Особенности современных магнитных пускателей и их применение
Электромагнитный пускатель (магнитный пускатель, контактор) представляет собой переключатель с электромагнитным управлением для коммутации электрических цепей средней и большой мощности. Рассматривать тему магнитных пускателей нужно с представителей советской эпохи. Яркие представители – это ПМЛ и подобные.
Пускатели применяются для коммутации мощной нагрузки управляющим сигналом с током малой величины. Управляющий сигнал подаётся на катушку, которая создаёт магнитное поле. Оно в свою очередь создаёт усилие на магнитопроводе, который механически соединен с подвижными силовыми контактами и блок-контактами.
В переводной зарубежной литературе и каталогаг зарубежных производителей магнитные пускатели часто называют контакторами. В отечественной практике магнитные пускатели и контакторы это разные электрические аппараты.
Магнитный пускатель можно разделить на две части: верхнюю и нижнюю. В нижней части расположена катушка и неподвижная часть магнитопровода, клеммы выводов катушки.
Верхняя часть пускателя содержит в себе: набор контактов, подвижную часть магнитопровода с возвратной пружиной. Она нужна для размыкания контактов, когда на катушку не подаётся напряжение, происходит возврат контактов в нормальные положения. На многих экземплярах в ней располагается дугогасительная камера.
Общий вид старого пускателя изображен ниже. Ближе к зрителю расположены силовые контакты, они пронумерованы от 1 до 6. Дальше мы видим блок-контакты, они нужны для реализаций дополнительных функций схемы и самоподхвата.
Интересно:
Контакты пускателя замкнуты только тогда, когда на катушку подаётся напряжение. Пульты управления такими приборами обычно оборудованы кнопками без фиксации, это значит, что пускатель будет включен только тогда, когда вы удерживаете кнопку в нажатом положении.
Если для некоторых схем это хорошо, например, для тельфера, лебедки и других грузоподъёмных механизмов, то для двигателей работающих в длительном режиме это никак не подойдёт, представьте схему управления насосом, который должен работать без остановки.
Можно конечно использовать кнопки с фиксацией и тумблеры, но более наглядно использовать кнопки «Старт» и «Стоп» на пульте, поэтому используется схема с самоподхватом через блок-контакты.
Почему я начал статью о современных коммутационных приборов с рассмотрения классического образца? Всё просто – они еще в огромном количестве встречаются на предприятиях, промышленных объектах и прочем. К тому же имеют очень большой запас прочности, как в плане ресурса, так и в плане работы в перегруженных режимах.
Строение современных моделей магнитных пускателей
Давайте рассмотрим не частный случай, а современные приборы в общем виде. Отдельные моменты могут отличаться и зависеть от конкретной модели или производителя, поэтому постараюсь охватить как можно больший диапазон информации.
Начнем с общего вида современного пускателя.
На лицевой части перед нами находятся 4 пары контактов. Три из них с маркировкой типа 1L1 и 2T1 – это силовые контакты для подключения нагрузки к трёхфазной электросети. Контакты с пометкой «L» служат для подключения источника питания, а «T» — для подключения потребителя.
Вообще можно подключать сеть как с верхней стороны (L), так и с нижней (T). Но соблюдение маркировки и подключения описанного в первом способе сделает цепь более наглядной и упростит её обслуживания другим электромонтерам, которые будут с ней работать кроме вас. Принято заводить питание с верхней стороны.
Пара контактов 13NO-14NO – это контакты для самоподхвата, или блок-контакты. Их назначение описано выше.
Интересно:
Главным отличием у современных магнитных пускателей является маркировка клемм, нужно запомнить, что клеммы с маркировкой «L» и «T» служат для подключения силовых линий – питания и нагрузки. Контакты с маркировкой NO и NC служат для реализации самоподхвата и других функций схем. При этом NC – нормально-закрытые (замкнутые), а NO – нормально-открытые (разомкнутые).
Нормальным состояние контактов называется такое состояние, при котором на кнопку или пускатель не оказывается внешнего воздействия, т.е. когда на кнопку НЕ нажимают, а в случае с пускателем отсутствует напряжение на катушке и он выключен.
Такие пускатели также состоят из верхней и нижней части, для разнообразия рассмотрим верхнюю часть на примере другого пускателя.
Как вы можете увидеть – все составляющие детали такие-же как и на старых отечественных экземплярах. Однако обратите внимание на желтую деталь – изоляционную траверсу, на предыдущем экземпляре она была выполнена в коричневом цвете. Во-первых, по ее положению вы можете судить о состоянии пускателя. Если она втянута – пускатель включен, а если вровень или слегка выступает над крышкой – выключен.
К тому же вы можете принудительно включить его при проблемах с цепью питания катушки. Нужно просто вдавить траверсу отверткой или чем небудь другим. Будьте внимательны, чтобы вас не ударило током, такая коммутация мощных нагрузок, а особенно двигателей может быть опасной. При отсутствии должной квалификации это делать не рекомендуется.
Что еще нужно знать о пускателях?
При подключении пускателя внимательно уточните на какое напряжение рассчитана катушка. Дело в том, что катушки в основном встречаются на напряжение 220 и 380 вольт, об этом говорит соответствующее обозначение на его корпусе.
Контакты катушки помечены, как А1 и А2. Один из контактов катушки может дублироваться на противоположной стороне пускателя для удобства подключения и сборки схемы. Это отражено на картинке ниже, обратите внимания с этой стороны только один из концов катушки – А2.
Информация о характеристиках пускателя выглядит следующим образом.
Пускатель не может коммутировать одинаковый ток для разных типов нагрузки. На корпусе может быть наклейка или нанесены надписи с характеристиками.
АС-3 и АС-1 – это категории применения, говорят о том, что индуктивную нагрузку, такую как электродвигатель он может коммутировать на ток до 9 А, а в случае применения активной нагрузки (ТЭНов и Ламп накаливания) до 25 А. Наклейка может состоять из нескольких секторов с подобной информацией или полезными данными, например такими.
На передней панели или сбоку может быть нанесена схема с расположением контактов.
Схема контактов выполняется в таком виде. На ней подписаны названия клемм и их положение в нормальном состоянии (отключенной катушке).
Блок дополнительных контактов для магнитного пускателя, что это такое и как использовать?
У траверсы есть еще одна дополнительная функция – соединение с дополнительным контактным блоком. Обратите внимание на её внешний вид и форму, на её выступающей части есть зацепы.
Блок контактов представляет собой дополнительный модуль, который монтируется поверх пускателя.
Обычно в блоке контактов располагается 2 или 4 пары контактов. 2 пары выполнены в нормально-разомкнутом виде, а 2 пары в замкнутом. Эти контакты могут быть использованы, как для коммутации нагрузки низкой мощности, так и для реализации дополнительных функций.
Дополнительные функции и оборудование
Стоит отметить, что к пускателям кроме блока с контактами подключается и дополнительное оборудование.
Тепловая защита, дополнительные блок контакты, ограничители напряжения, реверсивная блокировка, таймер задержки пуска. На картинке вы видите дополнительную аппаратуру для пускателя производства ABB.
Каждый из производителей может выпускать другие наборы дополнительных устройств. Инженеры крупных компаний предусмотрели решения для целого ряда производственных задач, которые реализуются с использованием пускателей.
Раньше это приходилось делать с использованием отдельных модулей, а это увеличивало, как количество проводов расположенных в щитке для соединения оперативных цепей и блоков, так и общее занимаемое место.
Схема подключения магнитного пускателя
Я уже сказал, что магнитный пускатель подключается обычно через кнопки без фиксации. Такие кнопки установлены в кнопочном посте. Один из распространённых вариантов, это пост типа ПКЭ, изображен на фотографии ниже.
Если нужно реализовать вращение двигателя в обоих направлениях используют пост с тремя кнопками:
«Стоп» — при этом, обычно, красного цвета.
Внутри корпуса вы обнаружите клеммы на обратной стороне кнопок, причем на каждой есть пара нормально-замкнутых и пара нормально-разомкнутых, расположены на противоположных сторонах.
Взгляните на схему, для подключения пускателя через кнопочный пост, фазный провод через нормально-замкнутую пару контактов кнопки «стоп» подключают к нормально-разомкнутой паре кнопки «пуск». От второй клеммы кнопки «пуск» провод идёт на катушку.
Катушка одним концом подключается к нулю (если она на 220 В) или к другой фазе (если катушка 380 В). А вторым к проводу от кнопки пуск. При этом параллельно кнопке пуск подключается нормально-разомкнутая пара блок-контактов с пускателя (тот самый самоподхват).
Для этого один из контактов перемычкой соединяется с выводом катушки, который соединен с кнопкой «пуск», чтобы не прокладывать лишний кабель до кнопочного поста, а второй вывод блок-контакта подключается к той клемме кнопки «пуск», что соединена с фазным проводом, от кнопки «Стоп».
Контакты «13НО-14НО» — нормально-разомкнутые пары блок контактов, на англ. это те, что NO.
К кнопочному посту прокладывается всего три провода:
От блок-контактов к фазе на «ПУСК» для самоподхвата.
Выводы
Современные пускатели хоть и отличаются внешне и определенным функционалом, однако выполняют те же задачи, что и раньше. Пускатели разных типов можно взаимозаменять, нужно предусмотреть только ток, на который рассчитана конкретная модель.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Делимся опытом, В помощь начинающим электрикам, Промышленное электрооборудование, Электросхемы
Что такое магнитный пускатель + схемы его установки
Электродвигатели малых и средних мощностей, установленные в электроустановках и подсоединённые к силовым электрическим сетям, должны включаться от магнитного пускателя. Без этого устройства ни один станок не включится. Рассмотрим, что собой представляет магнитный пускатель, принцип его работы и схемы подключения.
Принцип работы
Основная область применения этого прибора – производство. Хотя и в быту их устанавливают, если хозяин частного дома организовал для себя небольшую мастерскую.
Правила установки пускателей разнообразны. К примеру, он может быть смонтирован в сам щит станка, или быть вынесен за его пределы, тогда монтаж производят в распределительный щит. Последние устанавливают в щитовых комнатах. Кнопки, которыми проводят управление прибором, выносят за пределы щитов в любое требуемое место. То есть само управление производится дистанционно.
Назначение электрического элемента сети – включать или по-другому замыкать и размыкать питающую сеть. Все дело в том, что другие приборы этого типа, а именно рубильники или выключатели, в электроустановках использовать нельзя, потому что последние при включении потребляют большой пусковой ток, превышающий номинальный в три раза. Именно поэтому в сеть проводят подключение пускателя, потому что он эти токи выдерживает.
Чисто конструктивно магнитный пускатель – прибор несложный. В нем два вида контактов: подвижные и неподвижные. Первые называются так потому, что они двигаются вместе с якорем, который перемещается под действием магнитного пола в сторону сердечника, когда электрический ток подаётся на последний. Сердечник располагается в катушке, и он сам запитывается своей отдельной цепью, чтобы создать магнитное поле. Оно создаётся именно внутри катушки.
По сути, принцип работы магнитного пускателя заключается в следующем:
- нажали кнопку «Пуск»;
- питание подаётся на сердечник и на движущиеся контакты;
- сердечник втягивает в себя якорь;
- он за собой тянет подвижные контакты;
- последние прижимаются к неподвижным контактам.
Если необходимо обесточить электроустановку, то нажимается кнопка «Стоп». Она перекрывает подачу электроэнергии на сердечник. Магнитное поле исчезает, якорь уходит в своё первоначальное положение, вытягивая за собой подвижные контакты. Между двумя парами контакта образуется зазор. То есть питающая цепь прерывается.
Необходимо отметить, что сам магнитный прибор не является так называемым независимым устройством в плане функциональности. К примеру, УЗО таковым элементом питающей сети является.
Пускатель является частью электрической сети, куда входят сам этот элемент, а также спаренные кнопки управления. Без последних он работать не будет.
При этом надо обозначить и тот факт, что пускатель магнитный является своеобразной защитой электрического мотора от перегрева, потому что в нем установлено тепловое реле. И если электродвигатель начинает работать под большой нагрузкой, то есть он начинает перегреваться, пускатель его тут же отключит сам в автоматическом режиме.
Есть у этого прибора ещё один немаловажный фактор в плане его установки в питающую сеть. Так как он является прибором коммутационным, то есть работающим от кнопок, то нет никакой вероятности, что он включится самопроизвольно. К примеру, если по каким-то причинам напряжение в сети исчезло, любой станок отключится. Если на месте пускателя стоял обычный рубильник, то станок сам включился бы, если бы электричество снова подали бы на станок.
Представьте себе, если кто-то из рабочих вдруг решил провести небольшой ремонт оборудования, не отключив рубильник. Могла бы быть серьёзная травма. С магнитным пускателям этого не может произойти. Потому что, если вы на кнопку «Пуск» не нажали, станок не включится.
Видео описание
В видео показано, как работает пускатель магнитный:
Пускатель магнитный – устройство и конструктивные особенности
Итак, о контактах было рассказано выше. Добавим, что их обычно или три, или четыре пары. Располагается этот блок внутри пластикового корпуса. Здесь располагаются изоляционные траверсы. Сверху устанавливается крышка устройства. И, конечно, внутри располагается электромагнитная схема, состоящая из катушки, сердечника и якоря.
Есть в этой схеме ещё один элемент, который ничем не запитан. Это пружина. Её назначение – быстро разъединить контакты, когда ток перестаёт поступать на катушку. Именно в пружину и упирается сердечник. Все дело в том, что во время размыкания контактов между ними образуется электрическая дуга. Она негативно влияет на материал, из которого контакты изготовлены. То есть дуга снижет срок эксплуатации последних, а соответственно и всего прибора. Поэтому, чем быстрее произойдёт размыкания, тем лучше.
Кроме силовых контактов есть в пускателе и так называемые блокировочные элементы. Их назначение – блокировать любые действия пуска, если последний проводится неправильно.
Отметим, что сегодня производители выпускают приборы этого типа в разных вариациях исполнения. Самый распространённый – это с разомкнутыми контактами. В этом виде две модификации, обозначаемые как ПМЕ и ПАЕ.
Первые устанавливаются на электродвигатели мощностью в пределах 0,27-10 кВт. Вторые 4-75 кВт. И так, и другая модификации используются в сетях напряжением 220 и 380 В.
Что касается чисто конструкционного исполнения, то пускатели магнитные бывают четырёх видов:
- открытые;
- закрытые, они же защищённые или пыленепроницаемые;
- пылебрызгонепроницаемые;
- пылеводонепроницаемые.
Ещё одно отличие ПМЕ от ПАЕ в том, что в первом установлено одно реле двухфазного типа – ТРН. Во втором устанавливается несколько таких реле. Их количество зависит от величины самого прибора.
Схемы подключения
Переходим к важной части темы – подключение магнитного пускателя. Здесь необходимо рассмотреть две позиции, отличающиеся друг от друга напряжением питающей сети: 220 или 380 вольт.
Рассмотрим в первую очередь стандартную схему, которую чаще всего и используют в сетях напряжением 380 вольт. Но отметим тот факт, что катушки внутри прибора могут иметь разное напряжение: от 12 до 380 вольт. Поэтому схемы могут немного отличаться.
К примеру, если катушка на 220 вольт. Нижняя фотография – это схема подключения этой разновидности.
В этой схеме должен устанавливаться пускатель с тремя силовыми контактами и одним блокировочным. Оптимально, если будет монтироваться сдвоенная кнопка «Пуск-Стоп». Можно использовать две отдельные кнопки, как на фото и показано.
Обратите внимание, как соединены кнопки с самим прибором – через блокировочный контакт. Поэтому ошибиться здесь невозможно. Главное не перепутать контакты кнопки «Пуск» с контактами кнопки «Стоп».
Теперь другой вопрос – как подключить пускатель на 380В с кнопками и с катушкой на 380 вольт. Эту схему обычно используют, когда появляется необходимость организовать защиту от ситуации, когда может произойти обрыв фазы. Добавим, что эта самая простейшая схема. Правда, именно она помогает защитить всего лишь две фазы. Но это лучше, чем остаться в случае обрыва без трёх одновременно.
По сути, все будет происходить примерно так. Если одна из фаз питающей сети пропадает, то пускатель просто отключает подачу электроэнергии на электродвигатель. А это даёт возможность сохранить мотор в эксплуатируемом состоянии.
Другой вариант подключения, когда в схему устанавливается пускатель магнитный с тепловым реле. В принципе, никаких изменения с предыдущими вариантами здесь нет. Просто внутри корпуса прибора установлена биметаллическая пластина, которая при нагреве размыкает блокировочные дополнительные контакты. Пластина просто под действием повышающейся температуры деформируется. А температура повышается, как было сказано выше, если электродвигатель начинает работать под нагрузкой, то есть появляются повышенные токи.
От каких ещё неприятностей может защитить эта схема:
- от фазных перекосов – это когда в сети появляются или высокое напряжение, или низкое;
- от возгораний, где причиной чаще бывает заклинивание электродвигателя;
- длительные перегрузки.
Видео описание
В видео показано, как подключить пускатель:
Правила проведения монтажа магнитного пускателя
Если установка прибора была проведена неправильно, то велика вероятность, что он будет работать с ложными срабатываниями. Поэтому несколько полезных советов:
- Нельзя монтировать пускатель на участках, которые подвергаются вибрациям или ударным нагрузкам.
- Обычно монтаж производят в электрическом щите. Но и здесь есть свои правила, первое из которых – место установки должно быть плоским, вертикальным и ровным.
- Оно не должно подвергаться нагреву со стороны каких-либо источников. Это может привести к самостоятельному срабатыванию теплового реле.
- Щит нельзя устанавливать в помещениях, где присутствует электрическое оборудование с током выше 150А. все дело в том, что пуск и остановка такого оборудования сопровождается ударом.
- Если в зажим контакта вставляется один конец провода, то его надо согнуть в виде буквы «П».
- Если в зажим вставляется сразу два конца провода, то их устанавливают по обе стороны винта, при этом они должны быть прямыми, не согнутыми.
- Перед тем как произвести первый пуск, пускатель магнитный надо проверить на техническое состояние и на правильность соединения контактов.
Чем отличаются магнитные пускатели от контакторов
Оба прибора являются коммутационными, то есть управляют силовыми сетями. И чаще их устанавливают в систему запуска электродвигателей. И в том, и в другом приборе есть кроме силовых контактов хотя бы один, а чаще больше, который используется для цепи управления.
В остальном они различаются. Во-первых, по размерам и массе. Пускатели намного компактнее. При этом их вес намного меньше. К примеру, если взять в разные руки оба прибора одного номинала, то контактор в разы тяжелее. К тому же надо отметить, что контакторов, которые бы были рассчитаны на малые токи, просто не существует. Их в силовых сетях заменяют пускатели.
Во-вторых, все дело в конструкции. Контакторы – это приборы открытого типа. У них нет корпуса и крышки. Поэтому монтаж и подключение контакторов производят в специальных помещениях, которые обязательно закрываются на ключ. В такие помещения посторонним вход запрещён. К тому же они хорошо закрыты от атмосферных осадков. В конструкции контакторов присутствуют дугогасительные камеры.
Последних в пускателях нет. Но эта разновидность оборудована герметичным корпусом, закрытым крышкой. Есть модификации, располагающиеся в металлических кожухах. Поэтому пускатели можно устанавливать в любом месте, даже на открытом воздухе.
В-третьих, пускатель магнитный в своей конструкции имеет три пары силовых контактов. Поэтому основное их назначение – управление электродвигателями. Контакторы предназначаются для управления любого вида электрической цепи. Поэтому в них количество силовых контактов может варьироваться в диапазоне 2-4.
Других отличий нет.
Видео описание
В видео специалист рассказывает, чем отличается контактор от пускателя:
Коротко о главном
Пускатель магнитный – коммутационный прибор для управления силовой сетью. А именно пуск и остановка электрических моторов.
Устройство магнитного пускателя: три пары силовых контактов, катушка с сердечником, к которому присоединён якорь. Последний соединён с блоком подвижных контактов.
Подключение пускателя производят через кнопку пуск-стоп.
Пускатель хоть и выполняет функции контактора силовой сети, это не контактор, потому что от последнего сильно отличается формой исполнения и номиналом выдерживания силы тока.
Назначение, устройство и работа магнитного пускателя.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.
Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.
Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.
Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.
Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.
Принцип работы магнитного пускателя.
Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».
Устройство магнитного пускателя.
Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.
Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.
Блок контактов или приставка контактная.
Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.
Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.
Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.
Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.
Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.
Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.
Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.
Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.
Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.
Магнитный пускатель.
Магнитный пускатель состоит как бы из верхней и нижней части.
В верхней части находится подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная половинка электромагнита, которая механически связана с группой силовых контактов подвижной контактной системы.
Нижняя часть пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и второй половинки электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половинку в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым, разрывая силовые контакты пускателя.
Обе половинки электромагнита набраны из Ш-образных пластин, сделанных из электромагнитной стали. Это наглядно видно, если вытащить нижнюю половинку электромагнита.
Катушка пускателя намотана медным проводом, и содержит N-ое количество витков, рассчитанное на подключение определенного питающего напряжения равного 24, 36, 110, 220 или 380 Вольт.
Ну и как происходит сам процесс.
При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле и обе половинки стремятся соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает, и верхняя часть возвращается возвратной пружиной в исходное положение.
Теперь осталось разобраться с питанием и характеристиками.
На боковой стенке пускателя, так же, как и у блока контактов, нанесена информация об электрических параметрах пускателя и для удобства условно разделена на три сектора:
Сектор №1.
В первом секторе дана общая информация о пускателе и его область применения:
50Гц – номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;
Категория применения АС-3 – двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки.
Например: этот пускатель можно использовать для запуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, ленточных конвейерах, элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.д.
Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
Iе 9А – номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые контакты пускателя. В нашем примере этот ток составляет 9 Ампер.
Категория применения АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.
Ith 25A – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может проводить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40°С.
Сектор №2.
В этом секторе указана номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты пускателя, и которая характеризуется категорией применения АС3 и измеряется в кВт (киловатт). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 Вольт.
Сектор №3.
Здесь показана электрическая схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых (рабочих) и один вспомогательный. От катушки через все контакты проходит пунктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно.
Напряжение питания 220В подается на катушку через контакты, обозначенные как А1 и А2.
Современные магнитные пускатели выпускают с двумя однотипными контактами от одного вывода катушки. Их выводят с противоположных сторон, маркируют одинаковым буквенным и цифровым значением, и соединяют между собой проволочной перемычкой. В нашем случае это выводы с маркировкой А2. Все это сделано для удобства монтажа схемы. И если придется собирать схемы с участием магнитного пускателя, используйте оба эти контакта.
Теперь осталось рассмотреть контактную группу пускателя. Здесь все просто.
Силовыми контактами являются три пары: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 — к ним подключается нагрузка, которую Вы хотите запитывать через магнитный пускатель или контактор. Причем контакты 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими – к ним подводится напряжение питания, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 являются выходящими – к ним подключается нагрузка. Хотя разницы здесь нет — что куда, но это считается за правило, чтобы можно было разобраться в монтаже другому человеку, не производившему монтаж.
Последняя пара контактов 13НО–14НО является вспомогательной и эту пару используют для реализации в схеме самоподхвата пускателя. То есть, эта пара нужна, чтобы при включении в работу, например, двигателя, все время его работы не пришлось держать нажатой кнопку «Пуск». О самоподхвате мы поговорим в следующей части.
Ну и последнее, на что хотел обратить Ваше внимание, это на то, что современные пускатели, автоматические выключатели и УЗО теперь можно размещать в одном ящике и на одну дин рейку. Так что учитывайте это при выборе ящика.
Теперь я думаю Вам понятно назначение, устройство и работа магнитного пускателя, а во второй части мы рассмотрим схемы подключения магнитного пускателя.
А пока досвидания.
Удачи!
Магнитный пускатель
Магнитный пускатель — коммутационный электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором непосредственным подключением обмоток статора к сети и разрывом тока в них без предварительного ввода в цепь дополнительных сопротивлений.
В соответствии с главной функцией магнитных пускателей, основным, а иногда и единственным элементом пускателя является трехполюсный электромагнитный контактор переменного тока, с которым связаны основные параметры пускателя: номинальное напряжение и номинальный ток коммутируемой цепи, коммутационная способность, коммутационная и механическая износостойкость. В соответствии с ГОСТ пускатели предназначаются для работы в категории применения АС.
Категории применения магнитных пускателей:
- АС-1 – нагрузка пускателя активная или мало индуктивная.
- АС-3 – режим прямого пуска электродвигателя с короткозамкнутым ротором, отключение вращающегося двигателя.
- АС-4 – пуск электродвигателя с короткозамкнутым ротором, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.
Коммутационная износостойкость аппаратов в этих категориях проверяется в условиях, моделирующих включение и отключение асинхронного двигателя, соответствующего по параметрам номинальным данным пускателя, в режимах, определенных категорией применения пускателя. Как к элементу систем автоматического управления к пускателям предъявляются высокие требования по износостойкости. Пускатели выпускаются в трех классах коммутационной износостойкости (А, Б и В). Наивысшая износостойкость у аппаратов, относимых к классу А, наименьшая у аппаратов, относимых к классу В. Коммутационная и механическая износостойкость у аппаратов, относимых к разным классам, указывается в технических данных аппаратов конкретных типов.
Класс коммутационной износостойкости выбирается в зависимости от требуемого срока службы и предполагаемой частоты срабатывания в категории применения АС-3.
Режимы работы пускателей
Пускатели должны работать в одном или нескольких из следующих режимов: продолжительном, прерывисто-продолжительном (8-часовом), повторно-кратковременном, кратковременном. Продолжительность включения для повторно-кратковременного режима указывается в технических данных конкретных пускателей.
Пускатели выпускаются в исполнениях с разной степенью защиты от прикосновения и внешних воздействий ( IP OO , IP 20, IP 30, IP 40, IP 54).
Подключение магнитного пускателя
Чтобы подключить магнитный пускатель нужно понять его принцип действия, изучить конструктивные особенности. Тогда, несмотря на кажущуюся сложность схемы подключения вам не составит труда правильно подключить магнитный пускатель, даже если до этого вам никогда не приходилось иметь дело с ним.
Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя
- QF — автоматического выключателя
- KM1 — магнитного пускателя
- P — теплового реле
- M — асинхронного двигателя
- ПР — предохранителя
- (С-стоп, Пуск) — кнопки управления
Рассмотрим работу схемы в динамике. Включаем питание QF — автоматическим выключателем, нажимаем кнопку «Пуск» своим нормально разомкнутым контактом подает напряжение на катушку КМ1 — магнитного пускателя. КМ1 – магнитный пускатель срабатывает и своими нормально разомкнутыми, силовыми контактами подает напряжение на двигатель. Для того чтобы не удерживать кнопку «Пуск», чтобы двигатель работал, нужно ее зашунтировать, нормально разомкнутым блок контактом КМ1 – магнитного пускателя. При срабатывании пускателя блок контакт замыкается и можно отпустить кнопку «Пуск» ток побежит через блок контакт на КМ1 — катушку.Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя.
Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то магнитный пускатель отключается и его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения для включения электродвигателя необходимо повторно нажать кнопку «Пуск». Нулевая защита предотвращает непредвиденный, самопроизвольный пуск электродвигателя, который может привести к аварии. Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют управление с использованием магнитных пускателей. Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки магнитного пускателя.
Отключаем двигатель, нажимаем кнопу «С – стоп», нормально замкнутый контакт размыкается и прекращается подача напряжение к КМ1 – катушке, сердечник пускателя под действием пружин возвращается в исходное положение, соответственно контакты возвращаются в нормальное состояние, отключая двигатель. При срабатывании теплового реле — «Р», размыкается нормально замкнутый контакт «Р», отключение происходит аналогично.
Принцип работы схемы магнитного пускателя с катушкой на 220В тот же, что и с катушкой на 380В
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя
Схема состоит аналогично, так же, как на не реверсивной схеме, единственно добавилась кнопка реверса и магнитный пускатель. Принцип работы схемы немного сложнее, рассмотрим в динамике. Что требуется от схемы, реверс двигателя за счет переворачивания местами двух фаз. При этом нужна блокировка, которая не давала бы включиться второму пускателю, если первый находится в работе и наоборот. Если включить два пускателя одновременно то произойдет КЗ – короткое замыкание на силовых контактах пускателя.
Включаем QF – автоматический выключатель, давим кнопку «Пуск [1]» подаем напряжение на КМ1 катушку пускателя, пускатель срабатывает. Силовыми контактами включает двигатель, при этом шунтируется пусковая кнопка «Пуск [1]». Блокировка второго пускателя — КМ2 осуществляется, нормально замкнутым КМ1 — блок контактом. При срабатывании КМ1 — пускателя, размыкается КМ1 — блок контакт тем самым размыкает подготовленную цепочку катушки второго КМ2 — магнитного пускателя.
Чтобы осуществить реверс двигателя, его необходимо отключить. Отключаем двигатель, нажатием кнопку «С — стоп», снимается напряжение с катушки, которая находилась в работе. Пускатель и блок контакты под действием пружин возвращаются в исходное положение. Схема готова к реверсу, нажимаем кнопку «Пуск [2]», подаем напряжение на катушку — КМ2, пускатель — КМ2 срабатывает и включает двигатель в противоположном вращение. Кнопка «Пуск [2]» шунтируется блок контактом — КМ2, а нормально замкнутый блок контакт КМ2 размыкается и блокирует готовность катушки магнитного пускателя — КМ1.
Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2. Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.
При срабатывании теплового реле — «Р», размыкается нормально замкнутый контакт «Р», отключение происходит аналогично.
В серийных магнитных пускателях часто применяют двойную блокировку по приведенным выше принципам. Кроме того, реверсивные магнитные пускатели могут иметь механическую блокировку с перекидным рычагом, препятствующим одновременному срабатыванию электромагнитов контакторов. В этом случае оба контактора должны быть установлены на общем основании.
Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник
Применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником».
При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).
При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).
Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток:
Не вдаваясь в технические и подробные теоретические основы электротехники необходимо сказать, что электродвигатели у которого обмотками, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенные обмотками в треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.
В связи с этим целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме звезда, после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме треугольник.
Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.
После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.
При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.
Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.
Схема управления
На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.
Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая магнитный пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.