что такое нормально замкнутый контакт и нормально разомкнутый контакт

Электромагнитное реле, как основа автоматики. Устройство и принцип действия.

В обычной жизни мы часто сталкиваемся с выключателями. Это всевозможные рубильники, кнопки, тумблеры — они позволяют управлять устройствами дискретно, проще говоря, включать и выключать их. Обычный выключатель представляет собой два контакта, которыми можно замкнуть или разомкнуть электрическую цепь. Дискретное управление различными устройствами в автоматическом режиме предполагает возможность включать и выключать их без участия человека. Именно для этой цели предназначено электромагнитное реле, и именно поэтому без него не обходится ни одна система автоматического управления.

Электромагнитное реле – устройство, имеющее группу контактов, которые меняют своё состояние на противоположное при подаче управляющего напряжения.

Рис. 1. Электромагнитное реле

Простыми словами, реле – это выключатель, который выключается не вручную человеком, а электрическим способом, с помощью подачи управляющего сигнала. Для того чтобы стало совсем понятно, рассмотрим принцип действия электромагнитного реле.

Принцип действия реле

Реле состоит из катушки, якоря и группы контактов.

1 – проводники контактов реле, 2 – контакты реле, 3 – якорь, 4 – сердечник, 5 – катушка

Принцип действия реле чрезвычайно прост. Если подать на катушку управляющее напряжение, в ней возникнет магнитное поле и притянет якорь, который в свою очередь замкнёт контакты. На рис. 2 изображено реле с одной группой контактов, но в общем случае групп контактов может быть много. При возникновении в катушке магнитного поля, все они меняют своё положение на противоположное. Да, да! Именно на противоположное. Это означает, что изначально они могут быть не только разомкнуты, но и замкнуты.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Различают два основных вида контактов реле: нормально закрытые (НЗ) и нормально открытые (НО). Названия отражают состояние контактов в «нормальном», когда на катушке реле НЕТ напряжения. Нормально закрытые контакты замкнуты в нормальном состоянии, а нормально открытые – разомкнуты.

Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:

Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:

Примеры

Пример 1. Нарисуем схему, которая реализует следующий алгоритм: если насос включен – горит зелёная лампочка, а если выключен – красная.

В тот момент, когда насос включается, внутри него замыкается концевик (нормально открытый контакт), который мы ввели в нашу схему. При этом на катушку реле K1 «приходит» напряжение – реле срабатывает, размыкая НЗ контакт К1.1, и красная лампочка гаснет. Одновременно с этим, при замыкании контакта внутри насоса, загорается зелёная лампочка.

Пример 2. Реализуем пример 1 с использованием перекидного контакта реле.

В этой схеме контакт реле K1.1 — перекидной. Когда реле в «нормальном» состоянии, горит красная лампа. При срабатывании реле K1.1 меняет своё состояние и зелёная лампа загорается.

Источник

Нормально разомкнутые и замкнутые контакты

Нормально разомкнутый контакт (замыкающий контакт, NO) – термин описывающий состояние основных или дополнительных контактов пускателя, кнопки, реле, контактора которые имеют два противоположных состояния. В рабочем состоянии нормально разомкнутый контакт замкнут, соответственно, в нерабочем – разомкнут.

Нормально замкнутый контакт (размыкающий контакт, NC) – по аналогии с нормально разомкнутым, но симметрично противоположен. В рабочем состоянии контакты разомкнуты, а в нерабочем, напротив – замкнуты.

Блок-контакты

Блок контакты – это электромеханические устройства применяемое для переключения цепей управления и сигнализации.

Как правило, такие устройства имеют от 1 до 4 нормально разомкнутых или замкнутых контактов. Устанавливаются они на боковой или на лицевой части пускателя (контактора).

NC – контакты используются в основном в блокировочных цепях (см. пример далее). Но кроме блокировочных цепей они также могут быть использованы для подключения источника автономного питания или аварийной сигнализации.

NO – контакты применяют для сигнализации, например при включении контактора он срабатывает и подает напряжение на сигнальную лампу, или же управляющий сигнал на контроллер/станцию управления.

Электрическая блокировка контактора

Рассмотрим пример, как с помощью дополнительных контактов, осуществляется электрическая блокировка контактора.

Данная схема электрической блокировки контактов исключает одновременное включение одновременно двух контакторов. Такое соединение контакторов зачастую применяется при подключении асинхронного двигателя. Нормально разомкнутые контакты в данной цепи не задействованы, но могут использоваться в цепях управления и сигнализации.

Источник

Контакторы, пускатели

Итак, приступим к контакторам.

Контактор – это одноступенчатый аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и отключений электрических силовых цепей. Замыкание контактов контактора может осуществляться электромагнитным или гидравлическим приводом. Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы.

То есть по сути – это своеобразный рубильник, но с автоматическим управлением, с помощью электромагнитного привода. Этот самый привод позволяет гонять контакты туда-сюда довольно часто и много раз. У контакторов выше механическая и электрическая износостойкость, они рассчитаны на количество циклов включения-отключения, исчисляемое сотнями тысяч и миллионами. Ниже на картинке (стырено с гугла) представлено схематическое изображение контактора для прояснения принципа его работы.

Номером 1 у нас обозначается неподвижный контакт, номером 2 – подвижный. Подвижный контакт закрепляется на якоре 3 электромагнита. Под номером 4 скрывается сердечник 4, на котором установлена втягивающая катушка 5. Номер 6 – это дугогасительная камера, предназначенная, как ни странно, для гашения дуги при размыкании контактов.

При подаче управляющего напряжения на катушку 5 возникает ток, создающий магнитное поле, притягивающее якорь 3, контакт 2 замыкается с контактом 1. При отключении управляющего напряжения контакт 2 пружинами отбрасывается от контакта 1. Возникшая от разрыва контактов электрическая дуга гасится в камере 6.

Однако вышеприведенный алгоритм справедлив для Нормально Разомкнутых (Н.Р. или N.O.) контактов. Для Нормально Замкнутых (Н.З. или N.C.) контактов все происходит с точностью до наоборот. В нормальном положении, когда на управляющую катушку не подано напряжение, контакты замкнуты. При подаче напряжения на катушку 5 создается магнитное поле, размыкающее контакты. При отключении напряжения контакты вновь замыкаются.

В корпусе одного контактора могут быть разные сочетания контактов: 3NO, 4NO, 2NO+2NC, 3NC+NO, 3NO+NC, 4NC. Также к контактору дополнительно пристыковываются дополнительные контакты, предназначенные для цепей управления и сигнализации. Ниже на картинке представлены контакторы – промышленный и модульный.

К клеммам силовых контактов подключается сама коммутируемая цепь, будь то электродвигатели, сети освещения и другие. Подавая напряжение на зажимы А1, А2, можно управлять включением/отключением контактора. Ну а допконтакты включаются во вторичные цепи, либо сигнализируя о положении контактора, либо непосредственно участвуя в схеме управления. При этом напряжение, подаваемое на катушку контактора, может отличаться от напряжения коммутируемой цепи. То есть силовые контакты могут быть рассчитаны на вполне нормальные переменные 380 В, то катушка может управляться от 24 В постоянного тока, либо 220 В переменного, либо 220 В, но постоянного тока. Все зависит от способа применения контактора. При выборе контактора необходимо учитывать – на какое напряжение рассчитаны его силовые контакты, и каким напряжением управляется его катушка.

Есть разные способы применения контакторов, назову лишь основные категории для контакторов переменного тока:

АС-1 – активная или слабоиндуктивная нагрузка;

АС-2 – пуск и торможение электродвигателей с фазным ротором;

АС-3 – пуск двигателей с короткозамкнутым ротором и отключение вращающегося двигателя;

АС-4 – пуск и торможение двигателей с короткозамкнутым ротором.

Как мы видим – тяжелее всего включать и отключать (а особенно тормозить) двигатели с короткозамкнутым ротором, это связано с большими бросками токов.

Есть и другие, более специфичные, категории применения, но рассматривать мы их, конечно, не будем, ввиду их меньшей распространенности.

Отдельно стоит отметить контакторы постоянного тока. Применяются они, в основном, для управления двигателями постоянного тока на электрическом транспорте и для включения и отключения электропечей сопротивления (грубо говоря, это такие большие духовки с ТЭНами). Такие контакторы крупнее габаритами, у них больше дугогасительная камера – все из-за того, что коммутировать постоянный ток куда сложнее, чем переменный (дугу на переменном токе проще разорвать). Вы наверняка слышали довольно громкие хлопки, катаясь на троллейбусе – это щелкают те самые контакторы постоянного тока.

Ниже на картинке представлены контакторы на постоянном токе (слева) и на переменном (справа) на номинальный ток 63 ампера, приведенные приблизительно к одному масштабу (извиняюсь за шакалов).

Тепловое реле – это электрический аппарат, предназначенный для защиты двигателей от токовой перегрузки. Принцип действия этого реле основан на разном тепловом расширении слоев биметаллической пластины (более подробно в посте про автоматы). Однако тепловое реле позволяет точно выставить значение тока, при котором оно сработает, что актуально для защиты электродвигателей. Тепловое реле приставляется к контактору, образуя, таким образом, пускатель. Ниже на картинке приведены все три элемента.

Далее приведу простейшую схему прямого пуска электродвигателя для того, чтобы объяснить принцип действия пускателя.

На данной схеме нажатием кнопки SBT подаем напряжение на катушку контактора КМ – контактор включается, дополнительный контакт КМ замыкается, а значит кнопку SBT держать нет необходимости, лампа HL сигнализирует о включении контактора КМ. С помощью кнопки SBC цепь размыкается – контактор отключается. В случае, когда ток в двигателе превысит уставку на тепловом реле КК, разомкнется нормально замкнутый контакт КК – контактор КМ отключится. Автомат SF защищает вторичные цепи от короткого замыкания в них.

Однако, в сумме получается аж 3 аппарата – автомат для защиты линии, контактор для включения и отключения двигателя и тепловое реле для защиты двигателя от перегруза. Поэтому есть еще одно решение – аппарат, в котором совмещен автомат и тепловое реле с возможностью регулирования уставки по перегрузу. Данный аппарат называется автоматом защиты двигателя.

Ниже на картинке представлены примеры данного аппарата.

Как видно на изображении, включение/отключение производится 3 способами: поворотной ручкой, либо кнопками, либо клавишей.

Также у автомата защиты двигателя есть еще некоторые особенности:

1. Высокая отключающая способность (до 50-100кА)

2. Времятоковая характеристика срабатывания автомата учитывает большие пусковые токи электродвигателей.

3. Тепловой расцепитель имеет температурную компенсацию, необходимую для того, чтобы нивелировать влияние температуры окружающей среды на биметаллическую пластину.

4. Имеют высокую по сравнению с обычными автоматами механическую и электрическую износостойкость.

На этом пока все про контакторы и пускатели, еще одно применение контакторов будет рассмотрено подробнее в посте про категории надежности электроснабжения и схемы АВР.

Источник

Нормально замкнутый контакт и нормально разомкнутый контакт

Разновидности

Коммутационные устройства данного класса принято разделять в зависимости от устройства контактной группы на следующие виды:

Помимо функциональных признаков, перечисленных выше, имеются и технологические, разделяющие герметичные коммутирующие устройства на две группы: сухие и ртутные. Отличительная особенность последних заключается в том, что внутри колбы содержится капля ртути. Она служит для «смачивания» контактной группы, это позволяет существенно снизить переходное сопротивление и вибрацию (дребезг) контактов при коммутации, что положительно отражается на качестве контакта.

Схема подключения к сухому контакту через контактор 24В (пускатель)

Использование контактора на 24В является наиболее популярным способом подключения оборудования к сухому контакту, особенно в системе пожарной сигнализации.

Это решение наиболее сбалансированное, оно позволяет реализовать различные варианты коммутации в электрике.

Используется контактор и питающий трансформатор на 24В. В коммутационное устройство заводится один из выходящих проводников трансформатора, а затем подключается к клеммам контактора.

На однолинейной схеме наглядно виден принцип работы этой связки:

Условное обозначение контактора, очень похоже на расцепитель, но есть у них и важные различия, просто сравните обе схемы.

У представленного варианта коммутации есть масса достоинств, но и без недостатков не обошлось:

Принцип действия

Срабатывание устройства (замыкание, размыкание или переключение контактов) требуется воздействовать на элемент магнитным полем, напряженность которого будет достаточной для коммутации. В качестве источника такого поля может выступать обычный или электромагнит.

Под воздействием силовых линий происходит намагничивание контактов и по преодолению порога упругости они коммутируют цепь.

Соответственно, как только на контактную группу перестанет действовать магнитное поле, она вернется в исходное состояние. То есть, функционально контакты помимо своего прямого назначения играют роль магнитопровода и упругого элемента.

Устройства с нормально-замкнутыми контактами действуют несколько иначе. Их ферримагнитные упругие элементы, попадая под воздействие магнитного, поля приобретают одинаковый заряд, что заставляет их отталкиваться, разрывая контакт.

Иногда в таких коммутаторах только один упругий элемент выполнен из ферримагнитного сплава, в результате приближения магнита он притягивается к нему, отключая цепь.

Подобный принцип задействован в герконах с переключающей группой контактов, в котором два из них изготавливаются из магнитного материала. Под воздействием магнита они притягиваются друг к другу, а немагнитный контакт остается в исходном положении. В результате происходит перекоммутация цепи.

Условное обозначение сухого контакта на схемах

Чаще всего сигналом типа сухой контакт, является переключение электромеханического реле, именно его упрощенное условное обозначение обычно показывается на схемах:
Такой вид даёт монтажнику всю необходимую для монтажа информацию:

— положение переключаемых контактов — нормально закрытое или нормально открытое

— показывается независимая катушка и отдельные цепи её управления

Это полностью совпадает с определением термина сухой контакт и позволяет избежать множества ошибок при реализации проекта.

Нередко проектировщики показывают безпотенцильный контакт в виде обычного выключателя или переключателя, что неправильно и может ввести в заблуждение неопытного электрика.

Основные параметры

Свойства герметичных коммутаторов определяются механическими и электрическими параметрами. К первым относятся:

Блок-контакты

Блок контакты – это электромеханические устройства применяемое для переключения цепей управления и сигнализации.

Как правило, такие устройства имеют от 1 до 4 нормально разомкнутых или замкнутых контактов. Устанавливаются они на боковой или на лицевой части пускателя (контактора).

NC – контакты используются в основном в блокировочных цепях (см. пример далее). Но кроме блокировочных цепей они также могут быть использованы для подключения источника автономного питания или аварийной сигнализации.

NO – контакты применяют для сигнализации, например при включении контактора он срабатывает и подает напряжение на сигнальную лампу, или же управляющий сигнал на контроллер/станцию управления.

Как осуществляется управление?

Управлять герметичным коммутатором можно двумя способами:

В первом варианте управление может осуществляться путем линейного или углового перемещения постоянного магнита. Также встречается способ, при котором поле перекрывается при помощи специальной шторки.

В качестве примера использования способа управления при помощи магнита можно привести датчики уровня, а также положения, охранную сигнализацию и т.д.

Второй вариант позволяет создать реле на основе геркона. В отличие от традиционной конструкции, такое устройство будет более надежным и долговечным, поскольку практически не содержит в себе подвижных механических элементов. Что касается небольшого количества контактных групп, то этот недостаток легко устраняется путем увеличения количества задействованных герконов.

Примером применения данного способа управления может служить токовое реле на основе геркона. Оно представляет собой катушку, намотанную проводом толстого сечения, внутри которой размещается герметичный коммутатор. Данное приспособление может служить в качестве защитной системы от перегрузки в цепях постоянного тока. Чувствительность прибора легко регулировать путем линейного перемещения коммутатора внутри катушки.

Кнопка нормально замкнутая без фиксации

Вкл. и Выкл. с помощью переключателей

Когда ваша рука выключает свет в комнате, вы просто отсоединяете контакты, через которые ток идет к лампе на потолке. Так работают все ключи: контакт замыкается, чтобы пропускать ток, и размыкается, чтобы останавливать его.

При выключении фонарика ключ переводится в положение «Выкл», при котором контакт в цепи разрывается, и ток через ключ не поступает. При включении соответственно (положение «Вкл.») контакт замыкается и образует путь для тока.

Ручные фонарики, обычно, оснащаются скользящими, или ползунковыми, переключателями. Такой переключатель скользит в направляющих и замыкает или размыкает цепь. На рис. изображены и другие типы переключателей (тумблеры, кулисный и лепестковый переключатели).

Все они выполняют одну и ту же функцию, поэтому желательно сразу определить, какой из них будет наиболее удобно найти и использовать в очередном изделии. К примеру, ползунковый переключатель удобно применять для монтажа на гладкой и круглой ручке фонарика благодаря его эргономической форме, а тумблер будет эффективнее на стационарном приборе на рабочем месте.

Существуют еще и обычные кнопочные переключатели. Они бывают трех видов.

В электронике кнопочные переключатели наиболее часто применяются для запуска или прекращения работы какой-то схемы. К примеру, нормально разомкнутая кнопка обычного дверного звонка при нажатии заставляет его звонить.

Простые переключатели, речь о которых шла выше, относятся к так называемым однополюсным однонаправленным ключам, обозначаемым в литературе как SPST (Single-pole single-throw). Не стоит переживать о том, чтобы запомнить все их типы, поскольку принцип работы всегда остается один и тот же: к ключу подводится один провод, а другой выводится из него наружу.

Ну а для того, чтобы просто разнообразить знания о различных типах переключателей, приведем примеры еще и двухполюсных ключей. Тогда как однополюсные переключатели имеют лишь два провода, двухполюсные подсоединяются сразу к трем. Далее: если однонаправленные ключи постоянно замыкают и размыкают только одну пару контактов, то двунаправленные позволяют выбирать, какой именно из пары входных проводов соединить с каким из двух выходных.

Существуют следующие одно- и двухполюсные варианты переключателей.

Плюсы и минусы

Любая конструкция помимо преимуществ не лишена недостатков. Зная сильные и слабые стороны устройства можно найти оптимальную сферу для его применения. Давайте рассмотрим, в чем заключается преимущества герметичных коммутаторов, к таковым свойствам можно отнести:

Несмотря на явное преобладание положительных качеств, данные устройства постепенно вытесняются полупроводниковыми аналогами, такими как датчики Холла. Отсутствие дребезга, небольшие размеры и более высокая прочность сыграли решающую роль.

Цены и документация

При заказе свыше 120 шт цена договорная. При заказе объёмом более 200 шт. возможны также другие формы исполнения.

Скачать

инструкции GERCH ZN

Что означают сокращенные названия пускателей

Ниже приведены расшифровки условных обозначений и наименований популярных марок пускателей и контакторов ПМЛ, КМЭ, ПАЕ, ПМА.

По ним можно узнать, что означают те или иные цифробуквенные обозначения и как они расшифровываются.

Получается, что только из одного названия можно понять:

Чтобы ознакомиться с каждым типом пускателя нажмите на соответствующую вкладку.

Однако помимо названия, очень много информации содержится на самом корпусе контактора.

Рассмотрим на примере двух изделий от IEK КМИ и Schneider Electric LC1D25 какие же надписи и обозначения наносят производители на корпуса, как они расшифровываются и что обозначают.

Источник