Il dispositivo e il principio di funzionamento dei contattori di corrente elettrica

I contattori elettromagnetici (KM), diffusi nell'ingegneria elettrica, sono dispositivi speciali in grado di commutare grandi correnti. Una caratteristica di questi dispositivi di potenza è la capacità di controllare le correnti di carico tramite circuiti che non sono strutturalmente correlati al carico commutato. Per comprendere l'essenza dei processi che si verificano nei contattori, è necessario familiarizzare con il principio del loro funzionamento.

Design e principio di funzionamento

La principale differenza tra il contattore elettromagnetico a 220/380 Volt di altri dispositivi di commutazione è l'uso nel circuito di controllo di una parte della tensione che deve essere commutata. Il modo più semplice per comprendere questa differenza è familiarizzare con il dispositivo di un tipico CM. Questo dispositivo di alimentazione è costituito dai seguenti gruppi e parti principali:

• Contatti di potenza che forniscono corrente direttamente all'utenza o all'impianto elettrico.
• Un insieme di molle utilizzate come carico aerodinamico in una struttura.
• Traversa in plastica collegata ad un'armatura mobile e utilizzata per il fissaggio di ponticelli di contatto.
• Una bobina elettromagnetica che controlla la posizione della traversa e cambia lo stato del contattore con il suo aiuto.

Gli stessi contatti commutati sono realizzati in leghe di rame, il che garantisce un'elevata conduttività elettrica e affidabilità.

Dopo aver applicato la tensione all'elettromagnete, l'armatura si sposta verso il basso sotto l'influenza del campo e attrae la traversa con contatti nella stessa direzione. Le parti mobili del contattore fissate su di esso vengono chiuse con punti fissi, creando un circuito di flusso per la corrente. Quando la tensione viene rimossa dall'elettromagnete, l'armatura ritorna al suo stato originale sotto l'azione della molla e i contatti si aprono. Per l'arresto di emergenza, ha uno speciale interruttore a pulsante installato nella catena di commutazione aggiuntiva.

Il principio di funzionamento di un dispositivo di commutazione aiuta a capire in che modo i contattori differiscono dai relè o da qualsiasi altro dispositivo di commutazione: relè e contattori sono progettati per correnti di diverse grandezze, che differiscono di decine o addirittura centinaia di volte.

Differenze tra contattori e avviatori magnetici

In termini di funzionalità, questi due dispositivi non sono diversi. Consentono la commutazione di circuiti di potenza e includono da due (contattore monofase) a quattro contatti "potenti". La differenza inizia ad apparire quando si considerano le seguenti caratteristiche di questi dispositivi:

• dimensioni e peso del dispositivo;
• progettazione della zona di commutazione dei contatti;
• appuntamento diretto.

Gli avviatori magnetici sono comunemente chiamati "contattori piccoli" per indicare la loro differenza di dimensioni e peso. Ma la questione non si limita a questo, poiché non si tiene conto del fatto che le coppie di contattori hanno camere speciali per l'estinzione dell'arco. Grazie a questi elementi dell'alloggiamento, il contattore elettrico non ne ha uno in quanto tale, esso stesso viene installato in stanze chiuse a chiave senza accesso da parte di persone non autorizzate.

I contatti di potenza dell'avviatore magnetico sono coperti da coperture di plastica affidabili, ma non hanno camere di estinzione. In questo caso, i dispositivi stessi sono installati in un circuito con un valore limitato della corrente commutata. Da qui la terza differenza tra i dispositivi, che consiste nel loro scopo.

Il contattore trifase può essere installato in qualsiasi linea di alimentazione, fornendo connessione e disconnessione affidabile di qualsiasi carico.Gli avviatori magnetici sono tradizionalmente utilizzati per commutare i circuiti di controllo dei motori a induzione e sono in grado di avviarli in varie modalità, inclusa la retromarcia.

Marcatura e tipi

Per distinguere tra i singoli modelli di contattori trifase e monofase, viene utilizzato il seguente simbolo o contrassegno: KT (KTP) - X1 X2 X3 X4 C (A o B) X5. Vengono decifrati come segue:

• la prima icona corrisponde al numero di serie (60 o 70);
• il secondo - le dimensioni del contattore dalla seguente riga: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6№;
• X3 è il numero totale di poli (2, 3, 4 o 5);
• X4 (lettere A, B o C) indicano le specificità della serie in termini di caratteristiche dei contatti di commutazione;
• X5 è un indicatore delle prestazioni climatiche: U3, UHL o T3.

Vari tipi di dispositivi contattori sono classificati secondo i seguenti criteri:

• dispositivi di protezione disponibili e tensione di esercizio (220 o 380 volt);
• metodo di attuazione del contatto;
• il numero di contatti nel gruppo di potenza.

Quasi tutti i modelli di contattori sono dotati di relè termici a stato solido che aprono il circuito di carico in caso di sovracorrente, come uno sgancio dell'interruttore. Dopo aver scollegato i contatti e raffreddato l'interruttore di protezione, è necessario riabilitare il dispositivo al funzionamento. In base alla tensione di alimentazione del dispositivo stesso, la loro bobina può essere progettata sia per 220 che per 380 volt.

In pratica esistono contattori in corrente continua, così detti in base al tipo di azione di controllo. Un tipico esempio è un contattore a 12 Volt CC.

La natura del funzionamento dei contatti

Per la natura della chiusura, si distinguono i seguenti tipi di contattori:

• Dispositivi connessi direttamente con un solo gruppo di contatti di potenza. Funzionano solo per l'accensione e lo spegnimento e hanno protezione da sovraccarico o cortocircuito.
• Strumenti reversibili dotati di due gruppi. Con il loro aiuto, è possibile correggere il circuito per l'accensione del carico, ad esempio modificando la sequenza delle fasi.
• Dispositivi con un numero limitato di commutazioni: solo in chiusura o solo in apertura.

Quest'ultimo tipo viene utilizzato quando è necessario controllare due impianti elettrici in antifase. In questa modalità, uno di essi è collegato alla linea e il secondo è diseccitato in modo sincrono con esso.

Numero di contatti

In base al numero di contatti del gruppo di potenza, i dispositivi sono suddivisi nelle seguenti tipologie:

• Dispositivi a 2 contatti per circuiti monofase;
• Dispositivi a 3 contatti che commutano solo i gruppi di fase, lo zero su di essi non si avvia;
• con quattro o più contatti in gruppi di potenza.

Un gruppo di commutazione è inteso come un insieme di contatti normalmente chiusi o normalmente aperti.

Quest'ultimo tipo di prodotti viene utilizzato molto raramente, solo in schemi di connessione speciali.

Quando si considerano le varietà di dispositivi di questa classe, non si può non menzionare le controparti moderne rappresentate dai contattori CA a tiristori. In questi dispositivi, i contatti puramente meccanici sono sostituiti da transizioni elettroniche caratteristiche dei contattori a semiconduttore.

Autoconnessione

Prima di installare un contattore monofase in un armadio su una guida DIN e collegarlo da soli, assicurarsi di prestare attenzione alla presenza di due catene nel circuito. Uno di questi è il potere e il secondo è il segnale, attraverso il quale è possibile controllare il funzionamento del dispositivo. Affinché questa catena funzioni, dopo aver installato il dispositivo nell'armadio, sarà necessario fornire alimentazione ai suoi contatti, tradizionalmente indicati come A1 e A2. Vengono forniti esattamente con la tensione per la quale è progettata la bobina del contattore.

Il circuito di potenza commutata è collegato ai terminali posti nella parte inferiore del dispositivo e solitamente indicati dai simboli T1, T2, T3. Grazie alla loro presenza è possibile realizzare uno schema elettrico del contattore trifase.Con questa inclusione, puoi controllare i circuiti di alimentazione che fanno parte di qualsiasi unità di generazione di energia, inclusi i generatori eolici e diesel. Anche il tipo di tensione che generano è irrilevante.

Gravi malfunzionamenti

I possibili guasti dei contattori includono il guasto della bobina di controllo magnetica, nonché la combustione e il guasto dei contatti di commutazione stessi. Nel primo caso, l'unica via d'uscita possibile è sostituire la bobina con un nuovo campione funzionante. Se i contatti bruciano, puoi provare a ripristinarli pulendo leggermente le aree danneggiate, prima con una lima e poi con una carta vetrata fine. Tuttavia, una tale operazione "cosmetica" non è una via d'uscita. Prima o poi, l'utente dovrà sostituire i contatti bruciati con nuovi (backup) o campioni prelevati da un altro dispositivo.