в различных исполнениях, включая модульный вариант, устанавливаемый на DIN-рейку. Применение модульных контакторов более распространено за счет универсальности монтажа и подключения модульного электромагнитного пускателя.
Теперь попробуем ответить на вопрос, вынесенный в заголовок этой статьи.
Ток удержания – в чем смысл
Дистанционная коммутация электрических силовых потребителей по слаботочным цепям управления, безусловно, главное достоинство электромагнитных контакторов. Однако в отличие от обычных электромагнитных реле, рассчитанных на кратковременное включение, контакторы могут находиться во включенном состоянии продолжительное время. Возможно это благодаря так называемому току удержания, величина которого значительно ниже тока срабатывания. За счет чего происходит эта разница и в чем смысл тока удержания, попробуем разобраться.
Нажимая кнопку «Пуск» мы подаем на электромагнитную катушку пускателя управляющее напряжение. Поскольку магнитопровод разомкнут, индуктивная составляющая полного сопротивления цепи на момент замыкания имеет минимальное значение. Разумеется, преобладает недостаточно высокое активное сопротивление электромагнитной катушки, что и определяет высокий ток в начальный момент срабатывания.
По мере включения якорь втягивается внутрь катушки и индуктивная составляющая полного сопротивления возрастает, достигая максимального значения в момент смыкания половинок магнитопровода. Полное сопротивление при замкнутом магнитопроводе достигает максимального значения, что в свою очередь минимизирует ток через катушку электромагнита контактора. Это и есть ток удержания, позволяющий фиксировать контакты в замкнутом состоянии при минимальном собственном энергопотреблении. Обмотка катушки практически не греется и позволяет находиться в замкнутом состоянии контактору часами.
Электромагнитного поля, создаваемого током удержания вполне достаточно, чтобы создавать усилие, превосходящее упругость пружины. После разрыва цепи при снятии управляющего напряжения ток удержания прерывается, и возвратная пружина размыкает магнитопровод вместе с контактной группой. После отключения силовой части цепи электропитания контактор снова готов к работе. Таким образом, ток удержания существенно упрощает работу контактора, снижает его энергопотребление и делает применение устройства более привлекательным.
Рейтинг
статьи