Ток катушки магнитного пускателя

Ток катушки магнитного пускателя

Питание магнитных пускателей и реле

Магнитные пускатели широко применяются для включения — выключения потребителей большой и средней мощности. Катушки их электромагнитов питаются переменным током (50Гц), сила притяжения половинок магнитопровода меняется 100 раз в секунду от нуля, до амплитудного значения, поэтому пускатели заметно вибрируют, производя шум с частотой сети и её гармоник. Это загрязняет экологию помещения, где живут или работают люди, вынужденные иногда помногу часов подряд слушать, как гудят магнитные пускатели.

Механические вибрации магнитопровода пускателей ослабляют крепежные соединения и электрические контакты, что ведёт к выходу их из строя, а предотвращение отказов требует регулярных регламентных работ (подтяжка крепежных болтов и пр.) После подтяжки крепежа, контакты восстанавливаются, но гудеть пускатели продолжают. Вибрации усиливаются с их износом, что неблагоприятно отражается на состоянии здоровья людей.

Более 20 лет назад мною был внедрён способ полного устранения вибраций работающих магнитных пускателей разной мощности. За это время ни один пускатель не отказал, и не потребовал замены, даже в условиях нестабильного напряжения сети.

Типовую схему пускателя я дополнил выпрямителем и параметрическим стабилизатором тока удержания пускателя во включенном состоянии.

Когда катушка пускателя питается постоянным током, сила притяжения половинок её магнитопровода постоянна, не меняется циклически (как при питании переменным током). Движение частей магнитопровода отсутствует ввиду отсутствия вызывающих его причин (мгновенное значения тока катушки не меняется), поэтому пускатель не вибрирует и не производит шума. Вихревые токи в магнитопроводе, связанные с ними потери (нагрев ими магнитопровода) отсутствуют. Мощности электрического тока, необходимой для удержания пускателя во включенном состоянии, требуется на порядок меньше чем при типовом питании катушки пускателя переменным током. Это облегчает температурный режим катушки, что обеспечивает более надёжную работу пускателя и увеличение срока его эксплуатации.

В качестве выпрямителя используется полупроводниковый диод. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения – конденсатор. В качестве стабилизатора тока – бареттер, которым является обыкновенная лампочка накаливания, используемая в быту для освещения.

Свечение лампочки индицирует то обстоятельство, что пускатель включен, и другие, предусмотренные типовой схемой индикаторы работы, можно исключить.

Стабилизация тока обмотки пускателя происходит в согласии с простыми законами физики.

Ток через лампочку ограничивается её электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление лампочки пропорционально температуре её нити накала. Температура нити накала пропорциональна напряжению, приложенному к ней. Поэтому ток накала мало меняется при изменении напряжения накала.

На нелинейной зависимости тока нити накала от приложенного напряжения построен ряд параметрических стабилизаторов тока — бареттеров. Бареттер, как и осветительная лампочка, представляет собой нить накала в вакууме. Физика их работы не имеет отличий. То есть каждая лампа накаливания, используемая для освещения, может выполнять функцию бареттера, т.к. бареттером и является.

Принципиальная схема приведена на Рис.1.

Работа устройства.

В момент пуска, напряжение одной их фаз сети выпрямляется диодом Д1. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С1. Выпрямленное, (постоянное) напряжение прикладывается к катушке магнитного пускателя. Пускатель срабатывает. Силовые контакты (К1, К2, К3) замыкаются и напряжение подаётся на выход (потребителю).

Через вспомогательные контакты (К4) в цепь катушки включается лампочка накаливания Л1. Это переводит пускатель из режима пуска в режим удержания во включенном состоянии и стабилизации тока удержания. Лампа Л1 загорается примерно на треть номинальной яркости, сигнализируя о том, что пускатель сработал.

В момент пуска на катушку пускателя подаётся полное напряжение выпрямителя, что благоприятно для его быстрого и надёжного включения даже при сильно пониженном напряжении сети. После включения пускателя, он переходит в режим удержания и стабилизации тока удержания. Ток удержания пускателя в несколько раз меньше пускового тока. Этот уровень тока, и его стабилизация обеспечивается параметрами бареттера.

Пониженный (в несколько раз по сравнению с типовым) уровень тока катушки облегчает её температурный режим, что наряду с отсутствием вибраций, обеспечивает многократное продление срока службы пускателя.

Рис.1. Принципиальная схема питания катушки магнитного пускателя постоянным током со стабилизацией тока удержания.

Назначение элементов и требования к ним.

1. Вкл. – Орган включения – выключения пускателя.

Обыкновенный маломощный выключатель любого типа, например тумблер, или контакты маломощного низковольтного реле, для дистанционного включения с применением низкого, не опасного для жизни напряжения.

2. Диод Д1. – Выпрямитель. Этот диод должен быть рассчитан на максимальный импульсный ток не менее пускового тока катушки пускателя, плюс ток заряда конденсатора С1. Максимальное обратное напряжение этого диода должно быть не менее амплитуды напряжения сети. Средний ток через него невелик, для пускателей ПМЕ-211 380В 25А он порядка 35…40мА. Выпрямительные диоды легко переносят 20-30-ти кратные импульсные перегрузки, поэтому по току подойдут самые распространённые и дешёвые выпрямительные диоды.

Поскольку в сети, при переходных процессах (включение – выключение) случаются выбросы напряжения, достигающие двойного амплитудного значения, для надёжной работы лучше выбрать диод не менее чем с двукратным запасом по обратному напряжению. Например КД226Б. (1000В х 1А). Или 2 диода Д226Б (400В х 0,3А), включенные последовательно. В процессе длительной эксплуатации было 2 случая пробоя таких диодов, когда применялся один диод Д226Б, что заставило перестраховаться, и применять 2 диода Д226Б.

3. Конденсатор С1. – Сглаживает напряжение пульсаций. Устраняет вибрации. Обеспечивает удержание пускателя при кратковременных провалах напряжения сети.

Обеспечивает стабильный процесс переключения пускателя из режима пуска в режим удержания. Может быть применён электролитический конденсатор 10…50мкФ х 450В. Чем мощнее пускатель, тем должна быть больше ёмкость этого конденсатора.

4. Диод Д2 – Предохраняет элементы схемы от импульса напряжения катушки пускателя в момент его выключения. Может быть применён любой маломощный диод, с макс. обратным напряжением не менее амплитуды напряжения сети, напр. Д226Б.

5. Лампочка освещения. Для пускателя ПМЕ-211 380В 25А применяется лампочка 40Вт (220В) в простом или миниатюрном исполнении. Обеспечивает необходимый уровень и стабилизацию тока удержания катушки магнитного пускателя. К лампочке подводится не 100 (как при питании переменным током), а в два раза меньше — 50 полупериодов напряжения сети. Она работает в сильно облегчённом режиме, что на порядок увеличивает надёжность работы, чем при штатной эксплуатации – (220В, 100 полупериодов переменного тока). Поскольку ток в лампочке ограничивается электрическим сопротивлением катушки пускателя, к ней прикладывается даже не половина, а примерно треть напряжения, на которое лампочка рассчитана. Мощность, рассеиваемая лампочкой в виде оптического и инфракрасного излучения, в несколько раз меньше номинальной. Это обстоятельство увеличивает надёжность работы, как самой лампочки, так и устройства в целом.

Методика испытаний и подбора элементов с заранее неизвестным током удержания пускателя.

Если ток и напряжение удержания имеющегося в наличии пускателя, неизвестны, они могут быть легко измерены при помощи лабораторного автотрансформатора, выпрямителя и АВО-метра. Но и это не обязательно, потому что фактически нас интересует только один параметр – напряжение отпускания, которое целесообразно выбрать с некоторым запасом по условиям фактической эксплуатации пускателя. Пусть известно, что на объекте эксплуатации напряжение сети падает иногда до 180В. Напряжение отпускания можно выбрать 150…170В. Операция сводится к подбору лампочки и испытанием режима пуска и удержания при пониженном и повышенном напряжениях.

В продаже имеется широкий выбор ламп накаливания на 220В, что позволяет применять эту рационализацию для широкого ассортимента магнитных пускателей, от единиц до сотен ампер.

Подбор можно начать с лампочки 10Вт. Если при понижении напряжения (ЛАТРом) до реально существующего предела изменений напряжения сети (+некоторый запас), пускатель не удерживается во включенном состоянии, в патрон вкручивается более мощная лампочка, (15Вт) и испытание повторяется. Возможна комбинация последовательно-параллельного включения лампочек, что позволяет организовать оптимальный режим удержания любых пускателей.

При недостаточной ёмкости конденсатора, вибрации магнитопровода устраняются не полностью. В этом случае надо увеличить ёмкость конденсатора до полного исчезновения вибраций.

Простота схемы и методики подбора элементов позволяют внедрять эту рационализацию персоналу средней квалификации.

Рационализация была внедрена как в быту, так и на многих производствах, а один самодельный экземпляр, уже более 20 лет используется у меня дома. Работает круглые сутки. Не гудит и удерживает пускатель при падении напряжения сети до 140В, это напряжение отпускания выбрано с запасом, потому что у меня дома напряжение сети меняется от 150В (зимой 6 часов вечера) до 250В (летом 3 часа утра).

Это рацпредложение неоднократно внедрено в различных организациях, и за него получено вознаграждение. Буду рад, если кто повторит этот опыт.

Любые электромагнитные реле, за очень редким исключением, имеют многократную разницу тока включения и тока отпускания. Соответственно напряжение включения и напряжение отпускания отличаются в несколько раз. Этот принцип применён и для низковольтных реле постоянного тока разных типов, также увеличивает срок их службы, поскольку облегчает температурный режим, увеличивает надёжность работы при колебаниях напряжения питания. Для низковольтных реле роль бареттеров выполняют низковольтные лампочки из их широкого ассортимента. Включением лампочек последовательно/параллельно можно получить бареттер, с необходимой характеристикой практически для любого реле, даже малой мощности.

Для реле постоянного тока схема существенно упрощается. Не нужен выпрямительный диод Д1 и конденсатор С1. При этом время срабатывания реле остаётся типовым, а время отпускания уменьшается, поскольку ток удержания снижен.

Эта схема может применяться и для ускоренного срабатывания реле с ускоренным-же отпусканием. В этом случае на реле подаётся удвоенное или утроенное от номинала напряжение питания, что определяет ускоренное время срабатывания, а после срабатывания бареттер ограничивает и стабилизирует ток вблизи нижнего порога отпускания, что обеспечивает как облегчённый температурный режим реле, так и уменьшение времени отпускания.

Как устроен магнитный пускатель ПМЕ-211

Для включения однофазной нагрузки небольшой мощности используют тумблеры, кнопки, переключатели, контактная система которых приводится в движение механически и рассчитана на небольшие по величине токи. Чтобы запускать и останавливать трехфазную нагрузку, требуется такой электрический аппарат, который бы осуществлял одновременную подачу напряжения на все полюса электроприемников, оперативное отключение от питающей сети, гашение электрической дуги при больших фазных токах и др. Одним из таких устройств является магнитный пускатель, чаще всего используемый для управления асинхронными двигателями, электронагревательными установками (калориферы, электрокотлы) и различными трансформаторов небольшой мощности, осветительными сетями и прочим электрооборудованием. Рассмотрим как устроен, приводится в действие и подключается к сети магнитный пускатель серии ПМЕ-211.

Устройство магнитного пускателя

Замыкать и размыкать силовые контакты помимо механического воздействия можно еще при помощи электрического привода. Достаточно простым и распространенным устройством является электромагнит. Важнейшей его способностью является притягивание металлических предметов при протекании электрического тока по его катушке с сердечником, а при отсутствии тока — отпускать. Таким образом, электромагнит обладает способность преобразовывать электрическую энергию в механическую. Если объединить в одном корпусе катушку с сердечником, подвижную притягивающую часть с возвратной пружиной и силовые контакты, то получится готовый коммутационный аппарат. По такому принципу работают все электромагнитные реле, контакторы и пускатели. Хотя принцип работы у них одинаков, но конструктивно они различаются.

Разборный корпус состоит из трех частей. Верхняя часть-крышка закрывает силовые контакты и осуществляет гашение электрической дуги при коммутациях. Изготавливается из пресс материала содержащего асбест. Кроме того, на крышке указываются технические характеристики пускателя такие, как серия, номинальное напряжение втягивающей катушки, обозначение клемм силовых контактов и др.

На средней части закреплены неподвижные силовые и блокировочные контакты, а также подвижные на траверсе с якорем.

И третья, основание, в которой размещена втягивающая катушка с сердечником. Разборный корпус отлит из карболита – фенолформальдегидной смолы с разными минеральными и органическими наполнителями. Этот тип диэлектрика обладает высокой теплостойкостью, трудной возгораемостью.

Рассмотрим более подробно все элементы магнитного пускателя ПМЕ-211.

Магнитопровод. Сердечник и якорь выполнены в виде Ш-образного разъединенного магнитопровода. Как и любая другая магнитная система для переменного тока состоит из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга, чтобы уменьшить вихревые токи. Во избежание ударов при включении и сильных вибраций при работе магнитного пускателя ПМЕ-211 места соприкосновения якоря и сердечника отшлифованные и ровные, а на крайних стержнях дополнительно установлены короткозамкнутые витки из немагнитного материала.

Силовые и блокировочные контакты выполнены в виде прямоугольных пластин различной формы и толщины из латуни с напайками из технического серебра. Использование сплавов с этим драгоценным металлом обусловлено стойкостью к действию электрической дуги и механическим ударам при включении и отключении магнитного пускателя. Содержание технического серебра в ПМЕ-211 составляет 10-11 грамм.

На втягивающих катушках всегда указывается номинальное напряжение, а на магнитных пускателях различных марок еще дополнительно пишется марка, диаметр провода и количество витков. Чем на большее по величине напряжение рассчитана катушка, тем выше количество витков и активное сопротивление ее провода. Если на катушку подать напряжение выше или ниже ее номинального значения (380 В вместо 220 В и наоборот), то это приведет к ненормальной работе магнитного пускателя (громкий треск при взаимодействии якоря и сердечника, не срабатывание магнитного пускателя и др.) и выходу катушки из строя.

Ни в коем случае нельзя подавать номинальное напряжение на втягивающую катушку отдельно от магнитопровода, так как в этом случае магнитный поток будет замыкаться на витки катушки, что повлияет на увеличение протекающего по ней тока и катушка «сгорит».

Магнитный пускатель работает по следующему принципу. При подаче переменного напряжения на катушку в ней начинает протекать переменный электрический ток, который, в свою очередь, создает магнитный поток в сердечнике и якоре, преодолевая сопротивление воздушного зазора. В результате, намагниченный якорь притягивается к сердечнику, замыкая силовые и блокировочные контакты пускателя!

Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-211-УХЛ4В

Основные технические характеристики пускателя приводятся на табличке пускателя либо на верхней крышке.

• переменное напряжение катушки магнитного пускателя: 220 В, 380 В;
• номинальное напряжение и ток силовой цепи: при 380 В — 25 А, при 660 В – 14 А;
• номинальная мощность подключаемого электродвигателя: не более 11 кВт;
• климатическое исполнение УХЛ4 и износостойкость категории В;
• крепление корпуса с помощью винтов;
• установлены 2 замыкающих и 2 размыкающих блокировочных контакта.

Совместно с магнитными пускателями могут использоваться тепловые реле марки РТТ соответствующей величины для защиты силового оборудования от продолжительных перегрузок и от обрыва фаз!

Для изменения вращения ротора электродвигателя используются реверсивные магнитные пускатели, представляющие собой два пускателя одной серии, закрепленных на одном основании, электрически соединенных, имеющих электрические и механические блокировки, предотвращающих одновременное включение обоих пускателей.

На электрических принципиальных схемах магнитные пускатели обозначаются следующим образом:

Расшифровка магнитных пускателей

Все используемые магнитные пускатели отличаются друг от друга по номинальному току, по наличию и отсутствию тепловых реле (защита от перегрузок), по климатическому исполнению, габаритным размерам и другим параметрам.

ПМЕ- Х1 Х2 Х3 Х4 Х5, где

ПМЕ — серия магнитного пускателя

Х1 – номинальный ток: 1- 10А, 2 – 25А.

Х2- исполнение по степени защиты:

Х3 – исполнение пускателей по назначению и наличию теплового реле:

1-нереверсивный пускатель без теплового реле;

2-нереверсивный с тепловым реле;

3-реверсивный без теплового реле;

4-реверсивный с тепловым реле;

Х4 – климатическое исполнение: У3, УХЛ4.

4 комментария к записи “Как устроен магнитный пускатель ПМЕ-211”

Интересная статья о магнитных пускателях.Напишите статью о том,как обслуживать магнитные пускатели!

Форум / Электрика / мощность катушки магнитного пускателя

vitaminC
профи

мощность катушки магнитного пускателя

01 сентября 2004 г., 14:21

kristobal
профи

Re: мощность катушки магнитного пускателя

01 сентября 2004 г., 14:42

Сергей Р.
специалист

Re: мощность катушки магнитного пускателя

01 сентября 2004 г., 15:04

Инженер
профи

01 сентября 2004 г., 15:05

Никакие рассуждения не в состоянии указать человеку путь,которого он не хочет видеть.

vitaminC
профи

01 сентября 2004 г., 15:06

В Москве — Мосэнерго. В Питере — Ленэнерго. И в Херсоне тоже энергия есть.

Rust
новичок

01 сентября 2004 г., 15:36

kristobal
профи

01 сентября 2004 г., 17:01

shur
профи

02 сентября 2004 г., 07:00

Rustmaker
профи

22 февраля 2005 г., 10:33

Не понял, но попробую. (с) Rustmaker

LONworker
специалист

22 февраля 2005 г., 11:43

Закон Мэрфи. Если у вас есть трудная задача, отдайте ее ленивому. Он найдет более легкий способ выполнить ее.

Rustmaker
профи

22 февраля 2005 г., 15:04

Не понял, но попробую. (с) Rustmaker

19 апреля 2006 г., 07:45

19 апреля 2006 г., 08:16

San.
специалист

19 апреля 2006 г., 10:10

19 апреля 2006 г., 22:59

20 апреля 2006 г., 01:10

San.
специалист

20 апреля 2006 г., 07:11

10 февраля 2011 г., 19:41

10 февраля 2011 г., 22:28

10 февраля 2011 г., 22:30

ozi
модератор

10 февраля 2011 г., 23:05

Сообщения рекламного характера следует размещать в барахолке !

Ток катушки магнитного пускателя

Мне необходимо рассчитать ток, потребляемый катушкой индуктивности (с сердечником) электромагнитного пускателя, чтобы подобрать реле в цепи управления пускателем по максимально коммутируемому току реле.

Эту формулу можно использовать? :
I = U/Z, где

I — ток, потребляемый индуктивностью
U — напряжение питания
Z — полное сопротивление катушки (корень квадратный из суммы квадратов активного и индуктивного сопротивлений)

_________________
даешь высокое напряжение

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/quote

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

Опубликованы запись, ответы на вопросы и материалы вебинара о BlueNRG-LP — новом программируемом чипе SoC STMicroelectronics. На вебинаре детально рассмотрены новые возможности, особенности подключения, аппаратные и программные средства для разработки, а также практические примеры работы с микросхемой.

режим работы пускателя — АС3
подключенный двигатель — 2 кВт, 3×400 VАС
U катушки — 24 VAC
R, Z катушки — неизвестно

может ориентировочно подскажете, какой ток будет потреблять катушка данного пускателя:

1) при минимальной индуктивности, т.е. в момент подачи управляющего напряжения.
2) при максимальной индуктивности, т.е. в активном режиме.

_________________
даешь высокое напряжение

В сегменте дискретных SiC MOSFET Wolfspeed на напряжение 650 В в массовое производство поступили новые изделия с сопротивлениями 25, 40 и 120 мОм. Третье поколение SiC MOSFET (C3MTM) — это широкий выбор транзисторов по сопротивлению открытого канала (Rds(on)), а также наименьшее среди аналогов сопротивление канала в дискретном выводном корпусе.

По предварительным расчетам, если полная мощность катушки равна 300ВА при срабатывании, ток получается 12,5А. Если мощность при удержании равна 45 ВА, тогда ток — 1,9А. Это какое же мне реле надо на 12,5А ?
По-моему кратковременный импульс такого тока для реле не страшен, но возможно я ошибаюсь, но если я возьму реле на 6А по максимально коммутируемому току, как вы считаете?

другое дело, если пускатель заклинит, тогда выгорит мое реле до основания

_________________
даешь высокое напряжение

Последний раз редактировалось Vova777 Вс июн 24, 2012 16:33:31, всего редактировалось 1 раз.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

_________________
даешь высокое напряжение

ПРИСТ расширяет ассортимент

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

_________________
даешь высокое напряжение

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: кот.бегемот и гости: 27

Магнитный пускатель

2016-01-28 Схемы 9 комментариев

Магнитный пускатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для частого включения — выключения мощной нагрузки постоянного и переменного тока. Наиболее распространенное применение магнитных пускателей — управление асинхронными двигателями, при помощи пускателя осуществляется пуск, останов и реверс (изменение направления вращения) двигателей, а также при наличии теплового реле — защита от токовой перегрузки.

Но помимо этого пускатели нашли широкое применение и в различных схемах дистанционного управления освещением, управлении электронагревательными приборами, насосами, компрессорами и т.д.

Магнитные пускатели классифицируются по:

• степени защиты

1. открытого исполнения ( степень защиты IP00) — предназначены для установки в закрытых шкафах, а также других местах, защищенных от пыли, влаги, посторонних предметов.
2. защищенного исполнения (степень защиты IP40) — предназначены для установки внутри неотапливаемых помещений, в которых окружающая среда не содержит значительного количества пыли и исключено попадание влаги.
3. пылевлагозащищенного исполнения ( степень защиты IP54) — используются в условиях повышенного содержания пыли и влаги, например при наружней установке.

• номинальному току нагрузки на силовые контакты

Номинальный ток нагрузки или величина пускателя — один из наиболее важных параметров. Он показывает максимально допустимый ток, который может протекать через силовые контакты пускателя. В основном используются пускатели первой величины (10А), второй величины (25А), третьей величины (40А), четвертой величины (63А). При указании этих величин считается, что напряжение составляет 380 В и пускатель работает в режиме AC-3. В зависимости от напряжения на контактах главной цепи и категории применения -AC-1,AC-3 или AC-4 допустимый ток будет отличаться.

• категории применения

Для большинства пускателей используются три категории — AC-1, AC-3 и AC-4.

• AC-1 — активная нагрузка или слабоиндуктивная.
• AC-3 — асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором; пуск, отключение без предварительной остановки.
• AC-4 — асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, торможение противотоком, повторно-кратковременные включения.
• напряжению управляющей катушки

Наибольшее применение получили катушки на 220 и 380 В, хотя могут быть и на 24, 36, 42, 110 Вольт.

• напряжению силовой цепи

Кроме того различают реверсивные и нереверсивные магнитные пускатели. Реверсивные пускатели представляют из себя два обычных пускателя с общими техническими характеристиками, объединенных общим основанием. Чтобы исключить возможность одновременного срабатывания двух пускателей, выполняется электрическая и механическая блокировка.

Устройство магнитного пускателя

Конструктивно магнитный пускатель состоит из сдвоенного корпуса, верхней части, в которой находится подвижная часть магнитопровода (якорь) с прикрепленной траверсой с подпружиненными подвижными контактами и неподвижные контакты и нижней части, в которой находятся катушка управления, возвратная пружина и неподвижная часть магнитопровода (сердечник) с короткозамкнутыми витками, необходимыми для уменьшения вибраций.

Подвижная и неподвижная часть магнитопровода должны иметь гладкую, шлифованную поверхность без каких-либо загрязнений, иначе при работе пускатель будет издавать сильный гул.

При подаче напряжения в катушке управления возникает электромагнитное поле, под воздействием которого якорь притягивается к сердечнику, замыкаются главные и вспомогательные контакты. При снятии напряжения катушка обесточивается, якорь под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, контакты размыкаются и цепь обесточивается.

Выбор магнитного пускателя

Основная характеристика, на которую надо ориентироваться — это величина пускателя, которая подбирается в зависимости от тока нагрузки. Здесь надо учитывать, что ток, на который рассчитаны силовые контакты пускателя должен быть больше максимального тока нагрузки.

Например, для выбора контактора управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, в первую очередь нам необходимо определиться с техническими параметрами двигателями, такими как :

• η – КПД (Коэффициент полезного действия двигателя)
• cos Ф – коэффициент мощности
• P – номинальная мощность двигателя
• U – рабочее напряжение

Номинальный ток пускателя определяем по формуле :

Iном=P/ (U*η* cosφ*√3)

Далее определяем пусковой ток

Iпуск = k* Iном

k — кратность пускового тока к номинальному, то есть во сколько раз пусковой ток будет превышать номинальный при пуске двигателя. Данный параметр влияет на выбор категории применения пускателя, например категория АС-3 может выдержать пусковой ток в 5-7 раз больше номинального.

Исходя из данных расчетов выбираем пускатель с номинальным током больше расчетного и необходимой категорией применения.

Помимо этого подбираем рабочее напряжение катушки — оно должно быть таким же, как у цепей управления, степень защиты, наличие вспомогательных замыкающих или размыкающих контактов, класс износостойкости.

Схема подключения нереверсивного пускателя

QF — автоматический выключатель

KM1 — магнитный пускатель

P — тепловое реле

M — двигатель

ПР — предохранитель

С-Стоп, Пуск — кнопки управления

При включении автомата QF и нажатии кнопки Пуск, питание с фазы B поступает на катушку управления пускателя. На другой вывод катушки питание приходит с фазы C через нормально замкнутый вспомогательный контакт теплового реле.

После того как нажали кнопку Пуск, замыкаются разомкнутые силовые контакты пускателя и питание через замкнутые силовые контакты теплового реле подается на электродвигатель. В случае перегрузки электродвигателя тепловое реле сработает и своим вспомогательным контактом разорвет цепь питания катушки пускателя.

Для того, чтобы при работе не нужно было все время удержать кнопку Пуск, ее шунтируют нормально разомкнутым контактом БК. При срабатывании пускателя контакт замыкается и ток на катушку потечет уже через него. Это так называемая схема самоподхвата.

Отключается двигатель нажатием кнопки Стоп — нормально замкнутый контакт Стоп размыкается и питание на катушку пускателя прекращается. При этом сердечник пускателя возвращается в исходное положение, силовые контакты размыкаются и двигатель обесточивается.

Тепловое реле в схеме применяется для защиты электродвигателя от токовых перегрузок ( например в случае заклинивания ротора), а также в случае обрыва одной из фаз. При срабатывании теплового реле разомкнется нормально замкнутый контакт Р и цепь обесточится.

Схема подключения реверсивного пускателя

Принцип реверсивной схемы подключения аналогичен нереверсивной, кроме того что добавились еще один пускатель КМ2 и кнопка Пуск2.

Рассмотрим подробнее эту схему.

При включении автомата QF и нажатии кнопки Пуск1 напряжение подается на катушку КМ1, силовые контакты пускателя КМ1 замыкаются, двигатель включается. Также как и в случае нереверсивной схемы кнопка Пуск шунтируется нормально разомкнутым блок контактом КМ1. Блокировка пускателя КМ2 осущестляется нормально замкнутым контактом КМ1. При срабатывании пускателя КМ1 он размыкается.

Для реверса электродвигатель сначала отключается нажатием кнопки Стоп, которая размыкается и питание на катушку пускателя прекращается.

Для запуска двигателя в обратном направлении нажимаем кнопку Пуск2, напряжение подается на катушку КМ2, силовые контакты пускателя КМ2 замыкаются, двигатель включается. Шунтирование кнопки Пуск2 осуществляется блок контактом КМ2, а блокировка пускателя КМ1 — размыканием нормально замкнутого контакта КМ2.

Кроме электрической блокировки часто применяют также механическую блокировку, которая не дает срабатывать одному из контакторов, пока включен другой.

Схема подключения магнитного пускателя на 220 В аналогична схеме на 380 В.

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:

Выбор пускателя (контактора)

Пускатель ПМЛ-1220 0*2Б с кнопками в корпусе

Пускатели применяют для подключения мощной нагрузки – электродвигателей, ТЭНов, мощных ламп, и др. Область применения – там, где реле уже не справляются, а полупроводниковые силовые элементы либо малы по току, либо дороги.

Контакторы (пускатели) электромагнитные

Следует внести немного порядка в терминологию. Часто путают пускатели и контакторы. Для некоторых это одно и то же, а некоторые говорят, что контактор – это просто большой мощный пускатель. Но насколько мощный – никто толком объяснить не может…

Раньше, во времена СССР, так оно и было. Теперь пускатели, которые выпускались или разрабатывались в те времена, так и называют пускателями (например, ПМЛ, который выпускается до сих пор на Украине), а новые и зарубежные модели называют контакторами.

Одни и те же устройства электрики называют пускателями, а продавцы – контакторами. Честно говоря, и мне привычней говорить именно пускатели.

Чем отличается контактор от пускателя?

На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.

Подробно о том, как трехфазный электродвигатель подключается к пускателю, различные схемы включения электродвигателя приведены в моей статье про подключение асинхронных двигателей. А ещё пример применения пускателей – в статье про схему гидравлического пресса. Различные схемы включения магнитных пускателей подробно рассмотрены здесь.

А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Пускатель может содержать два или три контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.

Хотя, такую схему нельзя назвать “плавной”, для плавного пуска существуют специальные устройства. Читайте мои статьи про Мягкий пускатель и про Реальную схему включения устройства плавного пуска.

Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.

Официально отличия контактора от пускателя прописаны в ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (МЭК 60947-4-1:2009) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 4. Контакторы и пускатели. Раздел 1. Электромеханические контакторы и пускатели.

Ещё определения контакторов и пускателей даны в ГОСТ 17703-72 “Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия” и ГОСТ Р 500030.4.4-2012 “Аппаратура распределения и управления низковольтная”.

Также будет интересно, какие грандиозные споры разгорелись у меня на канале Яндекс.Дзен в статье про отличия контакторов и пускателей.

Отличия реле от контактора

Реле от контактора отличаются лишь конструкцией и назначением, и разница иногда между ними слабо различима.

• Реле не имеет дугогасительных камер.
• Реле заключено в герметичный корпус.
• Реле рассчитано на слабый ток и чисто активную нагрузку.
• Реле имеет переключающие контакты, а значит нормально разомкнутые и замкнутые.
• Реле не рассчитано на подключение реактивной трехфазной нагрузки.
• Реле может иметь от 1 до 6 равнозначных контактов, а контактор обязательно имеет 3 силовых и (как опция) 1-2 слаботочных контакта.
• Реле не имеет дополнительных функций и контактов, а контактор может быть дополнен приставками различной установки и назначения.
• Реле устанавливается на панель, и легко может быть заменено лишь с помощью рук. Для того, чтобы заменить контактор, нужно обесточивать оборудование и использовать отвертку.

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Величина (условный габарит) пускателя (контактора)

Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:

• нулевая величина – на максимальный ток до 6 А (через каждый рабочий контакт)
• первая – на максимальный ток до 9 – 18 А (в зависимости от исполнения контактов)
• пускатель 2 величины – до 25 – 32 А
• пускатель 3 величины – до 40 – 50 А
• пускатель 4 величины – до 65 – 95 А
• пускатель 5 величины – до 100 – 160 А
• шестая величина – от 160 А и выше

Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).

• 1 – до 2,2 – 7,5 кВт
• 2 – до 11 – 15 кВт
• 3 – до 18 – 22 кВт
• 4 – до 30 – 45 кВт

Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или “самопитания”, чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки. Подробнее – в статье про пневматические реле выдержки времени.

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) – катушки на 380 В.

Как заменить катушку контактора?

Иногда в наличии нет контактора с катушкой нужного напряжения, можно не покупать целиком нужный контактор. У многих производителей в продаже имеются катушки под разные напряжения и величины контакторов.

В частности, это относится к IEK, КЕАЗ. Иностранные производители, как правило, делают контакторы неразборными, и отдельно катушки к ним не продают.

Стоит сказать, что катушки контакторов на нужные напряжения должны быть в ремонтных комплектах, поскольку это можно считать расходным материалом. Основные неисправности катушек – обрыв обмотки и деформация корпуса.

Чтобы увеличить срок службы катушек контакторов или электромагнитов, которые находятся продолжительное время во включенном состоянии, допустимо эксплуатировать их на напряжении 85-90 % от номинала.

Виды пускателей по назначению

Теперь приведу пару примеров пускателей – реальных схем.

Эта схема пускателя собрана на трех контакторах второй величины и служит для подключения электродвигателя по схеме “звезда-треугольник”. Вверху слева подается три фазы, внизу – три фазы уходит на питания двигателя. Красные провода – питание катушек контакторов и проверка работы. Защита (мотор-автомат) не показана.

реверсивный пускатель с мотор-автоматом

Здесь – пускатель реверсивный, на двух взаимно блокированных контакторах. Мотор-автомат защиты двигателя – справа.

Бонус

В заключение – несколько фотографий контакторов, верой и правдой отслуживших свой век.

Пускатель 2 величины. Совнархоз Латвийской ССР, 1964 г.

пускатель ПМЕ 211

Пускатель ПМЛ, справа – его прототип Telemecanique

Страшно смотреть, но именно такие пускатели применялись в СССР…

…и такие. Не правда ли, очень похоже на музейный экспонат?

Где можно купить сейчас контакторы? Конечно, в соседнем электро магазине. И главное. Не забудьте сообщить продавцу напряжение катушки!