Контакторы для компрессора EKF
Контакторы для компрессора EKF: технические особенности, подбор и применение
Контакторы для компрессоров являются специализированными электромагнитными аппаратами, предназначенными для частых коммутаций силовых цепей электродвигателей компрессорного оборудования. В линейке продукции компании EKF данная задача решается с помощью контакторов серии ПРК (Пускатель Руководства Компрессорного) и соответствующих им по номиналам стандартных модульных контакторов серии КМ. Корректный выбор и эксплуатация этих устройств определяют надежность, долговечность и безопасность работы всей компрессорной установки.
Конструктивные и функциональные особенности контакторов для компрессоров
В отличие от стандартных пускателей, контактор для компрессора (ПРК) представляет собой комбинированное устройство, объединяющее в одном корпусе два независимых электромагнитных контактора. Первый, более мощный, является линейным и коммутирует главные силовые цепи обмоток электродвигателя. Второй, с меньшим номинальным током, выполняет роль разгрузочного или пускового контактора и управляет цепью обмотки двигателя, отвечающей за запуск (чаще всего через схему «звезда-треугольник») или цепью цепи управления системой разгрузки.
Основная функция разгрузочного контактора – коммутация цепи катушки главного контактора и цепи управления электромагнитным клапаном продувки пневмосистемы компрессора. Это позволяет запускать двигатель в режиме без нагрузки («на холостом ходу»), что критически важно для снижения пусковых токов и моментов, уменьшения механических нагрузок и экономии электроэнергии. Конструктивно в устройствах EKF оба контактора смонтированы на общем основании и имеют механическую и электрическую блокировки, предотвращающие одновременное включение, что исключает короткое замыкание.
Ключевые серии контакторов EKF для компрессорного оборудования
Компания EKF предлагает два основных типа аппаратов для управления компрессорами:
- Специализированные контакторы серии ПРК (ПРК-20Т, ПРК-32Т, ПРК-40Т и др.). Готовое решение, оптимизированное для типовых схем управления поршневыми компрессорами. Имеют встроенные нормально-разомкнутые и нормально-замкнутые вспомогательные контакты для построения цепей управления и сигнализации.
- Стандартные модульные контакторы серии КМ (КМ-25, КМ-40, КМ-65). Применяются в сборных щитах управления, часто в паре с реле давления (прессостатом) и другими устройствами защиты и управления. Требуют внешнего подключения по схеме «звезда-треугольник» или с использованием отдельного разгрузочного контактора меньшего номинала.
- Номинальный рабочий ток (Ie). Должен быть равен или превышать ток полной нагрузки двигателя (FLA), указанный на его шильдике. Для компрессоров с частыми пусками рекомендуется запас 10-15%.
- Напряжение катушки управления. Должно соответствовать напряжению цепи управления (обычно 230В AC или 24В DC).
- Количество и тип вспомогательных контактов. Необходимы для подключения цепей сигнализации, блокировок и управления от реле давления.
- Степень защиты (IP). Для установки в щитовых помещениях достаточно IP20, для монтажа в местах с повышенной влажностью или запыленностью требуется IP40 или выше.
- Износостойкость (механическая и коммутационная). Указывает на количество циклов включения-отключения. Для компрессоров с частым режимом работы (например, в промышленных линиях) этот параметр критически важен.
- Тепловые реле перегрузки (РТТ, РТЛ). Защищают обмотки двигателя от перегрева при длительном превышении тока. Для контакторов ПРК часто используются встроенные решения.
- Автоматические выключатели (ВА47-29, ВА47-100). Обеспечивают защиту от коротких замыканий и перегрузок в питающей линии.
- Реле контроля фаз (РКФ). Контролируют порядок чередования, обрыв и асимметрию фаз, что критически важно для винтовых и других трехфазных компрессоров.
- Реле давления (прессостат). Является основным задатчиком для автоматического цикла работы компрессора.
- Внешнего состояния контакторов (отсутствие механических повреждений, следов перегрева, загрязнений).
- Надежности электрических соединений.
- Состояния силовых и вспомогательных контактов на предмет эрозии и подгаров. При значительном износе контакты подлежат замене.
- Чистоты и свободного хода подвижных частей магнитопровода.
Технические параметры и критерии выбора
Выбор контактора для компрессора основывается на точном расчете электрических параметров подключаемого электродвигателя. Ключевыми критериями являются:
<
Таблица подбора контакторов EKF для трехфазных асинхронных двигателей компрессоров (напряжение 400В, 50Гц)
| Мощность двигателя, кВт | Примерный номинальный ток, А | Рекомендуемый контактор EKF ПРК | Рекомендуемый контактор EKF КМ (для сборных схем) | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| 4.0 — 5.5 | 8 — 11 | ПРК-12Т | КМ-12 | Для малых компрессоров, прямого пуска. |
| 7.5 — 11 | 15 — 22 | ПРК-20Т | КМ-25 | Наиболее распространенный диапазон для промышленных поршневых компрессоров. |
| 15 — 18.5 | 30 — 37 | ПРК-32Т | КМ-40 | Для компрессоров средней мощности, часто с пуском «звезда-треугольник». |
| 22 — 30 | 45 — 60 | ПРК-40Т / ПРК-50Т | КМ-65 | Для мощных стационарных компрессоров. Требует проверки условий пуска. |
Схемы подключения и взаимодействие с системами управления
Типовая схема управления компрессором с использованием контактора ПРК включает в себя реле давления (прессостат), тепловое реле перегрузки (часто встроенное в схему ПРК или устанавливаемое отдельно) и цепь управления с кнопками «Пуск/Стоп». При падении давления в ресивере прессостат замыкает цепь, подавая напряжение на катушку разгрузочного контактора. Тот, в свою очередь, включает главный силовой контактор и одновременно подает сигнал на закрытие разгрузочного клапана. Двигатель запускается под нагрузкой. При достижении верхнего уставки давления прессостат разрывает цепь, главный контактор отключается, а разгрузочный контактор, наоборот, активирует клапан продувки, стравливая давление из поршневой группы для облегчения последующего пуска.
При использовании пары стандартных контакторов КМ для схемы «звезда-треугольник» применяется три контактора: линейный (главный), контактор звезды и контактор треугольника. Их включение управляется реле времени, которое обеспечивает переключение со «звезды» на «треугольник» после разгона двигателя. Контакторы EKF серии КМ имеют унифицированный монтажный размер и совместимы с реле времени и дополнительными контактными приставками, что упрощает проектирование таких схем.
Сопутствующая защитная аппаратура
Для обеспечения безопасной и длительной работы компрессора контактор должен работать в связке с устройствами защиты:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж контакторов EKF должен производиться на вертикальную монтажную плату (DIN-рейку) в соответствии с принципиальной электрической схемой. Необходимо обеспечить надежный контакт в силовых и управляющих цепях, используя кабели с соответствующим сечением жил. При эксплуатации требуется регулярная проверка:
Профилактическое обслуживание включает в себя очистку от пыли и затяжку винтовых соединений с моментом, указанным в технической документации производителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие контактора ПРК от двух обычных контакторов КМ?
Контактор ПРК – это готовое, сконфигурированное и испытанное производителем устройство с механической блокировкой между главным и разгрузочным контакторами, что исключает возможность их одновременного включения и связанных с этим аварийных ситуаций. Использование двух отдельных контакторов КМ требует от проектировщика или монтажника самостоятельной реализации схемы блокировок, что увеличивает сложность и вероятность ошибки.
Можно ли использовать контактор ПРК для управления двигателем по схеме «звезда-треугольник»?
Нет, напрямую нельзя. Контакторы серии ПРК предназначены для компрессоров с системой разгрузки при пуске. Для схемы «звезда-треугольник» требуется три отдельных силовых контактора (или специализированный пускатель «звезда-треугольник»), управляемых реле времени. Однако разгрузочный контакт в ПРК может быть использован в составе такой схемы для управления дополнительными функциями.
Как правильно подобрать номинал контактора, если двигатель компрессора имеет высокий пусковой ток?
Для двигателей с тяжелыми условиями пуска (частые включения, высокий момент сопротивления) номинал контактора по току выбирается на две ступени выше номинального тока двигателя. Например, для двигателя 11 кВт (≈22А) может быть выбран контактор ПРК-32Т (32А) или даже ПРК-40Т (40А). Дополнительно необходимо убедиться, что категория применения контактора (например, AC-3) соответствует коммутации двигателей с асинхронной нагрузкой.
Что делать, если катушка управления контактора EKF часто перегорает?
Типовые причины: нестабильность напряжения в сети управления (выход за пределы диапазона +10%/-15% от номинала катушки), «залипание» якоря из-за загрязнения или механических препятствий, неверный тип катушки (например, для постоянного тока вместо переменного). Необходимо проверить напряжение, механический ход, чистоту магнитопровода и соответствие типа катушки питающему напряжению.
Требуется ли дополнительная защита контактора от перенапряжений при управлении от программируемого контроллера (ПЛК)?
Да, обязательно. При управлении катушкой контактора с выхода дискретного модуля ПЛК необходимо устанавливать защитный варистор или RC-цепь (демпфер) параллельно катушке. Индуктивный характер нагрузки катушки при отключении вызывает всплеск ЭДС самоиндукции, который может повредить выходные ключи контроллера.
Каков средний срок службы контакторов EKF в компрессорной установке?
Срок службы определяется количеством циклов и условиями эксплуатации. Для серии ПРК механическая износостойкость составляет порядка 10-15 млн. циклов, коммутационная (при номинальной нагрузке) – 0.5-2 млн. циклов. При среднем режиме работы компрессора (30-50 пусков в час) контактор может отработать 5-10 лет и более. Критически важным фактором является состояние питающей сети и соблюдение условий монтажа.