Провалом контакта принято называть расстояние, на которое может сместится место касания подвижного контакта с неподвижным из положения полного замыкания, если неподвижный контакт будет удален. Поскольку практически трудно определять величину провода, ограничиваются проверкой зазора, образующегося между пластиной, на которой укреплен неподвижный контакт, и скобой контактодержателя при замкнутом положении контактов.

Начальным нажатием называется усилие, создаваемое контактной пружиной в точке первоначального касания контактов. При недостаточной величине начального нажатия может произойти приваривание контактов, а при превышении требуемой величины начального нажатия нарушается четкость срабатывания контактора. Проверка начального нажатия производится следующим образом.

Предварительно на подвижном контакте намечается линия соприкосновения контактов. При изменении начального нажатия контакты должны находится в разомкнутом состоянии.

Между подвижным контактом и пластиной, на которой установлен подвижной контакт, зажимается полоска тонкой бумаги. В отверстие подвижного контакта продевается крюк динамометра, который оттягивается до тех пор, пока бумагу можно будет свободно перемещать, вытягивая ее рукой. Показания динамометра в этот момент и дают величину начального нажатия.

Конечное нажатие – это усилие, создаваемое контактной пружиной.

Проверка конечного нажатия производится при полностью включенном контакторе аналогично измерения, только бумага в этом случае прокладывается между подвижным и неподвижным контактом.

Регулировка величины нажатия контактов производится изменением положения скобы держателей подвижных контактов путем натягивания или ослабление гаек.

Принцип действия:

Контактор работает следующим образом. При подаче напряжения в цель катушки сердечник притягивает якорь, который прижимает подвижные контакты к неподвижным. Сердечник опирается на амортизирующие пружины, смягчающие удары якоря по сердечнику в момент включения контактора. При помощи пружины якорь возвращается в отключенное положение. Путь движения якоря, вращающегося на оси ограничивается упором. При притяжении якоря к сердечнику подвижные контакты прижимаются к неподвижным контактам и замыкают блок-контакты, которые шунтируют кнопку ”Пуск “, чтобы после запуска электродвигателя ее можно было отпустить.

Принцип действия Коммутирующего устройства:

Для предотвращения вибраций контактов контактная пружина создает предварительное нажатие, равное половине конечной силы нажатия. Большое влияние на вибрацию оказывает жесткость крепления неподвижного контакта и стойкость к вибрациям всего контакта в целом. В этом отношении очень удачна конструкция серии КПВ-600. неподвижный контакт жестко прикрепляется к скобе. Один конец дугогасительной катушки присоединен к этой же скобе. Второй конец катушки вместе с выводом надежно скреплен с изоляционным основанием из пластмассы. Последнее крепится к прочной стальной скобе, которая является основанием аппарата. Подвижный контакт выполнен в виде толстой пластины. Нижний конец пластины имеет возможность поворачиваться относительно точки опоры. Благодаря этому пластина может перекатываться по сухарю неподвижного контакта. Выход соединяется с подвижным контактом с помощью гибкого проводника (связи). Контактное нажатие создается пружиной.

При износе контактов сухарь заменяется новым, а пластина подвижного контакта поворачивается на 180° и неповрежденная сторона ее используется в работе.

Для уменьшения плавления основных контактов дугой при токах более 50 А контактор имеет дугогасительные контакты – рога. Под действием магнитного поля дугогасительного устройства опорные точки дуги быстро перемещаются на скобу, соединенную с неподвижным контактом, и на защитный рог подвижного контакта. Возврат якоря в начальное положение производится пружиной.

Основным параметром контакта является номинальный ток, который определяет размеры контактора.

Серия контактов КПВ имеет исполнение с размыкающим главным контактом. Замыкание производится за счет действия пружины, а размыкание – за счет силы, развиваемой электромагнитом.

Номинальным током контактора называется ток прерывисто-продолжительного режима работы. При этом режиме контактор находится во включенном состоянии не более 8 ч. По истечении этого промежутка аппарат должен быть несколько раз включен и отключен (для очистки контактов от окиси меди). После этого аппарат снова включается.

Тип КТПВ-500, имеет электромагнит постоянного тока, подвижные контакты изолированы от корпуса, что делает более безопасным обслуживание аппарата.

Подвижный контакт с пружиной укреплен на изоляционном рычаге, связанном с валом контактора. Вследствие более легкого гашения дуги переменного тока раствор контактов может быть взят небольшим. Уменьшение раствора дает возможность приблизиться к оси вращения. Малое расстояние точки касания контактов от оси вращения позволяет уменьшить силу электромагнита, необходимую для включения контакта, что дает возможность уменьшить габариты и потребляемую мощность магнита.

Подвижный контакт и якорь электромагнита связаны между собой через вал контактора. В отличие от контакторов постоянного тока подвижный контакт в контакторе КПВ-600 не имеет перекатывания. Отключение аппарата происходит под действием контактных пружин и сил веса подвижных частей.

Принцип действия Дугогасительного устройства.

В контакторах постоянного тока наибольшее распространение получили устройства с электромагнитным дутьем. При взаимодействии магнитного поля с дугой возникает электродинамическая сила, перемещающая дугу с большой скоростью. Для улучшения охлаждения дуги ее загоняют в щель из дугостойкого материала с высокой теплопроводностью.

При расхождении контактов между ними возникает дуга. Дугу можно рассмотреть как проводник с током. Катушка создает к.д.с., под действием которой возникает ток. Этот поток проходит через сердечник катушки, полюсные наконечники и воздушный зазор, в котором горит дуга.

Для обеспечения условий гашения дуги необходимо с ростом тока поднимать вольт-амперную характеристику дуги.

В области малых токов с ростом тока увеличивается необходимый для гашения раствор контактов. При заданной скорости их движения требуется и большее время для достижения необходимого раствора. В области больших токов процесс гашения определяется электродинамическими силами. Чем больше скорость растяжения дуги динамическими силами, тем меньше время, необходимое для достижения дугой критической длины.

В высокочастотных установках для обеспечения нормальных условий работы генераторов cos φ цепи стремятся приблизить к единице.

Для надежного и быстрого гашения дуги в области малых токов применяются контакторы на небольшой ток со сменными катушками магнитного дутья. Эти катушки имеют номинальный ток 1,5 – 40 А. При малом отключаемом токе устанавливается катушка, имеющая большое число витков, благодаря чему создается необходимое магнитное поле для гашения дуги за малое время.

Располагают множеством характеристик и обязательных параметров. Так как одой из основных конструктивных частей контактора являются контакты, то такие параметры как раствор, провал и нажатие на контактах считаются фундаментальными . Вследствие этого контакты подлежат обязательным периодичным проверкам и в случае надобности регулировке. Ниже на рисунке отображены положения контактов контактора серии КТ-6000 и КТП-6000, при которых осуществляется регулировка провалов, растворов, нажатий и одновременности касания главных контактов.

Проверка провалов контактов контакторов серии КТ, КТП.

Замерить величину провала на практике невозможно, поэтому проверяется зазор, который контролирует провал, то есть зазор, образующийся при полностью замкнутом положении главных контактов, между контактодержателем и регулировочными винтами рычага, несущего подвижный контакт. Провал главных контактов контролируют в замкнутом положении магнитной системы контактора.

1 – место прокладки бумажной ленты при замере начального нажатия на контакт; 2 – зазор, контролирующий провал контакта; 3 – линия касания контактов; 4 – место прокладки бумажной ленты при замере конечного нажатия на контактах; 5 – раствор контакта; 6 – направление приложения усилия при замере конечного нажатия на контакты; 7 – направление приложения усилия при замере начального нажатия на контакты; 8 – регулировка нажатия на контакт; 9 – регулировка провала и одновременности касания контактов.

Полная величина провала гарантирует полное конечное нажатие на контакт. По мере того как контакт изнашивается провал уменьшается соответственно и конечное нажатие контакта становится меньше, это может привести к перегреву контакта. Нельзя допускать, чтобы величина зазора контролирующего провал была меньше половины его изначальной величины.

Контактная система контакторов КТ и КТП сконструирована таким образом, что допускает двукратное восстановление провалов без смены контактов с помощью регулировочного винта у моделей на 100 и 160 А, втулки у модели на 400 А и регулировочных винтов в моделях на 250 и 630 А. С помощью щупа производится замер величины зазора контролирующего провал . Выставив требуемый зазор и удостоверившись в том, что перекосы подвижного контакта отсутствуют, следует законтрагаить регулировочные винты, а втулки зафиксировать лепестками пластины.

Растворы контактов должны соответствовать установленному размеру в зависимости от модели контактора и проверяются калибром. В случаях, когда растворы не в порядке его регулируют поворотом упора вокруг оси на 90о. В моделях контактора КТ и КТП предусмотрено несколько положений упора , которые определяют ступени регулировки раствора.

Проверка одновременности касания контактов

Для проверки неодновременности касания контактов используют щуп, контролирующий зазор между контактами, когда другие контакты касаются друг друга. Одновременность касания контактов очень удобно контролировать с помощью электрической лампочки (3-6 В), которая включена последовательно в цепь контактов, но в пределах норм. У новых контактов допускается неодновременность касания до 0,3 мм. Обратите внимание, чем точнее отрегулированы провалы, тем меньше неодновременность касания контактов.

Проверка нажатия контактов

Нажатие контактов регулируется по наибольшим значениям в зависимости от модели контактора с тем, что бы после износа контакта нажатие не снижалось ниже допустимых значений. Степень износа контактов определяется величиной провала. Когда в результате износа контактов провал оказывается меньше допустимой величины, их следует заменить новыми. При изменении нажатия следует обратить внимание, но то что бы линия нажатия была примерно перпендикулярна плоскости касания контактов.

Начальное нажатие является не чем иным как усилием, которое создается контактной пружиной в точке первоначального касания контактов. Вследствие недостаточного начального нажатия могут возникать оплавления или приваривания контактов, а усиленное начальное нажатие приводит к нечеткому включению контактора или задерживанию его в промежуточных положениях. Начальное нажатие проверяется при разомкнутых контактах и отсутствии тока в катушке . На практике контроль начального нажатия контактов осуществляется не на линии касания контактов, а между подвижным контактом и рычагом с помощью динамометра, полоски тонкой бумаги и петли. Петля накладывается на подвижный контакт, а тонкая бумажная лента вкладывается между выступом вала и регулировочным винтом (контакторы на 100 и 160 А), между держателем и регулировочной втулкой (контакторы на 400 А). Затем натяжением динамометра определяется усилие, при котором легко вытягивается полоска бумаги. Это усилие должно соответствовать начальному нажатию контакта положенному той или иной модели контактора. В случаях, когда натяжение не соответствует требуемой величине необходимо вращением регулировочных винтов, гаек и втулок изменить затяжку контактной пружины. После установки требуемого нажатия регулировочные приспособления нужно жестко зафиксировать, чтобы настройка не нарушилась.

Конечное нажатие

Конечное нажатие характеризует давление контактов при включенном контакторе. Соответствие конечных нажатий табличным данным возможно только для новых контактов. Ведь по мере износа контактов величина конечного нажатия будет уменьшаться. Для измерения конечного нажатия необходимо произвести полное включение контактов, для чего якорь магнитной системы прижимается к сердечнику и заклинивается либо подключается втягивающая катушка на полное напряжение. Между контактами зажимается полоска тонкой бумаги, на подвижный контакт надевается петля (как при измерении начального натяжения). Петля оттягивается крюком динамометра до тех пор, пока контакты не разойдутся на столько, что бумагу можно будет передвигать. Динамометр при этом дает показания величины конечного нажатия на контактах. Конечное нажатие не поддается регулировке, но контролируется . Если конечное нажатие не соответствует необходимому, следует заменить контактную пружину и весь процесс настройки произвести сначала.

ЭЛЕКТРОСПЕЦ

ЭЛЕКТРОСПЕЦ

Контакторы переменного тока,регулировка контактов.

Основными параметрами контактного устройства являются раствор контактов, провал контактов, и нажатие на контактах контакторов, поэтому они подлежат обязательной периодической проверке и регулировке в соответствии с данными табл. 1.

Продолжение таблицы 1.

Рис. 2 . Положения (включенное, выключенное) контактов для регулировки растворов, провалов, нажатий и одновременности касания контактов контакторов серий КТ6000, КТП6000, КТ7000 и КТ6000/2. а -контакторы КТ6032/2, КТ6033/2; б, в - контакторы серий КТ6000, КТП6000, КТ7000; 1 - место прокладки бумажной ленты при замере начального нажатия на контакт; 2 - зазор, контролирующий провал контакта; 3 - линия касания контактов; 4 - место прокладки бумажной ленты при замере конечного нажатия на контакт; 5 - раствор контакта; 6 - направление приложения усилия при замере конечного нажатия на контакты; 7-направленне приложения усилия при замере начального нажатия на контакты; 8 - регулировка нажатия на контакт; 9 - регулировка провала и одновременности касания Контактов.

Под провалом контактов подразумевается величина смещения подвижного контакта на уровне точки его касания с неподвижным контактом в случае, если неподвижный будет удален.

Провал контактов обеспечивает надежное замыкание цепи, когда толщина контактов уменьшается вследствие выгорания их материала под действием электрической дуги. Величина провала определяет запас материала контактов на износ в процессе работы контактора.

После соприкосновения контактов происходит перекатывание подвижного контакта по неподвижному. Контактная пружина создает определенное нажатие в контактах, поэтому при перекатывании происходит разрушение окисных пленок и других химических соединений, которые могут появиться на поверхности кон-тактов. Точки касания контактов при перекатывании переходят на новые места контактной поверхности, не подвергавшиеся воздей-ствию дуги и являющиеся, поэтому более «чистыми». Все это уменьшает переходное сопротивление контактов и улучшает условия их работы. В то же время перекатывание повышает механический износ контактов (контакты изнашиваются).

Раствором контактов называется расстояние между подвижным и неподвижным контактами в отключенном состоянии контактора. Раствор контактов обычно лежит в пределах от 1 до 20 мм. Чем ниже раствор контактов, тем меньше ход якоря приводного электромагнита. Это приводит к уменьшению в электромагните рабочего воздушного зазора, магнитного сопротивления, намагничивающей силы, мощности катушки электромагни-та и его габаритов. Минимальная величина раствора контактов определяется: технологическими и эксплуата-ционными условиями, возможностью образования металлического мостика между кон-тактами при разрыве цепи тока, условиями устранения возможности смыкания контактов при отскоке подвижной системы от упора при отключении аппарата. Раствор контактов также должен быть достаточным для обеспечения условий надежного гашения дуги при малых токах.

Раствор контактов электрических аппаратов

В электрических аппаратах низкого напряжения раствор контактов в основном определяется и лишь при значительных напряжениях (свыше 500 В) его величина начинает зависеть от напряжения между контактами. Как показывают опыты, дуга сходит с контактов уже при растворе 1 - 2 мм.

Наиболее неблагоприятные условия гашения дуги получаются при постоянном токе динамические усилия дуги настолько велики, что дуга активно перемещается и гаснет уже при растворе 2 - 5 мм.

Согласно этим опытам можно считать, что при наличии магнитного поля гашения дуги при напряжении до 500 В можно принять значение раствора 10 - 12 мм для постоянного тока, для переменного тока принимают 6 - 7 мм для любых значений тока. Излишнее увеличение раствора нежелательно, так как оно ведет к увеличению хода контактных частей аппарата, а следовательно, к увеличению габаритов аппарата.

Наличие мостикового контакта с двумя разрывами позволяет уменьшить ход контакта, сохраняя суммарную величину раствора. В этом случае обычно принимается раствор 4 - 5 мм на каждый разрыв. Особенно хорошие результаты для гашения дуги дает применение мостикового контакта на переменном токе. Чрезмерное уменьшение раствора (меньше 4 - 5 мм) обычно не делается, так как погрешности при изготовлении отдельных деталей могут существенно повлиять на величину раствора. При необходимости получения малых растворов надо предусматривать возможность его регулировки, что усложняет конструкцию.

В случае работы контактов в условиях, когда возможно их сильное загрязнение, раствор необходимо увеличивать.

Обычно раствор увеличивается и. для контактов, размыкающих цепь с , так как в момент погасания дуги появляются значительные перенапряжения и при малом зазоре возможно повторное зажигание дуги. Раствор увеличивается также для контактов защитных аппаратов с целью повышения их надежности.

Значительно возрастает раствор при увеличении частоты переменного тока, так как скорость нарастания напряжения после погасания дуги очень велика, расстояние между контактами не успевает деионизироваться и дуга зажигается вновь.

Величина раствора на переменном токе высокой частоты обычно определяется экспериментально и сильно зависит от конструкции контактов и дугогасительной камеры. При напряжениях 500-1000 В величина раствора обычно принимается 16 - 25 мм. Большие значения относятся к контактам, выключающим цепи с большей индуктивностью и большим током.

Провал контактов электрических аппаратов

При работе контакты изнашиваются. Чтобы обеспечить надежное их соприкосновение на длительный срок, кинематика электрического аппарата выполняется таким образом, что контакты соприкасаются раньше, чем подвижная система (система перемещения подвижных контактов) доходит до упора. Контакт крепится к подвижной системе через пружину. Благодаря этому, после соприкосновения с неподвижным контактом, подвижный контакт останавливается, а подвижная система продвигается еще вперед до упора, сжимая дополнительно при этом контактную пружину.

Таким образом, если при замкнутом положении подвижной системы убрать неподвижно закрепленный контакт, то подвижный контакт сместится на некоторое расстояние, называемое провалом. Провал определяет запас на износ контактов при заданном числе срабатываний. При прочих равных условиях больший провал обеспечивает более высокую износостойкость, т.е. больший срок службы. Но больший провал, как правило, требует и более мощной приводной системы.

Контактное нажатие – сила, сжимающая контакты в месте их соприкосновения. Различают начальное нажатие в момент начального соприкосновения контактов, когда провал равен нулю, и конечное нажатие при полном провале контактов. По мере износа контактов уменьшается провал, а, следовательно, и дополнительное сжатие пружины. Конечное нажатие приближается к начальному. Таким образом, начальное нажатие является одним из основных параметров, при котором контакт должен сохранять работоспособность.

Основная функция провала - компенсация износа контактов , поэтому величина провала определяется прежде всего величиной максимального износа контактов, которая обычно принимается: для - на каждый контакт до половины его толщины (суммарный износ - полная толщина одного контакта); для контактов с напайками - До полного износа напаек (полный износ - суммарная толщина напаек подвижного и неподвижного контактов).

В случае наличия процесса притирания контактов, особенно переката, величина провала очень часто бывает значительно больше максимального износа и определяется кинематикой подвижного контакта, обеспечивающей необходимую величину переката и проскальзывания. В этих случаях для уменьшения общего хода подвижного контакта целесообразно ось вращения держателя подвижного контакта располагать возможно ближе к контактной поверхности.

Величины минимально допустимых контактных нажатий определяются из условий сохранения стабильного переходного сопротивления. В случае принятия специальных мер, позволяющих сохранять , значения минимальных контактных нажатий могут быть уменьшены. Так, в специальной малогабаритной аппаратуре, материал контактов которой не дает окисной пленки и контакты абсолютно надежно защищены от пыли, грязи, влаги и других внешних воздействий, контактное нажатие уменьшается.

Конечное контактное нажатие не играет определяющей роли в работе контактов, и его величина теоретически должна равняться начальному нажатию. Однако выбор провала почти всегда связан со сжатием контактной пружины и увеличением ее усилия, поэтому конструктивно получить одинаковые контактные нажатия - начальное и конечное - невозможно. Обычно конечное контактное нажатие при новых контактах превышает начальное в полтора-два раза.

Размеры контактов электрических аппаратов

Их толщина и ширина очень сильно зависят как от конструкции контактного соединения, так и от конструкции дугогасительного устройства и конструкции всего аппарата в целом. Эти размеры в различных конструкциях могут быть самыми разнообразными и сильно зависят от назначения аппарата.

Необходимо заметить, что размеры контактов, часто разрывающих цепь под током и гасящих дугу, желательно увеличивать. Под действием часто разрываемой дуги контакты сильно нагреваются; увеличение их размеров в основном за счет теплоемкости позволяет снизить этот нагрев, что ведет к весьма заметному уменьшению износа и к улучшению условий гашения дуги. Такое увеличение теплоемкости контактов может осуществляться не только за счет прямого увеличения их размеров, но и за счет дугогасительных рогов, связанных с контактами таким образом, чтобы осуществлялось не только электрическое соединение, но и был обеспечен хороший отвод теплоты от контактов.

Вибрация контактов электрических аппаратов

Вибрация контактов - явление периодического отскока и последующего замыкания контактов под действием различных причин. Вибрация может быть затухающей, когда амплитуды отскоков уменьшаются и через некоторое время она прекращается, и незатухающей, когда явление вибрации может продолжаться любое время.

Вибрация контактов является чрезвычайно вредной, так как через контакты проходит ток и в момент отскоков между контактами появляется дуга, вызывающая усиленный износ, а иногда и сваривание контактов.

Причиной затухающей вибрации, получающейся при включении контактов, является удар контакта о контакт и последующий отскок их друг от друга вследствие упругости материала контактов -механическая вибрация.

Устранить полностью механическую вибрацию невозможно, но всегда желательно, чтобы как амплитуда первого отскока, так и полное время вибрации были наименьшими.

Время вибрации характеризуется отношением массы контакта к начальному контактному нажатию. Эту величину во всех случаях желательно иметь наименьшей. Ее можно уменьшать за счет снижения массы подвижного контакта и увеличения начального контактного нажатия; однако уменьшение массы не должно влиять на нагрев контактов.

Особенно большие значения времени вибрации при включении получаются, если в момент касания контактное нажатие не возрастает скачкообразно до своего действительного значения. Это бывает при неправильной конструкции и кинематической схеме подвижного контакта, когда после касания контактов начальное нажатие устанавливается лишь после выбора люфтов в шарнирах.

Необходимо отметить, что увеличение процесса притирания, как правило, увеличивает время вибрации, так как контактные поверхности при перемещении относительно друг друга встречают неровности и шероховатости, способствующие отскоку подвижного контакта. Это означает, что величина притирания должна выбираться в оптимальных размерах, обычно определяемых опытным путем.

Причиной незатухающей вибрации контактов, появляющейся при их замкнутом положении, являются . Так как вибрация под действием электродинамических усилий появляется при больших значениях тока, то образующаяся дуга весьма интенсивна и вследствие такой вибрации контактов, как правило, происходит их сваривание. Таким образом, этот вид вибрации контактов является совершенно недопустимым.

Для уменьшении возможности возникновения вибрации под действием электродинамических усилий нередко токоподводы к контактам выполняются таким образом, чтобы электродинамические усилия, действующие на подвижный контакт, компенсировали электродинамические усилия, возникающие в контактных точках.

При прохождении через контакты тока такой величины, при которой температура контактных точек достигает температуры плавления материала контактов, между ними появляются силы сцепления и происходит сваривание контактов. Сварившимися считаются такие контакты, когда сила, обеспечивающая их расхождение, не может преодолеть сил сцепления сварившихся контактов.

Наиболее простым средством предотвращения сваривания контактов является применение соответствующих материалов, а также целесообразное увеличение контактного нажатия.