Che cos'è un contattore CA? Funzionamento e costruzione

Il contattore CA è un dispositivo utile in molti sistemi CA ad alta tensione. Si tratta di motori per impieghi gravosi, apparecchiature industriali, grandi impianti di illuminazione e così via. Qui spieghiamo cos'è e come funziona questo tipo di contattore. Inoltre, lo confronteremo con il tipo a corrente continua, sia in termini di costruzione che di principio di funzionamento.

Che cos'è un contattore CA

Il contattore CA è un tipo di dispositivo elettrico che, utilizzando un circuito a bassa tensione, può attivare e disattivare sistemi ad alta potenza. Utilizza essenzialmente un meccanismo elettromagnetico che, se eccitato, provoca la chiusura dei contatti ad alta energia.

AC significa che il contattore funziona con un circuito a corrente alternata. Ciò è in contrasto con i contattori CC che sono destinati all'uso con sistemi elettrici a corrente continua. Come si può intuire, si tratta di un dispositivo di commutazione comune quando si utilizza la rete per alimentare l'alta tensione. carichi elettrici.

Cosa fa un contattore CA?

La funzione principale dei contattori CA è quella di isolare le apparecchiature o i sistemi ad alta energia dai loro circuiti di controllo. In questo modo, l'azione di commutazione avviene in modo sicuro senza danneggiare i delicati componenti di controllo.

Ad esempio, quando viene utilizzato con un motore elettrico, l'interruttore protegge il Il PLC e le sue parti contro l'alimentazione ad alta energia che alimenta il motore. Inoltre, consente all'operatore di monitorare in sicurezza il funzionamento del motore.

Parti del contattore CA
Parti del contattore CA
Risorsa: https://www.researchgate.net

Parti del contattore CA

All'interno del contattore per corrente alternata si trovano le parti che ne rendono possibile il funzionamento. Queste includono principalmente: la bobina e il suo nucleo (elettromagnete), i contatti di potenza e ausiliari, i terminali e l'involucro o la custodia.

Bobina del contattore

La bobina del contattore CA è responsabile della creazione del campo magnetico che provoca il movimento e la chiusura dei contatti di potenza. Avvolto attorno a un nucleo magnetico a forma di E, riceve l'alimentazione dal circuito di controllo.

Quando è alimentata, la bobina genera un flusso magnetico. Il flusso viene amplificato dal nucleo magnetico. Questo, a sua volta, crea una forza magnetica che tira un'armatura per chiudere i contatti principali. La bobina è solitamente incollata con resina per proteggerla dagli effetti dell'umidità e di altri danni.

Contatti del contattore

Sono parti che si chiudono o si aprono per commutare o interrompere il flusso di corrente e sono classificati come statici o mobili. I contatti mobili si collegano all'armatura e si muovono quando la bobina viene eccitata. I contatti statici rimangono fermi.

Di solito è incluso anche un contatto ausiliario. Questo serve come contatto di feedback. La sua funzione è quella di aiutare l'hardware di controllo a monitorare lo stato di salute e il funzionamento del contattore. In altre parole, garantisce che l'azione di commutazione avvenga come richiesto.

Terminali del contattore

L'interruttore del contattore CA è dotato di terminali o punti di connessione a cui collegare i fili che vi entrano. Di solito sono etichettati per renderli identificabili in base alla loro funzione. Un tipico contattore di questo tipo avrà questi terminali:

  • A1 e A2: per collegare l'alimentazione, detti anche terminali della bobina.
  • LI, L2 e L3: collegare l'alimentazione alta a questi terminali.
  • T1, T2 e T3Qui si collega il dispositivo da alimentare.

Alloggiamento del contattore

La custodia è l'involucro del contattore. Costituisce il rivestimento protettivo che protegge le parti menzionate e deve essere sufficientemente robusto per evitare danni.

Poiché il dispositivo funziona con tensioni e correnti elevate, anche l'alloggiamento è realizzato con un materiale isolante e sigillato in modo sicuro. In genere si tratta di nylon 6, plastica termoindurente, policarbonato e altri materiali simili.

Schema di cablaggio del contattore CA
Schema di cablaggio del contattore CA
Risorsa: https://www.youtube.com/watch?ehaVaGvIzQk

Come funziona un contattore CA?

Il principio di funzionamento dei contattori in c.a. si basa sull'azione di un elettromagnete, o del flusso magnetico che una bobina crea quando conduce la corrente. In questo modo, il dispositivo può essere utilizzato come interruttore meccanico per l'attivazione o la disattivazione di circuiti pesanti.

Funzionamento del contattore CA

Ora che abbiamo compreso il suo principio di funzionamento, ecco in dettaglio le fasi di funzionamento del contattore, da quando viene premuto il pulsante di accensione a quando viene scollegato il circuito ad alta energia.

  • Per attivare il contattore, si preme un pulsante. Questo invia energia alla bobina.
  • La bobina si eccita, creando un campo che magnetizza il nucleo.
  • Il nucleo magnetizzato attrae un'armatura.
  • L'armatura è collegata a una serie di contatti mobili.
  • Il suo movimento fa sì che i contatti mobili e fissi si avvicinino.
  • Il collegamento chiude un circuito ad alta energia
  • Un dispositivo o un sistema ad alta energia riceve energia e inizia a funzionare.
  • Quando si interrompe la corrente al contattore, avviene il contrario.
  • I contatti chiusi si aprono e il dispositivo o il sistema alimentato smette di funzionare.

È possibile utilizzare un contattore CA per la corrente continua?

Anche se è possibile, non è consigliabile utilizzare contattori CA in sistemi elettrici che utilizzano la corrente continua. I contattori basati sulla corrente alternata sono specificamente progettati per le correnti alternate e non necessitano di elaborate funzioni di spegnimento dell'arco elettrico, in quanto la corrente alternata è in grado di farlo.

Anche i contatti e la bobina non sono adatti per le correnti continue e sono per lo più di livello superiore rispetto a quelli dei contattori a corrente continua. Tenendo conto di queste differenze, ci si può aspettare che un contattore destinato alla corrente alternata non funzioni correttamente in un sistema a corrente continua. Potrebbe addirittura causare problemi di sicurezza o danneggiarsi.

Contattore 24 volt ac
Contattore 24 volt ac
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Contattore CC vs. contattore CA

I contattori CA funzionano con sistemi elettrici CA, mentre i contattori CC sono utilizzati in sistemi CC. Questa è la caratteristica principale che distingue i due tipi di dispositivi. Altre differenze tra i due tipi di dispositivi sono le seguenti;

  • Poiché funziona in corrente alternata, il contattore basato sulla corrente alternata è soggetto a perdite di energia da parte di Correnti indotte. Per evitare che ciò accada, il suo nucleo è normalmente a forma di E e composto da singole lastre di acciaio,
  • Il nucleo del contattore CC, invece, è un elettromagnete solido a forma di "U". Questo perché non si generano correnti parassite quando il dispositivo è in funzione.
  • Un contattore elettrico in c.a. è in grado di estinguere naturalmente gli archi e non richiede un meccanismo pronunciato per la soppressione dell'arco.
  • Il tipo a corrente continua, invece, è dotato di un elaborato componente di spegnimento dell'arco costituito da una bobina di espulsione e da uno scivolo d'arco.
  • I contattori in corrente continua hanno di solito un valore nominale inferiore a quello dei contattori in corrente alternata di dimensioni analoghe, sia in termini di tensione che di corrente.

Conclusione

Il Contattore CA è il tipo di contattore più comune, dato che molte apparecchiature e sistemi ad alta tensione utilizzano l'alimentazione in corrente alternata. Come abbiamo visto, il suo funzionamento si basa su un meccanismo elettromagnetico che lo rende robusto e affidabile. Questi dispositivi sono utilizzati soprattutto per accendere e controllare il funzionamento di grandi motori, ventilatori e qualsiasi sistema ad alta energia, come quelli utilizzati nei grandi circuiti di illuminazione e industriali.

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