Khởi động từ | Contactors

Wiki về Khởi động từ | Contactors

Trong thử nghiệm bán dẫn, contactor cũng có thể được gọi là ổ cắm chuyên dụng kết nối thiết bị đang thử nghiệm. Trong các ngành công nghiệp chế biến, contactor là một bình chứa nơi hai luồng tương tác, ví dụ, không khí và chất lỏng. Xem contactor khí-lỏng. Đối với các mục đích sử dụng khác, hãy xem Contactor (định hướng).

Contactor là một công tắc điều khiển bằng điện được sử dụng để chuyển mạch mạch điện. Contactor thường được điều khiển bởi một mạch có mức công suất thấp hơn nhiều so với mạch chuyển mạch, chẳng hạn như nam châm điện cuộn dây 24 vôn điều khiển công tắc động cơ 230 vôn.

Không giống như rơle mục đích chung, contactor được thiết kế để kết nối trực tiếp với các thiết bị tải dòng điện cao. Rơle có xu hướng có công suất thấp hơn và thường được thiết kế cho cả ứng dụng thường đóng và thường mở. Các thiết bị chuyển mạch hơn 15 ampe hoặc trong các mạch có công suất định mức hơn vài kilowatt thường được gọi là contactor. Ngoài các tiếp điểm phụ trợ dòng điện thấp tùy chọn, contactor hầu như chỉ được lắp các tiếp điểm thường mở ("dạng A"). Không giống như rơle, contactor được thiết kế với các tính năng để kiểm soát và ngăn chặn hồ quang sinh ra khi ngắt dòng điện động cơ lớn.

Không giống như máy cắt mạch, contactor không nhằm mục đích ngắt dòng điện ngắn mạch. Contactor có nhiều loại, từ loại có dòng điện ngắt vài ampe đến hàng nghìn ampe và 24 V DC đến nhiều kilovolt. Kích thước vật lý của contactor dao động từ một thiết bị đủ nhỏ để nhấc bằng một tay đến các thiết bị lớn có cạnh khoảng một mét (yard).

Contactor được sử dụng để điều khiển động cơ điện, đèn chiếu sáng, hệ thống sưởi ấm, cụm tụ điện, máy bay hơi nhiệt và các tải điện khác.
 

Cấu tạo

Một contactor có ba thành phần
Các tiếp điểm là bộ phận dẫn dòng điện của contactor. Bao gồm các tiếp điểm nguồn, tiếp điểm phụ và lò xo tiếp điểm. Vật liệu tiếp điểm được lựa chọn để có độ dẫn điện cao, độ bền cơ học và độ ổn định khi hồ quang và oxy hóa. Các kim loại thường được sử dụng bao gồm hợp kim vonfram, molypden, đồng và các kim loại khác. Ví dụ, contactor mạch động cơ có thể sử dụng các tiếp điểm làm bằng bạc có thêm oxit cadmium để cải thiện độ bền và khả năng chống hồ quang.

Nam châm điện (hay "cuộn dây") cung cấp lực đẩy để đóng các tiếp điểm. Vỏ bọc là khung chứa các tiếp điểm và nam châm điện. Vỏ bọc được làm bằng vật liệu cách điện như Bakelite, Nylon 6 và nhựa nhiệt rắn để bảo vệ và cách điện các tiếp điểm và cung cấp một số biện pháp bảo vệ chống lại việc nhân viên chạm vào các tiếp điểm. Contactor khung mở có thể có thêm một vỏ bọc để bảo vệ khỏi bụi, dầu, nguy cơ nổ và thời tiết.

Các vụ nổ từ tính sử dụng các cuộn dây nổ để kéo dài và di chuyển hồ quang điện. Chúng đặc biệt hữu ích trong các mạch điện DC. Hồ quang AC có các giai đoạn dòng điện thấp, trong đó hồ quang có thể được dập tắt tương đối dễ dàng, nhưng hồ quang DC có dòng điện cao liên tục, do đó, việc dập tắt chúng đòi hỏi hồ quang phải được kéo dài hơn so với hồ quang AC có cùng dòng điện. Sự bùng nổ từ tính trong contactor Albright trong hình (được thiết kế cho dòng điện DC) gấp đôi dòng điện mà contactor có thể ngắt, tăng từ 600 A lên 1.500 A.

Đôi khi, một mạch tiết kiệm cũng được lắp đặt để giảm công suất cần thiết để giữ cho contactor đóng; một tiếp điểm phụ giúp giảm dòng điện cuộn dây sau khi contactor đóng. Cần một lượng điện lớn hơn một chút để đóng contactor ban đầu so với lượng điện cần thiết để giữ cho contactor đóng. Một mạch như vậy có thể tiết kiệm một lượng điện đáng kể và cho phép cuộn dây được cấp điện mát hơn. Mạch tiết kiệm gần như luôn được áp dụng trên các cuộn dây contactor một chiều và trên các cuộn dây contactor xoay chiều lớn.

Một contactor cơ bản sẽ có một đầu vào cuộn dây (có thể được điều khiển bởi nguồn cung cấp AC hoặc DC tùy thuộc vào thiết kế của contactor). Cuộn dây vạn năng (được điều khiển bởi cả AC và DC) cũng có sẵn trên thị trường hiện nay.[3] Cuộn dây có thể được cấp điện ở cùng điện áp với động cơ mà contactor đang điều khiển hoặc có thể được điều khiển riêng với điện áp cuộn dây thấp hơn phù hợp hơn để điều khiển bằng bộ điều khiển lập trình và thiết bị dẫn hướng điện áp thấp hơn. Một số contactor có cuộn dây nối tiếp được kết nối trong mạch động cơ; những cuộn dây này được sử dụng, ví dụ, để điều khiển tăng tốc tự động, trong đó giai đoạn điện trở tiếp theo không bị cắt cho đến khi dòng điện của động cơ giảm xuống.
 

Nguyên lý hoạt động

Khi dòng điện chạy qua nam châm điện, một từ trường được tạo ra, từ trường này sẽ hút lõi chuyển động của contactor. Ban đầu, cuộn dây nam châm điện sẽ hút nhiều dòng điện hơn, cho đến khi độ tự cảm của nó tăng lên khi lõi kim loại đi vào cuộn dây. Tiếp điểm chuyển động được đẩy bởi lõi chuyển động; lực do nam châm điện tạo ra giữ các tiếp điểm chuyển động và cố định lại với nhau. Khi cuộn dây contactor bị mất điện, trọng lực hoặc lò xo sẽ ​​đưa lõi nam châm điện trở về vị trí ban đầu và mở các tiếp điểm.

Đối với contactor được cấp điện bằng dòng điện xoay chiều, một phần nhỏ của lõi được bao quanh bằng cuộn dây che chắn, làm chậm một chút từ thông trong lõi. Hiệu ứng này là làm trung bình hóa lực kéo luân phiên của từ trường và do đó ngăn lõi không bị rung ở tần số gấp đôi tần số đường dây.

Do hồ quang và hư hỏng tiếp theo xảy ra ngay khi các tiếp điểm mở hoặc đóng, contactor được thiết kế để mở và đóng rất nhanh; thường có một cơ chế điểm tới hạn bên trong để đảm bảo hành động nhanh chóng.

Tuy nhiên, việc đóng nhanh có thể dẫn đến tăng độ nảy tiếp điểm gây ra các chu kỳ đóng mở không mong muốn bổ sung. Một giải pháp là có các tiếp điểm phân nhánh để giảm thiểu độ nảy tiếp điểm; hai tiếp điểm được thiết kế để đóng đồng thời, nhưng nảy vào các thời điểm khác nhau để mạch không bị ngắt kết nối tạm thời và gây ra hồ quang.

Một kỹ thuật khác để cải thiện tuổi thọ của tiếp điểm là lau tiếp điểm; các tiếp điểm di chuyển qua nhau sau lần tiếp xúc đầu tiên để lau sạch mọi chất bẩn.
 

Ức chế hồ quang

Nếu không có biện pháp bảo vệ tiếp điểm đầy đủ, hồ quang dòng điện xảy ra sẽ gây ra sự xuống cấp đáng kể của các tiếp điểm, khiến chúng bị hư hỏng đáng kể. Hồ quang điện xảy ra giữa hai điểm tiếp xúc (điện cực) khi chúng chuyển từ trạng thái đóng sang trạng thái mở (hồ quang ngắt) hoặc từ trạng thái mở sang trạng thái đóng (hồ quang tạo). Hồ quang ngắt thường có năng lượng lớn hơn và do đó có tính phá hủy cao hơn.

Nhiệt lượng do hồ quang điện tạo ra rất cao, cuối cùng khiến kim loại trên tiếp điểm di chuyển theo dòng điện. Nhiệt độ cực cao của hồ quang (hàng chục nghìn độ C) làm nứt các phân tử khí xung quanh, tạo ra ôzôn, cacbon monoxit và các hợp chất khác. Năng lượng hồ quang từ từ phá hủy kim loại tiếp xúc, khiến một số vật liệu thoát ra không khí dưới dạng các hạt mịn. Hoạt động này khiến vật liệu trong các tiếp điểm bị phân hủy theo thời gian, cuối cùng dẫn đến hỏng thiết bị. Ví dụ, một tiếp điểm được áp dụng đúng cách sẽ có tuổi thọ từ 10.000 đến 100.000 lần hoạt động khi chạy bằng nguồn điện; tuổi thọ này thấp hơn đáng kể so với tuổi thọ cơ học (không có nguồn điện) của cùng một thiết bị có thể vượt quá 20 triệu lần hoạt động.

Hầu hết các tiếp điểm điều khiển động cơ ở điện áp thấp (600 vôn trở xuống) là tiếp điểm ngắt khí; không khí ở áp suất khí quyển bao quanh các tiếp điểm và dập tắt hồ quang khi ngắt mạch. Bộ điều khiển động cơ AC điện áp trung bình hiện đại sử dụng tiếp điểm chân không. Tiếp điểm AC điện áp cao (lớn hơn 1.000 vôn) có thể sử dụng chân không hoặc khí trơ xung quanh các tiếp điểm. Tiếp điểm DC điện áp cao (lớn hơn 600 V) vẫn dựa vào không khí bên trong máng hồ quang được thiết kế đặc biệt để ngắt năng lượng hồ quang. Đầu máy điện cao thế có thể được cách ly khỏi nguồn cung cấp trên cao của chúng bằng các cầu dao điện gắn trên mái được kích hoạt bằng khí nén; cùng một nguồn cung cấp khí có thể được sử dụng để "thổi bay" bất kỳ hồ quang nào hình thành.
 

Xếp hạng

Các tiếp điểm được xếp hạng theo dòng tải thiết kế trên mỗi tiếp điểm (cực), dòng điện chịu lỗi tối đa, chu kỳ hoạt động, tuổi thọ thiết kế, điện áp và điện áp cuộn dây. Một tiếp điểm điều khiển động cơ mục đích chung có thể phù hợp với nhiệm vụ khởi động nặng trên các động cơ lớn; các tiếp điểm được gọi là "mục đích xác định" được điều chỉnh cẩn thận cho các ứng dụng như khởi động động cơ máy nén điều hòa không khí. Xếp hạng của Bắc Mỹ và Châu Âu đối với các tiếp điểm tuân theo các triết lý khác nhau, với các tiếp điểm máy công cụ mục đích chung của Bắc Mỹ thường nhấn mạnh vào tính đơn giản của ứng dụng trong khi mục đích xác định và triết lý xếp hạng của Châu Âu nhấn mạnh vào thiết kế cho vòng đời dự kiến ​​của ứng dụng.
 

Các loại sử dụng IEC

Mức định mức hiện tại của contactor phụ thuộc vào loại sử dụng. Các loại IEC ví dụ trong tiêu chuẩn 60947 được mô tả như sau:
- AC-1 - Tải không cảm ứng hoặc cảm ứng nhẹ, lò điện trở
- AC-2 - Khởi động động cơ vành trượt: khởi động, tắt
- AC-3 - Khởi động động cơ lồng sóc và chỉ tắt sau khi động cơ đạt tốc độ. (Khóa ampe rôto (LRA), Ngắt ampe tải đầy đủ (FLA))
- AC-4 - Khởi động động cơ lồng sóc với chế độ hoạt động nhích và cắm. Khởi động/Dừng nhanh. (Make and Break LRA)

Rơ le và khối tiếp điểm phụ được định mức theo IEC 60947-5-1
- AC-15 - Kiểm soát tải điện từ (>72 VA)
- DC-13 - Kiểm soát nam châm điện
 

NEMA

Các tiếp điểm NEMA dành cho động cơ điện áp thấp (dưới 1.000 vôn) được định mức theo kích thước NEMA, cung cấp định mức dòng điện liên tục tối đa và định mức theo mã lực cho động cơ cảm ứng được gắn kèm. Kích thước tiếp điểm tiêu chuẩn NEMA được chỉ định là 00, 0, 1, 2, 3 đến 9.

Định mức mã lực dựa trên điện áp và các đặc điểm động cơ cảm ứng thông thường và chu kỳ hoạt động như đã nêu trong tiêu chuẩn NEMA ICS2. Chu kỳ hoạt động đặc biệt hoặc các loại động cơ chuyên dụng có thể yêu cầu kích thước bộ khởi động NEMA khác với định mức danh nghĩa. Tài liệu của nhà sản xuất được sử dụng để hướng dẫn lựa chọn cho các tải không phải động cơ, ví dụ như đèn sợi đốt hoặc tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất. Các tiếp điểm dành cho động cơ điện áp trung bình (lớn hơn 1.000 vôn) được định mức theo điện áp và khả năng dòng điện.

Các tiếp điểm phụ của contactor được sử dụng trong mạch điều khiển và được định mức với các tiếp điểm NEMA cho nhiệm vụ mạch dẫn động bắt buộc. Thông thường, các tiếp điểm này không được sử dụng trong mạch động cơ. Danh pháp là một chữ cái theo sau là một số gồm ba chữ số, chữ cái chỉ định định mức dòng điện của các tiếp điểm và loại dòng điện (tức là AC hoặc DC) và số chỉ định các giá trị thiết kế điện áp tối đa.
 

Ứng dụng

Kiểm soát chiếu sáng

Các contactor thường được sử dụng để cung cấp điều khiển trung tâm cho các hệ thống chiếu sáng lớn, chẳng hạn như tòa nhà văn phòng hoặc tòa nhà bán lẻ. Để giảm mức tiêu thụ điện năng trong các cuộn dây contactor, các contactor chốt được sử dụng, có hai cuộn dây hoạt động. Một cuộn dây, được cấp điện tạm thời, đóng các tiếp điểm mạch điện, sau đó được giữ đóng bằng cơ học; cuộn dây thứ hai mở các tiếp điểm.
 

Khởi động từ

Một khởi động từ là một thiết bị được thiết kế để cung cấp điện cho động cơ điện. Nó bao gồm một contactor như một thành phần thiết yếu, đồng thời cung cấp khả năng bảo vệ ngắt điện, dưới điện áp và quá tải.
 

Contactor chân không

Contactor chân không sử dụng các tiếp điểm được bọc trong bình chân không để ngăn hồ quang. Việc ngăn hồ quang này cho phép các tiếp điểm nhỏ hơn nhiều và sử dụng ít không gian hơn so với các tiếp điểm ngắt không khí ở dòng điện cao hơn. Vì các tiếp điểm được bọc trong bình chân không, contactor chân không được sử dụng khá rộng rãi trong các ứng dụng bẩn, chẳng hạn như khai thác mỏ. Tiếp điểm chân không cũng được sử dụng rộng rãi ở điện áp trung bình từ 1000 đến 5000 vôn, thay thế hiệu quả các máy cắt mạch chứa dầu trong nhiều ứng dụng.

Tiếp điểm chân không chỉ được sử dụng trong hệ thống AC. Hồ quang AC được tạo ra khi mở các tiếp điểm sẽ tự dập tắt tại điểm giao nhau bằng không của dạng sóng dòng điện, với chân không ngăn chặn hồ quang đánh lại qua các tiếp điểm mở. Do đó, tiếp điểm chân không rất hiệu quả trong việc phá vỡ năng lượng của hồ quang điện và được sử dụng khi cần chuyển mạch tương đối nhanh, vì thời gian ngắt tối đa được xác định bởi chu kỳ của dạng sóng AC. Trong trường hợp nguồn điện 60 Hz (tiêu chuẩn Bắc Mỹ), nguồn điện sẽ ngừng trong vòng 1/120 giây (8,3ms).
 

Rơ le thủy ngân

Rơ le thủy ngân, đôi khi được gọi là rơ le dịch chuyển thủy ngân hoặc tiếp điểm thủy ngân, là rơ le sử dụng thủy ngân kim loại lỏng trong một hộp kín cách điện làm phần tử chuyển mạch.

Rơ le thủy ngân
Rơ le thủy ngân là một dạng rơ le, thường là rơ le lá, trong đó các tiếp điểm được làm ướt bằng thủy ngân. Chúng không được coi là contactor vì chúng không dành cho dòng điện trên 15 ampe.
 

Hoạt động của trục cam

Khi một loạt contactor được vận hành theo trình tự, điều này có thể được thực hiện bằng trục cam thay vì các nam châm điện riêng lẻ. Trục cam có thể được dẫn động bằng động cơ điện hoặc xi lanh khí nén. Trước khi có thiết bị điện tử bán dẫn, hệ thống trục cam thường được sử dụng để kiểm soát tốc độ trong đầu máy xe lửa điện.
 

Sự khác biệt giữa rơle và contactor

Ngoài định mức dòng điện và định mức để điều khiển mạch động cơ, contactor thường có các chi tiết cấu tạo khác không có trong rơle. Không giống như rơle công suất thấp hơn, contactor thường có cấu trúc đặc biệt để ngăn hồ quang, cho phép chúng ngắt dòng điện lớn, chẳng hạn như dòng điện khởi động động cơ. Contactor thường có khả năng lắp thêm các khối tiếp điểm, được định mức cho nhiệm vụ dẫn hướng, được sử dụng trong mạch điều khiển động cơ.

Hiếm khi thấy điện áp cuộn dây cao cho rơle nhưng thường thấy ở contactor có điện áp cuộn dây từ 24 V AC/DC cho đến 600 V AC.

- Rơle thường có các tiếp điểm thường đóng; contactor thường không có (khi ngắt điện, không có kết nối).
- Bộ khởi động động cơ kết hợp chỉ sử dụng contactor.
 

Khởi động từ | Contactors gì và của hãng nào phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn

Khi đang cần tìm mua chính xác Khởi động từ | Contactors phù hợp với nhu cầu đang cần, https://DienElectric.Com phân phối bán, với cách phân loại theo hãng: Siemens, ABB, AB, Eaton, Schneider, Mitsubishi Electric, LS, ...; theo mục đích sử dụng; cung cấp đầy đủ, chi tiết, chính xác thông tin, cũng như những tư vấn chính xác, tận tình, và ngay lập tức sẽ cho bạn kết quả như ý muốn. Vì sự hài lòng của khách hàng chính là thành công của chúng tôi.

 

Khởi động từ | Contactors đang được phân phối tại ANH TY Co., LTD | https://DienElectric.com