Primena i održavanje stikera strujnog toka | Kompletna analiza uobičajenih grešaka u radu sa savetima za rešavanje problema savladajte u jednom članku

1 Analiza ključnih komponenti AC kontaktora

AC kontaktor je automatizirani elektromagnetski prekidnik koji se koristi za dugotrajno i često preključivanje glavnih strujnih krugova i kontrolnih krugova na AC. Karakterizuje ga automatsko funkcionisanje, zaštita od niskog i beznaponskog stanja, mogućnost rada sa velikim kapacitetima, snažna stabilnost i niske održavane potrebe. U električnim kontrolnim krugovima mašina, AC kontaktori se uglavnom koriste za kontrolu električnih motora i drugih opterećenja.

Ključne komponente AC kontaktora uključuju elektromagnetski sistem, sistem kontakata i uređaj za gasenje luka, itd. Glavni delovi su: glavni kontakti, pokretno željezo, bobina, statično željezo i pomoćni kontakti.

1.1 Elektromagnetski sistem

Elektromagnetski sistem AC kontaktora se sastoji od bobine, pokretnog željezne jezgre, statične željezne jezgre i kratkospojne petlje. Kada se kontrolna bobina napaja ili isključuje, dovršava se akcija povlačenja ili oslobađanja, što zadržava pokretne i statične kontakte u otvorenom ili zatvorenom stanju, kako bi se ostvario cilj preključivanja kruga.

Da bi se smanjile gubitke od vrtloga i histerese, željezna jezgra i armatura AC kontaktora uglavnom proizvode se laminiranjem E-obličnih silikatnih listića. Da bi se povečala površina topljenja i izbegao pregoranje, bobina se pravi kao deblji i manji cilindar savijen na izolacionom okviru, sa određenim razmakom između nje i željezne jezgre kako bi se sprečilo preklapanje. E-oblična željezna jezgra rezerviše vazdušni prostor od 0,1 - 0,2 mm na kraju srednjeg cilindra kako bi se smanjila uticaj ostatka magnetskog polja i sprečeno zategnuće armature.

Kada radi AC kontaktor, izmenični tok u bobini stvara izmenično magnetsko polje u željeznoj jezgri, što dovodi do oscilovanja armature i nastanka buke. Na svakom kraju željezne jezgre i armature postavlja se uspravna jazbina, a u jazbinu se umetne kratkospojna petlja od bakra ili nikl-hrom aljanse kako bi se rešila gore navedena problema. Nakon instalacije kratkospojne petlje, kada kroz obmot proteče izmenični tok, formiraju se magnetski fluksovi Φ₁ i Φ₂ sa različitim fazama, što omogućava da uvek postoji privlačna sila između željezne jezgre i armature, veoma smanjujući vibraciju i buku.

1.2 Sistem kontakata

Postoje tri vrste kontakata AC kontaktora, to su tačkovni kontakt, linijni kontakt i površinski kontakt, kao što je prikazano na sledećoj slici. Prema strukturnom obliku, dele se na mostove kontakata i prstene kontakate. Mostove kontakata uključuju tačkovni most i površinski most, koji su pogodni za različite prilike struje. Prstene kontakte su uglavnom u linijnom kontaktu, a njihova površina kontakta je prava linija, pogodna za česte i velike strujne prilike. Prema sposobnosti vezivanja i prekidnog kapaciteta, dele se na glavne kontakte i pomoćne kontakte. Glavni kontakti su pogodni za glavne krugove sa velikim strujama, i obično postoje 3 para normalno otvorenih kontakata. Pomoćni kontakti su pogodni za kontrolne krugove sa malim strujama, i obično postoje 2 para normalno otvorenih kontakata i 2 para normalno zatvorenih kontakata.

1.3 Uređaj za gasenje luka

Za visokotečne ili visokonaponske krugove, neizbežno će se pojaviti lukovi kada se AC kontaktori otvore, što dovodi do sagorevanja kontakata, oštećenja uređaja, uticaja na vreme trajanja, pa čak i do požara u težim slučajevima. Iz sigurnosnih razloga, svi kontaktori sa kapacitetom preko 10 A moraju biti opremljeni uređajima za gasenje luka. Uobičajeni metodi gasenja luka u AC kontaktorima uključuju dvostruko prekidno električno gasenje, uspravno jazbinsko gasenje i mrežno gasenje.

Dvostruki prekidni električni uređaj za gasenje luka deli luk na dva dela, a istezanje luka se ostvaruje putem električne sile samog kontakt sklopa, kako bi se ostvarilo topljenje i hlađenje luka i dostignut cilj njegovog gasenja. Uspravni jazbinski uređaj za gasenje luka izrađen je od materijala otpornih na lukove, poput gliničanog cementa, sa jednim ili više uspravnih jazbina unutra, što širi površinu kontakta između luka i zida gasilnice, i postiže efekat gasenja luka kompresijom. Kada su kontakti u razdvojenom stanju, luk se šalje u jazbine vanjskim magnetskim poljem ili električnom silom, a toplotna energija se prenosi na zid gasilnice, tako da luk brzo ugasi.

Na osnovu ovoga, predlaže se novi tip strukture mrežnog gasilnika. Metalna mreža koristi hrapavce od bakraniranog ili galvanizovanog željeza ubačene u poklopac za gasenje. Luk formiran prekidom kontakta generiše jak magnetsko polje, a prisustvo magneto-otpornosti dovodi do neuniformnosti intenziteta električnog polja u toj oblasti, što privlači luk u međuprostor mreže formirajući kratke luke. Svaki deo mreže deluje kao elektroda, deli celokupni pad napona luka na nekoliko segmenta, a napon luka između svakog segmenta je manji od napona zapaljivanja luka. Istovremeno, mreža disipa toplotu kako bi brzo ugasila luk, ostvarujući efekat gasenja [3-5].

1.4 Pomoćne komponente

Pomoćne komponente AC kontaktora uključuju reaktivnu oprugu, amortizer, pritisnu oprugu kontakata, prenosni mehanizam, bazu, itd. Reaktivna opruga gura armaturu da oslobodi energiju nakon isključivanja struje, kako bi se kontakti vratili u prvobitno stanje. Amortizer može smanjiti udarnu silu. Pritisna opruga kontakata može znatno povećati pritisak kontakata i smanjiti otpor kontakta. Radni kontakti pokreću se armaturom ili reaktivnom oprugom kako bi se kontrolisalo njihovo vezivanje ili prekid.

2 Pravilna upotreba AC kontaktora

2.1 Principi izbora AC kontaktora

Naponski kapacitet glavnih kontakata ne sme biti niži od naponskog kapaciteta kontrolnog kruga. Strujni kapacitet glavnih kontakata treba da zadovoljava potrebe opterećenja: za otporne opterećenja, treba da bude jednak nominalnoj struji; za motorne opterećenja, treba da bude malo veći od nominalne struje. Naponska vrijednost privlačne bobine odabire se prema složenosti kontrolnog kruga: za jednostavne krugove mogu se odabrati 380 V ili 220 V, a za složenije krugove 36 V ili 110 V. Broj i tip kontakata mora da zadovolji osnovne standarde kontrolnog kruga.

2.2 Instalacija i održavanje AC kontaktora

Pre instalacije, potrebno je potvrditi da li tehnički podaci kontaktora (poput nominalnog napona, struje, frekvencije rada, itd.) odgovaraju standardima, proveriti da li je izgled oštećen i da li se pokreće fleksibilno, i meriti DC otpornost i izolativnu otpornost bobine. Pozicija instalacije treba da bude vertikalna, sa nagibom ne većim od 5°, a strana sa toplinskim ventilacionim otvorima treba da bude usmerena vertikalno. Tijekom instalacije i spajanja, treba sprečiti pad dijelova poput vijaka, pražnjaka i terminala, koji mogu uzrokovati zaklanjanje ili kratki spoj AC kontaktora.

Nakon instalacije, potrebno je proveriti da li je spajanje ispravno. Bez napajanja glavnih kontakata, kontaktor treba nekoliko puta napajati i isključivati kako bi se proverio pokret glavnih kontakata i da li postoji buka nakon povlačenja željeznog jezgra. Može se upotrijebiti samo ako nema greške. Nije dopušteno da se AC kontaktor poveže na DC napajanje, inače će se bobina spaliti.

3 Uobičajene greške i metode održavanja AC kontaktora

3.1 Greške glavnih kontakata

3.1.1 Intenzivno isparkavanje u trenutku vezivanja i prekidanja pokretnih i statičnih glavnih kontakata

Kada opterećenje normalno radi, isparkavanje se javlja u trenutku vezivanja i prekidanja kontakata. Površina kontakta formira nepravilne male dubine zbog visoke temperature luka, što dovodi do smanjenja površine kontakta, povećanja struje i intenzivnog isparkavanja. Za popravku oštećenih kontakata, potrebno je proveriti stepen oštećenja površine kontakta; kontakt se može popraviti samo ako je njegov debljina veća od 2/3 originalne debljine. Pri popravci kontakata, najpre se fino papirnatoperni papir postavlja na horizontalnu površinu, zatim se oštećeni kontakt ravno izgladja na papirnatopernom papiru, proverava se stanje popravke dok se svi oštećeni delovi ne izgladje, i na kraju se obrade grane.

3.1.2 Taloženje, sagorevanje i lepljenje pokretnih i statičnih glavnih kontakata

Glavne uzroke taloženja, sagorevanja i lepljenja pokretnih i statičnih glavnih kontakata uključuju kratki spoj opterećenja, kratki spoj glavnog kruga, ili smanjenje otpora opterećenja. Međutim, istovremeno pojavljivanje kratkog spoja i kratak spoj glavnog kruga je ključni faktor. Zbog potreba posla, frekvencija rada AC kontaktora se kreće od niske do visoke; tijekom čestog vezivanja i prekidanja kontakata, temperatura površine kontakta se povećava, a pod dejstvom luka, pokretni i statični glavni kontakti konačno talože, sagorevaju i lepe se.

Obično postoje dva načina tretmana: prvo, zamena AC kontaktora sa onim višeg naponskog i strujnog kapaciteta; drugo, popravka AC kontaktora: zamena kontakata iste specifikacije, čišćenje ugljenih depozita oko pokretnih i statičnih kontakata, itd., i paralelno spajanje Otpornik-Kondenzator (RC) uređaja za gasenje luka sa svakim od 3 para glavnih kontakata.

3.2 Greške pomoćnih kontakata

3.2.1 Previsoki otpor kontakta pokretnih i statičnih pomoćnih kontakata

Previsoki otpor kontakta pokretnih i statičnih pomoćnih kontakata dovodi do povećanja impedancije kontrolnog kruga i smanjenja napona. Dva glavna razloga za ovaj fenomen su: prvo, velika količina masnih prljavih i prašnjaka na kontaktima; drugo, formiranje oksidnog sloja na površini kontakta. Na osnovu mehanizma zaštite od niskog napona AC kontaktora, kada je napon na kontaktoru niži od 85% nominalnog napona, kontrolni krug prestaje da radi. Rješenje je da se kontakti izvuku, osuše čistim gazom, a zatim se lagano tretiraju površina kontakta fino papirnatopernim papir.

3.2.2 Intenzivno isparkavanje u trenutku vezivanja i prekidanja pokretnih i statičnih pomoćnih kontakata

Glavni razlozi za ovu grešku mogu biti da kontrolirani krug doživio kratki spoj, ili da se snizila impedancija trošnih elemenata u kontrolnom krugu, itd.

3.3 Greške bobine

3.3.1 Otvorena veza bobine

Otvorena veza AC kontaktora dovodi do neuspjeha rada kontrolnog kruga. Ovaj fenomen je relativno rijedak, i obično je uzrokovan kvalitetom kontaktora ili nepravilnom montažom tijekom asamble.

3.3.2 Kratki spoj bobine

Kratki spoj AC kontaktora dovodi do prekidanja kruga zaštite od kratkog spoja u kontrolnom krugu. Uobičajena situacija kratkog spoja bobine je kada napon primjenjen na bobinu nije 0,85-1,05 puta nominalni napon; dugotrajno radnje pod niskim ili visokim naponom može dovesti do kratkog spoja. Oštećena bobina AC kontaktora mora biti zamijenjena; prilikom zamjene bobine, treba paziti na dimenzije bobine, nominalni napon i specifikaciju AC kontaktora.

3.4 Greške površina kontakta pokretnog i statičnog željeza

3.4.1 Lepljenje površina kontakta pokretnog i statičnog željeza

Glavni razlog za ovu grešku je prisustvo masnih prljavi na površinama kontakta pokretnog i statičnog željeza. Nakon pritiska na dugme pokretanja, motor radi normalno, ali kada se pritisne dugme zaustavljanja, AC kontaktor gubi napajanje, a kontakti se ne vraćaju u prvobitno stanje, a motor nastavlja raditi. Nakon što ruka napusti dugme zaustavljanja, bobina ostaje napajana, a motor nastavlja raditi. Metoda tretmana je čišćenje površina kontakta pokretnog i statičnog željeza.

3.4.2 Visoka buka iz željeza

Glavni razlozi za visoku buku iz željeza su prekid kratkospojne petlje, ili velika količina rusta na površinama kontakta pokretnog i statičnog željeza. Za slučaj velike količine rusta, fino papirnatoperni papir može se koristiti za tretiranje površine kontakta. Ako je kratkospojna petlja oštećena, željezo se obično zamjenjuje kako bi se popravila greška.

4 Zaključak

Pravilna upotreba, dijagnostika grešaka i vještine održavanja AC kontaktora su ključne za stabilno funkcionisanje električnih kontrolnih sistema. Radi poboljšanja učinka rada AC kontaktora i proširenja vremena trajanja, uobičajene greške treba pravovremeno popraviti kako bi se smanjila stopa grešaka tijekom proizvodnje.