16.4. Контакторы. 16.5. Электромагнитные реле

16. 4. Контакторы

Простейшие коммутирующие аппараты – выключатели и рубильники – обладают одним общим недостатком. Для того чтобы включить или выключить электрическую цепь, нужно подойти к рубильнику и повернуть его ручку. На расстоянии сделать это невозможно, т. е. эти аппараты не позволяют управлять различными устройствами дистанционно.

Попробуем теперь сконструировать такой рубильник, при помощи которого можно включать и выключать мощный электрический двигатель на расстоянии, например из другой комнаты.

Для этого закрепим рубильник на стойке так, как показано на рис. 16. 8, а. Рядом на такой же стойке установим электромагнит, и якорь электромагнита металлическим стержнем соединим с рукояткой рубильника. Посмотрим, что теперь получится. Здесь нужно учесть, что ток обмотке электромагнита I₁ значительно меньше тока, потребляемого двигателем из сети. Поэтому проводку к выключателю сделаем тонким проводом. Это гораздо удобнее и выгоднее. Однако наша система получила еще дополнительные ценные свойства, которых нет ни у рубильника, ни у выключателя. В полученном аппарате мощные электрические контакты замыкаются электромагнитом, а не вручную. Этот аппарат называют контактором. Конечно, промышленные контакторы более компактны и имеют много дополнительных элементов. Устройство контактора представлено на рис. 16. 8, б.

Контактор состоит: 1 – неподвижный контакт; 2 – камера для гашения электрической дуги; 3 – подвижный контакт; 4 – пружина которая сжимает контакты после их соприкосновения; 5 – якорь электромагнита; 6 – пружина возвращающая якорь в исходное положение; 7, 8 – сердечник и обмотка электромагнита.

Рис. 16. 8. а – макет контактора; б – контактор постоянного тока.

Один контакт расположен на основании контактора – это неподвижный контакт; другой, подвижный – на якоре электромагнита. Подвижный контакт установлен свободно. Он просто прижат слабой пружинкой к поверхности якоря. Это позволяет контактам самоустанавливаться, надежно замыкать электрическую цепь. Ток к неподвижному контакту подводится мягкой медной лентой. Для возвращения якоря в исходное положение служит специальная пружина. Сверху над контактами расположена специальная камера для гашения электрической дуги, которая возникает при размыкании контактов. Для того чтобы быстро погасить электрическую дугу, применяют «магнитное дутье».

16. 5. Электромагнитные реле

В принципе электромагнитное реле работает так же, как и контактор. В этих аппаратах замыкание и размыкание контактов происходит за счет движения якоря электромагнита. Однако контакты реле рассчитаны на значительно меньшие токи, размеры реле тоже меньше, чем контактора, и применение реле совсем другое.

Реле используют в телефонии, устройствах связи на железных дорогах и во всех других случаях, когда необходимо коммутировать слаботочные цепи.

На рис. 16. 9 представлено одно такое реле. Оно имеет круглый сердечник 1 с полюсным наконечником 2 и плоский якорь 3. Параллельно сердечнику расположены контакты. Они выполнены в виде плоских бронзовых пружин 4 с контактными напайками. Такие пружины не только проводят электрический ток, но и возвращают якорь в исходное положение, когда обмотка реле обесточена.

Часто сердечник реле включает постоянный магнит. Такие реле называют поляризованными, они реагируют на направление тока в обмотке. При одном направлении тока магнитный поток созданный этим током, и поток постоянного магнита складываются. Реле срабатывает. При другом направлении тока потоки вычитаются, общий магнитный поток уменьшается и реле отпускает. Поляризованные реле обладают очень большой чувствительностью. Они срабатывают, если ток в обмотке составляет всего 1 – 2 мА.

Рис. 16. 9

Для того чтобы улучшить работу контактов реле, их помещают в запаянную стеклянную колбочку, из которой удален воздух. На рис. 16. 10 представлены устройства, с постоянно замкнутым и постоянно разомкнутым контактами. Такие устройства называют герметизированными контактами, сокращенно – герконами. Контакты геркона – 2 (рис. 16. 11) выполнены в виде двух плоских стальных пружин.