Um contactor é um interrutor controlado electromagneticamente que é utilizado na tecnologia de controlo e automação para ligar e desligar cargas eléctricas, tais como bombas, motores, aquecedores ou ventiladores. Na tecnologia da água e das águas residuais, o contactor é um componente central do aparelho de distribuição, uma vez que permite um controlo fiável e rápido dos sistemas eléctricos.

Estrutura de um contactor

Um contactor é composto por vários componentes funcionais que são precisamente combinados entre si para comutar cargas eléctricas em segurança. Os componentes mais importantes são

  1. Bobina de solenoide:

    • Converte a energia eléctrica em movimento mecânico.
    • Funcionamento por corrente contínua ou alternada (consoante a versão).

  2. Âncora:

    • Peça móvel que é atraída pelo campo magnético da bobina e fecha os contactos principais.

  3. Contactos principais:

    • Contactos que permitem o fluxo de corrente para a carga (por exemplo, bomba).
    • Concebidos para correntes e ciclos de comutação elevados.

  4. Contactos auxiliares:

    • Contactos mais pequenos que executam funções de controlo, como a ativação de luzes de sinalização ou a sinalização do estado de comutação.

  5. Alojamento:

    • Proteção contra influências ambientais e contacto elétrico.
    • É frequentemente constituído por plástico termoplástico ou termoendurecível.

  6. Mecanismo de mola:

    • Repõe a armadura no seu estado inicial quando a bobina do solenoide já não está ativa.

Funcionalidade do contactor

O contactor funciona de acordo com o princípio da atração electromagnética. O processo pode ser dividido em três etapas:

  1. Molho:

    • Quando é aplicada uma tensão à bobina, é gerado um campo magnético.
    • Este campo magnético atrai a armadura, que fecha os contactos principais e inicia o fluxo de corrente para a carga.

  2. Estado de conservação:

    • Enquanto a bobina estiver sob tensão, a armadura permanece atraída pelo campo magnético.
    • A corrente eléctrica flui através da carga (por exemplo, uma bomba ou um arejador).

  3. Reiniciar:

    • Assim que a tensão da bobina é desligada, o campo magnético desaparece.
    • Uma mola de retorno move a armadura para a posição de arranque, o que abre os contactos principais e interrompe o fluxo de corrente.
Armário de controlo da Almawatech para a estação de tratamento de águas residuais de Remondis

Foto: O nosso aparelho de comutação para o sistema ALMA CHEM MCW CP

Parâmetros técnicos dos contactores

  1. Tensão e corrente nominais:

    • Os contactores são concebidos para tensões (por exemplo, 24 V CC, 230 V CA, 400 V CA) e correntes específicas.
    • As aplicações típicas na tecnologia da água requerem contactores com uma capacidade de transporte de corrente de 10 A a mais de 100 A.

  2. Capacidade de comutação:

    • Define a potência que o contactor pode comutar com segurança.
    • Classificação em AC1 a AC4:
      • AC1: Cargas não indutivas ou fracamente indutivas (por exemplo, aquecedores).
      • AC3: Cargas indutivas, tais como motores eléctricos.

  3. Ciclos de comutação:

    • Número de ciclos de comutação que um contactor pode realizar com segurança a plena carga.
    • Os contactores industriais são concebidos para um máximo de 10 milhões de ciclos de comutação.

  4. Velocidade de comutação:

    • Tempo que decorre entre a aplicação da tensão da bobina e o fecho dos contactos principais (tipicamente: 10-50 ms).

  5. Temperatura ambiente:

    • Os contactores são normalmente concebidos para temperaturas de funcionamento entre -20 °C e +60 °C.

Áreas de aplicação dos contactores na tecnologia da água e das águas residuais

Os contactores desempenham um papel central na automatização e controlo dos sistemas de tecnologia da água:

1. controlo das bombas
  • Os contactores ligam os motores de acionamento principais em estações de bombagem e estações de tratamento de águas residuais.
  • Vantagens:
    • Elevada fiabilidade com operações de comutação frequentes.
    • Proteção contra sobrecarga através da combinação com relé de sobrecarga.
2. controlo dos sistemas de ventilação
  • Nas instalações de tratamento biológico aeróbio, os contactores são utilizados para comutar os ventiladores e os arejadores conforme necessário.
  • Os ciclos de comutação podem ser desencadeados por sinais de sensores de oxigénio ou unidades de controlo.
3. comutação dos sistemas de aquecimento
  • Os contactores controlam os aquecedores em reactores de precipitação para manter os processos químicos à temperatura ideal.
4. controlos automáticos em sistemas de membranas
5. circuitos da água de arrefecimento e da caldeira
  • Os contactores controlam as bombas de circulação que asseguram o controlo da temperatura nos circuitos de refrigeração e nas caldeiras.

Vantagens dos contactores

  1. Fiabilidade:

    • A longa vida útil e os elevados ciclos de comutação garantem um funcionamento sem problemas.

  2. Controlo simples:

    • Compatível com sistemas de automação como os PLC (controladores lógicos programáveis).

  3. Proteção contra sobrecarga:

    • Em combinação com relés de proteção ou fusíveis, os contactores oferecem uma proteção abrangente contra sobrecargas e curto-circuitos.

  4. Flexibilidade:

    • Grande seleção de tensões e correntes para diferentes aplicações.

  5. Segurança:

    • O isolamento elétrico entre o circuito de controlo e o circuito de carga reduz o risco de curto-circuitos e sobretensões.
Sistema de osmose inversa para a indústria com armário de controlo e PLC.

Foto: O nosso quadro elétrico para o sistema de osmose inversa ALMA OSMO. Os contactores do motor no armário de distribuição são claramente visíveis

Desafios e manutenção

Erosão de contacto
  • Causa:
    • Arco voltaico ao abrir os contactos.
  • Solução:
    • Utilização de contactos de óxido de prata-cádmio para reduzir a combustão.
    • Verificar e limpar regularmente os contactos.
Sobreaquecimento
  • Causa:
    • Sobrecarga permanente ou mau contacto.
  • Solução:
    • Utilização de relés de sobrecarga e dimensionamento correto do contactor.
Desgaste mecânico
  • Causa:
    • Ciclos de comutação frequentes.
  • Solução:
    • Substituir o contactor quando os ciclos máximos de comutação forem atingidos.

Opções de otimização com contactores modernos

Serpentinas energeticamente eficientes
  • A utilização de bobinas controladas eletronicamente reduz o consumo de energia.
Contactor inteligente
  • A integração em sistemas de controlo digital permite a monitorização dos estados de funcionamento e a manutenção preditiva.
Combinação com inversores de frequência
  • Os contactores trabalham em conjunto com os conversores de frequência para otimizar o controlo do motor e minimizar as perdas de energia.

Conclusão

Um contactor é um componente indispensável na tecnologia de controlo para o tratamento de água e de águas residuais. Com a sua capacidade de comutar com segurança correntes elevadas, desempenha um papel fundamental na automatização de processos industriais. Através da utilização orientada de contactores, os sistemas podem ser operados de forma eficiente, fiável e segura. A manutenção regular e a utilização de bobinas modernas e energeticamente eficientes ajudam a otimizar ainda mais o funcionamento e a prolongar a vida útil dos sistemas.

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