Приложение и поддръжка на алтернативните контактори | Комплексен анализ на обикновеното обработване на дефекти овладейте го в една статия

1 Анализ ключовите компоненти на алтернативните контактори

Алтернативният контактор е автоматизиран електромагнитен ключ, използван за дълготрайно и често включване и изключване на алтернативни главни и управляващи вериги. Разполага с предимства като автоматична работа, защита при ниско и без напрежение, работа с голям капацитет, силна стабилност и ниски изисквания за поддръжка. В електрическите управляващи вериги на машини, алтернативните контактори се използват основно за управление на електродвигатели и други натоварвания.

Ключовите компоненти на алтернативния контактор включват електромагнитната система, контактната система и устройството за гасене на дугата, и т.н. Той е съставен от конструктивни части като главни контакти, движещ се желязен ядро, обмотка, неподвижно желязно ядро и допълнителни контакти.

1.1 Електромагнитна система

Електромагнитната система на алтернативния контактор се състои основно от обмотка, движещо се желязно ядро, неподвижно желязно ядро и краткосрочен пръстен. Когато контролната обмотка е включена или изключена, тя ще завърши съответно действие за привличане или пускане, което може да задържи движещите се и неподвижните контакти в отворено или затворено състояние, за да се постигне целта за включване или изключване на веригата.

За намаляване на вихревите и хистерезисните загуби, желязното ядро и арматурата на алтернативния контактор се произвеждат основно чрез ламиниране на E-образни силиконови стални листове. За увеличаване на площта за разсейване на топлината и избягване на изгаряне, обмотката се прави във вид на дебел и малък цилиндър, оплетен на изолираща рамка, с определено разстояние, запазено между нея и желязното ядро, за да се избегне превишаване. E-образното желязно ядро запазва въздушна празнина от 0,1 - 0,2 мм на лицевата страна на средния цилиндър, за да се намали влиянието на остатъчното магнитно поле и да се предотврати закачането на арматурата. 

Когато алтернативният контактор работи, алтернативният ток в обмотката формира алтернативно магнитно поле в желязното ядро, причинявайки арматурата да трепери и да генерира шум. На всяка страна на желязното ядро и арматурата се предоставя рилце, и в него се вмъква меден или никел-хромов сплавен краткосрочен пръстен, за да се реши гореспоменатата проблем. След инсталирането на краткосрочния пръстен, когато алтернативен ток протече през обмотката, се формират магнитни потоци Φ₁ и Φ₂ с различни фази, което гарантира, че винаги има привлекателна сила между желязното ядро и арматурата, значително намалявайки вибрацията и шума.

1.2 Контактна система

Има три типа контакти на алтернативния контактор, а именно точков контакт, линейно контакт и повърхностен контакт, както е показано на следващата фигура. Според конструктивната форма те могат да бъдат разделени на мостови контакти и пръстови контакти. Мостовите контакти включват мостов тип с точков контакт и мостов тип с повърхностен контакт, които са подходящи за различни случаи с ток. Пръстовите контакти са най-често в линейно контактно състояние, и техната контактна площ е права линия, която е подходяща за чести и големи токови случаи. Според способността за включване и изключване те могат да бъдат разделени на главни контакти и допълнителни контакти. Главните контакти са подходящи за главни вериги с голям ток, и обикновено има 3 двойки нормално отворени контакти. Допълнителните контакти са подходящи за управляващи вериги с малък ток, и обикновено има 2 двойки нормално отворени контакти и 2 двойки нормално затворени контакти.

1.3 Устройство за гасене на дугата

При вериги с голям ток или високо напрежение, когато алтернативните контактори се изключват, неизбежно се появява дуга, причиняваща изгаряне на контактите, повреда на устройството, влияние върху продължителността му на дейност, дори и нарушаване на времето за прекъсване на веригата; в сериозни случаи, това може да доведе до пожар. От гледна точка на безопасността, всички контактори с капацитет над 10 А трябва да бъдат оборудвани с устройство за гасене на дугата. Често използваните методи за гасене на дугата в алтернативните контактори включват двоен пръсък на електрическата сила, продълговита слотова гасене на дугата и решетчато гасене на дугата.

Двоен пръсък на електрическата сила разделя дъгата на две части и я разтяга чрез електрическата сила на самата контактна верига, за да се осъществи разсейване на топлината и охлаждане на дъгата и да се постигне целта за гасене. Продълговитото слотово устройство за гасене на дугата е направено от материали като огнеупорна глина, асбестов цимент и др., с един или повече продълговити слотове на вътрешната му страна, които могат да увеличи контактната площ между дъгата и стената на камерата за гасене на дугата, и да постигнат ефекта на гасене на дъгата чрез компресия. Когато контактите са в разделящо състояние, дъгата се изпраща в слотовете чрез външно магнитно поле или електрическа сила, и топлинната енергия се прехвърля към стената на камерата за гасене на дъгата, така че дъгата да бъде бързо угасена.

На тази основа, е предложена нова конструкция на решетчато устройство за гасене на дъгата. Металната решетка използва V-образни медни или цинкови плочки, които се вмъкват в покривката за гасене на дъгата. Дъгата, образувана от разделянето на контактите, генерира силно магнитно поле, и наличието на магнитно съпротивление прави електрическата интензивност в тази зона неравномерна, което привлича дъгата в разстоянията между решетките, за да се формират кратки дъги. Всяка решетка действа като електрод, разделяйки общата нападаща напрегнатост на дъгата на няколко секции, и нападащата напрегнатост между всяка секция е по-малка от нападащата напрегнатост за запалване. Едновременно с това решетката разсеява топлина, за да изтрие дъгата бързо, постигайки ефекта на гасене [3-5].

1.4 Допълнителни компоненти

Допълнителните компоненти на алтернативния контактор включват реакционна пружина, демпферна пружина, контактна пружина за налягане, предавателна система, основа и т.н. Реакционната пружина тласка арматурата, за да освободи енергия след прекъсване на тока, така че контактите да се върнат в своето изходно състояние. Демпферната пружина може да намали удара. Контактната пружина за налягане може значително да увеличи контактното налягане и да намали контактното съпротивление. Оперативните контакти се движат от арматурата или реакционната пружина, за да ги контролират за свързване или разединяване.

2 Правилно използване на алтернативни контактори

2.1 Принципи за избор на алтернативни контактори

Номиналното напрежение на главните контакти не трябва да бъде по-малко от номиналното напрежение на управляващата верига. Номиналният ток на главните контакти трябва да отговаря на изискванията на натоварването: за резистивни натоварвания, той трябва да бъде равен на номиналния ток; за двигателни натоварвания, той трябва да бъде леко по-голям от номиналния ток. Напругата на обмотката за привличане се избира в зависимост от сложността на управляващата верига: за простите вериги, могат да се изберат 380 В или 220 В, а за сложни вериги, 36 В или 110 В. Броят и типът на контактите трябва да отговарят на основните стандарти на управляващата верига.

2.2 Инсталация и поддръжка на алтернативни контактори

При предварителна проверка преди инсталация, е необходимо да се потвърди дали техническите данни на контактора (като номиналното напрежение, ток, честота на работа, и т.н.) съответстват на стандартите, да се провери дали външният вид е повреден и движението е гъвкаво, и да се измери DC съпротивлението и изолационното съпротивление на обмотката. Положението на инсталацията трябва да бъде вертикално, с наклон, който не надвишава 5°, и страната с радиатори за разсейване на топлина трябва да е насочена вертикално. По време на инсталацията и опърплетяването, трябва да се предотврати падането на части като винтове, шайби и терминали, които могат да причинят забиване или краткосрочно замыкание на алтернативния контактор.

След инсталацията, е необходимо да се провери дали опърплетяването е коректно. Без да се включи главните контакти, контакторът трябва да бъде включен и изключен няколко пъти, за да се провери движението на главните контакти и дали има шум след привличане на желязното ядро. Той може да бъде използван само ако няма грешки. Не е позволено да се свърже алтернативния контактор с постоянен ток, в противен случай обмотката ще бъде изгорена.

3 Общи дефекти и методи за поддръжка на алтернативни контактори

3.1 Дефекти на главните контакти

3.1.1 Силно искряне в момента на включване и изключване на движещите се и неподвижните главни контакти

Когато натоварването работи нормално, искряне се появява в момента на включване и изключване на контактите. Контактната повърхност формира нерегуларни малки дупки поради високата температура на дъгата, което води до намалена контактна площ, увеличен ток и силно искряне. За ремонт на повредените контакти, е необходимо да се провери степента на повреда на контактната повърхност; контактът може да бъде отстранен само ако толщината му е повече от 2/3 от първоначалната толщина. При ремонт на контактите, първо се поставя фин хартиен пясък на хоризонтална повърхност, после се изравняват повредените контакти на хартиен пясък, се проверява ситуацията на ремонта, докато всички повредени точки са изравнени, и накрая се обработват буримите.

3.1.2 Топене, изгаряне и залепване на движещите се и неподвижните главни контакти

Основните причини за топене, изгаряне и залепване на движещите се и неподвижните главни контакти включват краткосрочно замыкание на натоварването, краткосрочно замыкание на главната верига, или намалена импеданс на натоварването. Между тях, едновременното настаняване на краткосрочно замыкание и краткосрочно замыкание на главната верига е ключов фактор. В зависимост от нуждите на работата, честотата на работа на алтернативния контактор варира от ниска до висока; по време на честото включване и изключване на контактите, повърхностната температура се повишава, и под действието на дъгата, движещите се и неподвижните главни контакти в крайна сметка топят, изгарят и залепват.

Обикновено има два начина за лечение: първо, заменете алтернативния контактор с един с по-високо напрежение и ток; второ, поправете алтернативния контактор: заменете контактите със същата спецификация, почистете въглеродните депозити около движещите се и неподвижните контакти, и свържете паралелно Резистор-Кондензатор (RC) устройства за гасене на дугата с всяка от 3 двойки главни контакти.

3.2 Дефекти на допълнителните контакти

3.2.1 Свръхвисоко контактно съпротивление на движещите се и неподвижните допълнителни контакти

Свръхвисокото контактно съпротивление на движещите се и неподвижните допълнителни контакти води до увеличаване на импеданса на управляващата верига и намаление на напрежението. Има две основни причини за този феномен: първо, голямо количество мазнина и прах се натрупат на контактите; второ, се формира оксиден слой на контактната повърхност. Въз основа на механизма за защита при ниско напрежение на алтернативния контактор, когато напрежението върху обмотката на алтернативния контактор е по-ниско от 85% от номиналното напрежение, управляващата верига спира да работи. Решението е да се извадят контактите, да се изтрият с чиста кърпа и след това да се обработят контактните повърхности с фин хартиен пясък.

3.2.2 Силно искряне в момента на включване и изключване на движещите се и неподвижните допълнителни контакти

Основните причини за този дефект могат да бъдат, че контролираната верига е преживяла краткосрочно замыкание, или импедансната стойност на енергийните компоненти в управляващата верига е намалена, и т.н.

3.3 Дефекти на обмотката

3.3.1 Открит контур на обмотката

Откритият контур на обмотката на алтернативния контактор ще предизвика управляващата верига да не работи. Този феномен е относително рядък, и обикновено е причинен от качествени проблеми на контактора или неправилна инсталация при сборка.

3.3.2 Краткосрочно замыкание на обмотката

Краткосрочното замыкание на обмотката на алтернативния контактор ще предизвика предохранителния предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен предпазен пред......