Parti di un contattore magnetico

Come si fa a far accendere automaticamente un motore, come quello della pompa del pozzo? Lo doti di un contattore, che converte la corrente in ingresso da un sensore sensibile alla pressione, alla temperatura o alla luce in un campo magnetico che chiude i principali contatti elettrici e consente il flusso di energia.

Di tutti i tipi di contattori utilizzati nell'industria, quelli magnetici sono i più comuni e hanno poca somiglianza con gli interruttori manuali in uso nei primi anni del 1900. I tipi generali di contattore magnetico rientrano in due grandi categorie, quelli approvati dal National Electrical Manufacturers Association (NEMA) e quelli approvati dalla sua controparte europea, l'International Electrotechnical Commissione (IEC). Funzionano tutti sostanzialmente allo stesso modo, però, e hanno sostanzialmente le stesse parti.

Un contattore magnetico ha due circuiti in ingresso che comprendono il circuito principale per alimentare il carico e un circuito ausiliario per azionare il contattore stesso. Il circuito ausiliario si collega a una bobina di induzione e quando la corrente scorre attraverso il circuito, la bobina genera un campo magnetico. Il campo attrae un secondo magnete, che può essere un magnete permanente o un elettromagnete.

Una coppia di contatti fissi è fissata all'alloggiamento del contattore e una coppia di contatti mobili è fissata all'elettromagnete e la forza esercitata da una molla o gravità li tiene separati. Quando la bobina è eccitata, i contatti si chiudono e l'alimentazione fluisce al carico.

I contattori magnetici possono essere abbastanza piccoli da stare in mano o lunghi fino a un metro. Indipendentemente dalle dimensioni, lo scopo è sempre lo stesso: chiudere un interruttore normalmente aperto e consentire il flusso di energia. A tal fine, ogni contattore deve avere i seguenti componenti:

• Terminali di ingresso e uscita: La dimensione e il numero di questi terminali dipende dalla tensione della potenza in ingresso e da dove la fonte di alimentazione è monofase o trifase.

• Un magnete e una bobina: Il magnete è spesso un magnete a ferro di cavallo che si inserisce attraverso un nucleo attorno al quale è avvolta la bobina. Il nucleo è costituito da un materiale non ferroso per garantire che non mantenga un campo magnetico quando l'alimentazione è spenta. Altri modelli hanno un magnete rettangolare o cilindrico all'interno di un solenoide avvolto da una bobina.

• Una primavera: La funzione della molla è quella di mantenere aperti i contatti e togliere tensione al carico. Potrebbe allontanare i contatti mobili dal giogo o tirare dall'altro lato. In alcuni modelli progettati per l'installazione verticale, la gravità può prendere il posto della molla.

• Un recinto: La custodia mantiene tutti i componenti isolati elettricamente e protegge gli utenti dall'esposizione accidentale. L'alloggiamento è realizzato in plastica, bachelite o nylon 6.

Molti contattori sono progettati per funzionare con alimentazione ad alta tensione e di solito hanno un qualche tipo di meccanismo di soppressione dell'arco integrato. L'arco elettrico si verifica quando i contatti si aprono e si chiudono e, anche se è momentaneo, il calore elevato degrada rapidamente i punti di contatto.

Non tutti i tipi di contattore magnetico richiedono la soppressione dell'arco. I contattori che funzionano con corrente alternata a meno di 600 V di solito si affidano all'aria circostante per spegnere l'arco. Questi dispositivi sono dotati di cappe antiarco che proteggono il resto dei componenti. I contattori più grandi e quelli che funzionano con corrente continua richiedono spesso una soppressione attiva che può assumere molte forme, incluso l'uso di un resistore e di un condensatore nel circuito.

Per contrastare gli effetti dell'arco, i contatti hanno spesso un rivestimento protettivo o sono realizzati con un materiale non corrosivo, come l'ossido di stagno d'argento o l'ossido di cadmio d'argento.