Рассматривать эту тему нужно с 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.
Магнитный пускатель можно разделить на две части: верхнюю и нижнюю. В нижней части расположена катушка и неподвижная часть магнитопровода, клеммы выводов катушки.
Общий вид старого пускателя изображен выше. 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 контакторов 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 нибудь 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.
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.
«Вперед»;
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:
Фаза на «СТОП»;
К кнопке «ПУСК»;
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.
Пускатель магнитный (далее ПМ) – аппарат коммутации, являющийся одним и элементов магнитных контакторов, коммутирующий высокие нагрузки различных величин, а также применяется в электрических цепях с регулярным включением и выключением тока.
Основной задачей ПМ называется запуск, приостановка и реверс трехфазовых асинхронных механизмов. Очень часто такого рода устройства применяются в замкнутых электрических схемах для управления на расстоянии. Примеры:
- компрессорные устройства;
- теплопечи;
- кондиционеры;
- конвейерные ленты различного назначения.
Можно смело констатировать, что сфера применения магнитного контактора – очень широкая.
Принцип работы, устройство магнитного пускателя
Суть достаточно проста и понятна:
- На обмотку контактора подается питаемое напряжение.
- Сама обмотка возбуждает намагничиваемое поле, которое втягивает во внутреннее пространство металлический сердечник с закрепленными на нем рабочими электрическими контактами.
- Замыкание контактов, после этого в замкнутой электрической цепи возникает ток. Управление прибором производится контролерами:«вперед»,«назад»,«пуск»,«стоп».
Операционные контролеры работают по принципу концевика, тем самым обеспечивая надлежащее управление работы механизма.
ПМ имеет две основные части:
- Контактный блок (КБ). Работает зачастую по схемам, где необходимо применить вспомогательные контакты, примеры: реверс электрического электромотора, подключения при помощи пускателя дополнительного оборудования, рабочая сигнализация. Контактный блок (дополнение с контактными выходами) – необходим, для расширения числа электрических контактов.
- Магнитный пускатель (МП).
Блок контактов имеет встроенный набор электроконтактов. Этот системный комплекс позволяет соединять конструкцию с самим пускателем и образовывать один цельный модуль.
Как правильно подключить контактный блок?
Установка данного блока происходит на верхней части контактора, где имеются специальный разъемы с зацепами.
Рабочая схема имеет в наличии две пары замкнутых контактов, а также две пары коннекторов разомкнутых.
Нормально разомкнутый контакт (NO) – при неработающем состоянии всегда находится в разомкнутом положении (пара 1-2). Следовательно, для прохождения по нему тока, необходимо его замыкание.
Нормальный замкнутый контакт (NC) – его нерабочее положение является замкнутость коннекторов (пара 3-4). В данной ситуации при размыкании контакта, через магнитный пускатель ток будет отсутствовать.
ПМ представляет собой конструкцию, состоящую из двух базовых фрагментов:
- верхняя;
- нижняя.
Верхняя часть – движущаяся контактирующая система, камера дугогасительная и двигающийся элемент магнита электрического, связанный с коннекторами подвижной областью механизма.
Нижняя часть – являет собой обмотку, пружину возвратную и второй фрагмент корпуса магнита.
Роль пружины заключается в возврате исходного положения верхней области устройства, таким образом при отсутствии контакта магнитного коннектора, ток в обмотке отсутствует.
Разновидности МП
Существует большая разновидность пускателей. Данный раздел расскажет о магнитных пускателях шахтных и рудничных.
Шахтные – применяются для запуска механизмов с реверсом, соблюдая безопасную дистанцию. Также основными задачами такого приспособления являются:
- нейтрализация короткого замыкания;
- перегрузка механизма трехфазного двигателя;
- заклинивание мотора.
Шахтные контакторы зачастую используют сети трехфазного переменного тока с промышленной частотой (50 Hz) и величиной напряжения 380 – 650 V. Нейтраль электрических преобразователей создают изолированной для безопасной работы в условиях угольных шахт, а также во избежание воздействия фрагментов угольной пыли и опасных газов.
Основные возможности:
- реверсивный магнитный пускатель осуществляет запуск электродвигателя;
- задействование ПМ вакуумного;
- достаточно большой диапазон используемых мощностей.
Сам пускатель представляет совокупность электроаппаратов, сконструированных и подключаемых во взрывонепроницаемом корпусе. Защитная оболочка имеет несколько блоков, которыми разделены между собой коррозионностойкими перегородками.
Верхняя половина корпуса оборудована смотровым окном со светодиодной приборной панелью. При работе в шахтах облегчить процесс позволяет подключение фотореле, оно в свою очередь оптимизирует работу магнитных устройств в условиях слабой освещенности.
Рудничные пускательные механизмы необходимы в работе с трехфазной сетью переменного тока, с напряжением около 800 – 1000 В. Трансформаторная нейтраль аналогично шахтному пускателю, изолирована от воздействия различного рода опасных газов и пыли. Рудничные аппараты имеют набор механизмов, установленных в оболочке, которая защищена от воздействия влаги и содержит основные элементы:
- вводные кабельные приспособления;
- крышка с моментальным ее открытием;
- взрывозащищенную оболочку;
- разъединитель блокировочный.
Корпус, со стороны разъединителя закрывается крышкой с окном, позволяющее наблюдать за разъединительным механизмом. Со стороны крышки, имеется элемент, который блокирует открытие крышки в случае включения разъединителя.
Отличительной чертой устройств данного типа можно назвать изготовление электросистемы в виде 3 блоков:
- защиты;
- управления;
- контакторный.
Схема подключения
Одним из базовых элементов магнитного контактора является кнопка.
Кнопки осуществляют «Пуск», «Назад», «Вперед», «Стоп»
Вышеупомянутые элементы обеспечивают дистанционное управление пускателя.
Кнопка «Стоп» задействует размыкающий контакт, благодаря которому напряжение попадает на схему управления.
Кнопка «Пуск» нужна для того, чтобы контакт замкнулся, через него будет течь ток.
Схема, представленная на рис. 7, показывает стандартный запуск мотора двигателя.
Как подключить магнитный пускатель? Нужно уделить надлежащее внимание вышеупомянутой схеме.
Данная цепь поделена на две части:
- Силовая – питание приходит от переменного источника напряжения (380 V) и подразделяется на три основных фазы:
Силовой блок содержит выключать QF1, несколько силовых выводов: 1L1-2T1, 3L2-4L2, 5L3-6T3 и двигатель «М».
- Цепь управления – получает сигнал с фазы «А». В этой же цепи присутствуют:
- сигнал «стоп» – SB1;
- сигнал «пуск» – SB2;
- обмотки контактора КМ1;
- дополнительный элемент 13НО-14НО.
Схема включение 13НО-14НО осуществляется параллельно SB2.
Запуская QF1 фазы «А», «В», «С» попадают на контакты 1L1, 3L2, 5L3 и переходят в дежурное положение. Поступление фазы «А» на контакт «3» осуществляется через кнопку «Стоп». Элемент 13НО продолжает оставаться в дежурном положении на этих двух контактах. Электрическая цепь готова. Обязательным условием работы с электродвигателями – электрические схемы с тепловым реле, имеющее свойство защиты прибора от токовых перегрузок.
Современные пускатели контакторные, авто-выключатели могут быть размещены в одном щитке на одной DIN-рейке. Система автоматизированного управления (САУ), отвечающая за взаимодействие всех элементов магнитных установок, технологических процессов и контроллеров основана на применении магнитных пускателей.
Приведенная информация данной статьи, позволит с легкостью сконструировать такого рода схему и использовать ее по необходимому назначению.
Видео о подключении магнитного пускателя
Магнитный пускатель это коммутационное устройство для электрических цепей с большими токами. В быту, магнитные пускатели применяются в загородных домах, для дистанционного подключения уличного освещения или станков домашнего мастера, работающие от электродвигателей.
Устройство магнитного пускателя и его работа, банально просты: пружина, дроссель и двигающийся якорь. При появлении тока на дросселе, якорь замыкает контакты пускателя и на установку подается электропитание. Прерываем ток через дроссель, якорь размыкает контакты пускателя, и питание установки отключается. Под установкой понимаем приёмник электрической энергии, которую коммутирует магнитный пускатель (электродвигатель, уличное освещение).
Подключение магнитного пускателя — схема подключения
Есть две принципиально разные схемы подключение магнитного пускателя:
- простая не реверсная схема (пуск и стоп);
- реверсная схема подключения электродвигателя (пуск, вперед, назад).
В простой (не реверсной) схеме подключения, «участвуют» следующие элементы:
- Пускатель магнитный;
- Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором;
- Кнопки пуск и стоп;
- Тепловое реле (необязательно, но желательно для защиты двигателя от токовых перегрузок).
Дополним эту схему, двумя рабочими схемами:
Где применить пускатель в быту
В частном доме, через пускатель нужно подключить все имеющиеся на территории электродвигатели, уличное освещении и мощные бытовые приборы, например, ТЭН. Двигатели, потому что так положено, а уличное освещение, потому что пускатель обеспечит дистанционное, безопасное подключение уличного освещения из любой точки дома. Можно поставить пускатель в щитовой комнате, а кнопки управления (включить, выключить), где удобно.
Подключение магнитного пускателя — пример
Не буду рассказывать про внутреннюю конструкцию пускателя, про дугагосительные камеры и изолирующую траверсу, это есть на видео внизу статьи. Покажу практическое подключение электродвигателя, через магнитный пускатель.
Для работы приготовим:
- Пускатель;
- Реле тепловое;
- Электрический кабель. рассчитываем по мощности электродвигателя;
- Кнопочный пункт на две кнопки в одном корпусе;
- Электродвигатель, установленный по месту.
Пускатель, кнопочный пункт, двигатель Электромонтажные работы установки пускателя магнитного
- От трехфазного (1 на желтой схеме выше), который ставим до пускателя, кабель электропитания подводим к пускателю;
- От вывода пускателя прокладываем кабель к кнопочному пункту;
- От кнопки кабель прокладываем к электродвигателю.
Примечание: В этой статье ограничимся подключением асинхронного двигателя без реверсирования. То есть, только пуск и остановка.
Чтобы осуществить подключение магнитного пускателя по вышепоказанной схеме, нужно найти и понять назначение контактов на пускателе и кнопках. Поэтому, разберем, сначала кнопочный пункт, а потом посмотрим пускатель.
Кнопки (кнопочный пункт) для работы пускателя
Для простого, не реверсивного подключения пускателя нам понадобится кнопочный пункт на две кнопки. Я взял для примера старенькую серию в эбонитовом корпусе.
Кнопки предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи. Для этого в устройстве кнопок есть замкнутые и разомкнутые контакты. Правильно называть, разомкнутые контакты — нормально открытые, а замкнутые контакты – нормально закрытые.
Для правильного подключения важно определить разомкнутые и замкнутые контакты. Обычно они обозначаются цифрами 1-2 и 3-4 соответственно.
Понимаем, что при нажатии на кнопку разомкнутые контакты замыкаются, а разомкнутые замыкаются. Теперь разберемся с клеммами пускателя.
Клеммы пускателя нужные для подключения
Кладем пускатель перед собой и смотрим на него невооруженным взглядом, то есть его не разбираем.
- Вводные клеммы пускателя. Вводные клеммы для подключения фазных проводов:1L1, 2L2, 3L3;
- Дополнительная вводная клемма: 13NO (21NC);
- Выводные клеммы. Клеммы вывода фазных проводов: 4T1, 5T2, 6T3.
- Дополнительная (вспомогательная) выводная клемма: 14NO (22 NC);
В выключенном состоянии контактные пары: 1L1-4T1; 2L2-5T2; 3L3-6T3 разомкнуты. Визуально видим, что траверса (оранжевая пластина посередине прибора) в верхнем положении.
- На пускателе видим контакт А2, это вывод одного контакта дросселя пускателя. Есть пускатели (старые модели) с клеммами А1 и А2 для вывода двух контактов дросселя пускателя.
Клемма А2 катушки пускателя 
Клеммы А1 и А2 катушки пускателя Больше на корпусе никаких контактов нет.
Подключение пускателя с кнопочным пунктом
- Приходящую фазу подключаем на клемму 1L1 пускателя;
- Двигатель подключаем к клеммам 4T1 и рабочему нулю, без пускателя;
- От клеммы 1L1 подключаем шлейфом провод, идущий на контакт 1 кнопки «Пуск»;
- С контакта 2 кнопки «Пуск» пускаем шлейф на контакт 3 кнопки «Стоп»;
- С клеммы 4 кнопки «Стоп» пускаем шлейф на контакт А2 катушки магнитного пускателя (он на корпусе). Если на корпусе есть контакт катушки А1, к нему подключаем ноль;
- С вспомогательных контактов пускателя NO13 и NO14 бросаем провода на клеммы 1-2 кнопки «Пуск»;
- До пускателя, со стороны электропитания, нужно установить автоматический выключатель на фазный (фазные) проводники;
- Параллельно выключателю, до клемм 1L1-3L3 нужно поставить тепловое реле. Она защитит пускатель от перегрузки;
- Подключение закончено. Включаем.
Как срабатывает и работает магнитный пускатель
При включении автоматического выключателя, ток фаз подается на контакты пускателя L и на клемму 1 кнопки пуск.
Для запуска двигателя жмем кнопку «Пуск». Нормально разомкнутые контакты кнопки «Пуск» замыкаются, ток подается на катушку пускателя, она замыкает контактные группы пускателей L-T.
Отпускаем кнопку «Пуск». Если бы не было дополнительных контактов в пускателе, то двигатель остановился. Но дополнительные контакты пускателя NO13 и NO14 замкнулись и при отпускании кнопки «Пуск» остаются замкнутыми. Это не позволяет разомкнуться цепи питания катушки пускателя. Видим, что траверса на корпусе утоплена, слышим характерный щелчок.
При нажатии кнопки «Стоп» происходит элементарное размыкание цепи катушки, и она отжимается — траверса пускателя поднимается, слышим характерный щелчок.
Важно! Важное значение в подключении пускателя играют дополнительные контакты пускателя. Осталось напомнить, что дополнительные контакты, которые подхватывают функции кнопки «Пуск», находятся на пускателе слева от вводных и выводных рабочих контактов и маркируются NO13 и NO14.
В названии этого электротехнического устройства для электроустановок 0,4 кВ заложено сразу два принципиальных действия:
1. срабатывание в качестве электромагнита от прохождения электрического тока по обмотке катушки;
2. запуск в работу электродвигателя силовыми контактами.
Конструктивно любой магнитный пускатель состоит из стационарно закрепленной части и подвижного якоря, перемещающегося по полозьям. Он выделен на картинке синим цветом.
Как работает электромагнитная система
Очень упрощенно пускатель можно представить как одну кнопку, на корпусе которой расположены клеммы с подключенными силовыми цепями и стационарными контактами. На подвижной части смонтирован контактный мостик. Его назначение:
1. обеспечение двойного разрыва силовой цепи для отключения питания электродвигателя;
2. надежное электрическое соединение приходящего и отходящего проводов при включении схемы в работу.
При ручном надавливании на якорь хорошо ощущается усилие сжатия встроенных пружин, которое необходимо преодолеть магнитным силам. При отпускании якоря эти пружины отбрасывают контакты в отключенное положение.
Такой способ ручного управления пускателем при работе схемы не используется, его применяют при проверках. В процессе эксплуатации пускатели управляются только дистанционно за счет действия электромагнитных полей.
С этой целью внутри корпуса размещена обмотка катушки с намотанными на нее витками. Она подключается к источнику напряжения. При пропускании тока через витки вокруг катушки создается магнитный поток. Для улучшения его прохождения создан шихтованный стальной магнитопровод, разрезанный на две части:
стационарно закрепленную в корпусе устройства нижнюю половину;
подвижную, входящую в состав якоря.
В обесточенном состоянии обмотки магнитного поля вокруг катушки нет, якорь отбрасывается энергией пружин от стационарной части вверх. Под действием магнитных сил, возникающих после прохождения электрического тока по обмотке, якорь двигается вниз.
Притянутая к неподвижной части магнитопровода его подвижная половинка создает в комплексе единую конструкцию, обладающую минимальным магнитным сопротивлением. На его величину при эксплуатации влияют:
нарушения наладочных регулировок;
коррозия стальных частей магнитопровода и его крепления;
износ поверхностей;
техническое состояние пружин, их усталость;
дефекты короткозамкнутого витка магнитопровода.
Перемещение якоря внутри корпуса лимитируется двумя пограничными значениями. В нижнем притянутом положении должен быть создан надежный ужим контактной системы. Его ослабления ведут к подгоранию контактов, повышению величины переходного электрического сопротивления, излишнему нагреву и последующему отгоранию проводов.
Возрастание магнитного сопротивления магнитопровода по любой причине проявляется увеличением шума из-за появления вибраций, которые приводят к ослаблению ужима контактной системы и в итоге к отказам в работе магнитного пускателя.
Как работает система силовых контактов
Конструктивно силовые контакты созданы для надежной и длительной эксплуатации. Для этого они:
выполнены из сплавов технического серебра, нанесенных специальными методами на медные перемычки;
созданы с запасом прочности;
изготовлены в форме, обеспечивающей максимальный электрический контакт при включении и хорошо выдерживающие электрическую дугу, возникающую при разрыве нагрузки.
В трехфазных схемах используются магнитные пускатели с тремя силовыми и несколькими дополнительными контактами, повторяющими положение якоря и используемыми в цепях управления двигателем. Все они рисуются на схемах в положении, соответствующем отсутствию тока в катушке и разжатому состоянию пружин.
Управляющие контакты при срабатывании пускателя замыкают (называют «замыкающими») или, наоборот, размыкают цепь. Они в притянутом положении создают площадку в виде точки. Для этого стационарную часть изготавливают плоскостью или сферой (в ответственных узлах), а подвижную — сферой.
Силовые контакты более ответственны, должны выдерживать повышенные нагрузки. Их изготавливают для создания контактной линии, состоящей из множества точек. С этой целью стационарная часть выполняется плоскостью или цилиндром, а подвижная — только цилиндром.
Магнитные пускатели, выпускаемые отечественными производителями, классифицируют по возможностям работы с нагрузками разных мощностей на 7 групп и обозначают по возрастающему значению от нулевой величины с током коммутации до 6,3 ампера включительно и до шестой — (160 А).
Выпускаемые зарубежными производителями пускатели классифицируются по другим критериям.
Электрики, занимающиеся обслуживанием магнитных пускателей и осуществляющие надзор за их работой, обязаны контролировать качество прилегания контактных площадок и их чистоту. Существующее мнение, что “у современных пускателей контакты сделаны надежно и их можно не осматривать” не совсем правильное.
Чистота контактов зависит от многих факторов, включая:
нагрузочный режим;
частоту коммутаций;
условия окружающей среды.
Все они проявляются по-разному на каждом конкретном устройстве. Поэтому за ними необходимо периодически наблюдать и при первых признаках загрязнения отмывать спиртом. Когда же его нет для выполнения подобных работ, то пользуются обыкновенным школьным ластиком, который, отчищая металл, оставляет на внешней поверхности свои крошки, обладающие диэлектрическими свойствами.
Их удаляют протиркой поверхностей тонкими высушенными деревянными палочками из не смолистых сортов деревьев. Лучше всего для этих целей подходят:
Твердые породы древесины при протирке контактов дополнительно полируют обрабатываемые поверхности.
Незначительные выгорания контактных поверхностей убирают самодельными «воронилами». Так на языке электриков называют плоские отрезки прочных металлических пластин (обычно их изготавливают из сломанных ножовочных полотен по металлу), поверхность которых слегка обработана самым мелким наждаком.
Такой инструмент позволяет снимать очень тонкий слой прогоревшего металла и привести контакты в рабочее состояние, сохранить их первоначальную форму. Пользоваться мелкой наждачной бумагой и надфилями для подобных целей нельзя. Можно быстро нарушить сформированную контактную линию. “Наждачка” к тому же засоряет обрабатываемую поверхность абразивными крошками.
Схемы включения электродвигателей магнитными пускателями
Самое простое управление
Такое подключение двигателя можно выполнить по нижеприведенной картинке.
Трехфазное питание ≈380 через силовые контакты К1-с подводится на электродвигатель, температура обмоток которого контролируется тепловым реле kt. Система управления питается от любой фазы и нуля. Вполне допустимо заменить рабочий ноль контуром заземления.
В целях повышения электробезопасности применяют разделительный или понижающий трансформатор ТР1. Его вторичную обмотку заземлять нельзя.
Простейший предохранитель FU защищает схему управления от возможных коротких замыканий. При нажатии оператором на кнопку «Пуск» в цепи управления создается цепь для протекания тока через обмотку пускателя К1, который одновременно замыкает свои силовые контакты К1-с. Сколько времени рабочий жмет на кнопку, столько двигатель и работает. Для удобства человека такие кнопки монтируют курковым механизмом.
Работающий электродвигатель при нажатой кнопке может быть выключен:
снятием питания на распределительном силовом щите;
нажатием кнопки «Стоп»;
работой теплового реле kt при перегреве двигателя;
перегоранием предохранителя.
Подобные схемы применяют там, где по условиям технологии требуется держать руки постоянно на оборудовании и не отвлекаться от производственного процесса. Примером может служить работа с прессом.
Схема с удержанием кнопки контактом пускателя
Добавление в рассмотренную схему всего одного замыкающего контакта пускателя К1-у позволяет ставить кнопку «Пуск» на блокировку этим дополнением и избавляет от ее постоянного нажатия. В остальном схема полностью повторяет предыдущий алгоритм.
Схема с реверсом
Многие привода станков требуют при работе изменять направление вращения ротора двигателя. Делается это сменой фаз чередования силовой цепи — переключением мест подключения двух любых обмоток на отключенном двигателе. На нижеприведенной картинке меняются местами обмотки фаз «В» и «С». Фаза «А» не меняется.
В схему включены уже два магнитных пускателя №1 и №2. Двигатель может вращаться только от одного из них по часовой стрелке или в обратном направлении. Для этого в цепочку управления каждой обмотки К1 и К2 введен размыкающий контакт управления пускателя противоположного вращения. Он блокирует одновременное подключение обоих пускателей.
Для смены направления вращения двигателя оператору необходимо:
нажать кнопку «Стоп». Образованный ей разрыв размыкает цепь управления и прерывает прохождение тока через работающий пускатель. При этом пружины откидывают якорь, а силовые контакты отключают напряжение питание с электродвигателя;
дождаться остановки вращения ротора и нажать кнопку «Пуск» очередного пускателя. Ток потечет через его катушку, кнопка встанет на удержание замыкающим контактом, а цепь обмотки пускателя обратного вращения разорвется размыкающим контактом.
Конструктивные особенности различных моделей
Если раньше магнитные пускатели снабжались силовыми контактами и одним—двумя их повторителями положения на замыкание или размыкание, то современным моделям придают дополнительные конструктивные элементы, за счет которых они обладают бо́льшим количеством возможностей.
Например, комплектные изделия ведущих производителей позволяют выполнять различные функции управления трехфазными электродвигателями, включая реверсирование за счет встраивания в пускатель дополнительного оборудования. Потребителю остается только подключить к приобретенному модулю электродвигатель и провода питания, а сама схема уже смонтирована и налажена под определенные нагрузки.
Перспективным техническим решением считается схема, позволяющая:
раскручивать ротор двигателя до номинальной скорости за счет подключения его обмоток по схеме «звезда»;
включать под нагрузку при переключении на «треугольник».
Корпуса магнитных пускателей могут быть открытыми либо защищены от проникновения пыли и/или влаги специальной оболочкой с уплотнениями.
Отдельные современные модели небольших мощностей .
У мощных магнитных пускателей может быть установлена система гашения дуги, возникающая при отключении тока силовыми контактами.
Прежде чем приступить к практическому подключению пускателя — напомним полезную теорию: контактор магнитного пускателя включается управляющим импульсом, исходящим от нажатия пусковой кнопки, с помощью которой подается напряжение на катушку управления. Удержание контактора во включенном состоянии происходит по принципу самоподхвата - когда дополнительный контакт подключается параллельно пусковой кнопке, тем самым подавая напряжение на катушку, вследствие чего пропадает необходимость удерживать кнопку запуска в нажатом состоянии.
Отключение магнитного пускателя в этом случае возможно только при разрыве цепи управляющей катушки, из чего становится очевидной необходимость использования кнопки с размыкающим контактом. Поэтому кнопки управления пускателем, которые называют кнопочным постом, имеют по две пары контактов - нормально открытые (разомкнутые, замыкающие, НО, NO) и нормально закрытые (замкнутые, размыкающие, НЗ, NC)
Данная универсализация всех кнопок кнопочного поста сделана для того, чтобы предвидеть возможные схемы обеспечения моментального реверса двигателя. Общепринято называть отключающую кнопку словом: «Стоп » и маркировать её красным цветом. Включающую кнопку часто называют пусковой, стартовой, или обозначают словом «Пуск », «Вперёд », «Назад ».
Если катушка рассчитана на срабатывание от 220 В, то цепь управления коммутирует нейтраль. Если рабочее напряжение электромагнитной катушки 380 В, то в цепи управления протекает ток, «снятый» с другой питающей клеммы пускателя.
Схема подключения магнитного пускателя на 220 В
Здесь ток на магнитную катушку КМ 1 подается через тепловое реле и клеммы, соединенных в цепь кнопок SB2 для включения — «пуск» и SB1 для остановки — «стоп». Когда мы нажимаем «пуск» электрический ток поступает на катушку. Одновременно сердечник пускателя притягивает якорь, в результате чего происходит замыкание подвижных силовых контактов, после чего напряжение поступает на нагрузку. При отпускании «пуск» не происходит размыкание цепи, поскольку параллельно этой кнопке выполнено подключение блок-контакта КМ1 с замкнутыми магнитными контактами. Благодаря этому на катушку поступает фазное напряжение L3. При нажатии «стоп» питание отключается, подвижные контакты приходят в исходное положение, что приводит к обесточиванию нагрузки. Те же процессы происходят при работе теплового реле Р - обеспечивается разрыв ноля N, питающего катушку.
Схема подключения магнитного пускателя на 380 В
Подключение к 380 В практически не отличается от первого варианта, различие лишь в питающем напряжении магнитной катушки. В данном случае питание осуществляется с использованием двух фаз L2 и L3, тогда как в первом случае — L3 и ноль.
На схеме видно, что катушка пускателя (5) питается от фаз L1 и L2 при напряжении 380 В. Фаза L1 присоединяется напрямую к ней, а фаза L2 - через кнопку 2 «стоп», кнопку 6 «пуск» и кнопку 4 теплового реле, соединенные последовательно между собой. Принцип действия такой схемы следующий: После нажатия кнопки 6 «пуск» через включенную кнопку 4 теплового реле напряжение фазы L2 попадает на катушку магнитного пускателя 5. Происходит втягивание сердечника, замыкающее контактную группу 7 на определенную нагрузку (электродвигатель М), при этом подается ток, напряжением 380 В. В случае выключения «пуск» цепь не прерывается, ток проходит через контакт 3 - подвижный блок, замыкающийся при втягивании сердечника.
При аварии в обязательном порядке должно сработать теплового реле 1, его контакт 4 разрывается, отключается катушка и возвратные пружины приводят сердечник в исходное положение. Контактная группа размыкается, снимая напряжение с аварийного участка.
Подключение магнитного пускателя через кнопочный пост
В данную схему включены дополнительные кнопки включения и остановки. Обе кнопки «Стоп» подключены в цепь управления последовательно, а кнопки «Пуск» соединяются параллельно.Такое подключение позволяет производить коммутацию кнопками с любого поста.
Вот ещё вариант. Схема состоит из двухкнопочного поста “Пуск” и “Стоп” с двумя парами контактов нормально замкнутых и разомкнутых. Магнитный пускатель с катушкой управления на 220 В. Питание кнопок взято с клеммы силовых контактов пускателя, цифра 1. Напряжение подходит до кнопки “Стоп” цифра 2. Проходит через нормально замкнутый контакт, по перемычке до кнопки “Пуск” цифра 3.
Нажимаем кнопку “Пуск”, замыкается нормально разомкнутый контакт цифра 4. Напряжение достигает цели, цифра 5, катушка срабатывает, сердечник втягивается под воздействием электромагнита и приводит в движение силовые и вспомогательные контакты, выделенные пунктиром.
Вспомогательный блок контакт 6 шунтирует контакт кнопки “пуск” 4, для того, чтобы при отпускании кнопки “Пуск” пускатель не отключился. Отключение пускателя осуществляется нажатием кнопки “Стоп”, цифра 7, снимается напряжение с катушки управления и под воздействием возвратных пружин пускатель отключается.
Подключение двигателя через пускатели
Нереверсивный магнитный пускатель
Если изменять направление вращения двигателя не требуется, то в цепи управления используются две не фиксируемые подпружиненные кнопки: одна в нормальном положении разомкнутая - «Пуск», другая замкнутая - «Стоп». Как правило, они изготавливаются в едином диэлектрическом корпусе, при этом одна из них красного цвета. Такие кнопки обычно имеют две пары групп контактов - одну нормально разомкнутую, другую замкнутую. Их тип определяется во время монтажных работ визуально или с помощью измерительного прибора.
Провод цепи управления подключается к первой клемме замкнутых контактов кнопки «Стоп». Ко второй клемме этой кнопки подключают два провода: один идет на любой ближайший из разомкнутых контактов кнопки «Пуск», второй - подключается к управляющему контакту на магнитном пускателе, который при отключенной катушке разомкнут. Этот разомкнутый контакт соединяется коротким проводом с управляемой клеммой катушки.
Второй провод с кнопки «Пуск» подключается непосредственно на клемму втягивающей катушки. Таким образом, к управляемой клемме «втягивающей» должно быть подключено два провода - «прямой» и «блокирующий».
Одновременно замыкается управляющий контакт и, благодаря замкнутой кнопке «Стоп», управляющее воздействие на втягивающую катушку фиксируется. При отпускании кнопки «Пуск» магнитный пускатель остается замкнутым. Размыкание контактов кнопки «Стоп» вызывает отключение электромагнитной катушки от фазы или нейтрали и электродвигатель отключается.
Реверсивный магнитный пускатель
Для реверсирования двигателя необходимо два магнитных пускателя и три управляющие кнопки. Магнитные пускатели устанавливаются рядом друг с другом. Для большей наглядности условно отметим их питающие клеммы цифрами 1-3-5, а те, к которым подключен двигатель как 2-4-6.
Для реверсивной схемы управления пускатели соединяются так: клеммы 1, 3 и 5 с соответствующими номерами соседнего пускателя. А «выходные» контакты перекрестно: 2 с 6, 4 с 4, 6 с 2. Провод, питающий электродвигатель, подключается к трем клеммам 2, 4, 6 любого пускателя.
При перекрестной схеме подключения одновременное срабатывание обоих пускателей приведет к короткому замыканию. Поэтому проводник «блокирующей» цепи каждого пускателя должен проходить сначала через замкнутый управляющий контакт соседнего, а потом - через разомкнутый своего. Тогда включение второго пускателя будет вызывать отключение первого и наоборот.
Ко второй клемме замкнутой кнопки «Стоп» подключаются не два, а три провода: два «блокирующих» и один питающий кнопки «Пуск», включаемых параллельно друг другу. При такой схеме подключения кнопка «Стоп» выключает любой из скоммутированных пускателей и останавливает электродвигатель.
- Перед сборкой схемы надо освободить рабочий участок от тока и проконтролировать, чтобы напряжение отсутствовало тестером.
- Установить обозначение напряжения сердечника, которое упоминается на нем, а не на пускателе. Оно может быть 220 или 380 вольт. Если оно 220 В, на катушку идет фаза и ноль. Напряжение с обозначением 380 - значит разные фазы. Это является важным аспектом, ведь при неверном подсоединении сердечник может сгореть или не будет запускать полностью нужные контакторы.
- Кнопка на пускатель (красная)Нужно взять одну красную кнопку «Стоп» с замкнутыми контактами и одну черную либо зеленую кнопку с надписью «Пуск» с неизменно разомкнутыми контактами.
- Учтите, что силовые контакторы заставляют работать или останавливают только фазы, а нули, которые приходят и отходят, проводники с заземлением всегда объединяются на клеммнике в обход пускателя. Для подсоединения сердечника в 220 Вольт на дополнение с клеммника берется 0 в конструкцию организации пускателя.
