Een magneetschakelaar is een elektromagnetisch gestuurde schakelaar die wordt gebruikt in regeltechniek en automatisering om elektrische belastingen zoals pompen, motoren, verwarmers of ventilatoren aan en uit te schakelen. In de water- en afvalwatertechnologie is de contactor een centraal onderdeel van schakelapparatuur, omdat hij een betrouwbare en snelle regeling van elektrische systemen mogelijk maakt.
Inhoudsopgave
Structuur van een contactor
Een magneetschakelaar bestaat uit verschillende functionele componenten die nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd om elektrische belastingen veilig te schakelen. De belangrijkste componenten zijn
Magneetspoel:
- Zet elektrische energie om in mechanische beweging.
- Werkt op gelijkstroom of wisselstroom (afhankelijk van de versie).
Anker:
- Beweegbaar onderdeel dat wordt aangetrokken door het magnetische veld van de spoel en de hoofdcontacten sluit.
Belangrijkste contacten:
- Contacten die de stroomtoevoer naar de belasting mogelijk maken (bijvoorbeeld een pomp).
- Ontworpen voor hoge stromen en schakelcycli.
Hulpcontacten:
- Kleinere contacten die besturingsfuncties uitvoeren, zoals het activeren van signaallampjes of het signaleren van de schakeltoestand.
Huisvesting:
- Bescherming tegen omgevingsinvloeden en elektrisch contact.
- Bestaat vaak uit thermoplastisch of thermohardend plastic.
Veermechanisme:
- Zet het anker terug naar de beginstand wanneer de magneetspoel niet langer actief is.
Werking van de contactor
De contactor werkt volgens het principe van elektromagnetische aantrekking. Het proces kan worden onderverdeeld in drie stappen:
Dressing:
- Wanneer er een spanning op de spoel wordt gezet, wordt er een magnetisch veld opgewekt.
- Dit magnetische veld trekt het anker aan, waardoor de hoofdcontacten sluiten en de stroom naar de belasting begint te lopen.
Houden van status:
- Zolang de spoel bekrachtigd is, blijft het anker aangetrokken door het magnetische veld.
- De elektrische stroom stroomt door de belasting (bijvoorbeeld een pomp of een beluchter).
Reset:
- Zodra de spanning naar de spoel wordt uitgeschakeld, verdwijnt het magnetische veld.
- Een retourveer beweegt het anker naar de startpositie, waardoor de hoofdcontacten openen en de stroomtoevoer wordt onderbroken.
Afbeelding: Onze schakelapparatuur voor het ALMA CHEM MCW CP-systeem
Technische parameters van magneetschakelaars
Nominale spanning en stroom:
- Magneetschakelaars zijn ontworpen voor specifieke spanningen (bijv. 24 V DC, 230 V AC, 400 V AC) en stromen.
- Typische toepassingen in de watertechnologie vereisen contactors met een stroomvoercapaciteit van 10 A tot meer dan 100 A.
Schakelcapaciteit:
- Bepaalt welk vermogen de contactor veilig kan schakelen.
- Classificatie in AC1 tot AC4:
- AC1: Niet-inductieve of zwak-inductieve belastingen (bijv. verwarmers).
- AC3: Inductieve belastingen zoals elektromotoren.
Schakelcycli:
- Aantal schakelcycli dat een magneetschakelaar veilig kan uitvoeren onder volledige belasting.
- Industriële schakelaars zijn ontworpen voor maximaal 10 miljoen schakelcycli.
Schakelsnelheid:
- Tijdspanne tussen het aanleggen van de spoelspanning en het sluiten van de hoofdcontacten (normaal: 10-50 ms).
Omgevingstemperatuur:
- Schakelaars zijn meestal ontworpen voor bedrijfstemperaturen tussen -20 °C en +60 °C.
Toepassingsgebieden voor contactoren in water- en afvalwatertechnologie
Magneetschakelaars spelen een centrale rol in de automatisering en besturing van watertechnologiesystemen:
1. besturing van pompen
- Magneetschakelaars schakelen de hoofdaandrijfmotoren in pompstations en rioolwaterzuiveringsinstallaties.
- Voordelen:
- Hoge betrouwbaarheid bij veelvuldig schakelen.
- Beveiliging tegen overbelasting door combinatie met overbelastingsrelais.
2. controle van ventilatiesystemen
- In aerobe biologische zuiveringsinstallaties worden contactors gebruikt om blowers en beluchters naar behoefte te schakelen.
- Schakelcycli kunnen worden geactiveerd door signalen van zuurstofsensoren of regelunits.
3. omschakelen van verwarmingssystemen
- Contactors regelen verwarmers in precipitatiereactors om chemische processen op de optimale temperatuur te houden.
4. geautomatiseerde controles in membraansystemen
- In omgekeerde osmose- en nanofiltratiesystemen schakelen contactors hogedrukpompen en kleppen.
5. koelwater- en ketelcircuits
- Magneetschakelaars sturen de circulatiepompen aan die zorgen voor temperatuurregeling in koelcircuits en boilers.
Voordelen van magneetschakelaars
Betrouwbaarheid:
- Een lange levensduur en hoge schakelcycli zorgen voor een probleemloze werking.
Eenvoudige bediening:
- Compatibel met automatiseringssystemen zoals PLC's (programmeerbare logische controllers).
Bescherming tegen overbelasting:
- In combinatie met beveiligingsrelais of zekeringen bieden magneetschakelaars uitgebreide bescherming tegen overbelasting en kortsluiting.
Flexibiliteit:
- Grote selectie spanningen en stromen voor verschillende toepassingen.
Beveiliging:
- Elektrische isolatie tussen het besturings- en belastingscircuit vermindert het risico op kortsluiting en overspanning.
Foto: Onze schakelkast voor het ALMA OSMO omgekeerde osmose systeem. De motorschakelaars in de schakelkast zijn duidelijk zichtbaar
Uitdagingen en onderhoud
Contact erosie
- Oorzaak:
- Boogvorming bij het openen van de contacten.
- Oplossing:
- Gebruik van zilver-cadmiumoxide contacten om verbranding te verminderen.
- Controleer en reinig de contacten regelmatig.
Oververhitting
- Oorzaak:
- Permanente overbelasting of slecht contact.
- Oplossing:
- Gebruik van overbelastingsrelais en juiste dimensionering van de contactor.
Mechanische slijtage
- Oorzaak:
- Frequente schakelcycli.
- Oplossing:
- Vervang de contactor zodra de maximale schakelcycli zijn bereikt.
Optimalisatiemogelijkheden met moderne contactors
Energiezuinige spoelen
- Het gebruik van elektronisch geregelde spoelen vermindert het energieverbruik.
Slimme schakelaar
- Integratie in digitale besturingssystemen maakt de bewaking van bedrijfstoestanden en voorspellend onderhoud mogelijk.
Combinatie met frequentieregelaars
- Magneetschakelaars werken samen met frequentieregelaars om de motorregeling te optimaliseren en energieverliezen te minimaliseren.
Conclusie
Een contactor is een onmisbaar onderdeel in de regeltechniek voor water- en afvalwaterbehandeling. Met zijn vermogen om veilig hoge stromen te schakelen, speelt hij een sleutelrol in de automatisering van industriële processen. Door het gerichte gebruik van contactors kunnen systemen efficiënt, betrouwbaar en veilig worden bediend. Regelmatig onderhoud en het gebruik van moderne, energiezuinige spoelen helpen om de werking verder te optimaliseren en de levensduur van de systemen te verlengen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
