Контакторы – это аппараты для частых дистанционных включений и отключений силовых электрических цепей в самых различных условиях. Традиционно данные аппараты массово применяются для запуска и останова электродвигателей. Контакторы используются для надежного функционирования инженерных коммуникаций, например систем водоснабжения, водоотведения и отопления. Данные аппараты широко распространены в металлургической промышленности, на горно-обогатительных комбинатах, железнодорожном, речном и морском транспорте.
Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы. Такое устройство состоит из главных и вспомогательных контактов (подвижная и неподвижная части). Оно имеет электромагнитную систему (катушки, магнитопровода и пружины (см. рисунок).
Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи, поэтому они должны быть рассчитаны на длительное проведение тока и обеспечение большого числа коммутаций с высокой частотой. Часто в момент замыкания или размыкания контактора возникает электрическая дуга. Она нейтрализуется специальной дугогасительной системой, но все же успевает оказать разрушительное воздействие на материал контактов, обычно это сплав серебра высокой пробы. Подобное эрозионное изнашивание влияет на срок службы коммутационного аппарата. Избежать негативного влияния можно, если увеличить толщину слоя серебра. Но подобные действия со стороны производителя ведут к существенному увеличению стоимости конечного продукта, и данное решение непрактично с точки зрения окупаемости. Возможны следующие пути уменьшения эрозии элементов контактора:
– использование интеллектуальных решений для работы электромагнитной системы;
– усовершенствование процесса размыкания и замыкания контактов аппарата при помощи электронного управления;
– усовершенствование состава материала для обеспечения высокой контактной прочности и эффективного сопротивления износу.
Стандартный принцип действия контактора используется во многих устройствах подобного типа: на катушку управления подается напряжение, якорь электромагнита притягивается к сердечнику. Контактная группа замыкается или размыкается, в зависимости от исходного состояния каждого из контактов. Этот принцип использовался более ста лет и до сегодняшнего дня является наиболее распространенным среди многих производителей электротехнического оборудования. Однако данный подход имеет свои недостатки: