コンタクタ

コンタクタのすべて

リレーを使用して接点を介して大量の電力を切り替える場合、リレーは特別な名前で示されます：コンタクタ 。コンタクタには通常複数の接点があり、それらの接点は通常（常にではありませんが）通常は開いているため、コイルの電源が切られると負荷への電力が遮断されます。

おそらく、接触器の最も一般的な産業用途は、電気モーターの制御です。

上の3つの接点は、入力される3相AC電源のそれぞれの相を切り替えます。通常、1馬力以上のモーターの場合は少なくとも480ボルトです。最も低い接点は「補助」接点であり、大きなモーター電源接点よりも電流定格がはるかに低くなっていますが、電源接点と同じ電機子によって作動します。

補助接点は、リレーロジック回路で、またはモーター制御スキームの他の部分でよく使用され、通常、モーター電圧の代わりに120ボルトのAC電源を切り替えます。 1つのコンタクタには、必要に応じて通常開または通常閉の複数の補助接点があります。

過負荷ヒーター

モーターに向かう各フェーズと直列に接続された3つの「反対の疑問符」の形をしたデバイスは、過負荷ヒーターと呼ばれます。 。各「ヒーター」要素は、モーターに電流が流れるときに加熱することを目的とした低抵抗の金属ストリップです。

これらのヒーター要素のいずれかの温度が臨界点（モーターの適度な過負荷に相当）に達すると、通常は閉じているスイッチ接点（図には示されていません）が開きます。このノーマルクローズ接点は通常、リレーコイルと直列に接続されているため、リレーが開くと自動的に電源が切れ、モーターへの電力が遮断されます。

この過負荷保護配線については、次の章で詳しく説明します。

過負荷ヒーターは、電力導体に過電流保護を提供する主な目的を果たす回路ブレーカーやヒューズとは異なり、大型電気モーターに過電流保護を提供することを目的としています。

過負荷ヒーターの機能

過負荷ヒーター機能は誤解されることがよくあります。それらはヒューズではありません。つまり、ヒューズが機能するように設計されているように、完全に開いて回路を直接遮断することは、それらの機能ではありません。むしろ、過負荷ヒーターは、保護対象の特定の電気モーターの加熱特性を熱的に模倣するように設計されています。

すべてのモーターには、抵抗散逸によって生成される熱エネルギーの量（I ² ）などの熱特性があります。 R）、モーターの金属フレームを介して冷却媒体に「伝導」される熱の熱伝達特性、モーターを構成する材料の物理的質量と比熱など。

これらの特性は、ミニチュアスケールの過負荷ヒーターによって模倣されます。モーターが臨界温度に向かって熱くなると、ヒーターもその臨界温度に向かって熱くなります。 臨界温度、理想的には同じ速度とアプローチ曲線で。

したがって、過負荷接点は、熱機械的メカニズムでヒーター温度を検知する際に、実際のモーターのアナログを検知します。ヒーターの温度が高すぎるために過負荷の接点が作動する場合は、実際のモーターが に達したことを示します。 臨界温度（または、短時間でそうなるでしょう）。

トリップ後、ヒーターは実際のモーターと同じ速度で冷却し、曲線に近づくため、モーターの熱状態の正確な比率を示し、モーターが真になるまで電力を再投入することはできません。再び起動する準備ができました。

三相電気モーター接触器

ここに示されているのは、都市の水処理プラントの電気制御システムの一部としてパネルに取り付けられた、三相電気モーターの接触器です。

サンプルコンタクタ

三相480ボルトAC電源は、「L1」、「L2」、および「L3」というラベルの付いたネジ留め式端子を介して、コンタクタの上部にある3つの通常開接点に供給されます（「L2」端子は正方形の後ろに隠れています。コンタクタのコイル端子間に接続された形状の「スナバ」回路）。モーターへの電力は、「T1」、「T2」、および「T3」というラベルの付いたネジ留め式端子を介して、このデバイスの下部にある過負荷ヒーターアセンブリから排出されます。

過負荷ヒーターユニット自体は、「W34」というラベルが付いた黒い正方形のブロックであり、電気モーターの特定の馬力と温度定格に対する特定の熱応答を示します。

現在使用中の電気モーターの代わりに、電力や温度の定格が異なる電気モーターを使用する場合は、過負荷ヒーターユニットを新しいモーターに適した熱応答を備えたユニットに交換する必要があります。モーターメーカーは、使用する適切なヒーターユニットに関する情報を提供できます。

「T1」と「T2」のラインヒーターの間にある白い押しボタンは、ヒーターの温度が高すぎるために作動した後、通常閉のスイッチ接点を手動で通常の状態にリセットする方法として機能します。

「過負荷」スイッチ接点への配線接続は、写真の右下、「NC」（通常は閉じている）と書かれたラベルの近くにあります。この特定の過負荷ユニットでは、「トリップ」というラベルの付いた小さな「ウィンドウ」が、色付きのフラグによってトリップ状態を示します。この写真では、「トリップ」状態はなく、インジケーターはクリアに見えます。

粗電流シャント抵抗としてのヒーターエレメント

脚注として、ヒーターエレメントは、コンタクタが閉じているときにモーターが電流を流しているかどうかを判断するための大まかな電流シャント抵抗として使用できます。コンタクタがモーター自体から遠く離れた場所にあるモーター制御回路で作業している場合があります。

コンタクタコイルが通電され、アーマチュアが引き込まれたときに、モーターが電力を消費しているかどうかをどのように知ることができますか？モーターの巻線が焼けて開いている場合は、接触器の接点を介してモーターに電圧を送っている可能性がありますが、それでも電流はゼロであるため、モーターシャフトからの動きはありません。

ライン電流を測定するためのクランプオン電流計が利用できない場合は、マルチメーターを使用して、各ヒーター要素のミリ電圧を測定できます。電流がゼロの場合、ヒーターの両端の電圧はゼロになります（ヒーター要素自体が開いていない場合） 、その場合、その両端の電圧は大きくなります）;コンタクタのそのフェーズを介してモーターに電流が流れる場合、そのヒーターの両端にある明確なミリ電圧が読み取られます。

これは、3相ACモーターのトラブルシューティングに使用するのに特に便利なトリックであり、1つの相巻線が焼けて開いているか切断されているかを確認します。これにより、「単相」と呼ばれる急速に破壊的な状態が発生します。

モーターに電力を供給するラインの1つが開いている場合、他の2つのラインは（少量の電圧降下によって示されるように）、モーターに電流は流れません（ヒーターの両端の0.00 mVの読み取り値で示されます）。それぞれのヒーター）。

レビュー：

• コンタクタ は大きなリレーで、通常は電流を電気モーターまたは別の高出力負荷に切り替えるために使用されます。
• 過負荷ヒーターを使用することで、大型の電気モーターを過電流による損傷から保護できます。 および連絡先の過負荷 。直列接続されたヒーターが過電流によって熱くなりすぎると、通常は閉じている過負荷接点が開き、モーターに電力を送る接触器の電源が切れます。

関連するワークシート：

• 基本的な電磁リレーワークシート
• ACモーター制御回路ワークシート