2. 1. Конструкція електромагнітних контакторів постійного струму та принцип їх роботи

Електромагнітна система контактора забезпечує дистанційне керування контактором, тобто включення і відключення. Конструкція системи визначається родом струму і ланцюга управління контактора і його кінематичною схемою. Електромагнітна система складається з осердя, якора, котушки і кріпильних деталей. На рисунку 2.1. показана схема включення електродвигуна постійного струму за допомогою електромагнітного контактора з зазначенням основних вузлів контактора постійного струму.

Рис. 2. 1. Схема включення електродвигуна постійного струму.

У вихідному відключеному положенні, коли напругу з котушки 15 знято, рухома система під дією пружини 11 знаходиться в нормальному положенні. Контактор включають шляхом натиснення кнопки SВ1. У котушці створюється магнітний потік, який притягує якір 10 до осердя 14. Одночасно з головними контактами 7 замикаються допоміжні контакти 12, які блокують (шунтують) контакти кнопки SВ1. Контактне натиснення здійснюється пружиною 8. На якорі 10 встановлена прокладка з немагнітного матеріалу 9, яка зменшує силу тяжіння і при знятті напруги з котушки якір відразу відходить і не залипає.

Електромагнітна система може розраховуватися на включення якоря і утримання його в замкнутому положенні або лише на включення якоря. Утримання ж його в замкнутому положенні в цьому випадку здійснюється клямкою. Відключення контактора відбувається після знеструмлення котушки натисканням кнопки SВ2, під дією відключаючої пружини, або власної ваги рухомої системи, якір з рухомим контактом 6 переходить у відключене положення. У контакторах з клямкою, окрім електромагнітної системи включення, є друга електромагнітна система, яка виробляє звільнення рухливої системи з під клямки. Оскільки електромагнітні системи тут працюють короткочасно, то вони можуть виконуватися малими розмірами і з великими перевантаженнями за струмом.

На схемі також показані: 1 – котушка магнітного дуття, яка включається послідовно з нерухомим силовим контактом 2; 3, 4, 5 - дугогасна камера; 6 – напайки з тугоплавкого металу для покращання зносостійкості головних контактів; 13 – клеми котушки 15; М – двигун постійного струму.

Головні контакти можуть виконуватися важельного і мостікового типу. Контакти важельного типу передбачають поворотну рухому систему, контакти мостикового типу – прямохідну систему.

Дугогасна система забезпечує гасіння електричної дуги, яка виникає при розмиканні головних контактів. Способи гасіння дуги і конструкції дугогасних систем визначаються родом струму головного ланцюга і режимом роботи контактора. Дугогасні системи контакторів постійного струму відрізняються від дугогасних систем контакторів змінного струму тому, що самі принципи гасіння дуги при постійному і змінному струмі відрізняються.

Дугогасні камери контакторів постійного струму побудовані на принципі гасіння електричної дуги поперечним магнітним полем в камерах з подовжніми щілинами. Магнітне поле, в переважній більшості конструкцій, збуджується послідовно включеною з контактами дугогасною котушкою (котушкою магнітного дуття). У 60-х роках минулого століття в СРСР були створені конструкції з постійними магнітами, але поширення вони не набули. Камери з вузькими щілинами, які можуть бути прямими і зигзагоподібними значно підвищують вимикну здатність і обмежують розміри дуги і її полум'я за межами камери, проте повного гасіння електричної дуги в об'ємі камери досягнути не вдається.

На рис. 2. 2 Показана схема дугогасної камери з вузькою щілиною і електромагнітним дуттям.

Рис. 2. 2 Дугогасна камера з електромагнітним дуттям.

Щілинна камера утворена двома стінками 1, виконаними з ізоляційного матеріалу. Система магнітного дуття складається з котушки магнітного дуття 2, яка включається послідовно з головними контактами і розміщеною на осерді 3. Для підведення магнітного поля в зону утворення дуги застосовуються феромагнітні щоки 4. В результаті взаємодії електричного струму дуги з магнітним полем з'являється сила F, яка розтягує дугу і витісняє її в щілинну камеру між стінками 1. За рахунок посиленого відведення теплоти стінками камери дуга швидко згасає.

При послідовному включенні головних контактів і котушки магнітного дуття напрямок сили F залишається постійним при будь-якому напрямі струму в силовому ланцюзі, оскільки сила F пропорційна квадрату струму (адже магнітне поле створюється цим же струмом). Тому магнітне дуття можна використовувати і в контакторах змінного струму.

Допоміжні контакти застосовуються для перемикання в колах керування контактора, а також в колах блокування і сигналізації. Вони розраховані на тривале проходження струму не більше 20 А, і відключення струму не більше 5 А. Контактор, як плавило, обладнаний замикаючими і розмикаючими допоміжними контактами мостикового типу.