Виды магнитных пускателей

Виды магнитных пускателей

Некоторые электрические устройства нуждаются в создании специальных условий для запуска. К ним относятся электродвигатели, печи и другие высокомощные устройства, для начала работы которых необходимы большие токи. Решают эту специфическую задачу магнитные пускатели. Кроме запуска они обеспечивают беспрерывную работу, остановку и защиту обслуживаемого устройства. Также в случае необходимости могут создавать реверсивное направление движения. Рассмотрим самые популярные разновидности магнитных пускателей.

Виды магнитных пускателей:

• ПМЛ

Аббревиатура ПМЛ расшифровывается следующим образом: П – пускатель, М – магнитный, Л – серия. Пускатели ПМЛ предназначаются для слабо индуктивных нагрузок, печей (режим АС-1) и для двигателей, ротор которых закорочен (режим АС-3). Они обеспечивают безопасный запуск и остановку обслуживаемых нагрузок. В цепь к ним могут быть подключены любые дополнительные устройства, такие как тепловые реле, ограничители напряжения, прочее.

• ПМА

Данный пускатель предназначен для асинхронных трехфазных электродвигателей переменного тока. Обслуживаемая нагрузка характеризуется низкими показателями напряжения. Он обеспечивает запуск и остановку, также с его помощью можно собрать реверсивную систему;

• ПМЕ

Предназначены для реверсивного подключения асинхронных трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым двигателем. Используются, как правило, в стационарных установках для дистанционного подключения нагрузки. Обслуживаемое переменное напряжение составляет 660В, а частота 60 Гц. В состав этих магнитных пускателей входят тепловые реле, что позволяет им эффективно защищать нагрузку от длительных перегрузок и перетоков при обрыве фазы;

• КМИ

Пускатели работают в уже упомянутых режимах АС-1, АС-3, а также в режиме АС-4 (запуск асинхронных двигателей прямым подключением к питанию и их реверсирование двумя контакторами, которые исключают одновременное включение). Данные магнитные пускатели производятся компанией IEK;

На отечественном рынке указанные в статье пускатели реализуются по ценам от 4 до 32 долларов. Включение в состав дополнительных устройств естественным образом увеличивает их цену.

Типы и применение магнитных пускателей

Магнитные пускатели производятся как в нереверсивном, так и реверсивном исполнении. Пускатели типа ПМЕ используются при пуске двигателей небольшой мощности, и применяют в электрических цепях для электродвигателей:

127В – от 1,1 до 3 кВт;

220В – от 1,1 до 5,5 кВт;

380В – от 4 до 10 кВт;

В середине 80-х годов пускатели ПМЕ стали заменять пускателями серии ПМЕ-М.

Магнитные пускатели типа ПА и ПАЕ необходимы для запуска электродвигшателей средней мощности:

127В – от 4,5 до 7,5 кВт;

220В – от 10 до 40 кВт;

500В — от 17 до 75 кВт.

Модификации пускателей указываются цифрами, которые обозначают:

первая – величина пускателя;

вторая – тип исполнения (1 – открытое, 2 – защищенное, 3 – пылеводонепроницаемое);

третья – нереверсивный или реверсивный, наличие или отсутствие теплового реле (1 – нереверсивный без теплового реле, 2 – нереверсивный с тепловым реле, 3 – реверсивный без теплового реле, 4 – реверсивный с тепловым реле).

На примере это выглядит так:

ПМЕ-111 – магнитный пускатель первой величины в открытом исполнении, нереверсивный, без реле;

ПА-423 – магнитный пускатель четвертой величины, изготовленный в защищенном исполнении, реверсивный, без реле;

ПА-312 – магнитный пускатель третьей величины, изготовленный в открытом исполнении, нереверсивный, наличие теплового реле.

Начиная с 80-х годов, пускатели магнитные ПАЕ заменили усовершенствованными аналогами серии ПМА.

Серии магнитных пускателей ПМА и ПМЛ рассчитаны на токи от 6,3 до 160А при напряжении до 660В. Установка пускателей данного типа осуществляется для запуска асинхронных двигателей высокой мощности – до 90 кВт. Они оснащаются трехполюсными электрическими и тепловыми реле, что дает возможность предотвращать перегрузки недопустимой продолжительности, включая защиту от режима функционирования на двух фазах. Выпускаются магнитные пускатели серий ПМА и ПМЛ как в открытом, так и в защищенном исполнении, нереверсивные или реверсивные, с возможностью переключения схемы соединения со звезды на треугольник. Коммутационная износостойкость данных устройств для категории использования АС-3 – от 2-х до 3-х млн. циклов ВО. Механическая износостойкость – от 10-и до 16-и млн. циклов ВО.

Тиристорные пускатели используют в целях управления трехфазными электродвигателями, расположенными на стационарных или передвижных установках. Их силовая часть изготовлена из тиристоров, которые включены встречно-параллельно попарно на каждую фазу. Пускатель следует устанавливать в вертикальном положении, но разрешаются отклонения от вертикали до 45° в любую сторону. Пускатель может работать как в продолжительном, так и в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения 60% и с частотой включения до 600 раз в час. Устройства имеют тепловую защиту от возможных перегрузок, а также максимальную токовую защиту, порог срабатывания которой можно регулировать. Управляется пускатель с помощью кнопок с фиксацией или без фиксации команды. Также возможно управление с помощью бесконтактных логических элементов.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»

Особенности современных магнитных пускателей и их применение

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.

Верхняя часть пускателя содержит в себе: набор контактов, подвижную часть магнитопровода с возвратной пружиной. Она нужна для размыкания контактов, когда на катушку не подаётся напряжение, происходит возврат контактов в нормальные положения. На многих экземплярах в ней располагается дугогасительная камера. Подробнее — в статье про устройство и принцип действия магнитных пускателей.

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.

Схема подключения магнитного пускателя

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.

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:

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.

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.

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

Магнитный пускатель

Пускатель электромагнитный устанавливают в щиток для того, чтобы управлять асинхронными двигателями на расстоянии. Помимо этого, назначение прибора состоит в защите электродвигателя от продолжительных перегрузок. Для правильного подключения в трех,- или однофазную сеть необходимым условием является наличие представления об устройстве и принципе действия магнитного пускателя.

Виды магнитных пускателей

Главные операции, реализуемые пускателем, – это запуск, остановка и реверс. Встречаются конструкции, оснащенные такими дополнительными функциями, как клавиши управления освещением, два типа пуска, лампочка, загорающаяся, когда прибор включен, и контроллеры перенапряжения, применяемые в полупроводниковых системах. В продаже можно найти также устройства, оборудованные дополнительными контактными элементами (вмонтированными в прибор или прилагающимися в качестве отдельной приставки), выполняющими функции блокировки или сигнализации.

По критерию того, где монтируется прибор, выделяются следующие виды:

• закрытые – размещаются в помещениях с низким содержанием пылинок в воздухе, при этом строжайшим условием является исключение попадания влаги на корпус прибора или внутрь;
• открытые – помещаются вертикально на рейках, в закрытых шкафчиках, в других защищенных от пылинок и воды местах внутри помещений;
• непроницаемые для пыли и дождевых брызг – могут монтироваться не только в помещениях, но и на улице (но непременно под навесом, хорошо защищающим устройство от ливневых дождей и прямых лучей солнца).

Некоторые модели оборудованы тепловым реле с функцией регуляции тока несрабатывания.

Устройство магнитного пускателя

В верхнем (якорном) отделе устройства расположена контактная установка с камерой, гасящей электрическую дугу. Также там помещается движущаяся часть магнита, соединенная с силовыми элементами системы контактов. У стационарно закрепленного основания прибора локализуются катушка и пружинка, возвращающая движущуюся часть магнита в начальную позицию после прекращения поступления тока на катушку (тогда силовые контакты разрываются). Как в верхней, так и в нижней части есть стальные электромагнитные пластинки. Обмотка сделана из медного кабеля. При поступлении питания катушка намагничивается, и формируется замкнутый контур. Самый примитивный пускатель – кнопочка с зажимами на корпусе, к которой крепятся неподвижные контактные элементы и силовые цепи.

Принцип работы

Работает магнитный пускатель с переменным током частотой 50 Гц. Сетевое напряжение может быть 660 либо 380 Вт. Когда этот ток идет по медной обмотке, происходит срабатывание прибора по принципу электромагнита. Когда сработает силовая группа контактов, запускается электродвигатель. В верхнем отделе прибора есть контактный мост, создающий двойной разрыв цепочки для отключения нагрузочного питания. Также функцией этой комплектующей является соединение входных и выходных проводников при включении схемы.

Важно! Нижнее положение якорного отдела должно обеспечивать надежное соединение контактов. При слабости связи контакты и провода могут подгореть.

Блок контактов или приставка контактная

Этот компонент, как и сам пускатель, содержит двигающийся набор контактов: по четыре нормально разомкнутых и замкнутых. Контакты объединены в пары. Нормальная замкнутость и разомкнутость означают, что эти контакты в обычном состоянии находятся в определенной позиции (закрытой или открытой); при этом через замкнутые контакты электроток может идти, через разомкнутые – нет.

Чтобы прекратить ход тока через нормально закрытый контакт, его требуется разомкнуть, для обеспечения хода тока через нормально разомкнутый – замкнуть его. При установке системы приставки и самого пускателя (первую ставят в верхнюю часть второго на полозья с зацепками, фиксируя с помощью защелки) они плотно связываются между собой и функционируют как единая система. При нажатии соответствующей кнопки контакты меняют свое нормальное состояние на противоположное.

При обесточенности пускателя и контактора нормально замкнутые контакты будут закрыты, разомкнутые – открыты. При подаче питания на катушку сердечник будет тянуть элементы контактора и изменять их нормальное состояние на обратное. Для снятия приставки надо поднять фиксирующую защелку и подвинуть демонтируемый блок в ее направлении.

Монтаж и подключение электромагнитного пускателя

Любая схема подсоединения данного устройства содержит две цепочки: сигнальную, через которую управляют пускателем, и силовую, несущую нагрузку. Сверху корпуса имеются контакты (на схемах часто обозначаются как А1 и А2), на которые направлено питание.

Схема подключения на 220 в

При использовании 220-вольтной катушки на контакты подают аналогичное напряжение. Локализация нулевого и фазного проводков большого значения не имеет, но так как контакт А2 часто дублируется и снизу корпуса, его чаще используют для подсоединения фазы. В нижней части прибора есть контакты, куда подается нагрузочное питание номиналом не выше 220 В (например, от аккумулятора). К контактам, с которых снимается это напряжение, подключают, например, осветительные приборы. Минус схемы – для включения и выключения питания требуется вставить или вынуть вилку из розетки. Избежать этого можно, установив перед магнитным устройством автомат либо дополнив сеть кнопками пуска и выключения.

Схема подключения на 380 в

Здесь питание катушки прибора реализуется через две фазы. Одна – подсоединяется непосредственно, другая – через три последовательно соединенные кнопки: пусковую, останавливающую и вмонтированную в тепловое реле. При нажатии пуска нагрузка через реле идет на катушку, сердечник втягивается, одна из контактных групп замыкается. При выключении цепочка не прерывается, ток идет через один из контактов, закрывающийся, когда сердечник втягивается.

Важно! В аварийной ситуации в этом случае должно срабатывать реле. При разрыве его контакта выключается катушка, и сердечник принимает начальное положение под действием пружинок. Группа контактов размыкается, и напряжение уходит с участка аварии.

Подключение через кнопочный пост

Схема с однофазной нагрузкой содержит пост с пусковой и выключающей кнопками, магнитный прибор с катушкой на 220 В и по 4 разомкнутых и замкнутых контакта. Питание на постовые клавиши идет с силовых зажимов пускателя. Напряжение идет к клавише «Стоп», затем через закрытый контакт – на пусковую кнопку. Выключение производится нажатием клавиши «Стоп».

Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В

Трехфазное питание подключают на три кнопки, расположенные внизу корпуса. На А1 и А2 ставят нуль и одну из фаз, которая также должна идти через клавиши пуска и выключения. К трем выходам подсоединяется трехфазная нагрузка. Для предотвращения перегрева можно поставить перед двигателем реле.

Уход за магнитным пускателем

Типичными проблемами являются перегрев (часто связан с замыканиями между витков катушки или изношенными контактами, тогда соответствующие детали надо заменить) и генерация громкого гудящего звука. Последняя может быть обусловлена очень разными факторами: слишком низким сетевым напряжением, недостаточным прилеганием якорной части к сердечнику, попаданием в корпус пыли и грязи, механической деформацией комплектующих.

Для обеспечения исправной работы прибора надо выбрать подходящую для данной сети схему и следить за тем, чтобы на поверхность и внутрь корпуса не попадали вода и пыль. При невозможности самостоятельной диагностики рекомендуется вызвать профессионального электротехника.

Видео

Контакторы и магнитные пускатели

Введение

В начале данной статьи хотелось бы сразу определиться в чем заключается разница между контактором и магнитным пускателем, так как данный вопрос зачастую ставит в тупик даже самых опытных специалистов-электриков, при этом многие полагают, что разница между ними заключается в их конструкции, габаритных размерах или величине коммутируемого (номинального) тока, однако это не так. Поможет разобраться нам с этим вопросом ГОСТ 30011.4.1-96 в котором приведены следующие определения:

Контактор — это коммутационный аппарат с единственным положением покоя, оперируемый не вручную, способный включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе при рабочих перегрузках.

Пускатель — это комбинация всех коммутационных устройств, необходимых для пуска и остановки двигателя, с защитой от перегрузок.

Как следует из определений выше, контактор — это устройство предназначенное для коммутирования (включения/отключения) каких либо нагрузок, т.е. любых нагрузок, в то время как пускатели — это комплекс устройств предназначенный для управления конкретно электродвигателем, а так же обеспечивающий его защиту от перегрузок, при этом сами контакторы входят в состав пускателей:

Как видно на картинке выше в состав пускателя входят: контактор — для включения и отключения электродвигателя, тепловое реле — для защиты электродвигателя от перегрузок, кнопки — для управления контактором, все перечисленные устройства помещаются в общий корпус.

Так же согласно того же ГОСТ 30011.4.1-96 пускатели бывают следующих видов:

Пускатель прямого действия — Пускатель, одноступенчато подающий сетевое напряжение на выводы двигателя.
Реверсивный пускатель — Пускатель, предназначенный для изменения направления вращения двигателя путем переключения его питающих соединений без обязательной остановки двигателя.
Пускатель с двумя направлениями вращения — Пускатель, предназначенный для изменения направления вращения двигателя путем переключения его питающих соединений только во время остановки двигателя.

Таким образом пускатель прямого действия предназначен для запуска, остановки и защиты электродвигателя, в то время как реверсивный пускатель помимо всего вышеперечисленного позволяет менять направление вращения двигателя.

Как видно на картинке выше в состав реверсивного магнитного пускателя входят два контактора переключение между ними меняет порядок чередования фаз что приводит к изменению направления вращения электродвигателя. (Подробнее об изменении направления вращения электродвигателя и схеме работы реверсивного пускателя смотрите здесь.)

Существуют так же так называемые модульные контакторы — это компактные контакторы предназначенные для установки на DIN рейку, в остальном их устройство и принцип работы такой же как и у обычных контакторов.

Теперь разобравшись с понятиями контактора и пускателя приступим к изучению принципа их работы.

Устройство и принцип работы контактора

Как видно на картинке выше электромагнитный контактор состоит из следующих основных элементов: магнитопровода состоящего, в свою очередь, из подвижной и неподвижной частей, электрической катушки, силовых контактов, предназначенных для включения и отключения нагрузки, в состав которых входят подвижные контакты, которые крепятся к подвижной части магнитопровода и неподвижные контакты, которые крепятся к верхней части корпуса контактора, блок-контактов предназначенных для использования в цепях управления, а так же пружины которая обеспечивает поддержание в разомкнутом состоянии состоянии силовых контактов.

Управление контактором осуществляется путем подачи напряжения на электрическую катушку, при прохождении через нее электрического тока создается электромагнитное поле протекающее через магнитопровод, при этом неподвижная часть магнитопровода совместно с электрической катушкой работают как электромагнит который, как видно на рис.2 выше, преодолевая сопротивление пружины, притягивает верхнюю подвижную часть магнитопровода с закрепленными на ней подвижными контактами, таким образом происходит замыкание силовых контактов, при снятии напряжения с катушки контактора электромагнитное поле исчезает переставая притягивать подвижную часть магнитопровода которая под воздействием пружины возвращается в исходное положение размыкая силовые контакты.

В состав большинства современных контакторов входит только один блок-контакт, однако некоторые схемы управления требуют большего их количества, в этом случае на магнитный пускатель устанавливается дополнительная приставка имеющая несколько блок-контактов:

Как видно на картинке выше данная приставка (блок контактов) устанавливается на верхнюю часть контактора соединяясь с его подвижными силовыми контактами.

Выбор контакторов (магнитных пускателей) и их характеристики.

Выбор контакторов и магнитных пускателей осуществляется по их следующим техническим характеристикам:

1) По типу коммутируемой нагрузки определяется необходимая категория применения

В соответствии с ГОСТ 12434-83 и ГОСТ Р 50030.4.1-2002 существуют следующие категории (области) применения контакторов (пускателей):

2) По номинальному току

Номинальный ток — одна из главных характеристик определяющая максимальный ток который контактор способен длительно выдерживать, а так же обеспечивать его коммутацию (включение/отключение).

Расчет номинального тока пускателя (контактора) для электродвигателя можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора либо по методике приведенной ниже.

Существуют следующие стандартные значения номинальных токов контакторов (пускателей), в Амперах:

6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 500 Ампер

Примечание: Модульные контакторы выпускаются на номинальные токи до 100 Ампер.

Зачастую контакторы и магнитные пускатели в зависимости от их номинального тока условно делят на следующие величины (от нулевой до седьмой величины):

Номинальный ток пускателя для управления электродвигателем можно выбрать исходя из его мощности по следующей таблице:

Так же можно произвести расчет тока пускателя самостоятельно по следующей методике:

Номинальный ток пускателя должен быть больше либо равен номинальному току двигателя:

I_{ном. МП}⩾ I_{ном. двигателя}

Номинальный ток двигателя можно узнать из его паспортных данных, либо рассчитать по формуле:

Iном=P/√3Ucosφη

• P — Номинальная мощность электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателя либо определяется рассчетным путем);
• U — Номинальное напряжение (напряжение на которое подключается электродвигатель);
• cosφ — Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается от 0,75 до 0,9 в зависимости от мощности электродвигателя);
• η — Коэффициент полезного действия — отношение электрической мощности потребляемой электродвигателем из сети к механической мощности на валу двигателя (принимается от 0,7 до 0,85 в зависимости от мощности электродвигателя);

Так же расчет тока электродвигателя можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора.

Номинальный ток контактора используемого не для управления электродвигателем определяется исходя из тока управляемой им электросети:

I_{ном. контактора}⩾ I_{расч. сети}

Расчетный ток сети можно определить с помощью нашего онлайн калькулятора, либо рассчитать его самостоятельно по формуле:

I_сети=(P_сети*К_п)/cosφ, Ампер

• P_сети— суммарная мощность всего подключаемого к контактору электрооборудования, в киловаттах;
• K_п — коэффициент перевода (Для однофазной сети 220В: K_п=4,55; Для трехфазной сети 380В: K_п=1,52);
• cosφ — коэффициент мощности, принимается равным от 0,95 до 1 — для бытовых электросетей и от 0,75 до 0,85 — для промышленных электросетей.

3) По номинальному напряжению втягивающей катушки

Напряжение катушки — это параметр характеризующий величину напряжения которое должно быть подано на выводы катушки контактора для его срабатывания. Следовательно номинальное напряжение катушки определяет и напряжение цепи управления (напряжение на кнопках управления).

Существуют следующие стандартные значения номинального напряжения катушек контакторов (пускателей), Вольт:

12, 24, 36, 48, 110, 127, 220, 380, 500, 660 Вольт

Наиболее часто применяются контакторы с катушками на 220 и 380 Вольт, контакторы с катушкой на напряжение 48 Вольт и ниже как правило применяются в помещения с повышенной опасностью (особоопасных) в отношении поражения человека электрическим током, для того что бы напряжение на кнопках пультов управления было безопасным.

4) По номинальному напряжению изоляции

Номинальное напряжение изоляции контактора (пускателя) — это максимальное напряжение сети на которое рассчитана изоляция контактора (пускателя), превышение данной величины приведет к пробою изоляции и как следствие выходу из строя контактора. Следовательно номинальное напряжение контактора должно быть больше либо равно напряжению сети:

U_{ном. МП}⩾ U_сети

В сетях напряжением 220/380 Вольт, как правило, применяются контакторы на номинальное напряжение по изоляции 400 либо 660 Вольт.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.