Um motor trifásico de 15 kW com alimentação de 400 V consome aproximadamente 30 A. Dentro de sua partida há dois dispositivos com duas tarefas separadas. O contator cria e interrompe a corrente do motor. O relé de sobrecarga protege o motor. Manter essa divisão clara resolve a maior parte da confusão em torno dos contatores elétricos. Um contator é um dispositivo de comutação de carga, não um dispositivo de proteção, e é construído para ser inspecionado e substituído quando seus contatos estiverem desgastados. A tensão da bobina, a categoria de utilização, os contatos auxiliares e a montagem decorrem dessa ideia.
O que um contator elétrico realmente faz
Um contator elétrico é uma chave operada eletromagneticamente construída para ativar e interromper repetidamente um circuito de energia sob carga. A corrente através da bobina puxa uma armadura, os contatos principais fecham e um ou mais contatos auxiliares mudam de estado ao mesmo tempo. A remoção da corrente da bobina permite que uma mola retorne a armadura e abra os contatos principais.
O arco que se forma quando um circuito carregado se abre destruiria um par de contatos simples em alguns milhares de operações, de modo que os contatores de tamanho normal carregam calhas de arco ou placas divisoras. Estes esticam, esfriam e dividem o arco até que ele não possa ser reiniciado.
Três limites são importantes na prática. Um contator não oferece proteção contra sobrecarga, portanto está sempre emparelhado com um relé de sobrecarga térmico ou eletrônico. Não é um seccionador, portanto não pode servir como ponto de isolamento para trabalhos de manutenção. E sua classificação não é um número único: a mesma estrutura transporta correntes diferentes para cargas resistivas, para motores acionados durante o funcionamento e para motores acionados durante avanço lento ou reversão.
Contator ou relé: onde a linha realmente fica
Ambos os dispositivos são interruptores operados eletromagneticamente e aparecem nos mesmos gabinetes, por isso os termos se confundem. As diferenças que importam são o nível de corrente, o controle do arco e o serviço.
Tabela 1: Como um contator e um relé de controle dividem o trabalho em um painel de baixa tensão. | Propriedade | Contator | Relé de controle |
| Classificação típica do contato principal | 9 A até várias centenas de A | 1 A a 16 A |
| Padrão do produto | CEI 60947-4-1 | IEC 60947-5-1 ou IEC 61810 |
| Controle de arco | Calhas de arco e placas divisoras | Pequena lacuna de contato, sem rampa de arco |
| Montagem | Trilho DIN ou painel com base dedicada | PCB, soquete ou trilho DIN |
| Carga da bobina | Alta irrupção, vários VA a dezenas de VA | Baixo, geralmente abaixo de 1,5 VA |
| Dever típico | Partida do motor, cargas de aquecimento resistivas | Lógica, sinalização e serviço do piloto |
| Vida esperada | Depende muito da categoria de utilização | Milhões de operações com carga baixa |
Abaixo de aproximadamente 20 A, a decisão geralmente é sobre o ciclo de trabalho e o tipo de carga, e não sobre o tamanho. Um relé de alta corrente, como a série CY T90, com classificação de 30 A ou 40 A em um arranjo SPDT, pode substituir um pequeno contator em cargas resistivas ou levemente indutivas e manter a área ocupada pelo painel pequena. Onde a carga é um motor, a rampa de arco em um contator ainda ganha espaço.
Relé SPDT de alta potência CYT90 T90 para comutação de carga compacta Relé SPDT compacto de alta potência para comutação de 20A/30A, útil onde cargas resistivas ou levemente indutivas precisam de um painel pequeno. Ver Produto → Categorias de utilização decidem a vida útil
A grande corrente impressa na placa de identificação do contator é geralmente a corrente térmica, o valor que o dispositivo pode suportar sem superaquecimento. Não é a corrente que os contatos podem mudar repetidamente durante anos. Esse número vem da categoria de utilização.
Tabela 2: Categorias de utilização IEC e o que elas significam para a vida útil do contato. | Categoria | Carga típica | Mudando a gravidade |
| AC-1 | Cargas não indutivas ou ligeiramente indutivas, aquecimento resistivo | Luz |
| AC-3 | Motores de gaiola de esquilo, comutando durante o funcionamento | Moderado, mais comum |
| AC-4 | Motores de gaiola de esquilo, avanço gradual, obstrução e reversão | Grave |
| DC-1 | Cargas CC não indutivas | Luz |
| DC-3 | Motores DC com bobina de derivação, partida, conexão, avanço gradual | Grave |
| DC-13 | Eletroímãs e bobinas DC | Moderado, com alta indutância |
Seguem-se duas consequências. Primeiro, compare sempre iguais: um dispositivo 18 A AC-3 não é um dispositivo 18 A AC-4, e as folhas de dados mostram essa redução diretamente. Segundo, a temperatura ambiente e o tamanho do gabinete alteram a corrente utilizável. Um contator classificado para 60 graus Celsius ao ar livre perde capacidade dentro de um gabinete selado, portanto, as curvas de redução devem ser lidas antes do pedido ser feito.
Circuitos de bobina: relés e módulos de interface fazem a comutação
Os contatores normalmente são acionados por um PLC, e é aí que o circuito da bobina apresenta problemas. Uma saída de transistor classificada como 0,5 A a 24 VCC não pode acionar uma bobina de 230 V que consome vários VA quando selada e muito mais no instante da entrada. A resposta usual é uma camada de interface: a saída do CLP aciona um pequeno relé, e esse contato do relé comuta a bobina do contator.
Um módulo montado em trilho com uma bobina de 24 VCC e contatos reversíveis, como a série MCYF1, realiza essa conversão em um único slot para trilho DIN e mantém a fiação organizada quando um painel comporta vinte ou trinta partidas.
Módulo de relé em trilho DIN MCYF1 com relés de travamento magnético Módulo montado em trilho DIN usando relés de travamento magnético, oferecendo comutação multicanal 10A–16A para painéis de controle industriais organizados com baixa potência estática. Ver Produto → A proteção do lado da bobina é igualmente importante. As bobinas CC precisam de um diodo de roda livre ou de uma rede RC, e as bobinas CA precisam de um varistor ou um amortecedor RC. Sem eles, o campo em colapso no desligamento produz um transiente que eventualmente desliga a saída do CLP em vez do contator.
Combinando o lado de controle com o lado de comutação
Nem toda função de controle precisa de um relé comum. Três famílias cobrem a maioria dos casos práticos. Os relés eletromagnéticos de uso geral atendem à tarefa piloto padrão. Os relés de travamento magnético mantêm seu último estado sem alimentação contínua da bobina, o que se adapta a sequências de etapas, funções de memória e painéis onde o consumo da bobina aumenta. Os relés Reed comutam sinais de alta tensão ou alta frequência em baixa corrente e oferecem vida mecânica muito longa.
Misturá-los descuidadamente causa problemas, porque um relé de travamento que mantém o estado após uma falha de energia é útil em uma sequência e perigoso em um caminho de parada de emergência onde o circuito deve cair. Tipos como a série CYF3S, um relé de retenção 14F classificado como 16 A, mostram claramente a compensação: dois estados estáveis, nenhuma corrente de retenção e a necessidade de projetar deliberadamente a lógica de reinicialização.
Relé de travamento magnético CYF3-S 14F para comutação de potência zero Relé de travamento compacto que mantém o estado do contato após a remoção da alimentação de controle, útil para montagem de PCB onde é necessária memória de desligamento. Ver Produto → Uma breve lista de verificação de especificações
- Identifique a carga e a categoria de utilização, não apenas a corrente térmica.
- Confirme a corrente de contato principal nessa categoria e, em seguida, aplique a redução para temperatura ambiente e gabinete.
- Corrija a tensão da bobina e o tipo de alimentação, CA ou CC, e verifique a carga de inrush na saída de acionamento.
- Conte os contatos auxiliares necessários para vedação, intertravamento e feedback de status.
- Verifique o tamanho do terminal, a seção transversal do cabo, a montagem e o espaço deixado para calhas de arco.
- Verifique a coordenação de curto-circuito com o dispositivo de proteção a montante.
- Estime as operações por hora e defina um intervalo de inspeção ou substituição de contato.
Modos de falha que você pode ler no painel
- A queima da bobina geralmente indica subtensão sustentada, um transiente de sobretensão ou tensão incorreta da bobina.
- Os contatos principais soldados seguem o fechamento em caso de curto-circuito ou carga de partida muito alta.
- A vibração vem de uma fonte de controle com flacidez, um terminal solto ou uma saída que nunca foi classificada para a bobina.
- O rápido desgaste de contato em motores é quase sempre a categoria de utilização errada, como a reversão de serviço em um dispositivo com classificação AC-3.
- O desgaste irregular nos três pólos sugere desequilíbrio de fase ou conexão frouxa em uma perna.
Fornecimento de contatores e relés de controle
Peça mais do que uma classificação atual. Folhas de dados úteis incluem dados de bobinas para CA e CC, curvas de vida mecânica e elétrica, informações de redução de potência e disposição dos terminais. Também vale a pena perguntar o que muda entre uma amostra e uma execução de produção, porque o material de contato, a espessura do revestimento e a força da mola alteram os valores de vida útil mais do que a classificação principal.
A empresa por trás deste site, Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics, fabrica relés em Yinzhou, Ningbo desde 1996, e seus perfil da empresa descreve uma linha que abrange relés eletromagnéticos de uso geral, relés reed, relés de travamento magnético e módulos de controle industrial montados em trilhos. Suas patentes de 2012 a 2014 incluem um mecanismo biestável de travamento magnético de encaixe rápido, um relé de travamento magnético push pull e um relé de termopar tipo quadro. Se precisar de dados de bobina para um circuito de interface de 24 VCC ou um contato de 16 A para uma partida pequena, você pode solicite um orçamento e combine as peças com o seu painel.
Contatores e relés não são respostas concorrentes para a mesma pergunta. O contator lida com a carga, o relé lida com a lógica e um painel funciona de forma confiável quando cada dispositivo é escolhido para o serviço que realmente atenderá.
