Контактор модульный схема подключения и управления

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».

В своих статьях по сборке различных электрических схем (схема пуска трехфазного двигателя, схема реверса трехфазного электродвигателя, схема реверса однофазного двигателя, простейшая схема АВР) я применял самые распространенные контакторы и пускатели типа ПМЕ, ПМЛ, КМИ и другие.

В данной статье я хочу рассказать Вам про контакторы модульного исполнения или другими словами, модульные контакторы, сокращенно КМ, которые также нашли широкое распространение, особенно, в жилом секторе.

Напомню, что по определению ГОСТа Р 50030.4.1-2002, п.2.1.1 контактор — это:

По способу воздействия силы, необходимой для замыкания контактов, контакторы делятся на:

• электромагнитные
• электропневматические
• пневматические
• запираемые

Модульные контакторы относятся к электромагнитным контакторам.

Какие же преимущества имеют модульные контакторы перед обычными контакторами?

Модульные контакторы стали очень востребованными устройствами, особенно при сборке квартирных щитов и различных систем автоматики: управление освещением, нагревательными установками, вентиляцией, насосами и т.п. В первую очередь это объясняется их конструкцией.

Контакторы модульного исполнения идеально вписываются с остальными модульными устройствами, установленными на DIN-рейке, при этом не нарушая эргономики пространства в щите.

Модульные контакторы более бесшумные и обладают меньшими вибрациями при работе по сравнению с обычными контакторами, что только положительно сказывается на их применении в местах с постоянным пребыванием людей: квартиры, больницы, офисы, учебные заведения и т.п.

Сравните уровень шума и вибраций при включении обычных и модульных контакторов, посмотрев данный видеоролик.

(видео будет добавлено в ближайшее время)

Под руку мне попался двухполюсный модульный контактор КМ-40-11 от EKF, на примере которого мы и рассмотрим его конструкцию, устройство и схему подключения.

Расшифровка, схема подключения и технические данные КМ-40-11

Структура условного обозначения КМ-40-11:

• КМ — контактор модульный
• 40 — номинальный ток, А
• 11 — количество и тип контактов (есть следующие исполнения: 11, 20, 31 и 40, см. таблицу ниже)

Модульные контакторы КМ от EKF выпускаются на номинальные токи от 16 до 63 (А). Вот их стандартный ряд значений: 16, 20, 25, 40, 50 и 63 (А).

Вот таблица модульных контакторов всех типов от EKF. Красным я выделил рассматриваемый в данной статье КМ-40-11.

Контактор КМ-40-11 является двухполюсным и имеет 2 силовых контакта: 1NO (нормально-открытый) с обозначением (1-2) и 1NC (нормально-закрытый) с обозначением (R3-R4).

Схема подключения модульного контактора КМ-40-11 изображена на его лицевой стороне:

• +А1 и -А2 — это выводы катушки
• (1-2) — 1NO (нормально-открытый) силовой контакт
• (R3-R4) — 1NC (нормально-закрытый) силовой контакт

Внимание! В указанной на корпусе схеме имеется несоответствие.

Нормально-открытый контакт 1NO (1-2) расположен справа, а нормально-закрытый контакт 1NC (R3-R4) — слева. На схеме же указано наоборот. Перед подключением контактора я машинально решил проверить исправность его контактов, а в итоге обнаружил такое несоответствие — вот тому подтверждение.

Позже, разобрав контактор, я вновь убедился в этом. Видимо, при сборке контактора перепутали расположение мостиковых контактов и собрали их не в соответствие со схемой. Так что будьте бдительны и проверяйте все электротехнические изделия на соответствие указанных схем. Сделать это не сложно и не долго, применив обычный цифровой мультиметр или «аркашку».

К изучению (для новичков): подробное руководство пользования цифровым мультиметром.

Помимо схемы подключения, на лицевой стороне контактора указаны его основные характеристики:

• номинальное рабочее напряжение 230 (В)
• номинальный ток контактов 40 (А)
• АС-1: 8,4 (кВт)
• АС-3: 3,7 (кВт)

Что означают аббревиатуры АС-1 и АС-3?

Например, если с помощью контактора КМ-40-11 управлять неиндуктивной или слабоиндуктивной однофазной нагрузкой (категория применения АС-1 и АС-7а), например, лампами накаливания, люминесцентными или светодиодными лампами, то их максимальная мощность при напряжении 230 (В) не должна превышать 8,4 (кВт) или 40 (А).

Если же в качестве нагрузки будет однофазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором или бытовой вентилятор (категория применения АС-3 и АС-7b), то его максимальная мощность не должна превышать 3,7 (кВт) или 22 (А).

Ниже я разместил таблицу мощностей и токов нагрузок контакторов КМ от EKF всех типов в зависимости от категории применения. Красными прямоугольниками я выделил рассматриваемый в данной статье КМ-40-11.

Остальные технические характеристики указаны в руководстве по эксплуатации, знакомьтесь:

• выдерживаемое импульсное напряжение 6 (кВ)
• напряжение срабатывания 195-253 (В)
• напряжение возврата 46-172 (В)
• пусковой ток катушки 30 (мА) для КМ-16 и КМ-20; 60 (мА) для КМ-25, КМ-32 и КМ-40; 95 (мА) для КМ-50 и КМ-63
• рабочий ток (ток удержания) катушки 18 (мА) для КМ-16 и КМ-20; 12 (мА) для всех остальных типов
• мощность, потребляемая катушкой не более 5 (Вт)
• скорость замыкания контактов 20 (мс)
• скорость размыкания контактов 30 (мс)
• рабочее положение — вертикальное
• режим работы — продолжительный
• механическая износостойкость — 1 млн. циклов
• электрическая износостойкость — 150 тыс. циклов
• температура эксплуатации от -25°С до +45°С
• степень защиты — IP20

В руководстве было указано, что напряжение катушки контактора составляет 220-240 (В) переменного тока. Я уже встречался с некоторыми типами модульных контакторов, у которых катушка могла работать, как от переменного напряжения, так и от постоянного — питание катушки у них осуществлялось через выпрямительный мост.

Вот меня и смутило то, что на схеме КМ-40-11 была указана полярность выводов катушки +А1 и -А2.

Я решил проверить это, разобрав контактор. Забегу немного вперед и скажу, что визуально в конструкции контактора я не увидел выпрямительного моста, но при подключении к катушке постоянного напряжения =220 (В) контактор успешно срабатывал, причем даже гораздо лучше, чем от переменного — с меньшим шумом и вибрацией.

Заодно я решил измерить (на всякий случай) омическое сопротивление катушки. Оно составило 1296 (Ом).

Таблица сечений присоединительных проводов для катушки и силовых контактов.

Конструкция и устройство модульного контактора КМ-40-11

Модульный контактор устанавливается только на стандартную DIN-рейку с размером 35 (мм).

Его установка и снятие осуществляется с помощью фиксирующей защелки.

Габаритные размеры контакторов КМ от EKF, в зависимости от количества модулей, указаны в таблице ниже:

Обратите внимание, что на лицевой части контактора имеется индикатор его состояния в виде стеклянного окошечка с красным флажком. Если в окошечке появится красный флажок, то это символизирует о том, что контактор включен.

Для нанесения диспетчерского наименования (маркировки) контактора на нем предусмотрена специальная площадка с прозрачной крышкой.

Чтобы наглядно увидеть конструкцию модульного контактора, нужно его разобрать, что я сейчас и сделаю.

С помощью тоненькой отвертки вскроем 3 защелки и снимем верхнюю часть корпуса.

Откроется доступ к катушке и магнитной системе.

В верхней части находится неподвижный магнитопровод (сердечник), установленный на силиконовых амортизаторах, которые подавляют (уменьшают) уровень шума при срабатывании контактора.

Неподвижная часть магнитопровода легко снимается вверх.

Неподвижный магнитопровод набран из листов электротехнической стали (из холоднокатаной или горячекатаной — точно определить не могу), изолированных друг от друга, для уменьшения вихревых токов в «железе». Это отчетливо видно на фотографии. Также на нем размещены два короткозамкнутых кольца, которые уменьшают вибрации при срабатывании контактора.

Соединение неподвижной и подвижной частей магнитопровода имеет гладкую отшлифованную поверхность.

Если по каким-то причинам в этом месте образуется грязь или ржавчина, то контактор при включенном положении будет сильно гудеть.

Планирую в ближайшее время написать подробную статью о частых неисправностях в контакторах, встречающихся на моей практике.

Затем нужно снять винтовые зажимы выводов катушки и силовых контактов. У катушки они просто снимаются вверх, а у контактов сначала их нужно слегка раскрутить и потом уже снять.

После этого нужно вытащить из направляющих силовые неподвижные контакты.

Они изготовлены из меди или медного сплава.

Теперь можно снять подвижную часть магнитопровода в сборе с катушкой, подвижной контактной системой (траверсой) и системой рычагов для индикации состояния (красный флажок).

Возвратная противодействующая пружина находится в центре катушки и возвращает подвижные контакты в исходное положение при отключении катушки от напряжения.

У контактора КМ-40-11 применяются мостиковые контакты, которые обеспечивают разрыв с двух сторон. Контакты выполнены из серебросодержащего материала, что увеличивает их электрическую износоустойчивость и срок эксплуатации, уменьшает переходное сопротивление.

Фотография, практически полностью, разобранного модульного контактора КМ-40-11 от EKF.

Принцип работы модульного контактора

Зная устройство модульного контактора, рассмотрим принцип его работы, не вникая в недры теории электромагнетизма.

При подаче переменного напряжения 220 (В) на катушку контактора по ней начинает протекать электрический ток, который создает магнитный поток. Силовые магнитные линии замыкаются через подвижный сердечник, неподвижный сердечник и воздушный зазор между ними. В этот момент подвижный сердечник намагничивается и притягивается к неподвижному сердечнику, тем самым замыкая или размыкая контакты контактора.

При снятии напряжения с катушки, возвратная (противодействующая) пружина возвращает подвижную часть магнитопровода в исходное положение, тем самым возвращая контакты в исходное состояние.

В начале статьи я говорил, что контактор срабатывал при подключении к катушке, как переменного, так и постоянного напряжения 220 (В).

О принципе работы модульного контактора и его разборке смотрите в этом видеоролике:

Дополнение: у рассматриваемого модульного контактора КМ-40-11 я нашел небольшой недостаток — у него нет возможности добавить дополнительные контакты, в отличие от того же модульного контактора ABB ESB 24-40 с дополнительной приставкой ЕН 04-11. А ведь иногда это бывает так необходимо.

Прошу производителей рассмотреть данный факт и принять меры по реализации этой идеи.

P.S. На этом все. Спасибо за внимание. С уважением, Дмитрий, автор сайта «Заметки электрика».

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Приспособления, на фото модульных контакторов, предназначены для схемы электроцепей, которыми они управляют удаленно. Современные модели подходят для любого тока, пользователи при необходимости значительно модернизируют их конструкцию, добавляя различные приборы такие, как датчики времени.

Если рассматривать, какие модели сейчас лидируют по популярности, то сегодня в основном применяют электромагнитные устройства, работающие бесшумно и без вибрации при переключении режимов.

Классификация по числу полюсов:

• С одним;
• С двумя;
• С тремя;
• С четырьмя.

Приборы производят различные компании, востребованные аппараты вы найдете у Siemens, ТДМ и других. Существуют также и другие классификации по силе тока, области применения и изностойкости, оборудование, работающее в диапазоне 20-62 Ампер, рассчитано на миллионы циклов.

Основные типы модульных контакторов

Пускатель. В этом приборе предусмотрено наличие вспомогательных контактов, специального реле, системы автозапуска, при этом автоматическая система может также подразделяться на реверсивную, нереверсивную, предусматривающую и не предусматривающую переключение обмоток.

Магнитный пускатель. Устройство представляет собой трехполюсный контактор, он оснащается двумя реле, которые служат для надежной защиты.

Магнитный контактор. Оборудование выключается и выключается многократно, оно исправно работает при условии, что в силовой цепи поддерживается оптимальный режим.

Промежуточное реле — этот прибор обладает малой мощностью, он позволяет увеличивать число контактов в цепях, в которых сравнительно слабый ток.

Производители маркируют свою продукцию по-разному, у каждого бренда имеется собственная структура обозначений. Выбирая модель, обращайте внимание на ее предназначение, так, МК, выпускаемые АВВ, идеально подходят для автоматизации систем оборудования в зданиях.

Контакторы с серийными обозначениями MF или MT используются для силовых цепей или цепей управления, а когда требуется аппарат для дистанционного управления, лучше остановить выбор на устройствах КМЭ.

Неоспоримые преимущества

Модульные контакторы с управлением обладают следующими достоинствами:

• Приборы функционируют бесшумно, если их монтировать в квартирных щитках, никакого дискомфорта не будет.
• Модели МК выпускают с одной фазой и двумя, поэтому устройство подключается к любым сетям.
• Приборы оснащаются диодным мостом, способным выравнивать показатели переменного тока.
• Схема подключения модульного контактора отличается простотой и надежностью эксплуатации.
• Ампертраж прибора считается небольшим, однако его можно смело применять там, где действуют высокие мощности.
• Сфера применения – подсоединение ПЛЕН, коммутация различных электрических приборов, включая ТЭНы.
• Прибор с компактными размерами может монтироваться на din-рейку.
• Помехи переменного магнитного поля гасятся благодаря включению специальной рабочей схемы.

Электробезопасность модульных контакторов обозначается 2-м классом, что свидетельствует о безопасности для пользователей, независимо от уровня их профессиональной подготовленности.

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент МК – разнообразные модели и 25 вариантов исполнения, можно выбрать подходящий аппарат с учетом его номинального тока, числа контактов, массы, области применения. Обращайте внимание на все указанные показатели, тогда вы сделаете правильный выбор.

Устройство и принцип работы

Сокращенно модульные контакторы обозначаются КМ и МК, приборы состоят из 2 систем: контактной и дугогасительной, управляющим элементом служит электромагнит, также дополнительно имеется набор контактов.

Принцип работы модульных контакторов сводится к следующему:

Магнитное поле сети воздействует на контакты, и они замыкаются. Когда устройство включается, его катушка насыщается напряжением, магнитный якорь из металла сцепляется с сердечником, и тогда контакты открываются или закрываются, все зависит от исходного положения оборудования.

Контактная пружина обеспечивает фиксирование натяжения контактов, во время стыковки которых подвижный перекатывается на неподвижный. Пускатель оснащается дополнительными контактами, с их помощью управляется катушка и включается реверсивный ход.

Дугогасительная система – это ограничитель, срабатывающий, когда электрическая дуга резко обрывается или наблюдаются скачки напряжения.

Если коммутатор пришел в неисправность, то, скорее всего, причиной неполадок является катушка, поэтому понадобится проверить ее напряжение. Получив подтверждение, необходимо заменить неисправный элемент, однако следует это делать с учетом важных нюансов: подвижные детали не должны соприкасаться между собой, когда якорь касается сердечника, не допускается наличие воздушного зазора.

Инструкция, как подключить модульный контактор, содержит исключительно полезные рекомендации, с которыми важно ознакомиться заранее.

Где применяют МК

Пользователей может заинтересовать вопрос: «Для чего нужен модульный контактор?» Прибор – незаменимый помощник в коммутации и управлении отопительных насосов и вентиляционных устройств. Их устанавливают в автоматические системы и монтируют при сборке квартирных щитов, они управляют освещением, скважинными насосами, схемами автовключения резерва и другими устройствами.

В основном условия работы прибора — это напряжение в сети, не превышающее 380Вт, и частота, равная 50Гц. Но следует помнить, что устройство прекрасно работает при высоких мощностях тоже, что является большим плюсом.

Так как включенный КМ не шумит и не вибрирует, его устанавливают в общественных местах: детских садах, школах, колледжах, многоквартирных домах, университетах.

Зная все особенности МК, вы сможете подобрать нужную модель самостоятельно без обращения за профессиональной консультацией к специалисту.

Фото модульных контакторов

Контактор — это электромагнитный аппарат, предназначенный для коммутации, то есть включения и отключения, электрического оборудования. Он является двухпозиционным механизмом, который используется для частых коммутаций. Основными элементами его конструкции являются:

1. Силовая контактная группа, которая может быть двух и трёхполюсной в зависимости от напряжения необходимого для работы исполнительного механизма.
2. Дугогасительных камер, которые направлены на уменьшение дуги возникающей при разрыве электрического тока;
3. Электромагнитного привода. Он предназначен для движения подвижной части силового контакта. В зависимости от конструкции он может быть рассчитан на разные напряжения как постоянного, так и переменного тока. Выполняется из П-образного, или Ш-образного сердечника;
4. Системы блок-контактов, необходимой для сигнализации и управления оперативными цепями контактора. С помощью них можно подключить звуковую или световую сигнализацию показывающую позицию контактора, а также для цепи самоподхвата.

Отличительной особенностью конструкции электромагнита, работающего с переменным током, является наличие короткозамкнутого витка, который препятствует гудению его железа во время работы. Если электромагнит работает от постоянного тока, то между рассоединяемыми частями его, должна присутствовать неметаллическая прокладка, которая препятствует залипанию сердечника. Контактор отличается от магнитного пускателя или реле, только работой с более мощной нагрузкой, от величины её зависят и размеры самого аппарата. Очень важно выбрать нужный контактор соответствующий тому току, который он будет коммутировать.

Современные устройства серии КМИ обладают неплохими показателями надёжности и предназначены для общепромышленного применения. Благодаря своей конструкции имеют лёгкий способ крепления и небольшие габариты.

Принцип работы

При подаче напряжения на катушку электромагнита подвижная часть аппарата под воздействием электромагнитных сил приводится в движение и притягивается к неподвижной части. При этом происходит замыкание силовых контактов и подача напряжения на исполнительный механизм. И также при этом происходит движение и блок-контактов которые могут быть замыкающими или размыкающими.

Как подключить контактор

При подключении контактора сразу нужно определиться с механизмом, который он будет включать. Это может быть двигатель, насос, вентилятор, нагревательные элементы, компрессоров и т. д. Главной особенность контактора, отличающего его от автомата, является отсутствие всякой защиты. Поэтому продумывая цепи включения электрооборудования через контактор обязательно необходимо учесть ограничивающие ток и нагрев элементы. Для ограничения и отключения оборудования при коротких замыканиях и превышающих во много раз номинал нагрузках используются предохранители и автоматы. От длительного незначительно превышения номинальных токов работающего оборудования применяются тепловые реле.

Для того чтобы правильно подключить контактор в схему нужно чётко понимать какие из контактов силовые, а какие из них вспомогательные, то есть блок-контакты. Также нужно посмотреть на номиналы катушки включения. Там должны быть указаны напряжение его тип и величина, а также токи которые через неё протекают для нормальной работы. Во время работы силовые контакты могут погорать, поэтому их необходимо регулярно осматривать и чистить.

Как подключить модульный контактор

Модульный контактор — это разновидность обычных таких же аппаратов для коммутации, только применяются они в основном для включения и отключения распределительных щитков дистанционно. То есть включая его, подаётся питание на группу автоматов, каждый из которых, отвечает за свою определённую цепь. Устанавливается он на DIN — рейке. Может коммутировать как цепи постоянного, так и переменного тока.

Подключение контактора через кнопку

Для подключения контактора через кнопку нужно изучить ниже приложенную схему. Она предназначена для пуска нагрузки, в данном случае двигателя, от контактора катушка которого рассчитана на 220 Вольт переменного напряжения. В зависимости от напряжения стоит продумать её питание. Поэтому при покупке и выборе контактора стоит учесть этот нюанс. Так как если электромагнит будет рассчитан на постоянное напряжение, то понадобится именно такой источник.

При нажатии на кнопку пуск катушка электромагнита контактора получит питание и он включится. Замкнутся силовые контакты, тем самым подастся напряжение на асинхронный двигатель. Также замкнётся блок-контакт контактора К1, который подключен параллельно кнопке стоп. Он называется электриками контакт самоподхвата, так как именно он подаёт питание на включающую катушку после того, как кнопка пуска отпускается. При нажатии на кнопку стоп от электромагнита отключается питание, силовые элементы контактора разрывают цепь и двигатель отключается.

Подключение контактора с тепловым реле

Тепловое реле предназначено для недопускания длительных незначительных токовых перегрузок во время работы электрооборудования, ведь перегрев отрицательно сказывается на состоянии изоляции. Частые превышения температуры и токов приведут к её разрушению, а значит и к короткому замыканию, и выходу из строя дорогостоящего исполнительного элемента.

При повышении тока в цепи статора электродвигателя элементы теплового реле КК будут нагреваться. При достижении заданной температуры, которая может быть регулирована, тепловое реле сработает и его контакты разорвут цепь катушки электромагнита контактора КМ.

В целях безопасности нужно помнить, что работа в цепи контактора должна производиться при полном обесточивании его. При этом автомат питания должен быть заблокирован ключом или запрещающим плакатом от несанкционированного, или ошибочного включения. А также нельзя включать этот аппарат со снятыми дугогасительными камерами, это приведут к короткому замыканию.