Μέρη ενός μαγνητικού επαφέα

Πώς μπορείτε να ενεργοποιήσετε αυτόματα έναν κινητήρα, όπως αυτός που βρίσκεται στην αντλία του φρεατίου σας; Το εξοπλίζετε με ένα επαφέας, ο οποίος μετατρέπει το εισερχόμενο ρεύμα από έναν αισθητήρα πίεσης, θερμοκρασίας ή φωτός σε μαγνητικό πεδίο που κλείνει τις κύριες ηλεκτρικές επαφές και επιτρέπει τη ροή ισχύος.

Από όλους τους τύπους επαφέων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, οι μαγνητικοί είναι οι πιο συνηθισμένοι και έχουν μικρή ομοιότητα με τους χειροκίνητους διακόπτες που χρησιμοποιούνται στις αρχές του 1900. Οι γενικοί τύποι μαγνητικών επαφέων εμπίπτουν σε δύο ευρείες κατηγορίες, αυτές που έχουν εγκριθεί από την National Electrical Ένωση Κατασκευαστών (NEMA) και αυτοί που έχουν εγκριθεί από τον Ευρωπαίο ομόλογό του, το Διεθνές Ηλεκτροτεχνικό Επιτροπή (IEC). Όλοι λειτουργούν ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο, και βασικά έχουν τα ίδια μέρη.

Ένας μαγνητικός επαφέας έχει δύο εισερχόμενα κυκλώματα τα οποία περιλαμβάνουν το κύριο κύκλωμα για την τροφοδοσία του φορτίου και ένα βοηθητικό κύκλωμα για τη λειτουργία του ίδιου του επαφέα. Το βοηθητικό κύκλωμα συνδέεται με επαγωγικό πηνίο και όταν το ρεύμα ρέει μέσω του κυκλώματος, το πηνίο δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. Το πεδίο προσελκύει έναν δεύτερο μαγνήτη, ο οποίος μπορεί να είναι ένας μόνιμος μαγνήτης ή ένας ηλεκτρομαγνήτης.

Ένα ζεύγος σταθερών επαφών προσαρτάται στο περίβλημα επαφέα και ένα ζεύγος κινητών συνδέσμων συνδέεται στον ηλεκτρομαγνήτη, και η δύναμη που ασκείται από ένα ελατήριο ή βαρύτητα τις κρατά μακριά. Όταν το πηνίο ενεργοποιείται, οι επαφές κλείνουν και η ισχύς ρέει στο φορτίο.

Τα μαγνητικά ρελέ μπορούν να είναι αρκετά μικρά για να ταιριάζουν στο χέρι σας ή τόσο μεγάλο όσο ένα μέτρο σε μήκος. Ανεξάρτητα από το μέγεθος, ο σκοπός είναι πάντα ο ίδιος: να κλείσετε έναν κανονικά ανοιχτό διακόπτη και να επιτρέψετε τη ροή ρεύματος. Για το σκοπό αυτό, κάθε επαφέας πρέπει να έχει τα ακόλουθα στοιχεία:

• Τερματικά εισόδου και εξόδου: Το μέγεθος και ο αριθμός αυτών των ακροδεκτών εξαρτάται από την τάση της εισερχόμενης ισχύος και από το πού η πηγή ισχύος είναι μονοφασική ή τριφασική.

• Ένας μαγνήτης και ένα πηνίο: Ο μαγνήτης είναι συχνά ένας μαγνήτης πέταλου που χωράει μέσα από έναν πυρήνα γύρω από τον οποίο τυλίγεται το πηνίο. Ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος από μη σιδηρούχο υλικό για να διασφαλιστεί ότι δεν διατηρεί μαγνητικό πεδίο όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη. Άλλα σχέδια έχουν έναν ορθογώνιο ή κυλινδρικό μαγνήτη μέσα σε ένα πηνίο με πηνία.

• Ενα ελατήριο: Η λειτουργία του ελατηρίου είναι να διατηρεί ανοιχτές τις επαφές και να απενεργοποιείται η τροφοδοσία. Μπορεί να απομακρύνει τις κινητές επαφές μακριά από το ζυγό ή να τραβήξει από την άλλη πλευρά. Σε ορισμένα μοντέλα σχεδιασμένα για κάθετη εγκατάσταση, η βαρύτητα μπορεί να αντικαταστήσει το ελατήριο.

• Ένα περίβλημα: Το περίβλημα διατηρεί όλα τα εξαρτήματα ηλεκτρικά απομονωμένα και προστατεύει τους χρήστες από τυχαία έκθεση. Το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από πλαστικό, βακελίτη ή νάιλον 6.

Πολλοί επαφείς έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με ισχύ υψηλής τάσης, και αυτοί συνήθως έχουν κάποιο τύπο ενσωματωμένου μηχανισμού καταστολής τόξου. Το ηλεκτρικό τόξο εμφανίζεται καθώς οι επαφές ανοίγουν και κλείνουν, και παρόλο που είναι στιγμιαία, η υψηλή θερμότητα υποβαθμίζει γρήγορα τα σημεία επαφής.

Δεν χρειάζονται όλα τα είδη μαγνητικών επαφέων καταστολή τόξου. Οι επαφές που λειτουργούν με ρεύμα AC μικρότερο από 600V συνήθως βασίζονται στον περιβάλλοντα αέρα για να σβήσουν το τόξο. Αυτές οι συσκευές διαθέτουν καλύμματα καταστολής τόξου που προστατεύουν τα υπόλοιπα εξαρτήματα. Οι μεγαλύτεροι ρελέ, και εκείνοι που λειτουργούν με ρεύμα DC, συχνά χρειάζονται ενεργή καταστολή που μπορεί να λάβει πολλές μορφές, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης αντίστασης και πυκνωτή στο κύκλωμα.

Για την εξουδετέρωση των επιδράσεων του τόξου, οι επαφές συχνά έχουν προστατευτική επικάλυψη ή κατασκευάζονται με μη διαβρωτικό υλικό, όπως οξείδιο κασσίτερου αργύρου ή οξείδιο αργιλίου καδμίου.