Forskellige typer elektriske kontaktorer: Hvordan man sammenligner og vælger en

En 25 A kontaktor, der bliver ved med at brænde sin spole ud, er normalt ikke en defekt kontaktor. Det er den forkerte kontaktor til jobbet. I et velkendt mønster sidder enheden i et varmt kabinet, kontrolforsyningen falder til 85 procent af det nominelle ved hver motorstart, og spolen holdes inde i timevis ad gangen. Kontaktoren gør præcis, hvad den blev bedt om at gøre, men familien, den tilhører, var aldrig designet til den pligt.

Syv familier af elektriske kontaktorer dukker op i rigtige paneler: standard AC elektromagnetisk, DC elektromagnetisk, bestemt formål, reversering, magnetisk låsning, vakuum og solid state. Valget mellem dem kommer ned til fire spørgsmål. Hvor meget strøm skal skiftes? Hvor ofte? Hvordan ser belastningen ud i det øjeblik kontakterne åbnes? Og hvad skal spolen gøre, når kontrolstrømmen går tabt eller genoprettes? Svar på de fire, og familien vælger sig selv.

Afsnittene nedenfor dækker, hvad hver familie gør godt, hvor den fejler, og de tal, der adskiller den ene fra den anden. Bedømmelser og levetidstal er planlægningsværdier, så bekræft dem mod databladet for den nøjagtige del, før du bestiller.

Hvad en kontaktor skal gøre før noget andet

En kontaktor er en fjernbetjent kontakt bygget til gentagen brug. Den skal lukke mod startstrøm uden at svejse dens kontakter, bære den løbende strøm uden overophedning, bryde en bue uden at brænde sig selv op og gøre alt det titusindvis af gange. Hver type kontaktor er et andet sæt af kompromiser i forhold til disse fire krav.

Hardwaren er ens på tværs af familier:

• Spole eller elektromagnet, som omdanner styrespænding til mekanisk kraft
• Faste kontakter og bevægelige kontakter, dimensioneret til belastningsstrømmen
• En kontaktfjeder, der indstiller kontakttrykket, plus en returfjeder, der åbner mellemrummet
• En lysbue eller en magnetisk udblæsning, der strækker og køler lysbuen
• En ramme eller indkapsling, der holder mellemrummet og isolerer stængerne
• Hjælpekontakter, der rapporterer tilstand tilbage til styrekredsløbet

Kontakttryk er den stille variabel. En fjeder, der er for let, tillader spring og mikrobuer, mens en for tung tvinger spolen til at arbejde hårdere og slider mekanismen hurtigere. Denne afvejning er grunden til, at en kontaktor, der er klassificeret 40 A til resistiv opvarmning, kun må klassificeres til 25 A for en motorbelastning.

De vigtigste typer af elektriske kontaktorer

Det er de familier, du vil møde i industri- og erhvervspaneler, nogenlunde i den rækkefølge, de optræder i marken.

Standard AC elektromagnetiske kontaktorer

Dette er arbejdshesten. En lamineret AC-spole trækker et armatur, lukker tre eller fire poler og holder dem med kontinuerlig spolestrøm. Rammer i IEC-stil kører fra omkring 9 A til 95 A i de almindelige størrelser, og spoler dækker normalt 24 V til 400 V ved 50 eller 60 Hz. Det svage punkt er selve spolen: En skyggering forhindrer den i at skravle, men ringen og spolens isolering er de dele, der lider mest, når styrespændingen falder, eller omgivelserne bliver varme. Under motorstarterstørrelserne udfører et kraftigt elektromagnetisk relæ i en kompakt ramme ofte det samme arbejde ved 30 A til 40 A og sparer panelplads.

CYT90 Relæ, T90 Relæ, Højstrøm SPDT Relæ, 30A /40A højeffektrelæ. CYT90-relæet tilhører CYT90 (T90/T91/T93)-serien af ​​små højeffektrelæer. Sammenlignet med andre relæer i samme kategori ligger dens kernefordel i kombination... Se produkt →

DC elektromagnetiske kontaktorer

DC-buer opfører sig anderledes, fordi der ikke er nogen nulkrydsning til at slukke dem. En DC-kontaktor tilføjer derfor en udblæsningsmagnet eller en længere lysbue og bruger ofte et economiser-kredsløb eller en permanent magnet til at afbryde holdestrømmen. Industrielle størrelser løber fra nogle få ampere op til omkring 40 A, med batteri-, sol- og DC-drevkredsløb som hovedapplikationerne. Spolepolaritet har betydning for mange DC-kontaktorer, og vending af kontrolledningerne kan efterlade enheden permanent lukket eller permanent åben.

Bestemt formål kontaktorer

Disse er bygget til én snæver anvendelse, oftest HVAC-kompressorer, ventilatorer og pumper. De skifter typisk 20 A til 40 A, koster mindre end en generel IEC-ramme og har en fast spole og et fast terminallayout. Afvejningen er fleksibilitet: tilbehørsblokke, udskiftelige spoler og reservekontaktsæt er normalt ikke tilgængelige, så en ændring i styrespændingen betyder en ny kontaktor i stedet for en ny spole.

Reverserende kontaktorer

En reverseringskontaktor er to kontaktorer, der er forbundet af en mekanisk interlock, med en elektrisk interlock i styrekredsløbet. Den ene enhed håndterer fremaddrejning og den anden håndtag baglæns, og de to spoler må aldrig aktiveres sammen. Den kritiske detalje er dødtid: en samtidig lukning skaber en fase-til-fase-fejl på tværs af lysnettet. Mekaniske låse er den primære beskyttelse, og elektriske låse er backup. Hejseværker, transportører og dørdrev er de klassiske anvendelser.

Magnetiske låsekontaktorer

En låsende kontaktor bruger en kort puls til at ændre tilstand og en permanent magnet til at holde den. Holdestrømmen falder til nul, hvilket betyder noget i energimåling, fjernbetjening og batteridrevne paneler. Konsekvensen er, at enheden husker sin sidste kommando efter et strømsvigt, så en feedbackkontakt er essentiel, når controlleren skal kende den rigtige position. Forståelse hvordan et magnetisk låserelæ holder sin tilstand er nyttig her, fordi det samme mekaniske princip forekommer i låsekontaktorer.

CYF1-S relæ, magnetisk låserelæ, 14F låserelæ, 10A magnetisk låserelæ. I kontrolscenarier, der kræver lavt strømforbrug og tilstandshukommelse, tilbyder CYF1-S-relæet, som et magnetisk låserelæ, betydelige fordele med dets unikke bi... Se produkt →

Vakuum kontaktorer

I en vakuumkontaktor sidder kontakterne inde i en forseglet keramisk flaske. Uden luft at ionisere, slukkes lysbuen næsten øjeblikkeligt, og kontaktmellemrummet kan være meget kort. Disse enheder håndterer 100 A til 400 A og derover ved mellemspænding, hvilket gør dem almindelige i minedrift, tunge motordrev og forsyningsskift. Omkostninger, størrelse og behovet for at udskifte komplette vakuumflasker frem for individuelle kontakter er de største ulemper.

Solid State kontaktorer

En solid state kontaktor har ingen bevægelige dele overhovedet. Thyristorer eller triacs foretager skiftet, så enheden kan cykle tusindvis af gange i timen uden slid, hvilket passer til varmeelementer, belysning og hurtig processtyring. To advarsler følger. For det første falder halvlederen spændingen og producerer varme, så en køleplade eller tvungen luft er påkrævet. For det andet er der ingen fysisk luftspalte, når enheden er slukket, så en lille lækstrøm flyder, og en separat frakobling er nødvendig for sikker isolering.

Nuværende vurderinger på tværs af hovedfamilierne

Nuværende vurdering er det første filter, fordi det bestemmer rammestørrelse, terminalstørrelse og hvor meget kobber der skal bøjes inde i panelet.

Diagrammet viser den øvre ende af det fælles industrielle udvalg for hver familie, ikke en hård grænse, som en enhed aldrig kan overskride. Vakuumkontaktorer når 400 A og derover, hvilket placerer dem i en anden klasse panel med forskellig kabel- og samleskinnepraksis. Fast tilstand og standard AC elektromagnetiske kontaktorer overlapper tæt mellem 95 A og 100 A, så beslutningen mellem dem handler normalt om cyklushastighed og varme frem for strøm. Magnetisk låsning og enheder til bestemte formål fylder det midterste bånd fra 40 A til 63 A, hvor spoleeffekt og panelplads betyder mere end råværdien. Vende- og miniaturerammer forbliver under 32 A, fordi den tilføjede mekanisme eller det lille kontaktgab begrænser, hvad kontakterne kan bære. Brug dette som en første gennemgang for at indsnævre listen, og kontroller derefter enhedsvurderingen for den nøjagtige belastningskategori, da den samme ramme kan bære to meget forskellige numre på etiketten.

Sammenligning af switching-teknologier side om side

At score hver teknologi i forhold til de kriterier, der bestemmer de fleste specifikationer, er en hurtig måde at se, hvor afvejningen ligger, og skalaen nedenfor går fra et til fem, hvor fem er det mest gunstige.

En standard AC elektromagnetisk kontaktor scorer godt på indgangsmodstand og omkostninger, og mindre godt på omskiftningshastighed og holdeenergi, fordi dens spole trækker strøm, så længe enheden er lukket. En solid state-kontaktor vender den form: den skifter næsten øjeblikkeligt og spilder meget lidt kontrolenergi, men den giver ingen fysisk kontakt og en meget højere købspris. En magnetisk låsende kontaktor sidder i midten på de fleste akser og skiller sig ud ved at holde energi, da den ikke forbruger noget, når den først har skiftet tilstand. Formen på hver polygon er mere nyttig end en enkelt score, fordi den viser, hvilken svaghed du accepterer. Hvis to familier scorer lige meget for din applikation, er de afgørende faktorer normalt panelplads, den tilgængelige styrespænding og hvor mange operationer i timen enheden skal overleve.

Hvad belastningstype gør for at kontakte livet

Kontaktlevetid er altid angivet for en lastkategori, og afstanden mellem kategorierne er større, end de fleste købere forventer, når de læser et tilbud.

Den øverste kurve viser en resistiv eller let induktiv belastning, hvor strømmen krydser nul to gange pr. cyklus, og lysbuen dør hurtigt. Den nederste kurve viser en motorbelastning, hvor startstrømmen er fem til otte gange den løbende strøm, og lysbuen holder længere ved hver pause. Ved 5 A starter de to kurver tæt på hinanden, men med 40 A er modstandskurven cirka fire gange højere end motorkurven. Dette mellemrum er grunden til, at en kontaktorramme kan bære to meget forskellige numre på sin etiket, og hvorfor en 40 A-enhed, der sælges til opvarmningspligt, kun er godkendt til omkring 25 A motordrift. Når du sammenligner tilbud, skal du sammenligne udnyttelseskategorien såvel som strømmen, fordi en enhed specificeret til resistive belastninger ikke vil overleve en motorstarter længe.

Hvad fejler i marken

Feltreturneringer er et nyttigt krydstjek, fordi fejlblandingen siger mere om installation og belastningsdata end om selve kontaktorfamilien.

Spolefejl dominerer listen, og i de fleste tilfælde er spolen budbringeren snarere end årsagen: vedvarende underspænding, høj omgivelsestemperatur eller en mekanisk blokering ender alt sammen i en brændt spole. Svejsede eller kraftigt hullede kontakter kommer dernæst, og de peger normalt på en indkoblingsstrøm, der er større end kontaktværdien tillader, eller på for mange operationer i timen. Mekanisk slid på armaturet og koblingen er den langsomme og forudsigelige fejl, der viser sig efter mange års drift. Løse eller oxiderede terminaler og forurening fra støv og fugt er installations- og indkapslingsproblemer, og mellem dem tegner de sig for cirka en fjerdedel af afkastet. Alle fem årsager er billigere at forebygge på specifikationsstadiet end at reparere i marken, hvorfor nøjagtige belastningsdata og et realistisk omgivende tal er den ekstra times arbejde værd.

En udvalgstabel og checkliste

Tabellen nedenfor er et udgangspunkt for generelle industripaneler. Det er ikke en erstatning for databladet, men det indsnævrer listen hurtigt.

Gennemgå følgende liste, før du beder om et tilbud:

1. Bekræft belastningsstrømmen og anvendelseskategorien, ikke kun forstærkerne på motorens navneskilt.
2. Mål eller anslå omgivelserne inde i kabinettet med døren lukket.
3. Bemærk den tilgængelige styrespænding, og hvor meget den kan falde under en start.
4. Tæl de forventede operationer pr. time og pr. år.
5. Beslut, hvad enheden skal gøre efter et strømsvigt: Åbn, forbliv lukket, eller hold dens sidste tilstand.
6. Tjek, om panelet har brug for en fysisk luftspalte for sikker isolering.
7. Bekræft terminalstørrelse, monteringsskinne og tilbehørsblokke før bestilling.

Kontaktor eller relæ, hvor linjen sidder

Linjen mellem en kontaktor og et relæ er ikke et enkelt tal. Det er en kombination af nuværende, pligt og designhensigt. Relæer skifter normalt lavere strømme og er bygget til styrelogik og signalveje, mens kontaktorer er bygget til belastningskobling med en buesliske og en tungere mekanisme. Overlapningen er dog reel: Et højstrøms elektromagnetisk relæ kan skifte 30 A til 40 A, som dækker små pumper, varmelegemer og belysningskredsløb, hvor en fuld kontaktorramme ville være overdimensioneret.

I disse tilfælde holder et skinnemonteret modul udskiftningen enkel og ledningsføringen ryddelig, fordi enheden kan udskiftes uden at forstyrre panelets ledninger.

M41F relæmodul, 41F skinnerelæmodul, 41F slankt relæmodul beskyttelseskredsløb 6A. M41F relæmodulet er et skinnemonteret relæmodul, der tilbyder forskellige kanalkonfigurationer fra enkelt til 32 kanaler og har indbyggede beskyttelseskredsløb, der forsyner... Se produkt →

Hvor delene kommer fra

Alle ovenstående specifikationer afhænger af den enhed, der er bygget til den. Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics har fremstillet relæer og kontrolkomponenter i Ningbo siden 1996, og dets katalog dækker generelle elektromagnetiske relæer, reed-relæer, magnetiske låserelæer og skinnemonterede industrielle kontrolmoduler. Det sortiment stemmer tæt overens med kontaktorfamilierne, der er diskuteret her, hvilket hjælper, når et panel har brug for et matchet sæt koblingsenheder fra én kilde i stedet for fra tre leverandører. Du kan læse mere om producenten og produktions- og kvalitetsrutinen bag disse dele, eller send belastningsdataene og den omgivende figur og lad teamet bekræfte den rigtige rammestørrelse og spolespænding.

Vælg først familien, derefter rammestørrelsen og derefter spolespændingen. En bestemt formålskontaktor til et klimaanlæg, en magnetisk låseenhed til en fjernmåler og en solid state-enhed til et hurtigt cyklende varmeapparat er alle rigtige svar, og hver af dem ville være en fejl i en af ​​de to andre positioner.

De fire spørgsmål fra starten af ​​denne vejledning er værd at notere ved arbejdsbordet: strøm, cyklushastighed, belastningstype ved pause og spoleadfærd efter strømsvigt. Når et tilbud ankommer uden en brugskategori eller en omgivende vurdering, er det tidspunktet at spørge, fordi disse to tal afgør, om kontaktoren i kassen stadig fungerer om fem år.