в чем разница между контактором и реле
Разница между реле и контактором: конструкция, применение и особенности
Контактор и реле очень похожие устройства, предназначенные для коммутации электрической цепи. По устройству принципиальных отличий не имеют, но предназначены для коммутации силовых цепей разных мощностей. Можно сказать, что любой контактор — реле, любое реле — контактор, но между ними есть существенные отличия.
Существует множество видов реле (электростатические, фотоэлектрические, тепловые и т.д.), но наиболее распространено электромагнитное — используемое в большинстве устройств и автомобилях.
Реле рассчитано на коммутацию слаботочных вторичных цепей с низкой индуктивностью (лампочки, другие реле и т.п., максимум катушки контакторов). Соответственно, их контакты не рассчитаны на горение электрической дуги.
Как правило, реле коммутирует сигналы с малыми токами до 25 ампер и напряжениями до 220 вольт. Управление происходит при помощи двенадцати вольт. Для более высоких токов и напряжений используется контактор.
Контактор
Контактор — двухпозиционное электромагнитное устройство, предназначенное для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей. По своему принципу работы и устройству контактор мало отличается от реле, но рассчитан на более высокие токи.
При подаче напряжения на управляющую обмотку происходит притягивание рабочей части к сердечнику. Так как контактор предназначен на работу в силовых сетах, к нему предъявляются повышенные требования по механической и электрической износостойкости – в частности, он имеет увеличенные, в сравнении с реле, площадь контактов и расстояние между ними. Принципиальная схема конструкции трёхфазного контактора
Как правило, контакторы применяются для коммутации электрических цепей промышленного тока при напряжении до 660 вольт и токах до 1 600 ампер. Управление контактором осуществляется посредством вспомогательной цепи, обычно переменного тока, проходящего по катушкам контактора, напряжением 24, 42, 110, 220 или 380 вольт.
Другой особенностью контактора является наличие дугогасительных камер.
Контактор изначально рассчитан на коммутацию силовых цепей с индуктивной нагрузкой (например, электродвигателей), поэтому, за редким исключением, имеет камеры для гашения дуги (дугогасительные) возникающей при разрыве электрической цепи, либо контакты повышенной стойкости к выгоранию.
Различия реле и контактора
Реле | Контактор | |
Максимальная нагрузка | до 60А | до 1600А |
Поведение при снятии управляющего напряжения | Возвращается в исходное состояние | Остается во включенном состоянии, благодаря дополнительным контактам |
Наличие устройства гашения электрической дуги | Отсутствует, потому что нет надобности | Есть в наличии для работы с большими мощностями, в других случаях не комплектуется |
Применение в промышленности | В электронных схемах, слаботочных электрических схемах | В схемах коммутации энергопотребителей с высокой индуктивность. |
Наличие специального дополнительного контакта для удержания устройства во включенном состоянии | Нет, но есть возможность использования дополнительного контакта из вторичной цепи | Присутствует |
Частота срабатываний в единицу времени | Небольшое количество | Большой количество |
Видео
Чем отличается реле от контактора: особенности и отличия
При проектировании электросетей различных уровней сложности (включая не только количество конечных потребителей, но их электротехнические характеристики) разработчики сталкиваются с необходимостью автоматизации размыкания и замыкания цепи. К счастью, в соответствующих устройствах недостатка нет. На рынке можно найти десятки моделей реле и контактов, рассчитанных как на слаботочные, так и на сильноточные системы.
Но в этом же и кроется проблема. Не всегда очевидно, какое конкретно приспособление размыкания или замыкания электросети лучше использовать. И если по электротехническим параметрам всё понятно, то принцип действия не так очевиден.
И поэтому в этом материале мы рассмотрим, чем отличается реле от контактора, особенности их использования и принципиальные отличия двух категорий устройств.
Особенности сетей с различными уровнями индуктивности
Одна из важнейших проблем, которые требуется решить при проектировании электрических сетей – дуговые разряды на контактах ключей. Они могут возникать даже в домашних условиях – например, при включении в розетку некачественного зарядного блока для смартфона или ноутбука можно наблюдать крошечную кратковременную вспышку. Она и называется дуговым разрядом.
Электрические дуги, возникающие на контактах ключей (выключателей, реле, даже розеток), имеют схожую природу, но при этом куда более разрушительное действие. Из-за того, что они мгновенно поднимают температуру поверхности, на которой возникают, они могут просто расплавить металл. Собственно, именно поэтому они применяются при сварке.
Кроме того, согласно закону Джоуля-Ленца, при возникновении электрической дуги значительно растёт сила тока. По сути, наблюдается что-то вроде короткого замыкания, но при этом не приводящего (в краткосрочном представлении) к повреждению устройств или цепи.
В сетях переменного электротока дуговые разряды возникают в первую очередь из-за индукции. Точнее, при подключении конечных потребителей со значительной индуктивностью. Это обусловлено сразу несколькими физическими законами, включая даже формирование реактивных токов.
В электросетях, в которых устанавливаются конечные потребители с высоким уровнем индуктивности, использование реле нецелесообразно и даже опасно. Классический механизм этого ключа подразумевает просто соединение двух контактов для образования цепи – по времени, по команде, по температуре или вследствие других внешних факторов в зависимости от типа и предназначения устройства. Но, в любом случае, такой механизм переключения приводит к образованию дуги. А она, в свою очередь, характеризуется высокой опасностью для самого реле.
Когда целесообразно использовать реле
Не стоит думать, что классические реле предназначены для использования исключительно в слаботочных (бытовых или некоторых промышленных) линиях. Эти приспособления хорошо показывают себя в различных условиях. Например, в авиации часто используются реле, коммутирующие постоянные электротоки с силой в сотни ампер.
Главная особенность этих электромеханических устройств – они не рассчитаны на горение дугового разряда. Их контакты могут физически повреждаться при появлении этого эффекта, что приводит к потере функциональности и другим негативным последствиям – вплоть до короткого замыкания или уничтожения конечного оборудования.
Реле хорошо подходят для коммутации вторичных цепей, в которые включены конечные потребители с низкой индуктивностью. Например, лампы и системы освещения, сигнализации, маломощные электроприборы. Идеально, если в подключённой оборудовании в принципе нет электромоторов или других функциональных элементов, характеризующих значительным уровнем индукции.
В то же время, напряжение и сила тока значения не имеют. Существуют и слаботочные реле, применяющиеся для использования в бытовых сетях, и сильноточные, ориентированные на коммутирование постоянных электротоков с большим числом ампер. Главное – это именно вопрос индукции и, как следствие, образования «искр».
Кстати, блоки питания, преобразующие переменный ток в постоянный с понижением напряжения и силы, относятся к устройствам со сравнительно значительной индукцией. Поэтому для их коммутации лучше не использовать реле. И ещё из-за этого они иногда «искрят» при включении в розетку.
Когда целесообразно использовать контакторы
Контакторы предназначены для коммутации сетей переменного тока, в которые подключены потребители с высокой индуктивностью. Они не устойчивы к дуговому разряду, а всячески пытаются избежать его появления. Для этого они оснащаются дополнительными защитными компонентами различных типов, одного или нескольких:
Дугогасительными камерами. Это специальные решётки, которые нейтрализуют «искры». Дуга, проходя между металлическими пластинами, увеличивает свою длину – и тем самым охлаждается вплоть до полного гашения;
Механически подвижными контактами, которые подходят для активной коммутации. Большинство контакторов бытового и промышленного назначения ориентированы на частоту переключения от 30 до 3600 действий (циклов включения-выключения) ежечасно;
Отдельной цепью управления. В ней циркулирует вспомогательный электроток, имеющий значительно более низкое напряжение, чем в основной.
Благодаря всем этим конструкционным и технологическим особенностям контакторы подходят для управления сетями с подключёнными потребителями значительной индуктивности – от бытового оборудования с электромоторами (холодильники, стиральные машины, вентиляторы) до промышленных станков.
Кроме того, стоит отметить, что оборудованию с электромоторами свойственно потреблять значительно более высокие токи на старте, чем в процессе работы. При запуске двигателя мощность пиково повышается – равно как и сила (в амперах) – что и приводит к перенагрузке линии. Часто реле, ориентированные на использование в слаботочных сетях, не выдерживают таких перегрузок. С контакторами таких проблем не наблюдается.
Аналогично не стоит думать, что контактор – устройство для использования в сильноточных сетях. Существуют модели, ориентированные на бытовое применение. Например, на рынке можно найти контакторы, рассчитанные на номинальное напряжение в 230 вольт и силу тока в 10 ампер. В этом случае их катушки подключаются к вспомогательным 110-вольтным цепям.
Сравнение реле и контакторов
Итак, подведём итоги, сравнив эти два типа приспособлений для коммутации электросетей.
Чем отличается реле от контактора: особенности и отличия
Для работы различных электротехнических устройств применяют большое количество разнообразного коммутационного оборудования. В зависимости от назначения и параметров потребления используют большой диапазон электротехнической арматуры. Для включения света в квартире – нужен выключатель. На телефонной станции для соединения с абонентом – можно использовать реле. Запустить в работу электродвигатель средней мощности – используй пускатель. Для подключения питания на двигатель тепловоза – нужен контактор. Почему? Чем отличаются эти коммутационные электротехнические устройства?
Принцип работы реле
Реле – электронное или электромеханическое устройство, которое предназначено для коммутации электрической цепи под действием управляющего сигнала. Чаще всего это катушка, намотанная на сердечник. Под действием приложенного напряжения через нее проходит электрический ток, который создает магнитное поле. Это поле притягивает к сердечнику пластину, которая соединена с исполняющими контактами, коммутирующими вторичную цепь. Как правило, реле коммутирует сигналы с малыми токами и напряжениями.
В паспорте реле указан параметр: напряжение срабатывания. Это говорит о том, что при напряжениях ниже указанной границы, реле будет выключено. При превышении верхней границы оно может выйти из строя.
Классификация реле
По характеру приложенного к сердечнику напряжению реле бывают:
В зависимости от вида контактной группы:
Описание работы контактора
Контактор. Электротехническое устройство по своему принципу работы и устройству похожее на работу реле. При подаче напряжения на управляющую обмотку происходит притягивание рабочей части к сердечнику и с помощью дополнительных контактов блокирование его в этом положении – при снятии управляющего сигнала контактор находится в рабочем положении. Рабочая контактная группа соединяет потребителя с источником тока. Параметры вторичной цепи могут быть намного больше, чем управляющие. Это позволяет с помощью сигнала малой мощности коммутировать очень большие мощности на выходе. Контактор предназначен для коммутации силовых цепей.
Классификация контакторов
По виду приложенного напряжения:
По роду тока во вторичной цепи:
По количеству коммутируемых полюсов:
По наличию устройства гашения дуги:
При срабатывании устройства в сети возникают импульсы, которые вредно влияют на другие системы, получающие электропитание из этой же сети, возникают так же и радиопомехи. Соседние устройства могут работать неправильно в этих условиях. Для исключения этого эффекта, некоторые типы контакторов комплектуются системой защиты от помех, которые сами вырабатывают.
Принцип работы контактора: на катушку подается электрически ток, который создает электромагнитное поле, которые намагничивает сердечник.
При включении больших нагрузок имеющих индуктивный характер с помощью контактора, между его контактами возникает электрическая дуга, приводящая к обгоранию активного вещества на пластинах коммутации. Обычно, для улучшения характеристик в месте соединения, используют серебро. Оно имеет довольно большую цену и в случае выгорания приводит к дополнительным расходам на восстановление или замену.
Для того, чтобы исключить этот недостаток, контакторы оснащают дополнительными устройствами, способными гасить возникающую во время соединения электрическую дугу. Контакторы способны соединять нагрузку с очень большим напряжением и током.
Чем похожи реле и контакторы?
Реле | Контактор | |
Наличие катушки индуктивности для срабатывания устройства | Присутствует | Присутствует |
Наличие сердечника для электромагнитного срабатывания | Да | Да |
Наличие контактной группы вторичной цепи | Есть | Есть |
Возврат в исходное состояние при снятии напряжения с управляющей обмотки | Возвращается | Возвращается |
Герметичность корпуса | Только специальные виды | Только специальные виды |
Количество срабатываний | Большое количество | Большое количество |
Наличие возвратной пружины для принятия исходного положения | Присутствует | Присутствует |
Чем отличается реле от контактора?
Реле | Контактор | |
Параметры коммутируемых цепей | Слабые сигналы, напряжения, токи | Потребители высокой мощности |
Поведение при снятии управляющего напряжения | Возвращается в исходное состояние | Остается во включенном состоянии, благодаря дополнительным контактам |
Наличие устройства гашения электрической дуги | Отсутствует, потому что нет надобности | Есть в наличии для работы с большими мощностями, в других случаях не комплектуется |
Применение в промышленности | В электронных схемах, слаботочных электрических схемах | В схемах коммутации энергопотребителей большой мощности. |
Наличие специального дополнительного контакта для удержания устройства во включенном состоянии | Нет, но есть возможность использования дополнительного контакта из вторичной цепи | Присутствует |
Частота срабатываний в единицу времени | Небольшое количество | Большой количество |
Подводя итог: реле и контактор выполняют одну и ту же функцию. По устройству принципиальных отличий не имеет. Работают с электрическими сигналами разными мо мощности.
Чем отличается реле от контактора?
Основными способами управления электрическими цепями являются включение и отключение потребителей тока. Эту функцию выполняют реле. Для управления работой мощных потребителей, особенно тех, которым необходим большой пусковой ток, потребовались устройства, способные выдержать высокую индуктивную нагрузку. Так появились контакторы и магнитные пускатели. Все подобные устройства можно считать реле с определенной специализацией.
Основные отличия реле и контакторов
Основной сферой использования реле являются слаботочные вторичные электрические цепи с малой индуктивностью. Примерами являются системы освещения, сигнализации и другие маломощные потребители, включение которых не приводит к образованию электрической дуги на контактах. Управление ими не представляет опасности и может выполняться при помощи кнопок, тумблеров и прочих устройств, рассчитанных на малый ток.
Для основной части потребителей, к которым относятся и электродвигатели, необходим большой пусковой ток, создающий высокую индуктивную нагрузку на контакты, что сопровождается появлением электрической дуги. Контакторы предназначены для управления работой этих потребителей. Они имеют следующие конструктивные особенности:
Другими словами, контактор позволяет безопасно управлять мощной цепью при помощи малого тока. В отличие от него, реле используются для размыкания цепи не только по току, но и по другим параметрам, поэтому имеют множество разновидностей (реле тока, напряжения, мощности и другие). Один из их видов – управляющие реле с нормально-открытыми контактами – в отдельных случаях может использоваться вместо контакторов.
Подводя итог, можно сказать что набор отличий между реле и контактором может меняться в зависимости от исполнения этих устройств, но у них одинаковый принцип действия.
А есть ли разница между реле и контактором?
И реле, и контакторы (магнитные пускатели) представляют собой электромагнитные «переключатели», предназначенные для включения / отключения электрической нагрузки. Существенная разница между реле и контакторами заключается в мощности нагрузки, которую они могут коммутировать. В основном реле подходят для приложений низкого напряжения или тока. Напротив, номинальные значения напряжения и тока для контакторов сравнительно большие.
И реле, и контакторы (магнитные пускатели) представляют собой коммутаторы, которые управляются электрически для переключения нагрузки и управления электрическими цепями. Как правило, номинальный ток нагрузки, предлагаемый реле, составляет около 20 А, в то время как контакторы поддерживают номинальный ток нагрузки 30, 40 или даже 50 А.
Сравнительная таблица
Позиции для сравнения | Реле | Контактор |
Назначение | Коммутация низкого напряжения | Коммутация высокого напряжения |
Размер устройства | Небольшой | Сравнительно большой |
Стоимость | Недорого | Дорого |
Потребляемая мощность | Малая | Сравнительно больше |
Роль в электрической цепи | Цепи управления | Главные цепи (цепи управления и силовые) |
Коммутируемые токи | 10А и меньше | Более 10А |
Коммутируемые напряжения | До 250 В | До 1000 В |
Скорость переключения | Быстро | Сравнительно медленно |
Работа в режиме перегрузке | Не разрешено | Разрешено |
Меры безопасности | Не значительные | В некоторых случаях необходимо |
Количество контролируемых нагрузок | Обычно 2 или 3 | Обычно 4, но с возможностью расширения |
Тип контакта | Либо нормально открытый, либо нормально закрытый, в зависимости от выполняемой операции | Обычно нормально открытые |
Поддержка сменной катушки управления | Не поддерживается | В некоторых случаях возможно |
Приложения | Управление электродвигателями, электронасосами и прочими электроприборами | Трансформаторы, асинхронный двигатель, конденсаторные батареи, магнитный пускатель и другие силовые устройства |
Что такое реле?
Реле — это коммутаторы, предназначенные для управления цепями с помощью электрических сигналов малой мощности. Оно действует как связующее звено между электрической цепью, которой необходимо управлять, и цепями, которые ее контролируют. За счет использования реле сохраняется гальваническая развязка между управляющими и управляемыми цепями.
Реле работает таким образом, что оно имеет две стороны, а именно первичную и вторичную. В первичной стороне присутствует катушка, питаемая маломощным источником постоянного или переменного тока, который представляет собой не что иное, как управляющий сигнал. В то время как вторичная сторона образует соединение с нагрузкой, которую необходимо контролировать (вентиляторы, насосы, лампы, компрессоры и другие электрические приборы).
Электромагнитная катушка создает магнитное поле, когда через нее проходит ток. С помощью пружины якорь соединяется с концом катушки и притягивается к ней, когда на катушку подается питание. Когда катушка обесточена, якорь принимает нормальное положение. Таким образом, цепь замыкается или размыкается (зависит от типа контакта — нормально открытый или нормально закрытый), и нагрузка получает электрическую энергию и работает соответственно.
Что такое контактор?
Электрическое устройство, предназначенное для частого включения / отключения силовых электрических цепей, известно как контактор. Силовые цепи управляются контакторами с прочными контактами, что обеспечивает их безопасное включение / отключение.
Подобно работе реле, контакторы управляются катушкой (соленоидом). Однако, в отличие от реле, он имеет дугогасящую камеру, обеспечивающую гашение дуги, образующейся при разрыве контактов под нагрузкой. В контакторах из-за притяжения якоря подвижный контакт образует соединение с неподвижным контактом. Однако после обесточивания катушки управления выпадение якоря разъединяет подвижный контакт и неподвижный контакт.
Здесь следует отметить, что в открытом состоянии магнита (якоря) существует большой воздушный зазор, поэтому реактивное сопротивление низкое. После того, как на катушку подано напряжение, она потребляет большой ток, из-за которого якорь втягивается, уменьшая воздушный зазор. Это увеличивает реактивное сопротивление и снижает ток катушки. В этом случае ток катушки падает до уровня намагничивающего тока, который удерживает контактор в замкнутом состоянии преодолевая силу пружины.
Ключевые различия между реле и контактором
Вывод
Следовательно, мы можем сказать, что реле подходят для схем с «однофазным питанием», поэтому используются в схемах автоматизации и защиты, таких, как управление двигателями, электронасосы и другие цепи управления. Хотя контакторы подходят для трехфазных сетей, они часто используются для управления питанием асинхронных двигателей, трансформаторов, конденсаторных батареях (компенсаторах реактивной мощности) и других силовых электрических цепях.