Принцип работы магнитного пускателя и его технические характеристики
Centr86.ru

Ремонт бытовой техники

Принцип работы магнитного пускателя и его технические характеристики

Принцип работы магнитного пускателя и его технические характеристики

В статье рассмотрим принцип работы магнитного пускателя и его технические характеристики, разграничим эту группу приборов с контакторами. В статьях Рунета настолько размытые определения, что даже представленная информация уже окажется полезна. Попутно рассмотрим назначение пускателей, объясним, почему в отдельных случаях без них обойтись нельзя. Узнаете массу интересного – не просто перечисление сухих фактов, но одновременно и анализ множества вещей, связанный с темой.

Чем магнитные пускатели отличаются от контакторов

Интересна терминология: почему используется слово «магнитный». Причина проста – внутри непременно стоит катушка магнитного пускателя, позволяющая выполнить быстрый и безошибочный старт. Причём производится это не движением руки, а при помощи импульса тока, что делает возможным создание дистанционных устройств управления. Везде присутствуют катушки, чем же отличаются контакторы и магнитные пускатели? Рассмотрим вначале причины, вызывающие необходимость в принятии защитных мер:

Двигатель считается сложным механизмом, а на практике – вдобавок дорогим. Следовательно, требуется бережно обращаться с оборудованием, чтобы не тратить лишних денег. Налицо первая причина. При традиционном прямом пуске развивается большой крутящий момент, но одновременно резкие толчки не всегда подходят для указанного типа устройств. К примеру, применительно к насосам способен образоваться гидравлический удар, что потенциально приводит к выходу клапанов из строя.

Любой бытовой водонагреватель должен эксплуатироваться бок о бок с защитой от подобных перегрузок. Частично удар способен принять гидроаккумулятор. Но скачки все равно вредят защитной эмали. В результате – трещины, в перспективе – разрушение защитного покрытия. Вредит слишком резкий пуск и двигателю. Отдельные детали быстрее приходят в негодность. Таким образом, магнитный пускатель признаётся необходимым сопровождением для дорогого оборудования.

  • Токопотребление и перегрузка

На старте асинхронный двигатель потребляет чрезвычайно большой ток в сети 220 В, ничего не поделаешь. На заводе обычно подобных двигателей в избытке, а лишние помехи по шине питания не нужны. Добавочная веская причина: возможность одновременного запуска нескольких устройств, что в перспективе грозит перегрузкой электропроводки и срабатыванием систем защиты. В части окажутся ложными, но повреждение изоляции кабелей не приветствуется, замена их – долгий и сложный процесс, не говоря уже о цене. Пусковой ток возможно снижать. Рассматриваемый класс устройств это и делает.

Схема магнитного пускателя с реверсивной возможностью

  • Многофункциональность

Одновременно магнитные пускатели представляют ряд других функций. К примеру, реверс. При необходимости изменением коммутации обмоток реверсивный магнитный пускатель меняет направление вращения вала на противоположное. Внутри стоит схема предохранения от одновременного включения обеих цепей. В результате магнитный пускатель позволяет выполнить процесс реверса безболезненно. Известны прочие специфические особенности, которые рассмотрим ниже. Избранные модели прекращают питание при исчезновении одной фазы или даже контролируют перекосы напряжения.

Из сказанного понятно, что контактор просто замыкает и размыкает цепь, тогда как магнитные пускатели одновременно выполняют дополнительные функции по защите либо снижению пускового тока. Вывод: контактор территориально входит в состав пускателя и выполняет приблизительно аналогичные функции (не всегда) совместно с другим оборудованием.

Как устроены магнитные пускатели, разновидности

Основной исполнительной частью магнитного пускателя считается контактор. Это катушка с частично подвижным сердечником. За счёт возникающих магнитных полей в нужный момент контактор срабатывает под действием напряжения. В ход идёт магнитная индукция, и чтобы не получилось, как в электрической плитке, сердечник состоит из множества тонких пластин. Используется специальная электротехническая сталь. Этим обеспечивается разбиение объёма сердечника на части. Меж пластинами применяется лаковая изоляция.

В результате вихревые токи по толще материала не наводятся, снижаются потери. Вдобавок к общей части прилагается целый сонм оборудования. Но прежде, нежели описать упомянутую груду, рассмотрим, как проводится запуск электродвигателя, исключающий перегрузку сети.

Перекоммутация типа объединения

Первой методикой станет перекоммутация типа объединения обмоток со звезды на треугольник. Первый используется в период запуска, а второй – когда двигатель разгонится. Эффект снижения пускового тока достигается за счёт изменения напряжения, приложенного к обмоткам. В первом случае это 220 В (разница между фазой и нейтралью), во втором – 380 В (линейное напряжение сети). В результате подобного оборота мощность понижается, что закономерно вызывает меньший пусковой момент, ток пуска падает. Когда вал наберёт обороты, магнитный пускатель перекоммутирует обмотки на треугольник, оборудование выйдет на режим. В этом случае реле внутри два. Причём сконструированных так, чтобы одновременно не замкнуться (этим блокируется возникновение аварийной ситуации на линии). Внешнее питание подходит лишь к реле, отвечающему за включение треугольника.

Изменение питающего напряжения

Часто регулировка пускового тока производится вариациями амплитуды питающего напряжения. Смысл идентичный рассмотренному. Требуется снизить величину питающего напряжения, потом упадёт и мощность. Обмоткам без разницы, за счёт чего происходят изменения. В результате простейшие магнитные пускатели выполняются на потенциометрах, а более сложные включают в состав тиристорные ключи. В первом случае образуется резистивный делитель, на котором падает часть напряжения. Отсюда прибор греется сильнее, зато конструкция предельно простая. Более продвинутые схемы на ключах требуют сложной организации. В литературе их иногда называют полупроводниковыми магнитными пускателями.

Изменение частоты

Принцип действия магнитного пускателя основывается порой на изменении частоты. Подобный метод управления подходит не всем двигателям. Требуется тип с короткозамкнутый ротором. Правда, большая часть оборудования сюда и относится. С уменьшением частоты уменьшением качество захвата полей растёт, скорость вращения вала ниже. В результате достигается нужный эффект – надёжный старт (без срыва) в сочетании с понижением тока. Реализация схемы требует присутствия инвертора. Входное напряжение вначале выпрямляется, а потом снижается частота. В случае сложных электронных инверторов становится возможным постепенно довести параметры до нужного уровня.

Автотрансформатор

Пуск через автотрансформатор часто применяется для снижения начального тока асинхронных двигателей. Обычно процесс проходит ряд этапов, в течение которых последовательно задействуются разные выводы (это причина применения непосредственно автотрансформаторов, в результате вдвое снижается число переключаемых контактов). Напряжение ступенями растёт постепенно, пока оборудование не включается в сеть напрямую.

К приведённым выше способам дадим пояснения. К примеру, как работает магнитный пускатель 380В с повышенным напряжением? Суть в том, что при включении звездой возможно использовать вольтаж приблизительно в корень из трёх раз больший, нежели номинальный. Разумеется, запрещается включать обмотки треугольником. А сделать наоборот – уменьшить питание в корень из трёх раз – не получится, произойдёт падение мощности.

За счёт описанного принципа работают устройства на автотрансформаторах и делители на потенциометрах (реостатах). Рассмотрим управление магнитными пускателями с точки зрения плюсов и минусов:

  1. Включение напрямую используется чаще. В этом случае получается наибольший крутящий момент на старте, но одновременно возникает скачок тока, до 10 раз превышающий номинал. Вдобавок оборудование подвергается наибольшему риску перегрузки.
  2. Коммутация соединений с звезды на треугольник убирает первый и второй недостатки прямого пуска, но обзаводится другими. Во-первых, на треть падает начальный крутящий момент, во-вторых, невозможно таким образом обеспечить надёжную работу устройств со слишком малой нагрузкой (к примеру, холостой ход небольшого мотора). Сверхток вырастет лавинообразно, и эффект применения устройства нивелируется.
  3. Случай с потенциометром характеризуется сходными моментами: возникают скачки тока при смене номинала сопротивлений. Это устранимо, если применяется плавный магнитный пускатель (см. описание прибора, техническую документацию). Остаётся лишь пониженный пусковой крутящий момент.

Итак, технические характеристики магнитных пускателей во всех случаях характеризуются недостатками. Но для дорогого оборудования этот тип устройств непременно идёт в паре.

Дополнительные опции магнитных пускателей

Согласно определениям стандартов магнитный пускатель предусматривает конкретную защиту, не единственно перегрев. Классификация по ГОСТ 2491 описывает ряд параметров:

  1. Лишённые устройства защиты.
  2. Биметаллическое или иное тепловое реле.
  3. Схема измерения на позисторе (терморезистор).

Пусть написано, что защиты нет, все-таки производится регуляция тока, уже подразумевая более бережное отношение к питающей сети. Помните, защита может быть внутренней (от перегрева двигателя, как в пускозащитном реле холодильника) либо функциональной (снижение тока для предотвращения срабатывания автоматов или прочих предохранительных устройств).

Надеемся, читателям теперь понятно выражение магнитный пускатель. Изложенная информация поможет понять, как производится старт трёхфазного асинхронного двигателя на 220В. В этом случае менять скорость допустимо лишь подачей нужной амплитуды. По этой же причине коммутирующий магнитный пускатель 220В обычно не применяется. Ему просто нечего контролировать. Обмотки постоянно включены по одинаковой схеме. А вот реверс возможно обеспечить, но это новая история.

Из характеристик отметим количество циклов срабатывания. Эта величина магнитного пускателя напрямую определяет срок жизни прибора в большинстве случаев.

Работа магнитного пускателя и его характеристики

Освещение в доме мы включаем обыкновенным выключателем, при этом через него проходит ток небольшой величины. Для включения мощных нагрузок однофазных на 220 Вольт и 3 фазных на 380 Вольт используются специальные коммутирующие электротехнические аппараты— магнитные пускатели. Они позволяют дистанционно при помощи кнопок (можно сделать и от обычного выключателя) включать-выключать мощные нагрузки, например освещение целой улицы или мощный электродвигатель.

В квартирах пускатели не используются, за то довольно часто применяются на производстве, в гаражах на даче для запуска, защиты и реверсирования асинхронных электрических двигателей. Да же из названия понятно, что главное его предназначение заключается в запуске электродвигателей. А кроме того вместе с тепловым реле, магнитный пускатель защищает мотор от ошибочных включений и повреждений в аварийных ситуациях: возникновении перегрузок, нарушении изоляции обмоток, пропадании одной фазы и т. п.

Часто пускатели устанавливаются для включения и выключения не только двигателей, но и других много киловаттных нагрузок- уличное освещение, обогреватели и т. п.

После пропадания электричества он сам отключится и включится только после повторного нажатия кнопки «Пуск». Но если использовать для дома простейшую схему управления при помощи обычного выключателя, тогда во включенном его положении всегда будет срабатывать пускатель. Он работает по принципу реле, только в отличие от него управляет мощными нагрузками до 63 Киловатт, при больших используется контактор. Для автоматизации управления, например уличным освещением можно к контактам катушки подключить управляющие таймеры, датчики движения или освещения.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Основой является электромагнитная система, состоящая из катушки, неподвижной части сердечника и подвижной- якоря, который крепится к изоляционной траверсе с подвижными контактами. К неподвижным контактам при помощи болтовых соединений подключаются с одной стороны провода от электросети, а с другой- к нагрузке.

Для осуществления защиты от ошибочных включений устанавливаются по бокам или сверху над основными- блок контакты, которые например в реверсивной схеме с двумя пускателями при включении одного пускателя, блокируют включение второго. Если включится сразу два, то возникнет межфазное короткое замыкание, потому что изменение направления вращения асинхронного двигателя достигается благодаря замене местами 2 фаз. То есть со стороны подключения электродвигателя между пускателями делаются перемычки с чередованием на одном из них 2 фаз. Так же одна пара блок контактов необходима для удержания во включенном состоянии пускателя после отпускания кнопки «Пуск». Подробно схему подключения Мы рассмотрим в следующей статье.

Принцип работы пускателя довольно прост. Для включения необходимо подать рабочее напряжение на катушку. Она при включении потребляет по цепи управления очень маленький ток, их мощность находится в пределах от 10 до 80 Ватт, в зависимости от величины.

При включении катушка намагничивает сердечник и происходит втягивание якоря, который при этом замыкает главные и вспомогательные контакты. Цепь замыкается и электрический ток начинает протекать через подключенную нагрузку.

Для отключения необходимо обесточить катушку, и возвратная пружина возвращает якорь на место- блок и главные контакты размыкаются.

Между пускателем и 3 фазным асинхронным двигателем устанавливается тепловое реле, которое защищает его то токов перегрузки во внештатных ситуациях.

Внимание, тепловое реле не защищает от коротких замыканий, поэтому требуется установка перед пускателем необходимой величины автоматического выключателя.

Принцип работы теплового реле прост— оно подбирается под определенный рабочий ток двигателя, при превышении его предела происходит нагревание и размыкание биметаллических контактов, которые размыкают цепь управления с отключением пускателя. Схема подключения будет рассмотрена в следующей статье.

Технические характеристики магнитных пускателей.

Основные технические характеристики можно узнать из условного обозначения, состоящего чаще всего из трех букв и четырех цифр . Например, ПМЛ-Х Х Х Х:

      1. Первые две буквы обозначают- пускатель магнитный.
      2. Третья буква указывает на серию или тип пускателя. Бывают ПМЛ, ПМЕ, ПМУ, ПМА…
      3. Первая после букв цифра указывает на величину пускателя по номинальному току:
        Величина, первая цифра 1 2 3 4 5 6 7
        Номинальный ток 10 или 16 А 25 А 40 А 63 или 80 А 125 А 160 А 250 А
      4. Вторая цифра — наличие тепловой защиты и характеристику работы электродвигателя.
        1 2 3 4 5
        Реверсивный да да да
        С тепловым реле да да да
        Электрическая блокировка есть есть
        Механическая блокировка есть есть
      5. Третья цифра указывает на наличие кнопок и степень защиты.
        1 2 3 4
        В корпусе да да да да
        С кнопками «пуск» и «стоп» да да
        Класс защищенности IP00 IP54 IP54 IP54 IP40
        Сигнальные лампы есть

      IP54- брызго- и пылезащитный корпус, IP40- только пылезащитный корпус.

    1. Четвертая цифра — количество контактов вспомогательной цепи.
      1 2 3 4
      Количество замкнутых контактов 1 2 3 3 5
      Количество разомкнутых контактов 1 2 3 1 1

При покупке обращайте и на другие параметры:

  • Самый важный параметр- это рабочее напряжение катушки оно может быть как переменным 24, 36, 42, 110, 220 ил 380 Вольт, так и постоянным. Для домашнего хозяйства берите с катушкой на переменное напряжение величиной 380 Вольт для подключения 3 фазных электромоторов, и на 220 В- для подключения других нагрузок. Будьте внимательны всегда проверяйте величину напряжения только на корпусе самой катушки, а не пускателя.
  • Не менее важно обратить на тип крепления— под болты или на Din рейку.
  • Класс износостойкости обозначается буквами «А» (3 мл. рабочих циклов), «Б» (1.5 мл. циклов) и «В» (300 тыс. циклов).
  • Рабочее напряжение коммутации главных контактов- 380 или 660 Вольт.
  • Ток теплового реле. Должен соответствовать мощности электрического двигателя. Для других устройств нет необходимости в установке теплового реле.

Предлагаю в сводной таблице ознакомиться с основными характеристиками самых распространенных пускателей серии ПМЛ.

Есть еще целый ряд не существенных параметров- потребляемый ток катушки, максимальный ток вспомогательных контактов. На них не стоит обращать внимание при покупке.

Назначение, устройство и работа магнитного пускателя.

11 Фев 2014г | Раздел: Электрика

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!

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Магнитный пускатель, или электромагнитный контактор, это коммутационный аппарат, коммутирующий мощные потоки постоянного и переменного тока. Его роль — систематическое включение и отключение источников электричества.

Назначение и устройство

Магнитные пускатели встраиваются в электрические цепи для удаленного пуска, остановки и обеспечения защиты электрооборудования, электродвигателей. В основе работы лежит использование принципа действия электромагнитной индукции.

Основой конструкции являются тепловое реле и контактор, объединенные в одно устройство. Такое устройство способно работать в том числе и в трехфазной сети.

Подобные устройства постепенно вытесняются с рынка контакторами. Они по своим конструктивным и техническим характеристикам ничем не отличаются от пускателей, и различить их возможно только по названию.

Между собой они отличаются напряжением питания магнитной катушки. Оно бывает 24, 36, 42, 110, 220, 380 Вт переменного тока. Устройства выпускают с катушкой для постоянного тока. Их использование в сети переменного тока тоже возможно, для чего нужен выпрямитель.

Конструкцию пускателя принято делить на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части находится подвижная система контактов, совмещенная с дугогасительной камерой. Также здесь размещается подвижная часть электромагнита, механически соединенная с силовыми контактами. Все это составляет подвижную контактную схему.

В нижней части находится катушка, вторая половина электромагнита и возвратная пружина. Возвратная пружина возвращает верхнюю половину в первоначальное состояние после обесточивания катушки. Так происходит разрыв контактов пускателя.

  1. Нормально замкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается постоянно, отключение происходит только после срабатывания пускателя.
  2. Нормально разомкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается, пока работает пускатель.

Наиболее часто встречается второй вариант.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя основывается на явлении электромагнитной индукции. Если через катушку ток не проходит, значит, магнитное поле в ней отсутствует. Это приводит к тому, что пружина механически отталкивает подвижные контакты. Как только питание катушки восстановлено, в ней возникают магнитные потоки, сжимающие пружину и притягивающие якорь к неподвижно закрепленной части магнитопровода.

Так как работает пускатель только под воздействием электромагнитной индукции, размыкание контактов происходит при перебоях с электричеством и при снижении напряжения в сети больше чем на 60% от номинального показателя. Когда напряжение вновь восстановлено, контактор не включается самостоятельно. Для его активации потребуется нажатие кнопки «Пуск».

При необходимости изменения направления вращения асинхронного двигателя применяются реверсивные устройства. Реверс происходит благодаря 2 контакторам, активирующимся по очереди. При одномоментном включении контакторов происходит короткое замыкание. Для исключения таких ситуаций в конструкцию входит специальная блокировка.

Разновидности и типы

Пускатели, изготавливаемые по российским стандартам, разделяют на 7 групп в зависимости от номинальной нагрузки. Нулевая группа выдерживает нагрузку в 6,3 A, седьмая группа — 160 A.

Об этом необходимо помнить при выборе магнитных пускателей.

Классификация зарубежных аналогов может отличаться от принятой в России.

Необходимо руководствоваться типом исполнения:

  1. Открытые. Подходят для установки в закрытых шкафах или местах, изолированных от пыли.
  2. Закрытые. Устанавливаются отдельно, в помещениях без пыли.
  3. Пылебрызгонепроницаемые. Возможна установка в любом месте, в том числе и вне помещений. Основное условие — установка козырька, защищающего от солнечных лучей и дождя.

По типам пускатель электромагнитный можно подобрать по следующим параметрам:

  1. Стандартные версии, в которых подается напряжение на пускатель с дальнейшим притягиванием сердечника и активацией контактов. В этом случае в зависимости от того, нормально замкнутый или нормально разомкнутый это пускатель, происходит включение либо отключение электрооборудования.
  2. Реверсивные модификации. Такое устройство представляет собой реверс с электромагнитами. Такая конструкция позволяет исключить одновременное включение 2 устройств.

В маркировке магнитного пускателя зашифрованы его технические характеристики. Обозначение размещено на корпусе и может содержать следующие значения:

  1. Серия прибора.
  2. Номинальный ток, обозначение которого вписано диапазоном значений.
  3. Наличие и конструкция теплового реле. Существует 7 степеней.
  4. Степень защиты и кнопки управления. Всего существует 6 позиций.
  5. Наличие дополнительных контактов и их разновидности.
  6. Соответствие креплений стандартным монтажным рамкам.
  7. Климатическое соответствие.
  8. Варианты размещения
  9. Износостойкость.

Существует несколько вариантов установки магнитных контакторов в системах управления, начиная с самого простого управления электродвигателями и заканчивая установкой с удержанием кнопки контактов, или реверсов.

Схема подключения на 220 в

Любая электрическая схема подключения содержит 2 цепи, в том числе и для однофазной сети. Первая — силовая, через которую осуществляется подача питания. Вторая — сигнальная. С ее помощью происходит контроль работы устройства.

Соединенные контактор, тепловое реле и кнопки управления составляют единое устройство, которое отмечается как магнитный пускатель на схеме. Он обеспечивает надлежащее функционирование и безопасность электродвигателей при различных режимах функционирования.

Контакты для подключения питания устройства размещаются в верхней части корпуса. Они обозначаются A1 и A2. Так, для 220 В катушки подается 220 В напряжения. Порядок подключения «ноля» и «фазы» роли не играет.

На нижней части корпуса находятся несколько контактов с отметками L1, L2, L3. К ним подключается источник питания для нагрузки. Постоянный он или переменный — не важно, главное — ограничение в 220 В. Снимается напряжение с контактов T1, T2, T3.

Схема подключения на 380 в

Стандартная схема используется в тех случаях, когда необходим запуск двигателя. Управление осуществляется при помощи кнопок «Пуск» и «Стоп». Вместо двигателя через магнитные пускатели может быть подключена любая нагрузка.

В случае питания от трехфазной сети в силовую часть входит:

  1. Трехполюсный автоматический выключатель.
  2. Три пары силовых контактов.
  3. Трехфазный асинхронный электродвигатель.

Цепь управления питается от первой фазы. В нее же включены кнопки «Пуск» и «Стоп», катушка и подключенный параллельно кнопке «Пуск» вспомогательный контакт.

При нажатии на кнопку «Пуск» на катушку попадает первая фаза. После этого пускатель срабатывает, и все контакты замыкаются. Напряжение проходит на нижние силовые контакты и по ним поступает на электродвигатель.

Схема может отличаться в зависимости от номинального напряжения катушки и напряжения используемой питающей сети.

Подключение через кнопочный пост

Схема, подключающая магнитные пускатели через кнопочный пост, предусматривает использование аналогового переходника. Блоки контактов бывают на 3 или 4 выхода. При присоединении необходимо определить направленность катода. Затем через переключатель подсоединяют контакты. Для этого используют триггер двухканального вида.

Если подключать устройство с автоматическими переключателями, то для них используют электронный регулятор. Блоки при этом могут находиться на контроллере. Чаще всего встречаются устройства с широкополосными разъемами.

Магнитный пускатель устройство и принцип работы

На заре электротехники коммутация трехфазных электродвигателей осуществлялась с помощью ручных рубильников. Они не обеспечивали в должной мере электробезопасность и требовали соединения с пультом управления с помощью силовых линий. Дальнейшее развитие коммутационных процессов привело к изобретению магнитного пускателя, лишенного недостатков обычного рубильника. Данное устройство дало возможность дистанционного включения нагрузки и автоматического управления рабочими процессами оборудования.

Виды магнитных пускателей

Сам магнитный пускатель имеет довольно простое устройство и принцип работы. Он состоит из двух видов контактов – подвижных и стационарных. Их замыкание вызывает запуск электродвигателя, а размыкание – отключение и остановку. Работа контактов осуществляется под действием магнитного поля.

Основным предназначением магнитных пускателей является дистанционное управление трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Они работают при переменном токе, напряжением 380 и 660 вольт, с частотой 50 Гц. В число основных операций входят пуск, остановка и реверсирование.

Дополнительно, магнитные пускатели в совокупности с тепловыми реле, защищают управляемые электродвигатели от возможных перегрузок с недопустимой продолжительностью. В некоторых конструкциях пускателей имеются ограничители перенапряжений, используемые в полупроводниковых системах управления.

В соответствии со схемой включения нагрузки могут быть реверсивными и нереверсивными. Классификация по размещению предполагает магнитные пускатели следующих типов:

  • Открытого исполнения. Устанавливаются в закрытых шкафах, на панелях, и прочих местах, куда не может попасть пыль, влага и посторонние предметы.
  • Защищенного исполнения. Монтируются внутри помещений с низким содержанием пыли в окружающей среде. Исключается попадание воды на оболочку устройства.
  • Пылебрызгонепроницаемого исполнения. Устанавливаются внутри помещений и снаружи под навесами, защищающими от дождя и солнечных лучей.

Дополнительная классификация пускателей осуществляется по следующим признакам:

  • Кнопочный пост на корпусе прибора. Нереверсивные пускатели оборудованы кнопками ПУСК и СТОП, а реверсивные устройства имеют кнопки ПУСК ВПЕРЕД, ПУСК НАЗАД и СТОП. На некоторых моделях в корпусе монтируется сигнальная лампа ВКЛЮЧЕНО.
  • Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты. Используются в разных комбинациях, в качестве замыкающих или размыкающих. Они могут быть встроенными или оборудоваться как отдельная приставка. Некоторые дополнительные контакты могут использоваться в качестве составной части общей схемы пускателя. Например, в реверсивных устройствах с их помощью осуществляется электрическая блокировка.
  • Ток и напряжение втягивающей катушки.
  • Наличие в схеме теплового реле. Его основной характеристикой является номинальный ток несрабатывания на средних установках. Регулировка тока несрабатывания выполняется в допустимых пределах +15% от номинала.

Отдельные виды магнитных пускателей могут быть укомплектованы ограничителями перенапряжения и другими видами установочных изделий

Устройство магнитного пускателя

Конструкция магнитного пускателя условно разделяется на верхнюю и нижнюю части. Вверху располагается подвижная система контактов совместно с дугогасительной камерой. Здесь же находится и подвижная половинка электромагнита, имеющая механическую связь с силовыми контактами, входящими в подвижную контактную систему.

В нижней части устройства расположена катушка, возвратная пружина и вторая часть электромагнита. Основной функцией возвратной пружины является возврат верхней половинки в исходное положение после того как прекращается подача питания на катушку. Таким образом, происходит разрыв силовых контактов пускателя.

В конструкцию обеих половинок электромагнита входят Ш-образные пластины, для изготовления которых использована электромагнитная сталь. В качестве обмотки применяется медный провод с определенным количеством витков, рассчитанных на работу с определенным питающим напряжением, значением 24, 36, 110, 220 и 380 В. Подача напряжения приводит к появлению в катушке магнитного поля. В результате, обе половинки стремятся соединиться, что приводит к образованию замкнутого контура. При отключении питания, магнитное поле исчезает, и верхняя часть возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя заложен уже в его названии. Он срабатывает как электромагнит, когда электрический ток проходит по обмотке катушки. После срабатывания силовых контактов, происходит запуск электродвигателя.

Общая конструкция устройства включает в себя основную часть, закрепленную стационарно и подвижный якорь, передвигающийся по направляющим. В самом упрощенном виде пускатель является единой кнопкой, корпус которой оборудован клеммами для подключения силовых цепей и стационарных контактов.

Подвижная часть оборудована контактным мостиком, обеспечивающим двойной разрыв силовой цепи, чтобы отключить питание нагрузки. Кроме того, эта деталь предназначена для надежного электрического соединения проводов входа и выхода, когда схема включается в работу. Проверить работу системы можно вручную. Для этого нужно надавить на якорь и ощутить усилие от сжатия пружин. Именно это усилие должно преодолеваться магнитным полем. Когда якорь отпускается, контакты отбрасываются пружинами в отключенное положение.

В процессе работы такое ручное управление не применяется, оно необходимо только для проверок. Фактически используется только дистанционная коммутация под действием электромагнитного поля. Само поле возникает в катушке под влиянием электротока, проходящего через ее витки. Прохождение тока значительно улучшается за счет шихтованного стального магнитопровода, разделенного на две части.

При отсутствии электрического тока, магнитное поле вокруг катушки тоже исчезает. Это приводит к отбрасыванию якоря вверх за счет энергии пружин. Когда ток вновь начинает проходить по обмотке, возникают магнитные силы, обеспечивающие движение якоря вниз.

Нижнее положение якоря оказывает влияние на работу всего устройства. В этом положении контакты должны надежно соединяться между собой. В случае ослабления возможно подгорание контактов, чрезмерный нагрев и последующее отгорание проводов.

Монтаж и подключение электромагнитного пускателя

Для обеспечения дальнейшей надежной работы магнитных пускателей, монтаж этих устройств рекомендуется выполнять на ровной поверхности, закрепленной жестко, в вертикальном положении. Установка пускателей с тепловыми реле должна производиться в условиях минимальной разности температур окружающего воздуха.

Неправильная установка может привести к ложным срабатываниям. Поэтому следует избегать мест, подверженных вибрации, сильным толчкам и ударам. Например, электромагнитные устройства с номинальным током свыше 150 А во время включения создают заметные сотрясения и удары.

Тепловые реле могут подвергаться дополнительному нагреву от других источников тепла. Это оказывает отрицательное влияние на всю работу данных устройств. Поэтому их нельзя размещать рядом с аппаратурой теплового действия или в тех частях шкафов, которые более всего подвержены нагреву.

Когда с контактным зажимом пускателя соединяется один проводник, его конец загибается в кольцо или П-образно. Такой способ соединения предотвращает перекос пружинных шайб, установленных в зажиме. Если же к зажиму подключаются сразу два проводника с примерно одинаковым сечением, их концы должны иметь прямую форму и располагаться по обеим сторонам от зажимного винта.

До того, как подключать медные провода, их концы необходимо залудить. В многожильных проводах концы перед лужением предварительно скручиваются. Концы проводов из алюминия зачищаются мелким надфилем, после чего покрываются техническим вазелином или специальной пастой. Смазка контактов и подвижных частей устройства не допускается.

Перед пуском необходимо осмотреть магнитный пускатель снаружи и проверить исправность всех его частей. Все подвижные элементы должны свободно двигаться от руки. Сверить все электрические соединения со схемой.

Уход за магнитным пускателем

Для того чтобы правильно ухаживать за магнитным пускателем, необходимо хорошо знать возможные неисправности этого устройства. Как правило, это повышенная температура деталей и сильное гудение прибора.

Повышенная температура в первую очередь связана с межвитковыми замыканиями катушки. В подобных случаях требуется ее замена. Кроме того, излишний нагрев может произойти в связи с повышением напряжения сети выше номинального, а также при перегрузках, слабых контактных соединениях и недопустимом износе контактов.

Чрезмерное гудение устройства может происходить по целому ряду причин. Среди них в первую очередь следует отметить неплотное прилегание якоря к сердечнику, в результате загрязнения поверхностей или их повреждения. Другой серьезной причиной становится заедание подвижных частей, а также снижение напряжения в сети более чем на 15% от номинала.

Для того чтобы избежать подобных неисправностей, требуется своевременный уход. В целом, магнитный пускатель не требует каких-либо дорогостоящих мероприятий. Прежде всего, нужно не допускать попадания внутрь прибора грязи, пыли и влаги. Нужно регулярно проверять состояние контактов и плотность зажимов. Существует определенный перечень мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту, выполняемый специалистами-электротехниками.

Магнитный пускатель: принцип действия

Контакторы и магнитные пускатели: сходства и различия

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя

Подключение магнитного пускателя

Схема подключения магнитного пускателя

Схема реверса электродвигателя с магнитным пускателем

Читать еще:  Выбор посудомоечной машины по параметрам
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector