Магнитный пускатель

Схемы подключения

Для чего нужен магнитный пускатель? Преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или банальном коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.

Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя

Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями. При нажатии кнопки «Пуск», с помощью основного ее контакта замыкается цепь катушки «KM». При этом все контактные группы, включая дополнительные контакты в цепи управления, соединяются под управлением электромагнита катушки. Разомкнуть цепь можно двумя способами: при срабатывании аварийного реле, или нажав на кнопку «Стоп». В этом случае магнитный пускатель возвращается в исходное положение «все выключено» (или в случае с двумя категориями контактов, нормально замкнутые группы будут подключены).

Этот же вариант подключения, только управляющая цепь соединяется с фазой и нейтралью. С точки зрения работы пускателя, разницы нет. Так же точно срабатывают кнопки, и защитное термореле.

Реверсивное подключение трехфазного электродвигателя

Как правило, для этого применяются два электромагнитных пускателя, в которых выхода фазных контактов комбинированы со сдвигом. Устройства скомбинированы в один коммутатор, поэтому его можно рассматривать как единый элемент.

В зависимости от того, какая контактная группа подключена к электродвигателю, его ротор крутится в одну либо другую сторону. Такой вариант незаменим при использовании на конвейерах, станках, и прочих электроустановках, в которых предусмотрено 2 направления вращения (движения).

Как работает эта схема на практике? Смотрим иллюстрацию:

Единая схема управления с двумя группами кнопок пуска: «Вперед» и «Назад». Каждая из них включает соответствующую катушку электромагнита. Почему схема общая? Кнопка «Стоп» по условиям безопасности должна быть единой. Иначе при возникновении аварийной ситуации, оператор потеряет драгоценные секунды в поисках необходимой кнопки (для «Вперед» или для «Назад»).

Характеристики ПМ-12

Правильность и надёжность работы пускателя напрямую зависят от того, способен ли он выполнять поставленную перед ним задачу. Поэтому такое устройство подбирается под конкретного потребителя и с учётом условий эксплуатации. Если пускатель окажется недостаточно мощным, то он быстро выйдет из строя. Вероятно, это случится со спецэффектами вроде искр и дыма. Это, в свою очередь, чревато пожаром. Если мощность пускателя слишком большая, то ничего страшного не произойдёт. Однако второй вариант экономически нецелесообразен.

Линейка ПМ-12 включает в себя ряд различных по величине пускателей. К их важнейшим параметрам относятся:

  1. номинальный ток;
  2. напряжение срабатывания катушки управления;
  3. тип и количество контактов;
  4. степень защиты;
  5. коммутируемое напряжение;
  6. количество рабочих циклов.

Номинальный ток пускателя ПМ-12

Данная величина указывает на то, какой ток может включать и выключать электромагнитный пускатель. При этом он должен сохранять свою целостность, не перегреваться и длительно оставаться в полностью работоспособном состоянии. Номинальный ток – это наиболее важная из всех характеристик пускателя. Он измеряется в амперах (А) и напрямую зависит от мощности потребителя. Чем она выше, тем больше ток.

Магнитные пускатели ПМ-12 производятся на номинальные токи: 10, 25, 32, 40, 63, 100, 125, 160 и 250 А. При этом они всегда подбираются с запасом. Т.е., если потребитель берёт ток в 70 ампер, то пускатель берётся следующий из линейки – на 100 А. Больше можно, меньше нельзя.

Напряжения катушки управления

Для того чтобы пускатель сработал и замкнул свои силовые контакты (включил нагрузку), на его втягивающую катушку подаётся управляющее напряжение. Оно измеряется в вольтах (В). Так же, как и предыдущий параметр, оно может сильно разниться. Для пускателей ПМ-12 характерен широкий диапазон управляющих напряжений: 24, 36, 40, 48, 110, 127, 220, 240, 230, 380, 400, 415, 440, 500 и 660 В. Частота переменного тока при этом должна составлять 50-60 Гц.

Дополнительная информация. На самой катушке часто можно увидеть напряжение, на которое она рассчитана, и её количество витков. При необходимости возможна её перемотка на любой другой вольтаж.

Виды контактов ПМ-12

В базовой комплектации магнитный пускатель имеет 2 контакта втягивающей катушки и 4 – для коммутируемых цепей. Эти 4 включают в себя 3 силовых и 1 блокировочный. Последний ещё называют подхватом, вспомогательным или слаботочным контактом. Силовые подключаются с одной стороны к источнику питания, с другой – к потребителю. Через них проходит основная электрическая мощность. Блокировочные контакты не предназначены для больших токов. Их применяют для цепей управления и индикации. Например, когда вместе с включением двигателя должна загореться лампочка на панели управления, показывающая оператору, что агрегат включен и находится под напряжением.

Степень защиты

Нередки случаи, когда пускателям приходится работать в крайне агрессивных условиях. Пыль, осадки и влага из воздуха могут быстро вывести это устройство из строя. Пускатели оснащены защитой от воздействия окружающей среды. Они производятся как в открытой версии (класс защиты IP00 и IP20), так и в относительно герметичной – IP40, IP54. Данные кодировки указывают на возможность использования оборудования в тех или иных условиях. Например, степень IP54 для пускателя ПМ-12 означает, что он защищён от попадания большей части пыли, и ему нестрашны брызги воды.

Отличия контакторов от магнитных пускателей

Габариты, конструктивные особенности и защищенность

В состав контактора входит пара силовых контактов и объемные камеры для дугового гашения, что делает это устройство достаточно тяжелым и большим. По этим причинам, он не оборудуется корпусом, что делает его опасным для посторонних лиц и незащищенным от влаги. Поэтому, они монтируются в специальных местах, коими являются специализированные щиты или электрические шкафы. Имеют от 1 до 5 полюсов.

Магнитный пускатель, в отличие от контактора, имеет пластиковый корпус и трех — парные силовые провода, не имеет камер для дугового гашения. Корпус делает его безопасным и защищенным от влаги и позволяет использовать пускатели, даже под открытым небом, но отсутствие камер защиты от дуговых зарядов, не позволяет его использование в цепях с высокими мощностями и множественными коммутациями.

Производственный фактор

Важно знать, что слаботочные контакторы не выпускаются, а значит в слаботочных цепях, возможно, устанавливать только магнитные пускатели. Именно это обстоятельство, позволяет пускателям держаться на плаву в рыночном сегменте данной сферы

Назначение устройств

Несмотря на то, что пускатели отлично подходят для большинства электрических приборов, основным его назначением, являются трехфазные двигатели переменного тока. Пускатель выполняет функцию их запуска и отключения, а также предотвращает непроизвольный пуск. В принципе, пускатель обладает достаточно узконаправленной значимостью. Используются в сетях с напряжением до 380 В.

Контактор, в свою очередь, коммутирует, абсолютно все виды электрических цепей и применяется в конструкции сложносоставных схем, что делает его, практически универсальным. Мощные электродвигатели, цепи компенсации реактивной мощности и иные области электротехники, где присутствуют частые запуски и большие нагрузки, вот основные сферы применения контакторов. Используются в сетях с напряжением до 660 В.

Устройство магнитного пускателя

Все виды магнитных пускателей объединяют такие элементы конструкции, как электромагнит переменного тока, система подвижных и неподвижных силовых и вспомогательных контактов. Несущей частью является корпус из термостойких и негорючих пластиков. Эти пластмассы должны быть механически прочными и не деформироваться при повышенной температуре. Любой пускатель, как правило, трехфазный.

  1. Контактные пружины, обеспечивающие плавность пуска
  2. Подвижные контакты (мостики)
  3. Неподвижные контакты (пластины)
  4. Пластмассовая траверса
  5. Якорь
  6. Катушка пускателя
  7. Ш-образная часть магнитопровода
  8. Дополнительные контакты

Классификация магнитных пускателей делается по нескольким признакам, среди которых обычно главной является величина пускателя. Под величиной подразумеваются не габариты или вес пускателя, а то, какой ток он может коммутировать и насколько он устойчив к дуге в цепях с индуктивностями (при отключении электродвигателя). Основой является нереверсивный магнитный пускатель, так как реверсивные собираются из последних. Работа магнитных пускателей протекает в разных условиях, поэтому их также классифицируют по степени защищенности: открытое, защищенное, пылебрызгонепроницаемое.

Работа магнитного пускателя очень часто требует наличия теплового реле. Все типы магнитных пускателей имеют конструктивно совместимые тепловые реле. Часто их выпускает один и тот же производитель. Особенно важными применениями тепловых реле является защита  электродвигателей от перегрева. Тепловое реле состоит из двухфазных биметаллических проводников (проводников с разными коэффициентами теплового расширения) – по одному на каждую фазу.

С электрической точки зрения, они являются резисторами с очень малым сопротивлением, и, таким образом, служат датчиками тока. Когда через фазы (или одну из них) протекает слишком большой ток, биметаллическая пластина изгибается и размыкает магнитные контакты, то есть контакты в цепи катушки пускателя. Подключение тепловых реле выполняется между пускателем и нагрузкой.

Все больше распространяются модульные пускатели. Это пускатели, монтируемые на DIN-рейку. Это металлическая профильная полоса, закрепляемая в шкафах на щите. Простота и легкость монтажа – исключительные. Рядом с пускателем (контактором) можно прикрепить тепловые реле, автоматы, УЗО (устройство защитного отключения), микропроцессорные контроллеры и многое другое. Модульные устройства очень легко собираются в схемы, благодаря каналам для проводов, проложенным между DIN-рейками. Монтаж выполняется зачищенными проводами необходимого сечения, обжатыми наконечниками. Наконечники вставляют в отверстия клемм приборов согласно принципиальной схеме и зажимают винтами.

На верхнюю сторону пускателей наносится маркировка, необходимая при монтаже и ремонте. Там есть обозначение типа, схема контактов и в некоторых случаях производители оставляют место для наклейки или подписи потребительских данных.

Большие успехи в силовой электронике, достигнутые за последние десятилетия, привели к тому, что большинство основных производителей теперь предлагают потребителям бесконтактные пускатели, содержащие мощные полупроводниковые ключи. У них есть определенные преимущества. Они работают бесшумно, не искрят, имеют высокую частоту переключений.

Некоторые модели благодаря ШИМ-контроллерам позволяют плавно пускать электродвигатели, а для автоматизации предусмотрены даже сетевые интерфейсы. К недостаткам можно отнести высокую цену, высокую квалификацию ремонтного персонала и небезопасную гальваническую связь с сетью, что может угрожать электрикам-ремонтникам.

Принцип работы магнитного пускателя

Давайте рассмотрим на примере, показанном ниже:

При подаче напряжения на катушку пускателя 2, протекающий в ней ток притянет якорь 4 к сердечнику 1, следствием чего станет замыкание силовых контактов 3, а также замыкание (или размыкание в зависимости от исполнения) вспомогательных блок контактов, которые в свою очередь, сигнализируют в систему управления о включении или отключении устройства. При снятии напряжения с катушки магнитного пускателя под действием возвратной пружины контакты разомкнутся, то есть вернутся в свое начальное положение.

Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же как и не реверсивных. Отличие заключается в чередовании фаз, которые подключает к пускателям (А – В – С одно устройство, С – В – А другое устройство). Это условие необходимо для выполнения реверса двигателя переменного тока. Также при реверсивном включении магнитных пускателей предусматривается блокировка одновременного включения устройств, чтоб избежать короткого замыкания.

Схема подключения электродвигателя 380

Речь пойдёт о подключении асинхронного электродвигателя при соединении обмоток звездой или треугольником в сети 380 В.

Для нормальной работы электродвигателя нулевой проводник (N) не нужен, но защитный (PE) обязателен: он служит для защиты потребителя от поражения электрическим током при пробое одной из фаз на корпус.

Питание катушки пускателя осуществляется через фазы L1 и L2. L1 присоединена напрямую, а L2 через кнопку «стоп» — 2, «пуск» — 6, кнопку теплового реле — 4, которые соединены последовательно между собой.

Магнитный пускатель. Как устроен, для чего нужен, как он работает!?Магнитный пускатель. Как устроен, для чего нужен, как он работает!?

При нажатии кнопки «пуск» — 6, через кнопку 4 теплового реле, напряжение L2 поступает на катушку 5. За этим следует втягивание сердечника и замыкание контактной группы 7 на нагрузку электродвигателя М, вследствие чего подаётся электрический ток, соответствующий напряжению 380 В.

Схемы управления магнитным пускателемСхемы управления магнитным пускателем

При выключении кнопки «пуск» эта цепь не прерывается, и ток проходит через подвижный блок — 3, который замыкается при втягивании сердечника. В случае аварии срабатывается тепловое реле 1, контакт 4 разрывается и отключается катушка. Возвратные пружины возвращают сердечник в первоначальное положение. С аварийного участка снимается напряжение при размыкании контактной группы.

Монтажные схемы и маркировка электрических цепейМонтажные схемы и маркировка электрических цепей

Схема взаимоблокировки

Обычно эта схема применяется с двумя пускателями в паре для включения реверса двигателя или, к примеру, для ограничения работы одной функции, пока включена другая.

Питание на цепь управления подается на нормально замкнутый контакт кнопки “стоп” (КнС). Затем происходит разветвление на нормально разомкнутые контакты КнП “право” и КнП “лево”. Причем питание приходит на нормально разомкнутый контакт КнП “право” через нормально замкнутый контакт КнП “лево”. И наоборот. Сделано это во избежание одновременного включения обоих пускателей, как защита от случайных нажатий. Если пускатели включатся одновременно, то так как реверс работает из-за смены двух проводов, местами произойдет короткое замыкание, которое нанесет существенный вред контактным группам.

Затем провод, который подходит к нормально разомкнутому контакту КнП “право”, идет на вспомогательный нормально разомкнутый контакт пускателя. Затем с другой стороны этого пускателя подводится выход с КнП “право” и устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропускается через нормально замкнутый вспомогательный контакт второго пускателя. Делается это для перестраховки, чтобы исключить возможность одновременного включения пускателей. Питание второго пускателя устроено аналогичным образом. Прежде чем прийти на нормально разомкнутый контакт КнП “лево”, он пропущен через нормально замкнутый контакт КнП “право”. Затем похожим образом он подключается ко второму пускателю. С одной стороны нормально разомкнутой контактной группы подводится провод, идущий до КнП “лево”, а с противоположной стороны — который идет после КнП “лево”. Устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропущен через нормально замкнутый контакт первого пускателя.

В заключение можем сказать, что методов использования пускателей великое множество. Мы привели самые широко распространенные, которые используются на производствах, а также могут быть полезны в быту. В любом случае, как бы вы ни использовали устройство контактора, магнитного пускателя, перед покупкой следует рассчитать ток, который будет проходить через его силовые контакты, установить рабочее напряжение катушки, род тока. Также стоит предусмотреть пыле- и влагозащиту пускателя от вредных факторов окружающей среды. Обязательно необходимо осматривать пускатели планово и внепланово, когда оборудование, которое он питает, пришло в негодность. Иногда именно пускатель является причиной поломки оборудования.

Источник

Особенности эксплуатации

Надежная работа коммутирующих устройств во многом зависит от соблюдения правил эксплуатации. Поэтому, используя контакторы и магнитные пускатели, следует их внимательно изучить и соблюдать во время работы.

Наиболее важными требованиями являются следующие:

  • Перед тем как устанавливать контактор, необходимо очистить рабочие поверхности от смазки. Проверить правильность регулировок, состояние электрических соединений.
  • В процессе работы необходимо проводить регулярные проверки технического состояния контактных групп. Эта процедура должна выполняться через каждые 50 тысяч срабатываний или одного аварийного отключения тока.
  • При зачистке поверхностей контактов обязательно должна сохраняться их первоначальная форма.
  • Разрывные контакты располагаются правильно относительно друг друга. Проверка расположения осуществляется с помощью копировальной бумаги.
  • При наличии у контакторов нескольких полюсов, проверяется состояние контактов при их одновременном замыкании.
  • Обязательно проверяется механическая блокировка, которая должна всегда быть в исправном состоянии.
  • Во время работы следует постоянно следить за размерами зазора между контактами. Они подлежат обязательной замене при уменьшении начальной толщины на 50%, а при наличии накладок – на 80%.

Принцип работы магнитного пускателя

Основное назначение магнитного пускателя, замыкать (включать) или размыкать (выключать) электропитание электроустановки. Большая мощность электроустановки, является причиной больших пусковых токов. Большие токи не позволяют использовать простые механические коммутационные устройства (выключатели, рубильники) их заменяют магнитные пускатели.

Общий принцип работы магнитного пускателя не сложен. Есть электрическая цепь, которую нужно замкнуть или разомкнуть. В пускателе есть две группы контактов: одни контакты подвижные, вторые не подвижные. Подвижные контакты пускателя замыкаются при движении якоря к сердечнику. Сердечник запитывается отдельной цепью, а активация якоря происходит при помощи кнопки включения, установленной в цепи пускателя. Нажимаем кнопку «Пуск», якорь втягивается, питание подается на электроустановку. Нажимам кнопку «Стоп», питание с сердечника якоря снимается, оно размыкается и электроустановка обесточена.

Сразу стоит заметить, что сам по себе пускатель (контактор) не является функционально независимым устройством, например, как УЗО. Контактор, должен входить в схему, составными частями которой будут: сам контактор, спаренные кнопки управления (кнопка «Старт» и кнопка «Стоп»). Кроме этого, для защиты электродвигателя от перегрузок по току, в цепь пускателя устанавливается тепловое реле.

Магнитный пускатель — для чего он нужен и как его подключать

Чтобы понять, как подключить магнитный пускатель, следует разобраться в принципе его работы. Он прост и полностью идентичен тому, по которому работает любое реле.

Главная задача магнитного пускателя — это дистанционное подключение мощной нагрузки, которое может производиться как в ручном режиме, так и в ходе алгоритмической работы промышленной автоматизированной установки.

Основными составляющими магнитного пускателя являются индуктивная катушка, создающая магнитное поле, якорь, связанный механически с одной из контактных групп, и еще одна пара контактов.

Катушка индуктивности включается в цепь управления, состоящую из последовательно включенных кнопок «Стоп» с нормально замкнутыми контактами и «Пуск» с нормально разомкнутыми. Параллельно кнопке «Пуск» включается еще одна контактная пара, которая замыкается одновременно с подключением нагрузки.

Магнитный пускатель работает следующим образом: при нажатии «Пуска» замыкается электрическая цепь, ток проходит через замкнутые контакты этой кнопки и кнопки «Стоп» (ведь они нормально замкнутые), что означает — пока не нажмут на эту кнопку, цепь не разомкнется. При прохождении электрического тока по катушке в ней возникает магнитное поле, притягивающее якорь, который, в свою очередь, соединяет контакты — всего их четыре пары. Три из них основные и предназначены для включения трехфазной полезной нагрузки, например мощного электродвигателя. Четвертая пара включена параллельно пусковой кнопке, которую после этого можно отпускать, и ток в цепи будет проходить через эти контакты.

Для того чтобы отключить нагрузку, достаточно разомкнуть цепь соленоида. Для этого и предназначена кнопка «Стоп», контактная группа которой в обычном положении замкнута, а размыкается при нажатии. Теперь все происходит в обратном порядке: цепь прерывается, магнитное поле катушки исчезает, происходит размыкание всех контактов — как силовых, так и удерживающего. Кнопку «Стоп» можно отпускать — ток больше по управляющей цепи не пойдет, ведь контакты кнопки «Пуск» в ненажатом положении разомкнуты. Все, магнитный пускатель выключен.

Как правило, катушка магнитного пускателя рассчитана на напряжение 220 Вольт переменного тока с частотой 50-60 Герц. Приборы, в схеме которых используются магнитные катушки или трансформаторы, рассчитанные исключительно на частоту 60 Герц, у нас лучше не использовать — они могут выйти из строя, зато отечественный или европейский магнитный пускатель можно использовать в Америке без ограничений.

Типичная ошибка при монтаже – включение управляющей цепи не между нейтралью и фазой, а между фазами. В этом случае на катушку попадает 380 Вольт вместо 220, и она сгорает.

При всей простоте устройства конструкция магнитного пускателя постоянно совершенствуется. Конструкторские бюро, создающие новые коммутационные устройства, стремятся снизить шум при срабатывании и уменьшить образовывающуюся в момент соединения или разъединения контактов электрическую дугу. Особенно это касается высоковольтных пускателей, рассчитанных на работу с напряжением в тысячу вольт. Так, совместное швейцарско-шведское предприятие Asea Brown Boveri Ltd производит коммутационную аппаратуру для электрических схем с конца девятнадцатого века, ею накоплен огромный опыт в производстве этого оборудования. Магнитный пускатель ABB – то же, что «Роллс-Ройс» среди автомобилей.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют

Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

10 загадочных фотографий, которые шокируют Задолго до появления Интернета и мастеров «Фотошопа» подавляющее большинство сделанных фото были подлинными. Иногда на снимки попадали поистине неверо.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий