công tắc tơ điện từ
Công tắc tơ là thiết bị điều khiển từ xa được thiết kế để bật và tắt mạch điện thường xuyên trong quá trình hoạt động bình thường.
Công tắc tơ điện từ là một thiết bị điện được thiết kế để chuyển đổi các mạch cung cấp điện. Việc đóng hoặc mở các tiếp điểm của công tắc tơ thường được thực hiện bằng truyền động điện từ.
Phân loại công tắc tơ điện từ
Công tắc tơ công nghiệp phổ biến được phân loại là:
- theo bản chất của dòng điện của mạch chính và mạch điều khiển (bao gồm cả cuộn dây) - dòng điện một chiều, xoay chiều, một chiều và xoay chiều;
- theo số lượng cực chính — từ 1 đến 5;
- đối với dòng điện danh định của mạch chính — từ 1,5 đến 4800 A;
- theo điện áp danh định của mạch chính: từ 27 đến 2000 V DC; từ 110 đến 1600 VAC với tần số 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10.000 Hz;
- ở điện áp định mức đóng cuộn dây: từ 12 đến 440 V DC, từ 12 đến 660 V AC với tần số 50 Hz, từ 24 đến 660 V AC với tần số 60 Hz;
- theo sự hiện diện của các liên hệ phụ - có liên hệ, không có liên hệ.
Công tắc tơ cũng khác nhau về kiểu kết nối dây của mạch chính và mạch điều khiển, phương pháp lắp đặt, kiểu kết nối của dây bên ngoài, v.v.
Những đặc điểm này được phản ánh trong loại công tắc tơ do nhà sản xuất chỉ định.
Hoạt động bình thường của công tắc tơ được phép
- khi điện áp ở các cực của mạch chính đến 1,1 và mạch điều khiển từ 0,85 đến 1,1 điện áp định mức của các mạch tương ứng;
- khi điện áp xoay chiều giảm xuống 0,7 định mức, cuộn dây đóng phải giữ phần ứng của cuộn điện từ công tắc tơ ở vị trí được kéo hoàn toàn và không giữ nó khi điện áp bị loại bỏ.
Một loạt các công tắc tơ điện từ do ngành sản xuất được thiết kế để sử dụng ở các vùng khí hậu khác nhau, hoạt động trong các điều kiện khác nhau được xác định bởi vị trí trong quá trình vận hành, tải trọng cơ học và nguy cơ cháy nổ của môi trường và theo quy định, không có bảo vệ chống tiếp xúc đặc biệt và các tác động bên ngoài.
Thiết kế công tắc tơ điện từ
Công tắc tơ gồm các bộ phận chính sau: tiếp điểm chính, hệ thống hồ quang, hệ thống điện từ, các tiếp điểm phụ.
Các tiếp điểm chính đóng và mở mạch nguồn. Chúng phải được thiết kế để mang dòng định mức trong một thời gian dài và tạo ra một số lượng lớn các lần bật và tắt ở tần số cao. Vị trí của các tiếp điểm được coi là bình thường khi cuộn dây rút của công tắc tơ không có dòng điện và tất cả các khóa cơ học có sẵn được nhả ra. Các tiếp điểm chính có thể là loại đòn bẩy và cầu. Các tiếp điểm đòn bẩy sử dụng một hệ thống di chuyển xoay, các tiếp điểm cầu - thẳng.
Buồng hồ quang cho công tắc tơ dòng điện một chiều được chế tạo theo nguyên tắc dập tắt hồ quang điện bằng từ trường ngang trong các buồng có rãnh dọc. Từ trường trong hầu hết các thiết kế, nó được kích thích bởi một cuộn dây dập tắt hồ quang nối tiếp với các tiếp điểm.
Một hệ thống dập tắt hồ quang cung cấp khả năng dập tắt hồ quang điện xảy ra khi các tiếp điểm chính được mở. Các phương pháp dập tắt hồ quang và thiết kế của hệ thống dập tắt hồ quang được xác định bởi loại dòng điện trong mạch chính và cách thức hoạt động của công tắc tơ.
Một hệ thống điện từ của công tắc tơ cung cấp khả năng điều khiển từ xa của công tắc tơ, tức là bật và tắt. Thiết kế của hệ thống được xác định bởi loại dòng điện và mạch điều khiển của công tắc tơ và sơ đồ động học của nó. Hệ thống điện từ bao gồm một lõi, phần ứng, cuộn dây và ốc vít.
Hệ thống điện từ của công tắc tơ có thể được thiết kế để đóng và giữ phần ứng ở trạng thái đóng hoặc chỉ để đóng phần ứng. Giữ nó ở vị trí đóng trong trường hợp này được thực hiện bằng khóa.
Công tắc tơ tắt sau khi tắt cuộn dây dưới tác động của lò xo mở hoặc trọng lượng riêng của hệ thống chuyển động, nhưng thường xuyên hơn là lò xo.
Tiếp điểm phụ. Chúng chuyển mạch trong các mạch điều khiển của công tắc tơ, cũng như trong các mạch chặn và tín hiệu. Chúng được thiết kế để dẫn liên tục dòng điện không quá 20 A và dòng ngắt kết nối không quá 5 A. Các tiếp điểm được thực hiện cả khi đóng và khi mở, trong hầu hết các trường hợp là loại cầu.
Công tắc tơ AC có sẵn với bộ ngắt mạch khử ion.Khi hồ quang xuất hiện, nó di chuyển vào lưới điện, chia thành một loạt các hồ quang nhỏ và bị dập tắt tại thời điểm dòng điện vượt qua số không.
Các sơ đồ kết nối công tắc tơ bao gồm các phần tử dẫn điện chức năng (cuộn dây điều khiển, tiếp điểm chính và phụ) trong hầu hết các trường hợp đều có dạng tiêu chuẩn và chỉ khác nhau về số lượng, loại tiếp điểm và cuộn dây.
Các thông số quan trọng của công tắc tơ là dòng điện và điện áp hoạt động định mức.
Dòng định mức của công tắc tơ - đây là dòng điện được xác định bởi các điều kiện làm nóng của mạch chính trong trường hợp không bật hoặc tắt công tắc tơ. Ngoài ra, công tắc tơ có thể chịu được dòng điện này của ba tiếp điểm chính đóng trong 8 giờ và mức tăng nhiệt độ của các bộ phận khác nhau của nó không được vượt quá giá trị cho phép. Trong trường hợp thiết bị hoạt động không liên tục, khái niệm về dòng điện tương đương cho phép của hoạt động liên tục thường được sử dụng.
Điện áp mạch chính của công tắc tơ — Điện áp định mức cao nhất mà công tắc tơ được thiết kế để hoạt động. Nếu dòng điện và điện áp định mức của công tắc tơ xác định các điều kiện vận hành tối đa cho phép đối với nó trong hoạt động liên tục, thì dòng điện và điện áp vận hành định mức được xác định bởi các điều kiện vận hành này. Do đó, dòng điện hoạt động danh định, xác định việc sử dụng công tắc tơ trong các điều kiện nhất định do nhà sản xuất thiết lập, tùy thuộc vào điện áp hoạt động danh định, chế độ hoạt động danh định, loại sử dụng, loại cấu trúc và điều kiện hoạt động. Và điện áp hoạt động danh định bằng với điện áp nguồn mà công tắc tơ có thể hoạt động trong các điều kiện nhất định.
Công tắc tơ phải được chọn theo các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
1) theo mục đích và phạm vi;
2) theo loại sử dụng;
3) về khả năng chống mài mòn cơ học và chuyển mạch;
4) theo số lượng và thiết kế của các tiếp điểm chính và phụ;
5) theo đặc tính của dòng điện và các giá trị của điện áp và dòng điện danh định của mạch chính;
6) theo điện áp định mức và công suất tiêu thụ của cuộn dây chuyển mạch;
7) theo phương thức hoạt động;
8) theo loại thiết kế và vị trí khí hậu.
Công tắc tơ DC được thiết kế để chuyển mạch DC và thường được điều khiển bởi nam châm điện DC. Công tắc tơ AC được thiết kế để chuyển mạch AC. Nam châm điện của các mạch này có thể là AC hoặc DC.
Công tắc tơ DC.
Hiện tại, việc sử dụng các công tắc tơ DC và sự phát triển mới của chúng đã giảm đi tương ứng. Công tắc tơ DC được sản xuất chủ yếu cho điện áp 22 và 440 V., dòng điện lên đến 630 A., một cực và hai cực.
Công tắc tơ dòng KPD 100E được thiết kế để chuyển mạch chính và mạch điều khiển của ổ điện một chiều có điện áp lên đến 220V.
Công tắc tơ có sẵn cho dòng định mức từ 25 đến 250 A.
Công tắc tơ của dòng KPV 600 được thiết kế để chuyển mạch chính của ổ điện với dòng điện một chiều. Công tắc tơ của sê-ri này có hai phiên bản: với một tiếp điểm thường mở (KPV 600) và với một tiếp điểm thường mở (KPV 620).
Các công tắc tơ được điều khiển bởi mạng DC.
Công tắc tơ được sản xuất cho dòng điện danh định từ 100 đến 630 A. Công tắc tơ cho dòng điện 100 A có khối lượng 5,5 kg, cho 630 A - 30 kg.
Công tắc tơ AC: KT6000, KT7000
CT (KTP) — X1 X2 X3 X4 S X5
X1 — số sê-ri, 60, 70.
X2 — kích thước công tắc tơ: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.
X3 — số cực: 2, 3, 4, 5.
X4 — ý nghĩa bổ sung của các đặc điểm cụ thể của sê-ri:B — các liên hệ được hiện đại hóa; A — tăng công suất chuyển đổi ở điện áp 660V.
C — điểm tiếp xúc bằng kim loại-gốm bạc. Việc không có chữ cái có nghĩa là các điểm tiếp xúc bằng đồng.
X5 — Đặc điểm khí hậu: U3, UHL, T3.
Công tắc tơ AC thường được chế tạo ba cực với các tiếp điểm chính đóng. Các hệ thống điện từ được chế tạo có lớp lót, nghĩa là được lắp ráp từ các tấm cách điện riêng biệt có độ dày lên tới 1 mm, cuộn dây trở kháng thấp với số vòng quay nhỏ. Phần chính của điện trở của cuộn dây là điện trở cảm ứng của nó, phụ thuộc vào kích thước của khe hở. Do đó, dòng điện trong cuộn dây của công tắc tơ AC với hệ thống mở cao hơn 5-10 lần so với dòng điện trong hệ thống từ tính kín. Hệ thống điện từ của công tắc tơ AC có lõi ngắn mạch để loại bỏ tiếng ồn và độ rung.
Công tắc tơ ba cực KT cho dòng điện 400 A: a — nhìn chung (không có rãnh hồ quang ở cực thứ nhất), b — nam châm điện, c — các tiếp điểm và rãnh hồ quang, 1 — bảng điều khiển, 2 — trục của các tiếp điểm và phần ứng di động, 3 — tiếp điểm khối, 4 — tiếp điểm di động chính, 5 — tiếp điểm cố định, B — buồng hồ quang: 7 — lõi điện từ, 8 — phần ứng, 9 — cuộn dây điện từ, 10 — giá đỡ phần ứng, 11 — tiếp điểm khối mở, 12 — dây lõi , 13 — đoản mạch, 14 — tấm của buồng dập hồ quang, 15 — lò xo tiếp điểm, 16 — giá đỡ tiếp điểm di động, 17 — kết nối linh hoạt.
Không giống như công tắc tơ DC, chế độ chuyển mạch của công tắc tơ AC khắc nghiệt hơn chế độ tắt do dòng điện khởi động của động cơ cảm ứng lồng sóc. Ngoài ra, sự hiện diện của hiện tượng nảy tiếp điểm khi bật dẫn đến các điểm tiếp xúc bị mài mòn nghiêm trọng trong các điều kiện này. Vì vậy, chống nảy khi bật là điều tối quan trọng ở đây.