Contactoren

Alles over magneetschakelaars

Wanneer een relais wordt gebruikt om een ​​grote hoeveelheid elektrisch vermogen via zijn contacten te schakelen, krijgt het een speciale naam:contactor . Magneetschakelaars hebben meestal meerdere contacten en die contacten zijn meestal (maar niet altijd) normaal open, zodat de stroom naar de belasting wordt uitgeschakeld wanneer de spoel spanningsloos is.

Misschien wel het meest voorkomende industriële gebruik voor magneetschakelaars is de besturing van elektromotoren.

De bovenste drie contacten schakelen de respectieve fasen van de binnenkomende driefasige wisselstroom, doorgaans ten minste 480 volt voor motoren van 1 pk of meer. Het laagste contact is een "hulpcontact" dat een veel lagere stroomsterkte heeft dan die van de grote motorvermogenscontacten, maar wordt bediend door hetzelfde anker als de vermogenscontacten.

Het hulpcontact wordt vaak gebruikt in een logisch relaiscircuit of voor een ander deel van het motorbesturingsschema, waarbij doorgaans 120 volt wisselstroom wordt geschakeld in plaats van de motorspanning. Eén contactor kan meerdere hulpcontacten hebben, normaal open of normaal gesloten indien nodig.

Overbelastingsverwarmers

De drie apparaten in de vorm van een "tegengesteld vraagteken" in serie waarbij elke fase naar de motor gaat, worden overbelastingsverwarmers genoemd. . Elk "verwarmer" -element is een metalen strip met lage weerstand die bedoeld is om op te warmen als de motor stroom trekt.

Als de temperatuur van een van deze verwarmingselementen een kritiek punt bereikt (gelijk aan een matige overbelasting van de motor), zal een normaal gesloten schakelcontact (niet weergegeven in het diagram) openspringen. Dit normaal gesloten contact is meestal in serie geschakeld met de relaisspoel, zodat wanneer het wordt geopend het relais automatisch spanningsloos wordt, waardoor de stroom naar de motor wordt uitgeschakeld.

We zullen meer van deze bedrading voor overbelastingsbeveiliging zien in het volgende hoofdstuk.

Overbelastingsverwarmers zijn bedoeld om overstroombeveiliging te bieden voor grote elektromotoren, in tegenstelling tot stroomonderbrekers en zekeringen die in de eerste plaats dienen als overstroombeveiliging voor stroomgeleiders.

Functies van overbelastingsverwarmers

De functie van de overbelastingsverwarming wordt vaak verkeerd begrepen. Het zijn geen zekeringen; dat wil zeggen, het is niet hun functie om open te branden en het circuit direct te verbreken, zoals een zekering is ontworpen. In plaats daarvan zijn overbelastingsverwarmers ontworpen om de verwarmingskarakteristiek van de specifieke te beschermen elektromotor thermisch na te bootsen.

Alle motoren hebben thermische eigenschappen, inclusief de hoeveelheid warmte-energie die wordt gegenereerd door resistieve dissipatie (I ² R), de thermische overdrachtskarakteristieken van warmte die wordt "geleid" naar het koelmedium via het metalen frame van de motor, de fysieke massa en soortelijke warmte van de materialen waaruit de motor bestaat, enz.

Deze kenmerken worden nagebootst door de overbelastingsverwarmer op miniatuurschaal:wanneer de motor opwarmt tot zijn kritische temperatuur, zal de verwarmer ook in de richting van zijn kritische temperatuur, idealiter met dezelfde snelheid en benaderingscurve.

Dus het overbelastingscontact zal bij het detecteren van de temperatuur van de verwarming met een thermomechanisch mechanisme een analoog van de echte motor detecteren. Als het overbelastingscontact uitvalt vanwege een te hoge temperatuur van de verwarming, is dit een indicatie dat de echte motor zijn heeft bereikt kritische temperatuur (of zou dat in korte tijd hebben gedaan).

Na het uitschakelen moeten de verwarmers met dezelfde snelheid afkoelen en de curve naderen als de echte motor, zodat ze een nauwkeurig deel van de thermische toestand van de motor aangeven en niet toestaan ​​dat er opnieuw stroom wordt toegepast totdat de motor echt is klaar om opnieuw opgestart te worden.

Driefasige elektrische motorschakelaar

Hier ziet u een contactor voor een driefasige elektromotor, geïnstalleerd op een paneel als onderdeel van een elektrisch regelsysteem bij een gemeentelijke waterzuiveringsinstallatie:

Voorbeeld magneetschakelaars

Driefasige wisselstroom van 480 volt komt binnen in de drie normaal open contacten aan de bovenkant van de contactor via schroefklemmen met het label "L1", "L2" en "L3" (de "L2"-aansluiting is verborgen achter een vierkant- gevormde "snubber"-circuit aangesloten over de spoelterminals van de contactor). De stroom naar de motor verlaat de overbelastingsverwarmer aan de onderkant van dit apparaat via schroefklemmen met het label "T1", "T2" en "T3".

De overbelastingsverwarmers zelf zijn zwarte, vierkante blokken met het label "W34", wat een bepaalde thermische respons aangeeft voor een bepaald aantal pk's en een bepaalde temperatuur van de elektromotor.

Als een elektromotor met verschillende vermogens- en/of temperatuurclassificaties zou worden vervangen door de motor die momenteel in gebruik is, zouden de overbelastingsverwarmingseenheden moeten worden vervangen door eenheden met een thermische respons die geschikt is voor de nieuwe motor. De motorfabrikant kan informatie verstrekken over de juiste verwarmingseenheden die moeten worden gebruikt.

Een witte drukknop die zich tussen de "T1" en "T2" lijnverwarmers bevindt, dient als een manier om het normaal gesloten schakelcontact handmatig terug te zetten naar de normale toestand nadat het is geactiveerd door een te hoge verwarmingstemperatuur.

Draadverbindingen naar het "overbelastings"-schakelaarcontact zijn te zien in de rechterbenedenhoek van de foto, in de buurt van een label met de tekst "NC" (normaal gesloten). Op deze specifieke overbelastingseenheid geeft een klein "venster" met het label "Tripped" een uitgeschakelde toestand aan door middel van een gekleurde vlag. Op deze foto is er geen "tripped" toestand, en de indicator lijkt duidelijk.

Verwarmingselementen als ruwe stroomshuntweerstand

Als voetnoot kunnen verwarmingselementen worden gebruikt als een ruwe stroomshuntweerstand om te bepalen of een motor stroom trekt wanneer de contactor gesloten is. Het kan voorkomen dat u aan een motorbesturingscircuit werkt, waarbij de schakelaar zich ver van de motor zelf bevindt.

Hoe weet u of de motor stroom verbruikt wanneer de contactorspoel is bekrachtigd en het anker is ingetrokken? Als de wikkelingen van de motor open zijn verbrand, zou u spanning naar de motor kunnen sturen via de contactorcontacten, maar nog steeds nulstroom hebben en dus geen beweging van de motoras.

Als er geen stroomtang beschikbaar is om de lijnstroom te meten, kunt u uw multimeter nemen en de millispanning over elk verwarmingselement meten:als de stroom nul is, is de spanning over de verwarming nul (tenzij het verwarmingselement zelf open is , in welk geval de spanning erover groot zal zijn); als er stroom naar de motor gaat via die fase van de contactor, lees je een bepaalde millivoltage over die verwarming:

Dit is een bijzonder handige truc om te gebruiken voor het oplossen van problemen met driefasige wisselstroommotoren, om te zien of een fasewikkeling is opengebrand of losgekoppeld, wat zal resulteren in een snel destructieve toestand die bekend staat als "eenfasen".

Als een van de stroomlijnen naar de motor open is, zal er geen stroom doorheen lopen (zoals aangegeven door een aflezing van 0,00 mV over de verwarming), hoewel de andere twee lijnen wel (zoals aangegeven door kleine hoeveelheden spanning die over de de respectievelijke kachels).

BEOORDELING:

• Een contactor is een groot relais, dat meestal wordt gebruikt om stroom naar een elektromotor of een andere krachtige belasting te schakelen.
• Grote elektromotoren kunnen worden beschermd tegen overstroomschade door het gebruik van overbelastingsverwarmers en contacten overbelasten . Als de in serie geschakelde verwarmers te heet worden door overmatige stroom, zal het normaal gesloten overbelastingscontact openen, waardoor de contactor wordt uitgeschakeld die stroom naar de motor stuurt.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Basiswerkblad elektromagnetische relais
• Werkblad AC-motorbesturingscircuits