Tudo o que você precisa saber sobre contatores e como eles funcionam

O que é um contator e para que ele é usado?

Um contator é um interruptor controlado eletricamente usado para comutar um circuito elétrico, similar a um relé. No entanto, diferentemente de um relé, um contator é usado em aplicações com maior capacidade de condução de corrente.

Como alguém profundamente envolvido em automação industrial e produtos de controle industrial, vi em primeira mão como os contatores desempenham um papel crítico no gerenciamento de circuitos de alta potência. Eles são projetados para serem conectados diretamente a dispositivos de carga de alta corrente.

Quando energizada, a bobina dentro do contator cria um campo magnético, que faz com que o núcleo do contator se mova e feche os contatos, permitindo que a corrente flua para a carga.

Os contatores são mais comumente usados com motores elétricos e são projetados e construídos para lidar com cargas pesadas e comutações frequentes que essas aplicações exigem.

Por exemplo, em nossas plantas de fabricação, utilizamos contatores para controlar grandes motores que alimentam nossas correias transportadoras e outras máquinas pesadas. Sua capacidade de lidar com grandes quantidades de energia elétrica os torna um componente essencial em nossos sistemas elétricos. Um contator é usado para controlar a energia de motores, iluminação, aquecimento e outras cargas elétricas.

Quais são os diferentes tipos de contatores?

Há vários tipos de contatores disponíveis, cada um projetado para aplicações específicas. Alguns tipos comuns incluem contatores CA e contatores CC, contatores de propósito definido, contatores monofásicos e trifásicos.

Cada tipo de contator tem seu próprio conjunto de recursos e é usado em diferentes cenários com base nos requisitos do circuito elétrico e da carga que ele está controlando. Lembro-me de um caso em que tivemos que mudar de um contator CA para um contator CC quando atualizamos nosso sistema de alimentação, o que melhorou significativamente a eficiência do controle do nosso motor.

Como funciona um contator? O princípio de operação

O princípio operacional de um contator envolve uma bobina eletromagnética e um conjunto de contatos. Quando a corrente elétrica flui pela bobina, ela gera um campo magnético que atrai um núcleo móvel, também chamado de armadura.

Esse movimento faz com que os contatos se fechem, permitindo que a corrente flua através do circuito para a carga. Quando a bobina é desenergizada, o campo magnético desaparece, e uma mola retorna os contatos para sua posição normalmente aberta, interrompendo o fluxo de corrente.

Em nossos casos de engenharia, usamos contatores para controlar motores grandes. Quando o botão de partida é pressionado, a bobina do contator é energizada, criando um campo magnético que fecha os contatos e dá partida no motor.

Quando o botão de parada é pressionado, a bobina é desenergizada e os contatos abrem, parando o motor. Este processo permite a operação remota segura e eficiente de dispositivos de alta potência.

Qual é a diferença entre contatores e relés?

Embora tanto contatores quanto relés sejam usados para alternar circuitos elétricos, há diferenças importantes entre eles. Contatores são projetados para lidar com correntes e tensões muito maiores do que relés.

Eles são normalmente usados em aplicações onde motores grandes ou outros dispositivos de alta potência precisam ser controlados. Relés são geralmente usados para aplicações de baixa potência e sinalização. Além disso, contatores geralmente têm recursos como supressão de arco para lidar com altas correntes e evitar danos. Um ótimo exemplo disso está em nosso Mitsubishi HMI.

Em nossas operações, usamos relés para sinais de controle e contatores para comutação de energia. Por exemplo, um relé pode ser usado para ativar um sensor, enquanto um contator é usado para dar partida em um motor grande com base na entrada desse sensor. Essa divisão de trabalho garante a confiabilidade e a segurança de nossos sistemas elétricos.

Como selecionar o contator certo: um guia de seleção de contatores

Selecionar o contator certo para sua aplicação é crucial para garantir a operação adequada e a longevidade do seu equipamento. Fatores a serem considerados incluem as classificações de tensão e corrente, o tipo de carga (por exemplo, motor, iluminação, aquecimento), o número de polos e o ambiente operacional. 

Certifique-se de que o contator pode lidar com a tensão e corrente máximas de operação do circuito. Também é importante considerar o ciclo de trabalho e o número esperado de operações de comutação.

Quando projetamos uma nova linha de produção, tivemos que selecionar cuidadosamente contatores que pudessem lidar com as altas correntes de partida dos nossos motores.

Consultamos as especificações do fabricante e escolhemos contatores com classificações elétricas e recursos apropriados, como contatos auxiliares para circuitos de controle.

Contator CA vs. Contator CC: Qual deles você precisa?

Contatores CA são projetados para uso em circuitos de corrente alternada, enquanto contatores CC são projetados para circuitos de corrente contínua. A principal diferença está em como eles lidam com o arco que é gerado quando os contatos abrem e fecham. 

Os contatores CA usam o cruzamento zero da forma de onda CA para ajudar a extinguir o arco, enquanto os contatores CC exigem mecanismos adicionais de supressão de arco.

Em nossos casos de engenharia, usamos contatores CA para a maioria dos nossos equipamentos, já que nossa fonte de alimentação é CA.

No entanto, temos alguns equipamentos especializados que usam energia CC e, para esses, usamos contatores CC com calhas de arco para gerenciar o arco. Você pode encontrar muitos Mitsubishi PLC tipos são vendidos online em nosso site.

Compreendendo os diagramas de fiação do contator

Um diagrama de fiação do contator mostra como o contator é conectado dentro de um circuito elétrico. Ele normalmente inclui a bobina, os contatos principais e quaisquer contatos auxiliares. Entender esses diagramas é essencial para instalar e solucionar problemas de contatores corretamente.

Esse conhecimento foi inestimável para diagnosticar e corrigir rapidamente problemas com nossos equipamentos. Omron HMI Os dispositivos fornecem diagramas detalhados que ajudaram imensamente nossa equipe.

Classificações e especificações elétricas de contatores

Os contatores têm várias classificações elétricas que especificam seus limites operacionais. Isso inclui a tensão nominal, a corrente nominal, a capacidade de comutação e a resistência mecânica e elétrica.

É crucial selecionar um contator com classificações que atendam ou excedam os requisitos de sua aplicação. Você pode encontrar informações detalhadas sobre classificações elétricas em nosso Proface HMI manuais.

Por exemplo, quando instalamos novos motores em nossa fábrica, tivemos que garantir que o contator que selecionamos tivesse uma corrente nominal maior do que a corrente de carga total do motor para lidar com correntes de partida durante a inicialização. Também consideramos a temperatura ambiente e escolhemos contatores com fatores de redução apropriados.

Aplicações de contatores em automação industrial

Contatores são amplamente utilizados em automação industrial para controlar motores, sistemas de iluminação, elementos de aquecimento e outros dispositivos de alta potência.

Eles são parte integrante de partidas de motores, painéis de controle e outros equipamentos de automação. Sua capacidade de lidar com altas correntes e comutação frequente os torna ideais para essas aplicações.

Usamos contatores em várias aplicações, desde o controle de motores em nossas correias transportadoras até o gerenciamento da iluminação em nossas áreas de produção. Sua confiabilidade e durabilidade são essenciais para manter nossa eficiência de produção.

Manutenção e solução de problemas de contatores

A manutenção regular dos contatores é importante para garantir sua operação adequada e evitar falhas. Isso inclui inspecionar os contatos quanto a desgaste e danos, verificar a resistência da bobina e garantir que o contator esteja montado e conectado corretamente.

A solução de problemas comuns com contatores envolve a verificação de conexões soltas, bobinas queimadas e contatos desgastados ou danificados. Em nossa experiência, inspeções regulares e substituição oportuna de componentes desgastados nos ajudaram a minimizar o tempo de inatividade e a manter nossa produção funcionando sem problemas.