Магнитный пускатель как работает

Магнитные пускатели

Устройства, которые предназначены (основное их назначение) для автоматического включения и отключения трехфазных электрических двигателей от сети, а также их реверсирования называют магнитными пускателями. Как правило, они используются для управления асинхронными электродвигателями с напряжением питания до 600 В. Пускатели могут быть реверсивные и не реверсивные. Кроме того, в них довольно часто встраивается тепловое реле для защиты электрических машин от перегрузки по току в длительном режиме.

Магнитные пускатели могут выпускаться в различных исполнениях:

• Реверсивные;
• Не реверсивные;
• Защищенного типа – устанавливаются в помещениях, где в окружающей среде не содержится большого количества пыли;
• Пыленепроницаемые – устанавливаются в местах, где они не будут подвергаться прямому воздействию на них солнца, дождя, снега (при наружном размещении располагаются под навесом);
• Открытого типа – предназначены для установки в местах, защищенных от попаданий посторонних предметов а также пыли (шкафы электрические и прочее оборудование)

Устройство магнитного пускателя

Устройство магнитного пускателя довольно простое. Он состоит из сердечника, на котором помещена втягивающая катушка, якоря, пластмассового корпуса, механических индикаторов включения, а также основных и вспомогательных блок – контактов.

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.

Схемы включения магнитных пускателей

Одна из простейших схем подключения магнитного пускателя показана ниже:

Принцип работы данной схемы довольно прост: при замыкании автоматического выключателя QF собирается схема питания катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту схемы управления от коротких замыканий. При нормальных условиях контакт тепловых реле Р замкнут. Итак, для запуска асинхронника нажимаем кнопку «Пуск», цепь замыкается, через катушку магнитного пускателя КМ начинает протекать ток, сердечник втягивается, тем самым замыкая силовые контакты КМ, а также блок контакт БК. Блок контакт БК нужен для того, чтоб замкнуть цепь управления, поскольку кнопка после того как ее отпустят, вернется в исходное положение. Для остановки этой электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разберет схему управления.

При длительном токе перегрузке сработает тепловой датчик Р, который разомкнет контакт Р, и это тоже приведет к остановке машины.

При схеме включения приведенной выше следует учесть напряжение номинальное катушки. Если напряжение катушки 220 В, а двигателя (при соединении в звезду) 380 В, то данную схему употреблять нельзя, а можно применить с нейтральным проводником, а если в обмотки двигателя соединены треугольником (220 В), то данная система вполне жизнеспособна.

Схема с нейтральным проводником:

Единственное отличие этих схем включения, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором к фазе и нейтральному проводнику. При автоматическом управлении системой пуска вместо кнопки «Пуск» может включатся контакт из системы управления.

Посмотреть как подключить не реверсивное магнитное пусковое устройство вы можете здесь:

Реверсивная схема включения показана ниже:

Эта схема более сложная, чем при подключении не реверсивного устройства. Давайте рассмотрим принцип ее работы. При нажатии кнопки «Вперед» происходят все описанные выше действия, но как вы видите из схемы, перед кнопкой вперед появился нормально замкнутый контакт КМ2. Это нужно для выполнения электрической блокировки одновременного включения двух устройств (избежание короткого замыкания). При нажатии кнопки «Назад» во время работы электропривода ничего не произойдет, так как контакт КМ1 перед кнопкой «Назад» будет разомкнут. Для произведения реверса машины необходимо нажать кнопку «Стоп» и только после отключения одного устройства можно будет включить второе.

И видео подключения реверсивного магнитного пускового устройства:

Советы по монтажу магнитных пускателей

При монтаже магнитных пусковых устройств с тепловыми реле необходимо устанавливать с минимальной разностью температур окружающей среды между электродвигателем и магнитным пусковым устройством.

Нежелательна установка магнитных устройств в местах подверженных сильным ударам или вибрациям, а также рядом с мощными электромагнитными аппаратами, токи которых превышают 150 А, так как они при срабатывании создают довольно большие удары и толчки.

Для нормальной работы теплового реле температура окружающей среды не должна превышать 40 0 С. Также не рекомендуется установка рядом с нагревательными элементами (реостаты) и не устанавливать их в наиболее нагреваемых частях шкафа, например вверху шкафа.

Сравнение магнитного и гибридного пускателя:

Подробно об электромагнитных пускателях

Обычно мы видим это устройство в виде аккуратной коробки с двумя кнопками: «пуск» и «стоп». Если снять верхнюю крышку, внутри обнаружится коммутатор довольно сложной конструкции, который может выполнять несколько задач (как по очереди, так и одновременно).

Это электромагнитный пускатель. Возникает вопрос: а зачем создавать сложные электротехнические устройства, если нужно всего лишь замкнуть два (или больше) контакта? Есть кнопки с фиксацией, рычажные включатели, защитные автоматы, рубильники. Рассмотрим типовое применение магнитного пускателя: включение мощной электроустановки (например, асинхронный электродвигатель).

• Необходима мощная контактная группа с дугогасителями, соответственно потребуется большое усилие для смыкания контактов. Ручной привод будет достаточно громоздким (использование классического рубильника не всегда вписывается в эстетику рабочего места).
• Ручными переключателями сложно обеспечить оперативное изменение режима работы (например, изменение направления вращения мотора). Устройство магнитного пускателя позволяет собрать такую схему подключения.
• Организация защиты. Любой автомат с аварийным отключением не рассчитан на многократное включение. Назначение (пусть и не основное) магнитного пускателя не только многократно производить коммутацию, но и отключать цепь питания при перегрузках и коротком замыкании. При этом, у него есть неоспоримое преимущество перед иными коммутаторами. Отключение необратимо: то есть, после аварийного размыкания контактов, или кратковременного прекращения подачи энергии, рабочие контакты не возвращаются в положение «ВКЛ» по умолчанию. Принцип работы магнитного пускателя подразумевает только принудительное повторное включение.

Устройство и принцип работы устройства

Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?

Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:

• Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
• Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
• Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
• С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
• Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.

Виды контакторов

По оснащению средствами защиты: практически все модели включают в себя блок термореле, который размыкает цепь дополнительных контактов в случае перегрузки по току. В этом смысле принцип работы магнитного пускателя не отличается от защитного автомата. После аварийного отключения, и остывания защитной группы (цепь питания обмотки электромагнита восстанавливается), замыкание силовых контактов не происходит. Предполагается, что оператор устранит причину возникновения аварийной ситуации, и произведет повторный пуск электроустановки.

По способу замыкания контактов, имеются следующие виды магнитных пускателей:

1. Прямого подключения, то есть с одной группой силовых контактов. Он работает по принципу: «вкл» или «выкл», плюс защита от перегрузки или короткого замыкания.
2. Реверсивного подключения. Электромагнитный пускатель такого типа оснащен двумя группами контактов, с помощью которых можно комбинировать линии питания. Например, чередование фаз для асинхронного электромотора. При замыкании различных групп контактов, вал электродвигателя вращается в разные стороны, то есть происходит реверс.
3. Работающие только на замыкание силовых контактов, либо имеющие нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные группы.Такие коммутаторы могут управлять (в противофазе) двумя электроустановками. Одно устройство подключается, второе синхронно обесточивается.
4. По количеству контактов силовой группы:
   • Двух контактные (для однофазных потребителей).
   • Трех контактные (подключаются только фазные группы, нейтраль всегда соединена). Это самая распространенная модель пускателя, к ней можно подключать как одно — так и трех фазные электроустановки.
   • Четыре и более контакта в силовых группах. Под группой подразумевается либо нормально замкнутый, либо нормально разомкнутый комплект. Применяются редко, только в специальных устройствах, работающих по особой схеме подключения.

Большинство пускателей выглядят так:

Силовые контакты (три фазы), в одной плоскости расположены дополнительные, для питания обмотки.

Для удобства монтажа, дополнительные контакты вынесены на отдельную площадку, ниже и сбоку.

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»).

Проверка работоспособности магнитного пускателя и его ремонт

Проверяется устройство путем подачи питания на управляющие (дополнительные, или блок контакты). Если происходит смыкание рабочей группы, выполняется прозвонка ее контактов с помощью мультиметра. Затем провоцируется короткое замыкание, для проверки защитного реле.

Любой коммутационный прибор состоит из схожих по конструкции элементов. Поэтому ремонт магнитного пускателя выполняется по общему принципу: поиск неисправного узла, восстановление или замена.

Механические части (мостик, прижимная либо возвратная пружина) меняются, контакты можно зачистить. Катушка управления перематывается, или производится восстановление сгоревшего витка с помощью пайки.

Видео по теме

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 И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

Магнитные пускатели (МП) представляют собой коммутационные устройства, предназначенные для дистанционного запуска электрических двигателей и другого электрооборудования.

По своему устройству, магнитный пускатель аналогичен электромагнитному реле, но при этом способен осуществлять подключение и отключение трёхфазной нагрузки. В основе конструкции МП находится Ш – образный магнитный сердечник, набранный из листов электротехнической стали.

Магнитный сердечник разделён на две половины, одна из которых неподвижно закреплена на основании устройства, вторая подвижна. В обесточенном состоянии подвижная часть магнитопровода под воздействием пружины отодвинута от неподвижной части, образуя воздушный зазор.

На центральном стержне неподвижной части сердечника расположена катушка, с помощью которой осуществляется управление подключением электромагнитного пускателя.

На движущемся магнитопроводе закреплены контактные мостики. При срабатывании магнитного пускателя мостики, перемещаясь вместе с магнитопроводом замыкают неподвижные контактные группы, установленные на стационарной, остающейся неподвижной части корпуса МП.

Срабатывание устройства происходит при подключении напряжения к катушке управления магнитного пускателя. Под воздействием намагничивающей силы подвижная часть магнитного сердечника притягивается к стационарной. При этом происходит замыкание силовых контактных групп, и рабочее напряжение подаётся на выходные клеммы устройства.

После обесточивания катушки, подвижный магнитопровод отходит под воздействием возвратной пружины, размыкая контакты.

Особенностью характеристики контактной группы магнитного пускателя является образование двойного разрыва в цепи каждого полюса, что благоприятно сказывается на способности устройства гасить электрическую дугу. Контакты находятся под крышкой, одновременно служащей дугогасительной камерой.

Кроме основных контактных групп, обеспечивающих подключение и отключение силовых цепей полюсов, МП оборудованы вспомогательной контактной группой, которую называют блок – контактами. Вспомогательные контактные устройства используются в схемах управления, сигнализации и блокировки.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ

Типовая схема подключения асинхронного двигателя через магнитный пускатель, предназначена для пуска и останова двигателя с короткозамкнутым ротором и содержит кнопочный пост. Кнопочным постом называются размещённые в одном корпусе кнопки «Пуск» и «Стоп».

В типовой схеме управления задействованы:

• нормально открытая контактная группа кнопки «Пуск»;
• нормально закрытая контактная группа кнопки «Стоп»;
• нормально открытый блок – контакт МП.

Подключение катушки управления (К) к напряжению питания осуществляется через последовательно соединённые контактные устройства кнопок «Стоп» и «Пуск». Кнопочный контакт «Пуск» зашунтирован нормально открытой вспомогательной контактной группой МП. Работает схема следующим образом.

При нажатии кнопки «Пуск» замыкаются её контактные пластины и через замкнутые контакты «Стоп» происходит подключение катушки управления к питающему напряжению (Uупр). Магнитный пускатель срабатывает, замыкая основные цепи (К2).

Замыкающийся вспомогательный контакт (К1) шунтирует контакты кнопки «Пуск». В результате этого, подключение напряжения к катушке производится через остающийся замкнутым контакт кнопки «Стоп» и замкнувшийся при срабатывании МП его блок-контакт. Кнопка «Пуск» при её отпускании размыкается.

Таким образом, МП остается подтянутым благодаря своему же замкнувшемуся контакту. Это явление на жаргоне электриков называется самоподхват. При отсутствии шунтирующих блок-контактов, осуществляющих самоподхват, устройство будет отключаться при отпускании кнопки «Пуск». То есть, подключение будет происходить только во время нажатия кнопки.

Отключение устройства осуществляется нажатием «Стоп». При этом размыкается нормально закрытый контакт этой кнопки и питание катушки управления прерывается.

Кнопочные посты устанавливаются в непосредственно близости от управляемого двигателя. Запуск двигателя также может осуществляться с пульта управления технологическим процессом. В этом случае на панели оператора установлены ключи управления всеми механизмами данного процесса.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ В РЕВЕРСИВНОМ РЕЖИМЕ

Схема реверсивного магнитного пускателя необходима для подключения двигателей обеспечивающего их вращение, как в прямом, так и в обратном (реверсивном) направлении.

Типичный пример использования реверсивного пуска – внутрицеховые грузоподъёмные механизмы. В реверсивном режиме работают двигатели, выполняющие подъём и опускание груза, а также двигатели, перемещающие таль или кран-балку по цеху.

Для того, чтобы заставить асинхронный двигатель вращаться в реверсивном направлении, необходимо произвести смену чередования фаз на его выводах. Для реализации реверсивной схемы включения необходимо подключить два магнитных пускателя.

К входным клеммам одного из них производится подключение трёх фаз в прямой последовательности, на вход другого – в обратной (реверсивной) последовательности. Выходные клеммы устройства соединены параллельно и подключены к выводам асинхронного двигателя.

Для реверсивного управления используется кнопочный пост из трёх кнопок – «Стоп», «Вперёд» и «Назад». Нажатие кнопки «Вперёд» подключает к двигателю прямую последовательность фаз, «Назад» – реверсивную, обратную. Одновременное включение прямого и реверсивного магнитных пускателей недопустимо, так как приводит к междуфазному короткому замыканию.

Для увеличения надёжности реверсивной схемы дополнительно применяют механическую блокировку устройства от одновременного включения реверсивных магнитных пускателей. В цепях запуска прямого и реверсивного пускателей используется самоподхват, аналогично типовой схеме.

Для смены направления вращения двигателя необходимо сначала нажать «Стоп», после чего выбрать требуемое направление. Термин «реверсивный» часто употребляют в качестве характеристики разновидности МП. Если быть точным, то реверсивным является не сам МП, а определённая схема управления двумя устройствами, позволяющая осуществлять реверсивный пуск двигателей.

РАЗНОВИДНОСТИ УСТРОЙСТВ

Модели магнитных пускателей классифицируются по следующим параметрам:

• рабочий ток, коммутируемый основными контактами;
• рабочее напряжение нагрузки;
• напряжение и род тока катушки управления;
• категория применения.

Номинальные токи аппаратов составляют стандартизованный ряд значений от 6,3 А до 250 А. Этот ряд соответствует устаревшей классификации этих коммутационных приборов по величине, согласно которой все МП подразделялись на величины от нулевой (0) до седьмой (7).

Каждому значению величины МП соответствовал определённый номинальный ток. Например, нулевой величине соответствует значение 6,3 ампера, первой – 10 ампер и так далее.

С появлением большого числа зарубежных МП, распространённость классификации по величинам стала угасать. Действительно, логику введения дополнительного понятия величины МП понять трудно. Типичная «бритва Оккама». При выборе аппарата в первую очередь нас интересует его номинальный ток, о нём и следует говорить.

В этом сегменте имеется два стандартных напряжения – 380 В и 660 В. На какое напряжение рассчитана конкретная модель указывается в техническом паспорте устройства, а также написано на корпусе.

Гораздо более разнообразен ряд напряжений, на подключение к которым рассчитана катушка управления. Это объясняется тем, что МП работают в различных системах управления и автоматики.

В этом случае подключение напряжения к катушке управления производится не просто от одной или двух фаз питающей электросети. В системах автоматики сформированы специальные цепи оперативного тока, которые бывают различными по уровню напряжения и роду тока.

Катушки управления коммутационных аппаратов могут быть рассчитаны на подключение к переменному напряжению в диапазоне от 12 до 660 вольт или к постоянному от 12 до 440 вольт.

В соответствии с ГОСТ МП делятся на 12 категорий (от AC–1 до AC–8b), в зависимости от характера нагрузки переменного тока, подключение которой они производят. Наибольшее распространение имеют категории AC-3 и AC-4, предназначенные для подключения двигателей с короткозамкнутым ротором.

МП могут различаться также комплектацией, внешним оформлением. К распространённым вариантам относятся модели, размещённые в корпусе, снаружи которого расположены кнопки «Пуск» и «Стоп». В комплект поставки магнитного пускателя может входить тепловое реле защиты.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Магнитный пускатель

Пускатель электромагнитный применяется для коммутации мощных потребителей электроэнергии в основном на производстве. В этой статье пойдет речь о том, для чего нужен магнитный пускатель, каков принцип работы магнитного пускателя и устройство магнитного пускателя. Устройство и принцип пускателя, как для цепей 380В так и для 220В, одинаковы давно и хорошо отработаны конструкторами.

Назначение пускателей

Как уже было сказано, это коммутационный аппарат, проще говоря, выключатель, таково его назначение. Контакты пускателей рассчитаны на большой ток, протекающий через нагревательные приборы и мощные электродвигатели. Эти силовые контакты приводятся в действие электромагнитным способом, поэтому управлять пускателями можно дистанционно при помощи сравнительно маломощных цепей. Поэтому маленькой кнопкой или концевым выключателем можно производить подключение мощных электродвигателей и другой нагрузки. Реверсивный пускатель обеспечивает включение асинхронных моторов в любую сторону – по часовой стрелке или против, по выбору оператора или системы управления.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя фактически совпадает с реле. Для работы пускателя от кнопок без фиксации используется самоблокировка от контактов, параллельных кнопке. Для отключения используется нормально замкнутая кнопка, включенная последовательно в цепь управления. При размыкании контактов пускатель отключается и готов к повторному включению сразу после замыкания контактов стоповой кнопки.

«Кнопочный» вариант управления пускателями является подавляющим для ручных операций. В цепях автоматики пускатели обычно удерживаются во включенном состоянии непрерывным сигналом, подаваемым с дискретного выхода контроллера на промежуточное реле.

Существуют различные виды пускателей, среди которых есть и реверсивные магнитные пускатели («головная боль» новичков-электромонтеров, пытающихся понять как работает непривычная цепь и не привыкших мыслить электрическими схемами). Фактически это два пускателя, работающие строго поочередно: если включается один, то другой должен быть обязательно отключен, иначе будет короткое замыкание между фазами.

Его принцип таков: если в одном включенном положении последовательность фаз A, B, C, то в другом положении должно быть, например, A, C, B, то есть, две фазы должны поменяться местами. Это позволяет изменять направление вращающегося поля в асинхронных моторах и запускать их в различном направлении либо по часовой стрелке, либо против.

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.

Заключение

Несмотря на внедрение электронных ключей: уже устаревающие тиристоры и симисторы, мощные полевые транзисторы, и перспективные IGBT-транзисторы, магнитные пускатели сохраняют свое значение. Именно они надежно разрывают цепи, без каких-либо опасных для персонала или оборудования остаточных токов и утечек. Фактически это тот самый бессмертный “рубильник” который с гарантией обесточивает электроустановку. качественные пускатели никогда не заклинивают и приобретать нужно именно такие.

Устройство и принцип действия магнитного пускателя

Если рассматривать магнитный пускатель с чисто конструктивных позиций, то это прибор, в состав которого входят два вида контактов: стационарные и подвижные. При замыкании контактов производится запуск электродвигателя, при размыкании его остановка. Но должна быть определенная сила, которая бы толкала контакты друг к другу, тем более между ними установлены пружины, которые не дают контактам прижаться друг к другу. Такая сила есть, это сила магнитного поля. Итак, давайте подробнее рассмотрим, что собой представляет магнитный пускатель (устройство и принцип действия).

Устройство магнитного пускателя

Частично об устройстве этого прибора было сказано выше. Осталась лишь электромагнитная его часть. Правда, необходимо отметить, что сам прибор разделен на две части: подвижная и стационарная. Так вот в качестве подвижной части используется якорь, который перемещается корпусе пускателя по специальным полозьям. Если руками надавить на якорь, то он должен войти внутрь корпуса, при этом сомкнув контакты. Отпустив якорь, пружины разомкнут контакты и приведут сам якорь в первоначальное положение. Именно так производится проверка данного прибора.

Когда магнитный пускатель подключается к электрической цепи (схеме), то в нем появляется электродвижущая сила за счет появления внутри магнитного поля. Как это поле образуется, и за счет чего?

Внутри корпуса пускателя установлена катушка с намотанной на нее медной проволокой. Эта катушка подключена к питающей линии электрического тока. Именно в ней и образуется магнитное поле. Чтобы улучшить прохождение магнитного потока, в пускатель установлен магнитопровод, изготовленный из стали. Этот элемент состоит из двух частей: одна подвижная и является частью якоря, другая стационарная (она закреплена к нижней части пускателя). Устройство не самое простое, но и не очень сложное.

Как работает магнитный пускатель

Принцип работы магнитного пускателя достаточно прост. Если через катушку ток не проходит, то магнитного поля в ней нет. А, значит, пружины своею силой отталкивают подвижные контакты. Как только напряжение подается на катушку, внутри нее создаются магнитные потоки, притягивающие якорь к неподвижной части магнитопровода. При этом пружины сжимаются, а контакты соединяются. Кстати, два соединенные между собой части магнитопровода обладают минимальным магнитным сопротивлением.

Правда, это сопротивление может и возрасти, потому что в процессе эксплуатации детали магнитного пускателя изнашиваются и покрываются коррозийной пленкой. Особенно это относится к пружинам и магнитопроводу. Необходимо добавить, что существуют определенные требования к якорю конструкции. У него должны быть две лимитированные позиции:

• Нижняя, когда якорь прижимает контакты друг к другу, в данном случае прижим должен быть плотным без минимальных зазоров. Если прижим будет неплотным, то это становится причиной подгорания контактов, а далее и подгоранию проводов соединения.
• Верхнее, когда пружины восстанавливают свое первоначальное положение, то есть, это максимальный развод контактов друг от друга.

Что касается самих контактов, то они предназначены для долгосрочной эксплуатации. Поэтому изготавливают их из меди и покрывают сплавом, в состав которого входит серебро. Обязательно учитывается определенный запас прочности. К тому же большое значение уделяется форме элементов, она должна обеспечит максимальный контакт плоскостей.

Обычно в трехфазных сетях используются пускатели, в состав которых входят несколько разновидностей контактов: силовые (их три) и управляющие (дополнительные – их может быть несколько штук). Назначение последних – замыкать или размыкать сеть. При этом форма контакта – точка при сжатом положении. Поэтому у таких элементов неподвижная часть изготавливается в виде плоскости, а подвижная в виде сферы. Силовые считаются самыми ответственными, поэтому их плоскость контакта не точка, а линия. Поэтому их подвижная часть изготавливается или в форме призмы, или в форме цилиндра, а неподвижная или в форме цилиндра, или в форме плоскости.

Есть сегодня мнение, что в современных магнитных пускателях установлены особенные контакты, которые имеют продолжительный срок службы. То есть, можно реже их проверять и чистить. Не стоит верить слухам, обслуживание прибора должно строго проводится по ППР. Даже самые навороченные контакты подгорают. Конечно, существует для этого несколько причин:

• условия, в которых прибор эксплуатируется;
• нагрузка;
• частота коммутаций.

Все эти причины по-разному влияют на пускатель, многое зависит от марки. Но в любом случае контакты необходимо чистить спиртом. Если нагар имеет большой слой, то можно воспользоваться инструментом, который обычно электрики делают своими руками. Это пластина из прочного металла, обычно из ножовочного. Такая пластина называется воронило.

Виды магнитных пускателей

Приборы, которые изготавливаются по российским стандартам, имеют семь групп, разделенных нагрузками. Нулевая группа – это пускатели, которые могут выдержать нагрузку в 6,3 ампера, седьмая группа – 160 ампер. У зарубежных аналогов другие критерии классификации.

Есть разделение по исполнению.

• Открытые. Их обычно устанавливают в закрытых шкафах или щитах, в которые не проникает пыль.
• Закрытые. Их можно устанавливать в помещениях, куда не попадает пыль.
• Пылебрызгонепроницаемые. Их можно устанавливать везде, и даже на улице. Главное требование – установка навеса, чтобы не попадали солнечные лучи и дождь.

И, конечно, существует классификация по типу электрического подключения: однофазный пускатель и трехфазный. Отличие между ними – схема магнитного пускателя в плане его подключения к потребителю.

А вот теперь о такой позиции, как обозначение магнитного пускателя. Не будем разбираться здесь ос всеми марками, давайте рассмотрим обозначение одной из них, а конкретнее ПМЛ. Итак, в маркировке прибора зашифрованы все его технические характеристики. Они обозначены на корпусе и имеют вот такое обозначение:

Что обозначает каждый знак «Х»? Понятно, что ПМЛ – это серия прибора.

1. Номинальный ток, который обозначается как диапазон: 1-10; 2-25 и так далее.
2. Исполнение и наличие теплового реле. Здесь семь степеней. К примеру, позиция номер 6 – это пускатель реверсивного действия с механической и электрической блокировкой, в котором тепловое реле установлено.
3. Степень защиты и наличие кнопок управления. Здесь 6 позиций. К примеру, вторая – это прибор с защитой IP54, в котором установлены и кнопка «Пуск», и кнопка «Стоп».
4. Разновидность и количество дополнительных контактов. О чем мы уже писали выше.
5. Сейсмостойкость. Это обозначение в маркировке может и отсутствовать.
6. Возможность установки на стандартные монтажные рейки.
7. Климатическое исполнение.
8. Разновидность размещения.
9. Коммутационная износостойкость.

Что касается установки магнитных пускателей в схему, то здесь достаточно большое количество вариантов. Это и самое простое управление электродвигателями, это и с удержанием кнопки контактов, это и реверс. У каждой схемы свои особенности, которые при подключении должен знать каждый электрик.