Un motore trifase da 15 kW alimentato a 400 V assorbe circa 30 A. All'interno del suo avviatore ci sono due dispositivi con due compiti separati. Il contattore crea e interrompe la corrente del motore. Il relè di sovraccarico protegge il motore. Mantenere chiara questa divisione risolve gran parte della confusione sui contattori elettrici. Un contattore è un dispositivo di commutazione del carico, non un dispositivo di protezione, ed è costruito per essere ispezionato e sostituito quando i suoi contatti si usurano. La tensione della bobina, la categoria di utilizzo, i contatti ausiliari e il montaggio derivano tutti da quell'idea.
Cosa fa effettivamente un contattore elettrico
Un contattore elettrico è un interruttore a comando elettromagnetico costruito per chiudere e interrompere ripetutamente un circuito di alimentazione sotto carico. La corrente che attraversa la bobina attira un'armatura, i contatti principali si chiudono e uno o più contatti ausiliari cambiano stato contemporaneamente. La rimozione della corrente nella bobina consente a una molla di riportare l'armatura e aprire i contatti principali.
L'arco che si forma quando un circuito carico si apre distruggerebbe una coppia di contatti semplici nel giro di poche migliaia di operazioni, quindi i contattori di dimensioni standard sono dotati di scivoli d'arco o piastre divisorie. Questi si allungano, si raffreddano e dividono l'arco fino a quando non può più riaccendersi.
Nella pratica contano tre limiti. Un contattore non fornisce protezione da sovraccarico, quindi è sempre abbinato a un relè di sovraccarico termico o elettronico. Non è un sezionatore, quindi non può fungere da punto di isolamento per interventi di manutenzione. E la sua classificazione non è un unico numero: lo stesso telaio trasporta correnti diverse per carichi resistivi, per motori commutati durante il funzionamento e per motori commutati durante la marcia lenta o l'inversione.
Contattore o relè: dove si trova effettivamente la linea
Entrambi i dispositivi sono interruttori azionati elettromagneticamente ed entrambi compaiono negli stessi armadi, motivo per cui i termini si confondono. Le differenze che contano sono il livello di corrente, il controllo dell'arco e il servizio.
Tabella 1: Come un contattore e un relè di controllo dividono il lavoro in un quadro a bassa tensione. | Proprietà | Contattore | Relè di controllo |
| Portata tipica del contatto principale | 9 A fino a diverse centinaia di A | da 1 A a 16 A |
| Norma del prodotto | CEI 60947-4-1 | IEC 60947-5-1 o IEC 61810 |
| Controllo dell'arco | Scivoli ad arco e piastre divisorie | Distanza di contatto ridotta, senza scivolo d'arco |
| Montaggio | Guida DIN o pannello con basetta dedicata | PCB, presa o guida DIN |
| Carico della bobina | Spunto elevato, da diversi VA a decine di VA | Basso, spesso inferiore a 1,5 VA |
| Dovere tipico | Avviamento motore, carichi resistivi di riscaldamento | Logica, segnalamento e dovere di pilotaggio |
| Vita attesa | Dipende fortemente dalla categoria di utilizzo | Milioni di operazioni a basso carico |
Al di sotto di circa 20 A la decisione riguarda solitamente il ciclo di lavoro e il tipo di carico piuttosto che le dimensioni. Un relè ad alta corrente come la serie CY T90, con potenza nominale di 30 A o 40 A in una disposizione SPDT, può sostituire un piccolo contattore su carichi resistivi o leggermente induttivi e mantenere ridotto l'ingombro del pannello. Laddove il carico è un motore, lo scivolo dell'arco in un contattore guadagna comunque il suo spazio.
Relè SPDT ad alta potenza CYT90 T90 per commutazione di carico compatta Relè SPDT compatto ad alta potenza per commutazione da 20 A/30 A, utile laddove i carichi resistivi o leggermente induttivi necessitano di un ingombro ridotto sul pannello. Visualizza il prodotto → Le categorie di utilizzo determinano la durata utile
La grande corrente stampata sulla targhetta di un contattore è solitamente la corrente termica, il valore che il dispositivo può sopportare senza surriscaldarsi. Non è la corrente che i contatti possono scambiare ripetutamente per anni. Quel numero deriva dalla categoria di utilizzo.
Tabella 2: Categorie di utilizzo IEC e cosa significano per la durata dei contatti. | Categoria | Carico tipico | Severità di commutazione |
| AC-1 | Carichi non induttivi o debolmente induttivi, riscaldamento resistivo | Luce |
| AC-3 | Motori a gabbia di scoiattolo, che commutano durante il funzionamento | Moderato, più comune |
| AC-4 | Motori a gabbia di scoiattolo, inching, innesto e inversione | Grave |
| DC-1 | Carichi CC non induttivi | Luce |
| DC-3 | Motori CC con avvolgimento in derivazione, avviamento, collegamento, avanzamento progressivo | Grave |
| DC-13 | Elettromagneti e bobine in corrente continua | Moderato, con alta induttanza |
Ne conseguono due conseguenze. Innanzitutto, confronta sempre il simile con il simile: un dispositivo AC-3 da 18 A non è un dispositivo AC-4 da 18 A e le schede tecniche mostrano direttamente tale riduzione. In secondo luogo, la temperatura ambiente e le dimensioni dell'involucro modificano la corrente utilizzabile. Un contattore classificato per 60 gradi Celsius in aria libera perde capacità all'interno di un armadio sigillato, pertanto è necessario leggere le curve di declassamento prima di effettuare l'ordine.
Circuiti bobina: relè e moduli di interfaccia eseguono la commutazione
I contattori sono normalmente azionati da un PLC, ed è qui che il circuito della bobina incontra problemi. Un'uscita a transistor da 0,5 A a 24 V CC non può pilotare una bobina da 230 V che assorbe diversi VA quando sigillata e molto di più nell'istante in cui viene inserita. La risposta abituale è uno strato di interfaccia: l'uscita del PLC aziona un piccolo relè e il contatto del relè commuta la bobina del contattore.
Un modulo montato su guida con bobina da 24 V CC e contatti di commutazione, come la serie MCYF1, esegue tale conversione in un singolo slot su guida DIN e mantiene il cablaggio ordinato quando un pannello contiene venti o trenta avviatori.
Modulo relè su guida DIN MCYF1 con relè ad aggancio magnetico Modulo montato su guida DIN che utilizza relè ad aggancio magnetico, offre commutazione multicanale da 10 A a 16 A per pannelli di controllo industriali ordinati con bassa potenza statica. Visualizza il prodotto → La protezione sul lato bobina è altrettanto importante. Le bobine CC necessitano di un diodo a ruota libera o di una rete RC, mentre le bobine CA necessitano di un varistore o di un soppressore RC. Senza di essi, il collasso del campo allo spegnimento produce un transitorio che eventualmente disattiva l'uscita del PLC anziché il contattore.
Corrispondenza del lato di controllo con il lato di commutazione
Non tutte le funzioni di controllo necessitano di un normale relè. Tre famiglie coprono la maggior parte dei casi pratici. I relè elettromagnetici per uso generale gestiscono il servizio pilota standard. I relè ad aggancio magnetico mantengono il loro ultimo stato senza alimentazione continua della bobina, il che è adatto a sequenze di passi, funzioni di memoria e pannelli in cui il consumo della bobina aumenta. I relè reed commutano segnali ad alta tensione o ad alta frequenza a bassa corrente e offrono una durata meccanica molto lunga.
Mescolarli incautamente causa problemi, perché un relè bistabile che mantiene lo stato dopo un'interruzione di corrente è utile in una sequenza e pericoloso in un percorso di arresto di emergenza in cui il circuito deve interrompersi. Tipi come la serie CYF3S, un relè bistabile 14F da 16 A, mostrano chiaramente il compromesso: due stati stabili, nessuna corrente di mantenimento e la necessità di progettare deliberatamente la logica di ripristino.
Relè a ritenuta magnetica CYF3-S 14F per commutazione a potenza zero Relè bistabile compatto che mantiene lo stato del contatto dopo la rimozione dell'alimentazione di controllo, utile per l'assemblaggio di PCB dove è richiesta la memoria di spegnimento. Visualizza il prodotto → Una breve lista di controllo delle specifiche
- Identificare il carico e la categoria di utilizzo, non solo la corrente termica.
- Confermare la corrente del contatto principale in quella categoria, quindi applicare il declassamento in base alla temperatura ambiente e alla custodia.
- Fissare la tensione della bobina e il tipo di alimentazione, CA o CC, e controllare il carico di spunto sull'uscita di comando.
- Contare i contatti ausiliari necessari per la sigillatura, l'interblocco e il feedback di stato.
- Controllare le dimensioni dei terminali, la sezione trasversale dei cavi, il montaggio e lo spazio rimasto per gli scivoli d'arco.
- Verificare il coordinamento del cortocircuito con il dispositivo di protezione a monte.
- Stima delle operazioni orarie e imposta un intervallo di ispezione o sostituzione dei contatti.
Modalità di guasto che è possibile leggere dal pannello
- Il burnout della bobina solitamente indica una sottotensione prolungata, un transitorio di sovratensione o una tensione della bobina errata.
- I contatti principali saldati seguono la chiusura in caso di cortocircuito o di carico di spunto molto elevato.
- Le vibrazioni provengono da un cedimento dell'alimentazione di controllo, da un terminale allentato o da un'uscita che non è mai stata classificata per la bobina.
- La rapida usura dei contatti sui motori è quasi sempre la categoria di utilizzo sbagliata, come il servizio di inversione su un dispositivo con classificazione AC-3.
- L'usura irregolare sui tre poli suggerisce uno squilibrio di fase o una connessione allentata su una gamba.
Contattori di alimentazione e relè di controllo
Richiedi più di una valutazione attuale. Schede tecniche utili includono dati sulla bobina per CA e CC, curve di vita meccanica ed elettrica, informazioni sul declassamento e disposizione dei terminali. Vale anche la pena chiedersi quali cambiamenti tra un campione e un ciclo di produzione, perché il materiale di contatto, lo spessore della placcatura e la forza della molla influenzano i dati sulla durata più di quanto non faccia la valutazione principale.
L'azienda dietro questo sito, Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics, produce relè a Yinzhou, Ningbo dal 1996, e i suoi profilo aziendale descrive una gamma che copre relè elettromagnetici per uso generale, relè reed, relè ad aggancio magnetico e moduli di controllo industriale montati su guida. I suoi brevetti dal 2012 al 2014 includono un meccanismo bistabile con aggancio magnetico a scatto, un relè con aggancio magnetico push pull e un relè termocoppia a telaio. Se sono necessari i dati della bobina per un circuito di interfaccia da 24 V CC o un contatto da 16 A per un piccolo avviatore, è possibile richiedi un preventivo e abbina le parti al tuo pannello.
Contattori e relè non sono risposte concorrenti alla stessa domanda. Il contattore gestisce il carico, il relè gestisce la logica e un pannello funziona in modo affidabile quando ciascun dispositivo viene scelto per il compito che vedrà effettivamente.
