Ulike typer elektriske kontaktorer: Hvordan sammenligne og velge en

En 25 A-kontaktor som stadig brenner ut spolen er vanligvis ikke en defekt kontaktor. Det er feil kontaktor for jobben. I et kjent mønster sitter enheten i et varmt kabinett, kontrolltilførselen synker til 85 prosent av nominell ved hver motorstart, og spolen holdes inne i timevis av gangen. Kontaktoren gjør akkurat det den ble bedt om å gjøre, men familien den tilhører ble aldri designet for den plikten.

Syv familier av elektriske kontaktorer dukker opp i ekte paneler: standard AC elektromagnetisk, DC elektromagnetisk, bestemt formål, reversering, magnetisk låsing, vakuum og solid state. Valget mellom dem kommer ned til fire spørsmål. Hvor mye strøm må byttes? Hvor ofte? Hvordan ser lasten ut i det øyeblikket kontaktene åpnes? Og hva skal spolen gjøre når kontrollstrømmen går tapt eller gjenopprettes? Svar på de fire og familien velger seg selv.

Avsnittene nedenfor dekker hva hver familie gjør bra, hvor den feiler, og tallene som skiller hverandre fra hverandre. Vurderinger og levetidstall er planleggingsverdier, så bekreft dem mot dataarket for den eksakte delen før du bestiller.

Hva en kontaktor må gjøre før noe annet

En kontaktor er en fjernbetjent bryter bygget for gjentatt bruk. Den må stenge mot innkoblingsstrømmen uten å sveise kontaktene, bære den løpende strømmen uten overoppheting, bryte en lysbue uten å brenne seg selv, og gjøre alt dette titusenvis av ganger. Hver type kontaktor er et annet sett med kompromisser mot disse fire kravene.

Maskinvaren er lik på tvers av familier:

• Spole eller elektromagnet, som gjør styrespenning til mekanisk kraft
• Faste kontakter og bevegelige kontakter, dimensjonert for belastningsstrømmen
• En kontaktfjær som setter kontakttrykk, pluss en returfjær som åpner gapet
• En lysbue eller en magnetisk utblåsning som strekker og avkjøler lysbuen
• En ramme eller innkapsling som holder gapet og isolerer stolpene
• Hjelpekontakter som rapporterer tilstand tilbake til styrekretsen

Kontakttrykk er den stille variabelen. En fjær som er for lett tillater sprett og mikrobuedannelse, mens en som er for tung tvinger spolen til å jobbe hardere og sliter på mekanismen raskere. Denne avveiningen er grunnen til at en kontaktor klassifisert 40 A for resistiv oppvarming bare kan klassifiseres til 25 A for en motorbelastning.

Hovedtyper av elektriske kontaktorer

Dette er familiene du vil møte i industri- og kommersielle paneler, omtrent i den rekkefølgen de dukker opp i feltet.

Standard AC elektromagnetiske kontaktorer

Dette er arbeidshesten. En laminert AC-spole trekker en armatur, lukker tre eller fire poler og holder dem med kontinuerlig spolestrøm. Rammer i IEC-stil går fra omtrent 9 A til 95 A i de vanlige størrelsene, og spoler dekker vanligvis 24 V til 400 V ved 50 eller 60 Hz. Det svake punktet er selve spolen: en skyggering hindrer den i å skravle, men ringen og spolens isolasjon er de delene som lider mest når styrespenningen synker eller omgivelsene blir varme. Under motorstartstørrelsene gjør et kraftig elektromagnetisk relé i en kompakt ramme ofte den samme jobben ved 30 A til 40 A og sparer panelplass.

CYT90 relé, T90 relé, høystrøm SPDT relé, 30A /40A høyeffekt relé. CYT90-reléet tilhører CYT90-serien (T90/T91/T93) med små reléer med høy effekt. Sammenlignet med andre reléer i samme kategori, ligger kjernefordelen i kombinasjon... Se produkt →

DC elektromagnetiske kontaktorer

DC-buer oppfører seg annerledes fordi det ikke er noen nullkryssing for å slukke dem. En DC-kontaktor legger derfor til en utblåsningsmagnet eller en lengre lysbue, og bruker ofte en economiser-krets eller en permanent magnet for å kutte holdestrømmen. Industrielle størrelser går fra noen få ampere opp til ca. 40 A, med batteri-, solenergi- og DC-drivkretser som hovedapplikasjoner. Spolepolaritet er viktig på mange DC-kontaktorer, og reversering av kontrollledningene kan la enheten være permanent lukket eller permanent åpen.

Bestemte formålskontaktorer

Disse er bygget for en smal applikasjon, oftest HVAC-kompressorer, vifter og pumper. De bytter vanligvis 20 A til 40 A, koster mindre enn en generell IEC-ramme, og har en fast spole og et fast terminaloppsett. Avveiningen er fleksibilitet: tilbehørsblokker, utskiftbare spoler og reservekontaktsett er vanligvis ikke tilgjengelige, så en endring i styrespenning betyr en ny kontaktor i stedet for en ny spole.

Reverserende kontaktorer

En reverserende kontaktor er to kontaktorer forbundet med en mekanisk forrigling, med en elektrisk forrigling i styrekretsen. Den ene enheten håndterer foroverrotasjon og den andre håndtakene reverserer, og de to spolene må aldri kobles sammen. Den kritiske detaljen er dødtid: en samtidig stenging skaper en fase-til-fase-feil over strømnettet. Mekaniske sperrer er den primære beskyttelsen og elektriske sperrer er backup. Taljer, transportører og dørdrev er de klassiske bruksområdene.

Magnetiske låsekontaktorer

En låsende kontaktor bruker en kort puls for å endre tilstand og en permanent magnet for å holde den. Holdekraften faller til null, noe som har betydning for energimåling, fjernsvitsjing og batteridrevne paneler. Konsekvensen er at enheten husker sin siste kommando etter et strømbrudd, så en tilbakemeldingskontakt er viktig når kontrolleren trenger å vite den virkelige posisjonen. Forståelse hvordan et magnetisk låserelé holder sin tilstand er nyttig her, fordi det samme mekaniske prinsippet vises i låsekontaktorer.

CYF1-S relé, magnetisk låserelé, 14F låserelé, 10A magnetisk låserelé. I kontrollscenarier som krever lavt strømforbruk og tilstandsminne, tilbyr CYF1-S-reléet, som et magnetisk låserelé, betydelige fordeler med sin unike bi... Se produkt →

Vakuumkontaktorer

I en vakuumkontaktor sitter kontaktene inne i en forseglet keramisk flaske. Uten luft å ionisere, slukkes lysbuen nesten umiddelbart og kontaktgapet kan være svært kort. Disse enhetene håndterer 100 A til 400 A og over ved middels spenning, noe som gjør dem vanlige i gruvedrift, tunge motordrifter og verktøyswitching. Kostnader, størrelse og behovet for å erstatte komplette vakuumflasker i stedet for individuelle kontakter er de største ulempene.

Solid State-kontaktorer

En solid state-kontaktor har ingen bevegelige deler i det hele tatt. Tyristorer eller triacs gjør byttet, slik at enheten kan sykle tusenvis av ganger i timen uten slitasje, noe som passer til varmeelementer, belysning og rask prosesskontroll. To advarsler følger. Først faller halvlederen spenningen og produserer varme, så en kjøleribbe eller tvungen luft er nødvendig. For det andre er det ingen fysisk luftspalte når enheten er av, så det flyter en liten lekkasjestrøm og en separat frakobling er nødvendig for sikker isolasjon.

Nåværende vurderinger på tvers av hovedfamiliene

Gjeldende vurdering er det første filteret, fordi det bestemmer rammestørrelse, terminalstørrelse og hvor mye kobber som må bøyes inne i panelet.

Diagrammet viser den øvre enden av det vanlige industrielle området for hver familie, ikke en hard grense som en enhet aldri kan overskride. Vakuumkontaktorer når 400 A og høyere, noe som plasserer dem i en annen klasse panel med ulik kabel- og samleskinnepraksis. Solid state og standard AC elektromagnetiske kontaktorer overlapper tett mellom 95 A og 100 A, så avgjørelsen mellom dem er vanligvis om syklushastighet og varme i stedet for strøm. Magnetisk låsing og bestemte formålsenheter fyller det midterste båndet fra 40 A til 63 A, der spolekraft og panelplass betyr mer enn råverdien. Reverserings- og miniatyrrammer holder seg under 32 A, fordi den ekstra mekanismen eller det lille kontaktgapet begrenser hva kontaktene kan bære. Bruk dette som et første pass for å begrense listen, og sjekk deretter enhetsvurderingen for den nøyaktige lastkategorien, siden den samme rammen kan ha to svært forskjellige tall på etiketten.

Sammenligning av bytteteknologier side om side

Å skåre hver teknologi mot kriteriene som bestemmer de fleste spesifikasjonene er en rask måte å se hvor avveiningene sitter, og skalaen nedenfor går fra én til fem, der fem er den mest gunstige.

En standard elektromagnetisk AC-kontaktor scorer godt på innstrømningsmotstand og kostnad, og mindre godt på byttehastighet og holdeenergi, fordi spolen trekker strøm så lenge enheten er lukket. En solid state-kontaktor reverserer den formen: den bytter nesten umiddelbart og sløser med svært lite kontrollenergi, men den tilbyr ingen fysisk kontaktgap og en mye høyere innkjøpspris. En magnetisk låsende kontaktor sitter i midten på de fleste akser og skiller seg ut ved å holde energi, siden den ikke bruker noe når den har endret tilstand. Formen på hver polygon er mer nyttig enn en enkelt poengsum, fordi den viser hvilken svakhet du godtar. Hvis to familier scorer likt for applikasjonen din, er de avgjørende faktorene vanligvis panelplass, tilgjengelig kontrollspenning og hvor mange operasjoner i timen enheten må overleve.

Hva lasttype gjør for å kontakte livet

Kontaktlevetid er alltid oppgitt for en lastkategori, og gapet mellom kategoriene er større enn de fleste kjøpere forventer når de leser et tilbud.

Den øvre kurven viser en resistiv eller lett induktiv last, hvor strømmen krysser null to ganger per syklus og lysbuen dør raskt. Den nedre kurven viser en motorbelastning, der innkoblingsstrømmen er fem til åtte ganger kjørestrømmen og lysbuen varer lenger ved hver pause. Ved 5 A starter de to kurvene tett sammen, men med 40 A er motstandskurven omtrent fire ganger høyere enn motorkurven. Dette gapet er grunnen til at en kontaktorramme kan ha to svært forskjellige tall på etiketten, og hvorfor en 40 A-enhet som selges for oppvarmingsplikt bare kan være godkjent for omtrent 25 A motordrift. Når du sammenligner tilbud, sammenlign brukskategorien så vel som strømmen, fordi en enhet spesifisert for resistive belastninger vil ikke overleve en motorstarter lenge.

Hva feiler i felten

Feltreturer er en nyttig krysssjekk, fordi feilblandingen sier mer om installasjon og lastdata enn om selve kontaktorfamilien.

Spolesvikt dominerer listen, og i de fleste tilfeller er spolen budbringeren snarere enn årsaken: vedvarende underspenning, høy omgivelsestemperatur eller en mekanisk fastkjøring ender alt i en brent spole. Sveisede eller kraftige kontakter kommer etterpå, og de peker vanligvis på en innkoblingsstrøm som er større enn kontaktverdien tillater, eller til for mange operasjoner i timen. Mekanisk slitasje på armaturet og koblingen er den langsomme og forutsigbare feilen som viser seg etter mange års bruk. Løse eller oksiderte terminaler og forurensning fra støv og fuktighet er installasjons- og kapslingsproblemer, og mellom disse utgjør de omtrent en fjerdedel av returene. Alle fem årsakene er billigere å forhindre på spesifikasjonsstadiet enn å reparere i felten, og derfor er nøyaktige lastdata og et realistisk omgivelsesbilde verdt den ekstra timen med arbeid.

En utvalgstabell og sjekkliste

Tabellen nedenfor er et utgangspunkt for generelle industripaneler. Det er ikke en erstatning for dataarket, men det begrenser listen raskt.

Arbeid gjennom følgende liste før du ber om et tilbud:

1. Bekreft belastningsstrømmen og brukskategorien, ikke bare forsterkerne på motorens navneskilt.
2. Mål eller anslå omgivelsene inne i kabinettet med døren lukket.
3. Legg merke til tilgjengelig styrespenning og hvor mye den kan synke under en start.
4. Tell forventede operasjoner per time og per år.
5. Bestem hva enheten må gjøre etter et strømbrudd: Åpne, hold deg lukket eller hold den siste tilstanden.
6. Sjekk om panelet trenger en fysisk luftspalte for sikker isolasjon.
7. Bekreft terminalstørrelse, monteringsskinne og tilbehørsblokker før du bestiller.

Kontaktor eller relé, der linjen sitter

Linjen mellom en kontaktor og et relé er ikke et enkelt nummer. Det er en kombinasjon av nåværende, plikt og designhensikt. Releer veksler vanligvis lavere strømmer og er bygget for kontrolllogikk og signalveier, mens kontaktorer er bygget for lastveksling med en lysbue og en tyngre mekanisme. Overlappingen er imidlertid reell: et elektromagnetisk relé med høy strøm kan bytte 30 A til 40 A, som dekker små pumper, varmeovner og belysningskretser der en full kontaktorramme ville være overdimensjonert.

I slike tilfeller holder en skinnemontert modul utskifting enkel og ledningsnettet ryddig, fordi enheten kan byttes uten å forstyrre panelledningene.

M41F relémodul, 41F skinnerelémodul, 41F slank relémodul beskyttelseskrets 6A. M41F relémodul er en skinnemontert relémodul som tilbyr forskjellige kanalkonfigurasjoner fra enkelt til 32 kanaler, og har innebygde beskyttelseskretser som forsyner... Se produkt →

Hvor delene kommer fra

Hver spesifikasjon ovenfor avhenger av enheten som er bygget til den. Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics har produsert releer og kontrollkomponenter i Ningbo siden 1996, og katalogen dekker elektromagnetiske releer for generell bruk, reed-releer, magnetiske låsereléer og industrielle kontrollmoduler for skinnemontering. Denne rekkevidden stemmer godt overens med kontaktorfamiliene som er diskutert her, noe som hjelper når et panel trenger et matchet sett med koblingsenheter fra én kilde i stedet for fra tre leverandører. Du kan lese mer om produsenten og produksjons- og kvalitetsrutinen bak disse delene, eller send lastdataene og omgivelsestallet og la teamet bekrefte riktig rammestørrelse og spolespenning.

Velg familien først, deretter rammestørrelsen og deretter spolespenningen. En bestemt formålskontaktor for et klimaanlegg, en magnetisk låseenhet for en ekstern måler og en solid state-enhet for en hurtiggående varmeapparat er alle riktige svar, og hver av dem ville være en feil i en av de to andre posisjonene.

De fire spørsmålene fra starten av denne veiledningen er verdt å notere ved arbeidsbenken: strøm, syklushastighet, belastningstype ved brudd og spoleoppførsel etter strømbrudd. Når et tilbud kommer uten en brukskategori eller en omgivelsesvurdering, er det øyeblikket å spørre, fordi disse to tallene avgjør om kontaktoren i boksen fortsatt fungerer om fem år.