Een contactof met hoog vermogen begint ertoe te doen wanneer een normaal relais de belasting niet langer kan absorberen. Praktisch gezien beginnen veel contactors boven de 15 A, en industriële modellen kunnen honderden of duizenden ampères schakelen. Als u er een selecteert voor een motor, accusysteem, verwarmingsbank of stroomverdeelpaneel, stopt de beslissing zelden bij het huidige vermogen. Het hangt ook af van de inschakelstroom, de inschakelduur, het spanningstype, de boogregeling, de spoelaandrijving en de omgeving waarin het apparaat zal leven.
Kies een contactor als de belasting zwaar is, er vaak wordt geschakeld en de boogenergie bij het openen van het contact aanzienlijk is. Kies een hoogstroomrelais of een compacte module als de belasting middelmatig is, de verpakking klein is en de schakelplicht lichter is. De grens ligt niet vast. Een relais van 30 A kan in de ene kast goed werken en in een andere kast vroegtijdig uitvallen, omdat de belasting een motor is in plaats van een weerstandsverwarming.
Wat een hoogvermogenschakelaar doet onder belasting
Binnenin een contactor bevinden zich vier functionele groepen: de spoel, de magnetische kern en het anker, de hoofdcontacten en het boogonderdrukkingssysteem. Een stuursignaal met laag vermogen bekrachtigt de spoel. Magnetische kracht trekt aan het anker en sluit de hoofdcontacten. Wanneer de spoel spanningsloos wordt, retourneert een veer het anker en opent de contacten. Bij een normaal open contactor is het hoofdcircuit uitgeschakeld totdat de spoel wordt gevoed. Met deze opstelling kan een PLC-uitgang, thermostaat of pilootapparaat een veel groter circuit veilig besturen.
De belangrijkste ontwerpuitdaging is niet het sluiten van de contacten. Het opent ze. Wanneer contacten onder belasting scheiden, kan de stroom een boog in stand houden die metaal erodeert, de temperatuur verhoogt en de breuk vertraagt. Contactors voegen daarom booggoten, magnetische uitblaasspoelen, splitterplaten, vacuümkamers of met gas gevulde kamers toe. De juiste methode is afhankelijk van de stroomsterkte, de spanning en of de voeding AC of DC is.
Schakelaars verschillen ook van relais wat betreft de verwachte plicht. Een contactor kan een motor duizenden keren per jaar starten, dus veerkracht, contactmateriaal en temperatuurstijging van de terminal zijn van cruciaal belang. Hoogstroomrelais bevinden zich tussen signaalrelais en schakelaars.
Voor compacte ontwerpen die toch een hogere stroom nodig hebben, kan een hoogstroomrelais een praktisch alternatief zijn. De CY T90-serie is een SPDT-relais met hoge stroomsterkte, aangeboden in versies van 30 A en 40 A.
CYT90 SPDT-vermogensrelais met hoge stroomsterkte Compact SPDT-relais met hoge stroomsterkte voor het schakelen van belastingen in krappe ruimtes; nuttig voordat u de classificaties van IEC-schakelaars en het booggedrag vergelijkt. Bekijk Product → Beoordelingen en gebruikscategorieën die er toe doen
De huidige datasheet is niet voldoende. Een contactor met een vermogen van 40 A voor een ohmse belasting kan een veel lager motorvermogen hebben. IEC-gebruikscategorieën beschrijven dit verschil. AC-1 dekt niet-inductieve of licht inductieve belastingen. AC-3 heeft betrekking op kooiankermotoren waarbij de contactor sluit bij vergrendelde rotorstroom en opent bij nominale stroom. AC-4 dekt het tippen en pluggen, waarbij de contactor opent bij hoge stroom en te maken krijgt met ernstige vonken. DC-categorieën zijn eveneens veeleisend omdat DC-bogen niet vanzelf uitdoven bij een nuldoorgang.
Gebruik de onderstaande tabel om te vergelijken hoe magneetschakelaars en hoogstroomrelais gewoonlijk worden toegepast. De waarden zijn algemene richtlijnen en geen vervanging voor het gegevensblad van de fabrikant en de toepasselijke norm.
Tabel waarin hoogvermogenschakelaars en hoogstroomrelais worden vergeleken voor beslissingen over het schakelen van belastingen. | Functie | Contactor met hoog vermogen | Hoogstroomrelais |
| Typische stroom | Vaak boven de 15 A, tot duizenden ampère | Gewoonlijk 10 A tot 40 A, sommige hoger |
| Primaire ontwerpfocus | Motorstart, hoog breekvermogen, boogcontrole | Compact schakelen, isoleren, PCB- of paneelintegratie |
| Boogcontrole | Booggoot, uitbarsting, vacuüm of gaskamer | Kleinere boogonderdrukking, contactafstand en materiaal |
| Inschakelduur | Veelvuldig schakelen en motorbelastingen | Matig schakelende, resistieve of licht inductieve belastingen |
| Spoelaandrijving | Hoger spoelvermogen, speciaal regelcircuit | Lager spoelvermogen, vaak aangedreven door elektronica |
| Montage | Paneel, DIN-rail, rail | Printplaat, plug-in, DIN-railmodule |
| Beste pasvorm | Motoren, batterijsystemen, stroomverdeling | Stuurcircuits, compacte belastingen, relaismodules |
Andere classificaties zijn onder meer de spoelspanning, de isolatiespanning, het in- en uitschakelvermogen, de mechanische levensduur, de elektrische levensduur, het aansluittype en de montage. Een contactor met de juiste stroom maar de verkeerde spoelspanning zal niet betrouwbaar werken.
Wanneer het vereiste vermogen nog steeds binnen het relaisbereik ligt, kan een SPDT-relais van 30 A tot 40 A, zoals de CY T91, schakelen met hoge stroomsterkte in een kleiner pakket.
CYT91 / T91 SPDT-vermogensrelais met hoge stroomsterkte Compact 30 A SPDT-vermogensrelais voor schakelen met hoge stroomsterkte in krappe ruimtes; een relaisalternatief voordat u het AC- of DC-booggedrag van de magneetschakelaar in overweging neemt. Bekijk Product → AC- en DC-schakeling zijn niet uitwisselbaar
AC-schakelaars profiteren van natuurlijke stroomnulpunten, zodat bogen de kans krijgen om uit te doven. DC-schakelaars worden geconfronteerd met een continue boog die snel moet worden uitgerekt, afgekoeld en gesplitst, anders moet de contactopening de volledige spanning kunnen weerstaan. Dit is de reden waarom een DC-schakelaar vaak een andere contactstructuur, magnetische uitbarsting en grotere fysieke afmetingen heeft dan een AC-apparaat met dezelfde stroomsterkte.
Hoogspanningsgelijkstroomtoepassingen maken dit verschil duidelijk. Accupakketten, zonnepanelen en laadsystemen kunnen gevaarlijke energie leveren, zelfs nadat de hoofdschakelaar is geopend. De contactor moet het circuit veilig onderbreken, de belasting isoleren en bestand zijn tegen lassen. Controleer de werkelijke tijdconstante, kortsluitstroom en maximale spanning, niet alleen de nominale spanning.
AC-spoelen en DC-spoelen zijn ook verschillend. Zorg ervoor dat de spoel overeenkomt met de besturingsvoeding en bevestig de opname-, uitval- en houdstroom.
Een selectiechecklist voor hoogvermogenschakelaarprojecten
- Definieer de belasting. Identificeer resistieve, inductieve, capacitieve, motor-, transformator- of batterijbelasting. Let op constante stroom en inschakelstroom.
- Bevestig de schakelspanning. Registreer de nominale, maximale en transiënte spanning. Afzonderlijke AC- en DC-vereisten.
- Kies de gebruikscategorie. Gebruik AC-1, AC-3, AC-4, DC-1 of de categorie die overeenkomt met de echte taak.
- Pas de spoel aan. Controleer de spoelspanning, AC of DC, pickup, uitval en houdstroom.
- Controleer de inschakelduur. Maak een schatting van het aantal handelingen per uur en de verwachte elektrische levensduur. Motorjoggen kan het leven snel verkorten.
- Controleer boogonderdrukking en aansluitingen. Bevestig de boogkamer, de uitblaasrichting, het aansluitkoppel en de rail- of PCB-indeling.
- Valideer de omgeving en standaarden. Controleer de omgevingstemperatuur, vochtigheid, trillingen, vervuilingsgraad en vereiste certificering.
- Test het prototype. Voer maak- en breuktests uit bij de spanning en stroom in het slechtste geval voordat de productie wordt vrijgegeven.
Voor paneelbouwers kunnen op rails gemonteerde modules de bedrading en vervanging vereenvoudigen. Een DIN-railrelaismodule met een 16 A-contact, zoals de MCYF3 14F-railrelaismodule, kan compacte industriële besturingstaken aan waarbij een volledige contactor te groot zou zijn.
MCYF3 14F DIN-rail relaismodule Modulair 16 Een op rails gemonteerde relaismodule voor gecentraliseerde industriële besturing, die de bedrading en vervanging vereenvoudigt wanneer een volledige contactor te groot zou zijn. Bekijk Product → Applicaties en integratiepunten
Hoogvermogenschakelaars verschijnen overal waar een signaal met laag vermogen een circuit met hoge energie moet besturen. Veel voorkomende voorbeelden zijn:
- Motorstarters en pompbedieningspanelen, waar contactors de startstroom afhandelen.
- HVAC-compressoren en -ventilatoren, waarbij frequente cycli en inductieve belastingen robuuste contacten vereisen.
- Batterij-energieopslag en DC-distributie, waarbij isolatie en boogonderdrukking van cruciaal belang zijn voor de veiligheid.
- Omvormers en laadapparatuur voor zonne-energie, waarbij gelijkstroom met hoge spanning betrouwbaar moet worden geschakeld.
- Industriële verwarmings- en verlichtingsbanken, waar ohmse belastingen nog steeds een grote stroomcapaciteit vereisen.
Integratie is net zo belangrijk als de contactor zelf. De grootte van de behuizing heeft invloed op de warmtestijging. De lengte van de bedrading heeft invloed op de spanningsval en -stoot. Spoelonderdrukking kan schade aan de PLC-uitgang voorkomen. Gebruik een RC-snubber, flyback-diode of varistor, afhankelijk van het spoeltype.
Veelvoorkomende inkooprisico's en hoe u deze kunt verminderen
De meest voorkomende fout is het vergelijken van alleen de actuele rating. Een relais van 40 A en een contactor van 40 A kunnen er op een specificatieregel hetzelfde uitzien, maar hun uitschakelvermogen, inschakelduur en thermisch gedrag kunnen heel verschillend zijn. Een ander risico is de veronderstelling dat een contactor die geschikt is voor AC, ook op DC zal werken. Meestal niet, althans niet veilig of voor lang.
Inkoopteams moeten ook de revisie van het gegevensblad, de spoelspanning, de contactopstelling, de aansluitingsoriëntatie en de certificeringsdocumenten controleren. Wanneer de toepassing veiligheidsfuncties omvat, vraag dan testgegevens en een monster ter validatie op.
Voor projecten op maat of projecten met een gemiddeld volume kan rechtstreeks samenwerken met een relaisfabrikant de selectiecyclus verkorten. Het bedrijf achter deze locatie produceert sinds 1996 relais en industriële besturingsmodules en kan de belasting-, spoel- en montagevereisten vergelijken met beschikbare producten. U kunt de bedrijfsachtergrond or stuur toepassingsgegevens voor een offerte .
Het apparaat afstemmen op de werkelijke belasting
Begin met de lading, niet met de cataloguspagina. Definieer stroom, spanning, inschakelstroom, inschakelduur, omgeving en vereiste levensduur. Bepaal vervolgens of een hoogvermogenschakelaar, een hoogstroomrelais of een DIN-railmodule het juiste schakelniveau is. Magneetschakelaars zijn gebouwd voor zware belastingen en frequent gebruik. Hoogstroomrelais en -modules zijn beter wanneer de belasting gematigd is en het pakket compact moet blijven.
Als de toepassing op de grens ligt, test deze dan. Een apparaat dat een testbank bij kamertemperatuur doorstaat, kan defect raken in een afgesloten kast bij 60 C. Een contactor die een ohmse belasting vasthoudt, kan bij het starten van de motor gaan lassen. De extra validatiestap is doorgaans goedkoper dan een veldfout.
