O que é um contator CC? Princípio e aplicação abrangentes

O contator CC atua como um mecanismo de comutação em sistemas elétricos. Dessa forma, é possível ter controle total sobre a corrente nos circuitos CC.

Características dos contatores

O que é contator CC

Figura 1 Contatores CC

À prova de poeira

O compartimento que contém o contator elétrico Os componentes internos o tornam à prova de poeira. Ele não permite a entrada de uma única partícula de poeira. Isso facilita a ativação e desativação suave de seu circuito.

Suporte a uma ampla faixa de temperatura

Você pode instalar seu contator CC onde quiser. Em áreas industriais ou comerciais de alta temperatura. Ele pode lidar com temperaturas que variam de -250C a 550C. A temperatura mais alta não afeta o funcionamento ou a aparência física.

Materiais de alta qualidade

Os materiais utilizados na fabricação do contator são de alta qualidade. Seja a estrutura externa, o corpo ou os componentes internos, eles se alinham estritamente com os padrões industriais e até os superam quando se trata de operação.

À prova de ferrugem

O suporte de trabalho com umidade mais alta faz com que o contator valha a pena. Ele pode suportar umidade de 5% até 95%. Fenômenos de ferrugem ou corrosão não podem degradar a aparência e o desempenho.

Tipos de contatores para comutação CC

Existem alguns tipos e formas de chaveamento CC. Descubra os fatos sobre os principais tipos logo abaixo:

O QUE É CONTATOR?

Por projeto

Os tipos de contatores com base no design são:

Lâmina de faca

Os contatores CC com lâmina de faca existem há muito tempo. Esses contratantes são compostos principalmente por uma alavanca e uma tira. Suas ações resultam em um movimento para cima e para baixo.

Dessa forma, ele facilita a operação real. Alguns aspectos contribuíram para o fim de sua ampla usabilidade. Algumas das principais limitações incluem:

  1. Vida útil mais curta
  2. Sem segurança
  3. Proteção zero contra poeira ou umidade
  4. Quebra dupla

Lâmina de faca do contator CC

Figura 2 Lâmina da faca do contator CC

Manual

Como o nome indica, você pode usar esse contator CC manualmente. Seria útil se você fizesse isso manualmente sempre que quisesse desligar ou ligar o circuito. Embora algumas coisas sejam melhores do que o contator CC de lâmina de faca. Alguns dos pontos positivos são:

  1. Segurança adicional
  2. Garanta a proteção completa dos componentes internos
  3. Forma compacta
  4. Oferece maior corrente, especialmente em pequenos espaços

Contator manual 25A 4P

Figura 3 Contator CC manual

Contator magnético CC

Esse tipo de contator CC precisa de força eletromagnética para realizar a operação de desligar e ligar o circuito. A corrente ativa os ímãs, que então ligam o circuito. A ausência de corrente significa que o contato CC não funciona.

Contator magnético CC

Figura 4 Contator magnético CC

 Os principais destaques do contator magnético CC são:

  1. Funcionamento automático, sem necessidade de força manual ou humana
  2. Alta provisão de segurança
  3. Necessidade insignificante de corrente de controle para a operação efetiva

Por tensão

O contator CC tem as seguintes categorias com base na tensão:

Contator de 12v CC

O contator de 12V CC tem 1 polo. Esses contatores são adequados para lidar com 150 amperes de corrente. Por exemplo, você pode usá-los em máquinas de engenharia, sistemas de telecomunicações, interruptores de controle eletrônico e guinchos autoelétricos.

BMC7-16 Contator Modular 2P DC

Figura 5 Contator de 12v CC

 Com esse contator, é possível avaliar a carga, realizar operações suaves e alterar o sentido de rotação.

Contator CC 24V

O contator de 24V CC, em geral, é composto por dois polos. Ele pode ser usado em aplicações que exigem 300 amperes. Vários acessórios domésticos e comerciais exigem o uso desse contator de 24V CC.

Contator Modular 4P CC BMC7-16

Figura 6 Contator de 24v CC

Contator CC 48V

O contator de 48V CC, em geral, é composto por quatro polos. Você pode controlar efetivamente os circuitos de 120 Volts. Com esses contatores, é possível controlar completamente os tipos de cargas indutivas ou não indutivas leves.

Contator Modular 4P CC BMC7-25

Figura 7 Contator de 48v CC

Essas empreiteiras se beneficiam de aplicações ferroviárias, iluminação, aparelhos elétricos, etc.

Contator de 220v CC

O contator de 220V CC é composto principalmente de 3 polos. Ele pode oferecer suporte a acessórios que exigem até 220 volts. Existem opções para usá-los em motores trifásicos, isolamento, estações de carregamento, comutação de capacitores etc.

Contator Modular 4P CC BMC7-32

Figura 8 Contator de 220v CC

Você pode garantir o funcionamento e a operação de acessórios maiores em qualquer lugar.

Pelo número de polos

Com base no polo, o contator CC tem as seguintes divisões:

Contator CC de polo único

O termo polo único no contator CC de polo único refere-se a um contator composto por apenas um polo. Ele é altamente aplicável quando é necessário lidar com apenas uma fase. Os acessórios domésticos utilizam principalmente esse tipo de contator CC.

Contator CC de 2 polos

No contator CC de 2 polos, ele pode ser usado quando for necessário lidar com duas fases. Os locais comerciais exigem muito o uso desse contator CC. Ele pode lidar com 120 volts com facilidade. É possível interromper a fase dupla instantaneamente quando se usa um contator CC de 2 polos.

Contatores CC vs. CA

Os principais itens para sua consideração são:

Estrutural

Ao desmagnetizar o contator CC, ele produz uma força eletromagnética. Isso é feito por meio da utilização de um diodo de fluxo livre. Nos contatores CA, não existe um diodo. Em vez disso, ele faz uso de bobinas para alimentar o equipamento.

Princípios

Como o nome reflete, Contatores CA usa corrente alternada. Normalmente, eles têm um núcleo de ferro, que produz correntes parasitas e perda de histerese. Uma laminação no núcleo de ferro evita que isso aconteça.

Os contatores CC não estão associados à laminação. Isso ocorre porque o contator CC não enfrenta formação ou esgotamento de correntes parasitas. O ferro fundido ou o aço são totalmente utilizados em sua fabricação.

Material usado para revestimento

Para evitar o superaquecimento das placas de contato, você usará um revestimento especial com aço silício. Já nos contatores CC, não é necessário esse tipo de revestimento ou laminação.

Forma do núcleo de ferro

O corte da energia no circuito CA não faz com que a corrente de loop seja zero. Isso contribui para a atração e o acionamento da armadura quando aberta. Por outro lado, nos contatores CC, não haverá aquecimento ou correntes parasitas. Isso o leva a utilizar todo o metal em sua construção.

Frequência de operação

Nos contatores CA, a frequência de operação é sempre de 600x por hora. Obviamente, isso acontece com uma corrente inicial mais alta.

No entanto, quando se trata do projeto de CC, a frequência é de 1.200 vezes por hora.

Resistividade elétrica

O número de voltas no contator CA é muito pequeno, com maior diâmetro e resistência insignificante. Ele apresenta um formato cilíndrico para evitar o aquecimento, e há uma distância entre eles para facilitar a saída do calor.

Nos contatores CC, como não há lugar para a formação de calor, é utilizada uma bobina mais fina com o máximo de voltas. Portanto, eles apresentam maior resistência. A formação da bobina fina resulta em melhor dissipação de calor.

Necessidade de sala

O contator CA não precisa de espaço suficiente. Você pode colocá-lo onde quiser se o local oferecer espaço suficiente para a instalação.

Isso não é verdade em relação aos contratantes de CC, e você precisa garantir espaço suficiente para uma operação eficaz.

Extintor

Normalmente, os contatores CA vêm equipados com extintor de grade. Os contatores CC possuem extintores magnéticos em seu interior.

Como escolher contatores para comutação CC

Para fazer uma seleção adequada, você precisa considerar os seguintes pontos importantes:

Indutância de corrente

A indutância da corrente tem um impacto direto na capacidade geral de interrupção. Quando ocorre a indução, a tensão aumenta, elevando a intensidade do arco. Isso contribui para a maior capacidade de ruptura. Por exemplo, se o valor da indução diminuir de 15 ms para 1 ms, a capacidade de ruptura aumenta em 300%.

Tipo de aplicativo

O tipo de aplicação o ajuda a selecionar o contator certo. Você precisa de um contator de um ou dois polos? O contator que você vai comprar pode atender aos requisitos de carga. Existe um sistema de uma fase, duas fases ou três fases. Cada sistema requer um respectivo contator CC. Para aplicações domésticas, os contatores monofásicos ou bifásicos são bons. Já para os setores comercial e industrial, o contator bifásico ou trifásico é altamente adequado.

Vida útil

Vários fatores contribuem e decidem a vida útil do seu contator CC. A vida útil está diretamente relacionada à aplicação a que se destina o contator CC. As aplicações mecânicas não apresentam comutação sob carga, enquanto as aplicações elétricas apresentam comutação sob carga. Por exemplo, em aplicações ferroviárias, o contator pode ter de suportar mais de 1 lac de ciclos de comutação. Portanto, é essencial escolher um contator com vida útil efetiva.

Requisito de manutenção

Esse ponto é crucial. Considere quais são os requisitos de manutenção que você precisa seguir se puder lidar com o requisito de manutenção específico do contator CC. Na maioria dos casos, as pessoas não têm tempo suficiente para realizar as medidas de manutenção.

Direção de operação do contator CC

Ele oferece uma funcionalidade de operação dupla. O contator CC opera em uma única ordem e só pode cortar a conexão de corrente em uma direção. Por outro lado, o contator CC bidirecional pode desconectar a corrente em ambas as direções. Leve isso em consideração ao escolher o seu contator CC.

Principais componentes do contator CC

As partes principais do contator CC estão aqui para sua referência:

1. Eletroímã/Bobina

A fonte da força motriz dentro do contator CC é a bobina. A bobina está presente na forma de enrolamento em um núcleo magnético. Ela desempenha seu papel principalmente como um eletroímã. A bobina é composta por dois componentes. Um é móvel e o outro permanece fixo. Uma mola está presente na parte móvel.

A armadura (haste) conecta as partes móveis. Para que ocorra um contato, a força da bobina deve exceder a força de tensão da mola.

Por outro lado/vice-versa, ocorre a desconexão.

2. Contatos

Os contatos transportam corrente. Três tipos de contatos estão presentes no contator:

  • Contato de energia
  • Contato auxiliar
  • Mola de contato

O material que entra na fabricação dos contatos deve ter as seguintes características:

  • Excelente resistência a arco elétrico
  • Maior resistência à soldagem
  • Resistir ao estresse mecânico
  • Alta resistência à erosão

O material preferido para aplicações de baixa corrente inclui uma mistura de prata-cádmio e prata-níquel. Por outro lado, as aplicações de corrente mais alta exigem óxido de prata e estanho como material de composição principal.

3. Corpo/estrutura

A principal função do corpo/estrutura é fornecer um compartimento ou fechamento eficaz para os componentes internos. Ele garante proteção contra poeira, sujeira, óleo, umidade, condições climáticas, explosão, etc. O corpo funciona como uma barreira e evita o contato direto.

componentes do contator CC

Figura 9 Componentes do contator CC

Como funciona o contator para comutação CC?

O que é um contator? | Princípios de funcionamento

O contator para comutação CC funciona da seguinte maneira:

Primeiro, a corrente passa do circuito principal até o contator. Isso desempenha seu papel na excitação do núcleo magnético.

Como resultado, o campo magnético é produzido pelo eletroímã/bobina. Isso inicia o movimento da armadura e fecha o contato.

Posteriormente, a corrente começa a passar pelos contatos até a carga. Por outro lado, quando não há corrente no circuito, ocorre a desenergização. Isso representa forças magnéticas nulas. Assim, as forças na mola aumentam e puxam a armadura para trás, causando a abertura do circuito. Dessa forma, ocorre o subsequente desligamento e ligamento.

Princípio de funcionamento do contator CC

Figura 10 Princípio de funcionamento do contator CC

Contatores CC versus relés

Existe uma infinidade de diferenças quando se trata de contatores CC e Relés. Algumas das principais diferenças que você deve observar incluem:

  1. A capacidade de carga dos contatores CC é muito maior em comparação com os relés. Não é possível usar o relé para mais de 15 amperes de carga. Enquanto as empreiteiras atendem a cargas mais altas em qualquer lugar 150A, 300A, 600A etc.
  2. Os contatores CC são fornecidos em uma única configuração, portanto, permanecem sempre abertos. Sempre que recebem uma corrente, eles a ligam. Esse não é o caso dos relés. Eles vêm em configurações duplas, incluindo o NF e o NA.
  3. Em relação à proteção, o relé não pode competir com os contatores CC. Eles garantem total segurança e proteção em caso de corte. É isso que os torna úteis para aplicações de alta potência.
  4. O peso do contator é muito maior do que o dos relés porque eles podem lidar com requisitos de potência mais altos. A velocidade de comutação do contator é mais lenta quando comparada à dos relés. Você terá um custo maior com os contatores por causa do maior número de voltas (consomem mais energia).

Relé

Figura 11 Relé

Causas comuns de falha em contatores para comutação CC

Muitos fatores contribuem para a falha do seu contator CC. Alguns dos principais motivos incluem:

Sobrecorrente

Quando a corrente excede o limite desejado, ela danifica os componentes do contator. Você também pode sofrer um curto-circuito.

Aumento de temperatura

A temperatura mais alta faz com que os componentes internos mudem sua aparência física ou forma. Isso, no final, afeta negativamente o funcionamento geral do contator CC.

Instalação inadequada

Uma instalação inadequada significa uma conexão ruim com os polos ou terminais. Isso impedirá que o contator CC funcione em seu potencial máximo. Isso também resultará em uma falha rápida.

Envelhecimento

Outro fator que causa a falha do seu contator CC é o envelhecimento. Devido ao uso excessivo, o produto atingiu seu limite de desempenho e não tem mais capacidade de continuar funcionando. Isso faz com que o contator CC falhe.

Tensão flutuante

O aumento e a queda sucessivos da tensão contribuem para o efeito prejudicial nos principais componentes do contator. Isso faz com que o contator CC falhe.

Contator CC de alta corrente vs. Contator CC de alta tensão

Um contator CC de corrente mais alta é altamente adequado para a comutação de altas correntes. A corrente pode ser de 100A a 600A. Por exemplo, um contator CC de 100A. As aplicações de dispositivos de alta corrente incluem soldadores, fontes de alimentação, transistores, supercondutores, etc. Observe que quando a corrente for alta, a tensão será mais baixa e vice-versa.

Quando o objetivo final é alternar a alta tensão, é possível usar um contator CC de alta tensão. Por exemplo, o contator CC de 1000V. As aplicações do contator CC de alta tensão incluem eletrofiação, imagens médicas, geração de feixes de elétrons, tratamento de água etc.

Diagrama de fiação do contator CC

O diagrama de fiação real do contator CC é o seguinte, para sua consideração:

Aplicativos

Você pode utilizar o contator CC em vários campos. Algumas das principais áreas do contator CC incluem:

Contatores de acionamento CC

Esses contatores CC são realmente benéficos quando se trata de sistemas de acionamento. Especialmente o sistema cuja velocidade é ajustável. Por exemplo, um motor CC ou outro sistema de acionamento.

Contator de comutação CC

Há uma grande variedade de aplicações quando se trata de contator de comutação CC. Algumas aplicações são cargas elétricas, iluminação, bancos de capacitores, sistemas de evaporação térmica, etc.

Contator CC de estado sólido

O nome deriva do fato de esses empreiteiros não conterem nenhum componente móvel em seu interior. Em vez disso, eles usam peças eletrônicas e semicondutores. As principais aplicações são motores CC, bombas de água, controle de aquecedores, etc.

Contator de interrupção de ar CC

É vantajoso quando se trata de comutar correntes mais altas. As principais aplicações incluem sistemas de ventilação, ar condicionado, evaporadores, etc.

Contator CC de veículo elétrico

A principal função do contator CC para veículos elétricos é desligar ou ligar as linhas de energia dentro do carro. Ele é altamente desejável em veículos elétricos e híbridos.

Perguntas frequentes rápidas

1. Por que o contator CC falha?

Conforme mencionado acima, os principais motivos de falha são:

  • Corrente alta
  • Instalação ruim
  • Seleção incorreta do conector CC
  • Condições operacionais adversas
  • Flutuações de temperatura mais altas

2. A carga afeta a capacidade do contator CC?

Sim, a carga tem uma grande influência na capacidade geral do contator CC.

Cada contator CC pode suportar uma carga específica. Exceder os parâmetros levará à falha do seu contator CC.

Conclusão

Agora você tem uma visão aprofundada sobre o funcionamento, os tipos, os benefícios, os componentes, as considerações de seleção, as aplicações e muito mais sobre os contatores CC. Essas informações o ajudarão a fazer a melhor seleção ou a lidar com o contator CC de forma eficaz.

Aproveite a proteção e a segurança completas com um contator CC em seu sistema de rede elétrica hoje mesmo. Compartilhe suas ideias na seção de comentários ou procure ajuda enviando-nos um e-mail. Gostaríamos muito de ajudá-lo.