§ 19.9. Применение магнитоуправляемых контактов

Н а основе магнитоуправляемых контактов выпускаются высоконадежные промежуточные электромагнитные реле с числом контактных групп до десяти. В таких реле внутри общей катушки управления размещается несколько пар контактов (рис. 19.12). Как уже отмечалось, по сравнению с обычными электромагнитными реле герконовые имеют большее быстродействие и более надежны.

Однако им свойственны и некоторые недостатки. Они имеют в 2—3 раза меньшие значения удельных токовых нагрузок на контакты, более критичны к переходным процессам в коммутируемой цепи. Например, при 3—5-кратном увеличении тока посравнению с номинальным возможно сваривание контактов. В цепях с конденсаторами возможны значительные броски тока, поэтому применение герконовых реле для коммутации таких цепей не рекомендуется. Необходимо отметить и характерный для герконовых реле недостаток — вибрация контактов при срабатывании. Это явление называется «дребезг» контактов.

После подачи управляющего сигнала контакты сначала замыкаются, но тут же размыкаются под действием сил упругости. Таких циклов замыкания-размыкания может быть несколько. Затем происходит несколько колебаний контактов без размыкания; при этом происходит изменение контактного сопротивления.

Время вибрации контактов может составлять половину полного времени срабатывания. Для борьбы с «дребезгом» контактов применяют специальные конструктивные и схемные решения.

На основе магнитоуправляемых контактов могут быть построены различные путевые и конечные выключатели, реле различных неэлектрических величин. В качестве примера на рис. 19.13 показаны термоэлектрические реле (а) с биметаллической пластиной и реле давления (б) с упругим элементом в виде сильфона

гофрированного упругого стакана из фосфористой бронзы). При изменении температуры или давления постоянный магнит приближается к геркону и его контакты срабатывают.

Магиитоуправляемые контакты специальной конструкции начинают применяться и для переключений в силовых цепях с мощностью до нескольких сотен ватт. В таких устройствах используется более массивный жесткий подвижный контактный сердечник, закрепленный на возвратной пружине. При этом за счет снижения электрического сопротивления контактной системы и улучшения теплоотдачи удается повысить ток через контакты. Для этих же целей возможно применение жидкометаллических герметизированных контактов, внутри герметизированного баллона которых токопроводящие детали частично или полностью смочены ртутью.

Глава 20

КОНТАКТОРЫ И МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

§ 20.1. Назначение контакторов и магнитных пускателей

Наиболее распространенным потребителем электрической энергии является электродвигатель. Примерно 2/3 всей вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электродвигателями. Основным коммутационным аппаратом, осуществляющим подключение электродвигателя к питающей сети, является контактор. Электромагнитный контактор представляет собой выключатель, приводимый в действие с помощью электромагнита. По сути дела, это мощное электромагнитное реле, контактный узел которого способен замыкать и размыкать силовые цепи с токами в десятки и сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. При таких электрических нагрузках необходимо принятие специальных мер по гашению дуги. Поэтому по сравнению с обычными электромагнитными реле электромагнитные контакторы имеют дугогасительные устройства и более мощные электромагнит и контактные узлы. Кроме силовых (мощных) контактов! имеются и блокировочные контакты, используемые в цепях управления для целей автоматики. Различают контакторы постоянного и переменного тока. Для автоматического пуска, остановки и реверса электродвигателей применяют магнитные пускатели. Они представляют собой комплектные электрические аппараты, включающие в себя электромагнитные контакторы, кнопки управления, реле защиты и блокировки.

Контакторы и магнитные пускатели используются и для включения других мощных потребителей электроэнергии: осветительпых и нагревательных установок, преобразовательного и технологического электрического оборудования.

К этой же группе электрических силовых аппаратов следует отнести автоматические выключатели, которые также предназначены для подключения к питающей сети мощных электропотребителей. Замыкание их контактов производится не с помощью электромагнита, а вручную. Автоматически они производят лишь выключение нагрузки, защищая ее от перегрузок по току. Если контакторы и магнитные пускатели способны работать при частых включениях и отключениях, то автоматические выключатели обычно применяют при включениях па продолжительное время. В типовые схемы электропривода обычно входят автоматический выключатель (питающий и силовые, и управляющие цепи) и магнитный пускатель (осуществляющий непосредственную коммутацию для пуска, остановки и реверса электродвигателя).