Принцип работы электромагнитного пускателя: Магнитные пускатели. Принцип действия и схемы включения

Содержание

Магнитный пускатель назначение устройство принцип работы

Составные части аппарата

Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:

Конструкция аппарата ПМЕ

  1. Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
  2. Контактные мостики.
  3. Контактные пластины.
  4. Пластмассовая траверса.
  5. Якорь.
  6. Обмотка.
  7. Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
  8. Дополнительные контакты.

Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение «10»).

Мы рассказали, из чего состоит магнитный пускатель, однако вряд ли это дало Вам что-либо понять, особенно если Ваш уровень знаний «чайник в электрике». Чтобы все стало на свои места, далее мы рассмотрим принцип работы аппарата.

Схема работы

Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.

Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения.

Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель. Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже.

Область применения

Ну и последний из главных вопросов статьи – для чего нужен магнитный пускатель (на фото ниже предоставлен его внешний вид). Как мы уже сказали ранее, назначение этого аппарата – замыкание и размыкание цепи, которой характерные большие токи. Как правило, пускатели используют для дистанционного управления электродвигателями, работающими от напряжения 220 либо 380 Вольт. В домашних условиях применение данных аппаратов возможно для создания системы уличного освещения либо включения мощных потребителей электроэнергии.

Вот мы и рассмотрели устройство магнитного пускателя, его принцип действия и назначение. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной. Если вдруг у Вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях либо специальной категории – «Вопрос электрику»!

Также читают:

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.

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.

Электромагнитный пускатель — устройство и характеристики

В различных производственных видах оборудования, которые функционируют посредством запуска двигателя, важно использование такого технического элемента, как пускатель электромагнитный. Данный аппарата работает от электрической сети и имеет производственное назначение.

 

Принцип действия и применение электромагнитных пускателей

 

В функционал электромагнитного пускателя входят такие действия, как запуск двигателя и контроль над его правильным функционированием. Пускатель производит запуск электрического двигателя таким образом, чтобы он произвел разгон до такой скорости, при которой будет непрерывно и бесперебойно осуществляться его работа.


Данное оборудование поставляется в комплекте с дополнительными элементами, такими как реле теплового типа, специальным дополнительным оборудованием, которое является контактным и выполняет пусковые работы двигателя, а так же предохранителями плавкого типа.

 

 

 

Кроме своей основной пусковой функции, пускатель электромагнитного действия выполняет еще и регулировку вращательных действий ротора электродвигателя.

 

Устройство электромагнитного пускателя


Сама конструкция электромагнитных пускателей может быть выполнена в двух вариантах, а именно в открытом виде, и в виде защищенном, то есть монтироваться в корпусную основу. Так же пускатель может быть исполненным в реверсивном типе, а так же в нереверсивном. Таким образом выбор пускателя будет обуславливаться именно его прямым назначением и условиями, в которых будет работать пускатель. Немаловажным является еще и то, что некоторые модели оснащаются специальной системой для защиты данного устройства от перегрузок и перенапряжения, однако такое дополнительное оснащение имеется не у всех моделей электромагнитных пускателей.

 

 

Электромагнитный пускатель, который представляет вариант реверсивной сборки, выполнен из двух контакторов на двух полюсах, которые монтируются на общей основе, и оснащены специальной блокировочной системой, которая механическим способом предотвращает одновременный запуск всех контакторов. Все элементы электромагнитного пускателя оснащаются двумя видами контактов, один из которых является силовым, второй контакт отвечает за блокировку.

 

Контакты силового назначения используются для коммутации нагрузок большой мощности. Блокировочные контакты используются в цепи общего назначения. Данные контакты так жде выполняются в двух вариантах, первый вариант контактов представляет собой нормально замкнутое устройство, второй вариант является нормально разомкнутым. Как правило на общей электрической схеме контакты отображаются в нормальном виде. Это означает то, что в данный момент контакт не является подключенным.

 

Основные характеристики электромагнитного пускателя


Для управления электромагнитным пускателем на его корпусе расположены кнопочные управляющие регуляторы, которые в зависимости от вида пускателя могут быть либо кнопками «пуск» и «стоп». Если пускатель выполнен в реверсивном варианте, то на его корпусе расположены кнопки «пуск вперед», «пуск назад» и кнопка «стоп». Некоторые модели могут дополнительно оснащаться индикационной системы, которые в рабочем состоянии выдают свет красной лампочкой.

 

При выборе пускателя следует опираться на такие его важные рабочие характеристики, как номинальное напряжение, при котором будет выполняться его бесперебойная работа. Номинальное или допустимое напряжение, которое оптимально для главной цепи пускателя. Его износостойкие качества, производительность, сроки его эксплуатации. Как правило, общим показателем, характеризующим работу пускателя, является такое широко принятое определение как «величина электромагнитного пускателя», данный термин подразумевает все параметры, с которыми работает пускатель.

 

устройство, принцип работы, назначение — ABC IMPORT

Содержание статьи:

Магнитные пускатели и контакторы — это устройства, предназначенные для коммутации силовых цепей. Кстати, о названии и характеристиках пускателей и контакторов: столь значительных отличий между устройством магнитного пускателя и контактором вы не найдете. Просто в Советском Союзе существовали пускатели, которые держали ток от 10 А до 400 А, и контакторы, которые держали ток от 100 А до 4 800 А. После магнитные пускатели стали классифицировать как маломощные и малогабаритные контакторы. Далее мы расскажем подробнее об устройстве и принципе действия магнитного пускателя.

Для чего используют магнитные пускатели?

Вам будет интересно:Что такое счетчик? Устройство, виды, применение

Смысл их применения бывает разный. К примеру, в станках в малярных цехах, насосных установках, перекачивающих топливо, и тому подобных помещениях располагать коммутирующую аппаратуру не рекомендуется. Опасность состоит в том, что каково бы ни было устройство и принцип работы магнитного пускателя, разрывая нагрузку, он создает искру и дуговые разряды, которые могут поджечь, подобно искре в зажигалке, легко воспламеняемые пары. Для этого все пускатели выносят в отдельное, практически герметично отгороженное помещение. Рабочее напряжение пускателей обычно ограничивают до 12 вольт, чтобы в кнопках, которые размещены в опасной зоне, не возникали искры. Также пускатели применяются в различных схемах защиты, взаимоблокировки, реверса и тому подобных. Ниже мы приведем примеры некоторых таких схем.

Устройство

Вам будет интересно:Расход воды в посудомоечной машине: сравнение по моделям

Разбирать устройство магнитного пускателя будем на примере модели ПМЕ-211. Этот тип хоть и морально устарел, но часто встречается в оборудовании и станках еще советского производства. Устройство магнитного пускателя ПМЕ довольно простое и для освоения — в самый раз. Снимая защитную крышку, мы видим контактные группы.

Они состоят из контактов, которые, в свою очередь, делятся на подвижные (установлены в подвижную раму с якорем) и неподвижные (установлены на головке контактора). Обратим внимание, что все контакты на подвижной части подпружинены. Это делается для наилучшего касания между контактными площадками, то есть термостойким наплавлением на контакте. Сняв головку контактора, мы видим, что внизу на ней расположен якорь прямо напротив магнитопровода с катушкой. Между ними установлена отбрасывающая пружина, которая необходима в устройстве магнитного пускателя для того, чтобы привести его в нормальное состояние. Эта пружина достаточно сильная, чтобы резко привести пускатель в такое состояние и разорвать нагрузку для уменьшения времени воздействия возникающей дуги. Она достаточно слаба, чтобы перегружать катушку, а также помешать магнитопроводу замкнуться и плотно прилегать друг к другу. Из-за неправильно подобранной пружины пускатель работает довольно шумно. При ремонте и обслуживании эту особенность стоит учитывать. На катушке обычно нанесена информация о ней, рабочее напряжение, род тока, количество витков, частота.

Вам будет интересно:Усилитель звуковых частот: типы, классы и классификация по категориям

Принцип действия

Устройство магнитного пускателя подразумевает работу по такому принципу: на катушку, которая установлена на магнитопроводе, подается питающее напряжение. Магнитопровод намагничивается, притягивая якорь, а тот, в свою очередь, тянет за собой раму, на которой закреплены контактные группы. Устройство и работа магнитного пускателя основаны на действии электромагнита. При втягивании якоря замыкаются контактные группы силовых контактов.

Вспомогательные контакты делятся на 2 типа:

  • нормально замкнутые, то есть те, которые при отсутствии напряжения на катушке размыкаются, отключая питание или же формируя отрицательный сигнал, смотря как и к чему подключено;
  • нормально разомкнутые, которые наоборот замыкаются, тем самым влияя на цепь управления или подавая положительный сигнал.

При снятии напряжения пускатель приходит в нормальное состояние, и контакты отбрасываются под действием возвратной пружины. Все контакты магнитного пускателя, установленные в диэлектрической раме, как правило, из термостойкого пластика, подпружинены для обеспечения наилучшего прилегания между подвижными и неподвижными контактами. Достаточно просто устроен магнитный пускатель, и принцип его работы основан на электромагните.

Как отличить нормально замкнутые от нормально разомкнутых контактов?

На пускателях ПМЕ они открыты и их видно. Но мы покажем на примере пускателя ПМЛ, как это сделать в случае, когда контакты закрыты.

Мультиметр устанавливается в режим прозвонки, а на пускатель не подается напряжение. Это его нормальное состояние. Затем поочередно прозваниваются контактные группы. Те, которые не звонятся, являются нормально разомкнутыми, а которые, наоборот, звонятся – нормально замкнутыми.

Вам будет интересно:Альтернативное электричество: методы получения энергии, необходимое оборудование

Обслуживание и ремонт

Устройство и принцип магнитного пускателя подразумевает регулярное обслуживание и ремонт. Стоит делать это планово, так как со временем на контактных площадках появляется нагар. В связи с этим магнитопровод может окисляться под действием сырой среды, а отслоившаяся ржавчина формирует абразивную пыль, которая, попадая в подвижные части, приводит к их чрезмерному износу.

Внешний осмотр

Он делается для того, чтобы обнаружить трещины, сколы, оплавленные места. Также со временем целостность оболочки, в которую был установлен пускатель, может нарушаться, а наличие излишней пыли или кристалловидные солевые наросты будут свидетельствовать об этом. Стоит понимать, что пускатель при включении и отключении немного подпрыгивает, а значит, элементы крепежа не должны быть потрескавшимися. В противном случае пускатель может просто отвалиться и включить нагрузку. Или же включить, к примеру, две фазы из трех, что непременно спалит двигатель.

Контактные группы

Вскрывая защитную крышку, мы можем увидеть контактные группы. В зависимости от назначения и устройства магнитного пускателя они могут быть разного размера и с напайками из разного металла. Незначительный нагар убирается ветошью или надфилем. Применять шкурку здесь нельзя, так как сложно уследить за углом наклона, плоскость не будет выдержана. Из-за этого контакт будет неплотным, а значит, контактные площадки будут нагреваться. Наплавления и раковины убирают с помощью напильника, а затем посредством мелкого надфиля.

Якорь, магнитопровод и катушка

Якорь и магнитопровод не должны иметь следов ржавчины, а пластины, из которых они собраны, должны быть надежно заклепаны. Катушка, в свою очередь, должна быть сухой и не иметь следов нагара (в случае использования в качестве внешней изоляции бумаги) или оплавлений, если она залита пластиком. При обнаружении подобных признаков лучше ее заменить.

Крепление подвижных частей, пазы

Пазы не должны иметь трещин, сколов и пыли. В противном случае это может стать причиной закусывания и медленного отброса подвижных контактов от неподвижных. Элементы, устанавливаемые в пазы, должны слегка люфтить и свободно перемещаться вдоль паза. Также стоит отметить, что якорь, как и магнитопровод, не установлен жестко. Это сделано с той целью, чтобы магнитопровод мог с легкостью примагнитить якорь плотно и надежно. Незначительное покачивание якоря в своем пазу — это нормально. Если покачивания нет, это значит, что там скопилось много пыли или крепление деформировано. Это непременно следует устранить в целях бесперебойного выполнения прибором функционального назначения.

Устройства магнитных пускателей по принципу действия, выполняемого в цепи

Обычно такая схема применяется в том случае, когда критична потеря напряжения в том или ином оборудовании. К примеру, бытовой однофазный насос с пусковой обмоткой. Если вдруг пропадет питание и через несколько секунд появится снова, то двигатель попросту сгорит. Для подобных защит и существует следующая схема.

Схема защиты от самовключения работает следующим образом: напряжение на катушку пускателя проходит через нормально замкнутый контакт кнопки «стоп», которая на схеме обозначена как КнС, на нормально разомкнутый контакт кнопки “пуск”. Между кнопками “стоп” и “пуск” выводится провод, который идет к нормально разомкнутому вспомогательному контакту на пускателе. С другой стороны контакта подводится 2 провода: выход после кнопки “пуск” и провод питания на катушку. При нажатии кнопки “пуск” питание поступает в обход нормально разомкнутого контакта на катушку, вследствие чего контакт замыкается. Когда мы отпускаем кнопку “пуск”, пускатель обеспечивает питанием сам себя через вспомогательный контакт. При нажатии кнопки “стоп” катушка теряет питание, из-за чего контакт размыкается.

Схема взаимоблокировки

Обычно эта схема применяется с двумя пускателями в паре для включения реверса двигателя или, к примеру, для ограничения работы одной функции, пока включена другая.

Питание на цепь управления подается на нормально замкнутый контакт кнопки “стоп” (КнС). Затем происходит разветвление на нормально разомкнутые контакты КнП “право” и КнП “лево”. Причем питание приходит на нормально разомкнутый контакт КнП “право” через нормально замкнутый контакт КнП “лево”. И наоборот. Сделано это во избежание одновременного включения обоих пускателей, как защита от случайных нажатий. Если пускатели включатся одновременно, то так как реверс работает из-за смены двух проводов, местами произойдет короткое замыкание, которое нанесет существенный вред контактным группам.

Затем провод, который подходит к нормально разомкнутому контакту КнП “право”, идет на вспомогательный нормально разомкнутый контакт пускателя. Затем с другой стороны этого пускателя подводится выход с КнП “право” и устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропускается через нормально замкнутый вспомогательный контакт второго пускателя. Делается это для перестраховки, чтобы исключить возможность одновременного включения пускателей. Питание второго пускателя устроено аналогичным образом. Прежде чем прийти на нормально разомкнутый контакт КнП “лево”, он пропущен через нормально замкнутый контакт КнП “право”. Затем похожим образом он подключается ко второму пускателю. С одной стороны нормально разомкнутой контактной группы подводится провод, идущий до КнП “лево”, а с противоположной стороны — который идет после КнП “лево”. Устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропущен через нормально замкнутый контакт первого пускателя.

В заключение можем сказать, что методов использования пускателей великое множество. Мы привели самые широко распространенные, которые используются на производствах, а также могут быть полезны в быту. В любом случае, как бы вы ни использовали устройство контактора, магнитного пускателя, перед покупкой следует рассчитать ток, который будет проходить через его силовые контакты, установить рабочее напряжение катушки, род тока. Также стоит предусмотреть пыле- и влагозащиту пускателя от вредных факторов окружающей среды. Обязательно необходимо осматривать пускатели планово и внепланово, когда оборудование, которое он питает, пришло в негодность. Иногда именно пускатель является причиной поломки оборудования.

Источник

Магнитный пускатель — EasyPact TVS

Магнитный пускатель является коммутационным устройством, относящимся к ряду электромагнитных контакторов. Он позволяет коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, а также, предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.

Магнитные пускатели, в основном, служат для запуска, остановки и реверса (переключения направления вращения его ротора) трехфазных асинхронных электродвигателей. Также, они отлично работают в схемах дистанционного управления освещением, системах управления компрессорами, насосами, тепловыми печами, кран-балками, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. В общем, у магнитного пускателя большая сфера применения.

Для примера, рассмотрим пускатель EasyPact TVS от известного производителя Schneider Electric.

Серия EasyPact TVS, включающая в себя контакторы, промежуточные реле, тепловые реле перегрузки и автоматические выключатели, предназначена для защиты и управления электродвигателями в стандартных видах применения.

Серия EasyPact TVS предлагает оптимальный баланс рабочих характеристик, удобство выбора, приобретения и хранения и расширенную гибкость.

Пускатели серии EasyPact TVS предназначены для стандартных видов применения.


       

Контакторы на токи от 6 до 630 А

Тепловые реле перегрузки

Промежуточные реле

Автоматические выключатели защиты двигателя

— От 2,2 до 335 кВт (AC3/400 В)
— 3 полюса
— Управление переменным током
— Встроенные вспомогательные контакты
— Возможность монтажа непосредственно под контактором
— Класс 10 A
— Соответствие требованиям директивы RoHS
Три комбинации типов контактов на выбор:
2 НО/2 НЗ, 3 НО/1 НЗ, 4 НО
— Один размер для мощности от 0,37 до 15 кВт
— Ширина = 44,5 мм
— Отключающая способность Icu до 100 кА


Принцип работы магнитного пускателя.

Принцип работы совершенно прост: подается напряжение питания на катушку пускателя, в катушке появляется магнитное поле. За счет этого в середину катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов. Контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Основное управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».

Устройство магнитного пускателя.

Магнитный пускатель состоит из двух частей — пускатель и блок контактов.

Варианты пускателей

Блок контактов не является основной частью магнитного пускателя и далеко не всегда используется. Но при использовании пускателя в схеме, где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.

Реверсивные и нереверсивные контакторы


       

TeSys B
Реечные контакторы до 2750А

TeSys D
Реверсивные или нереверсивные контакторы до 75 кВт/400В и 250А/АС1

TeSys F
Контакторы до 450кВт/400В и 1600А/АС1

TeSys K
Реверсивные или нереверсивные контакторы до 5,5 кВт 400/415В


Пускатели прямого включения


 

 

 

TeSys GV2, LC
Пускатели прямого включения с автоматическим выключателем до 15кВт/400В

TeSys LUTM
Контроллеры TeSys U до 450кВт м

TeSys U
Многофункциональные устройства управления и защиты TeSys U до 15кВт


Пускатели в корпусе


 

 

 

TeSys GV2-ME
Пускатели безопасности в корпусе

TeSys LE
Пускатели в корпусе до 132кВт/400В

TeSys LG, LJ
Пускатели безопасности в корпусе


За более детальной информацией о продукции обращайтесь к нашим менеджерам.


Принцип работы магнитного пускателя и его технические характеристики

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

Чем магнитные пускатели отличаются от контакторов

Пускатель магнитный

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

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

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

  • Токопотребление и перегрузка

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

Схема магнитного пускателя с реверсивной возможностью

  • Многофункциональность

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

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

Как устроены магнитные пускатели, разновидности

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

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

Перекоммутация типа объединения

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

Изменение питающего напряжения

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

Изменение частоты

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

Устройство пускателя

Автотрансформатор

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

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

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

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

    Современное оборудование

  4. Частотный магнитные пускатели, как сказано выше, годятся не для любых типов двигателей. Присутствует пониженный пусковой момент. Регулировка ведётся без резких скачков напряжения. Благодаря высокой стоимости изделия становится возможна плавная подстройка, что устраняет различные скачки и передады.
  5. Обмотки автотрансформатора меняют входное напряжение всегда резко. Скачков напряжения не избежать, снижается и пусковой крутящий момент. Среди достоинств появляется возможность резкого уменьшения тока на старте двигателя.

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

Дополнительные опции магнитных пускателей

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

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

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

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

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

устройство и принцип работы + схема подключения на 220В и 380В

В домашнем хозяйстве практически не используются электроприборы, работающие под током более десятка ампер и потребляющие электрическую мощность более нескольких киловатт. Они включаются и выключаются с помощью обыкновенных ручных включателей. При таком подключении небольших нагрузок между контактами проходит не очень большая искра, которая практически не может повредить выключатель.

В промышленности при подключении больших мощностей основной проблемой являются большие электрические токи. Они вызывают сильное искрение при замыкании или размыкании сети. Ранее для подключения больших нагрузок широко применялись ручные рубильники, но они обладают рядом недостатков. Они требуют ручного управления и не предназначены для частого включения.


Для повышения долговечности и удобства пользования электроприборами используются различные контакторы. Они позволяют проводить дистанционную коммутацию. Их основным назначением является быстрое, практически мгновенное замыкание или размыкание сети при получении соответствующего сигнала.

Неудивительно, что некоторые модификации этих приборов называют также контакторами. Этот обзор посвящен описанию принципа работы магнитных пускателей, их назначению, характеристикам, параметрам выбора.

Краткое содержимое статьи:

Области применения

В первую очередь эти устройства используются для работы с асинхронными электродвигателями, которые широко используются в промышленности и лифтовом оборудовании. Поэтому их и называют пускателями. Они могут не только включать и выключать двигатель, но и менять направление его вращения.

Их применяют также для включения линий освещения на улицах или в помещениях. Например, для автоматического включения уличного освещения можно использовать фотореле, которое не рассчитано на включение большой нагрузки, но его можно использовать для этого вместе с контактором.


Такие устройства идеально подходят для управления мощными электронагревателями и различными технологическими процессами на производстве. Выпускаются различные типы магнитных пускателей, выбор необходимого определяется техническим заданием на стадии проектирования.

Немаловажным является то, что эти устройства отделяют большие напряжения под которыми работает сеть от органов управления. Благодаря этому персонал более защищен от вредных воздействий.

Принцип работы

Они работают по очень простому принципу. В нем одна группа контактов является неподвижной, а вторая группа может менять своё положение. Они располагаются в камере в которой гасится электрическая дуга.

Движением контактов управляют специальные катушки. На катушки магнитного пускателя подается управляющее напряжение. В зависимости от конструкции оно может быть разной величины. Благодаря проходящему через них току срабатывает электромагнит и якорь с силой размыкает или замыкает сеть.

При снятии разности потенциалов с управляющих катушек контакты либо замыкаются, либо размыкаются с помощью возвратной пружины. По этому принципу различают нормально разомкнутые и нормально замкнутые устройства. Первые при его отсутствии находятся с разомкнутыми контактами, а вторые с замкнутыми.

Характеристики

Магнитные пускатели имеют ряд характеристик, которые нужно учитывать при проектировании и замене оборудования. Давайте рассмотрим их основные рабочие параметры.


По типу корпуса они могут быть открытого и закрытого вида. Тип устройства легко определить по фото магнитного пускателя. Открытые устройства предназначены для установки в электрических шкафах, в которых естественно мало содержание пыли и грязи.

Закрытые приборы устанавливаются на открытой поверхности и защищены от внешних воздействий. На корпусе могут быть расположены кнопки управления двигателем. Это может быть необходимо при ручном управлении устройством. Их различают на два класса просто закрытого исполнения и защищенного от пыли и брызг.

Основное назначение различных контакторов состоит в управлении электрическими трехфазными двигателями. Для этих целей они должны иметь тройную группу подключения и выполнять основные функции по пуску, остановке и изменению направления вращения. Для этого используют реверсивные магнитные пускатели.

Соответственно выпускаются различные конструкции, одни из которых могут только выполнять замыкание и размыкание одной или нескольких точек подключения, а другие могут выполнять более сложные функции по управлению электродвигателем. Выбор необходимой конфигурации необходимо сделать при проектировании.

Во многих случаях необходимо контролировать не превышение нагрузки двигателя по току. Опасные режимы работы двигателя могут возникнуть при перегрузке или обрыве одной из фаз. При этом сильно увеличится электрический ток. Его опасное превышение контролирует тепловое реле, оно устанавливается на линии между нагрузкой и контактором и при срабатывании отключает не силовую линию, а подает управляющий сигнал на катушку. Этим оно отличается от обычного предохранителя.


Это дополнительное устройство может быть интегрировано в приобретаемый прибор и находиться в одном корпусе, либо подключаться дополнительно. Стоит отметить, что тепловое реле может далеко не сразу сработать при эксплуатации при пониженной зимней температуре.

Выпускаются контакторы для работы с различными параметрами сети. Они могут управлять токами от нескольких десятков до тысяч ампер. При проектировании нужно учесть, что при пуске электродвигателя они могут быть существенно выше номинальных.

Вторым немаловажным параметром является величина подключаемого напряжения. Наиболее часто используется напряжение 380 вольт, но выпускается оборудование, предназначенное для работы с напряжениями 600 вольт и более.

Немаловажным фактором является напряжение под которым работают управляющие катушки. Зачастую они работают под тем же напряжением, что управляемая сеть. В производственной автоматике используется пониженное напряжение управляющих катушек. Оно может составлять очень малую величину в несколько десятков вольт.

Монтаж

При монтаже требуется ознакомиться с инструкцией и проработать схему подключения магнитного пускателя. Оборудование устанавливается на ровной поверхности. При монтаже надо учесть, что мощное оборудование при включении может создавать сильную вибрацию, которая может помешать правильной работе устройства.

Тепловое реле должно быть расположено вдали от нагревающихся элементов, чтобы избежать ложного срабатывания. Концы медных проводов требуется вначале залудить, а алюминиевые провода необходимо зачистить надфилем или шкуркой. Перед пробным включением необходимо сверить правильность подключения со схемой.

Эксплуатация

При использовании контакторов нужно контролировать их температуру. Повышение температуры и их разогревание свидетельствуют о наличии замыканий в витках катушки. Это поломка требует срочной замены катушек.

Разогрев может появится также из-за больших нагрузок и износа контактов. Чтобы этого избежать лучше применять оборудование с небольшим запасом по рабочей нагрузке. Нужно смотреть за чистотой оборудования и не допускать попадания внутрь грязи и пыли. Она может привести к неплотному прилеганию якоря к сердечнику и это может стать причиной сильного шума.

Загрязнения могут испортить контакты и потребуется их замена. Конструкция магнитных пускатели и контакторов достаточно проста. Для долгой службы необходимо поддерживать их чистоту, проверять качество контактов и зажимного механизма, не подвергать их нагрузкам выше номинальных.

Фото магнитных пускателей


Назначение электромагнитных пускателей — принцип работы

В любой сети (промышленной, бытовой) практически для всего оборудования используется коммутационное устройство. Оно обеспечивает безопасность его эксплуатации, систематически отключает и включает источники электричества.

Для масштабных предприятий, электромашин устанавливается электромагнитный пускатель, чтобы защитить электрооборудование от скачков тока, для снижения токовой нагрузки.

Задачи пускателя

Устанавливаются такие устройства для запуска электродвигателя, налаживания бесперебойной работы, защиты электродвигателя, реже для реверсирования направления вращения, отключения питания.

Представляет он собой агрегат, который используется для частых включений/выключений сети дистанционно.

За счет простоты и удобства в эксплуатации коммутатор устанавливают для запуска/выключения систем освещения, конвейерного оборудования, т.п. Пускатели могут работать с разными напряжениями на 220 -380 Вольт с частотой в 50 Гц, что является их огромным преимуществом.

Особенности функционирования пускателя

Он обеспечивает безопасное управление, подключение асинхронных трехфазных двигателей. Подключается устройство в разных вариациях в зависимости от условий работы.

В стандартном состоянии (начальном) электромагнитный пускатель обесточен, тока нет из-за разрыва электроцепи. При подаче напряжения ток в цепи начинает движение, при его перемещении под действием электромагнита цепь смыкается и машина запускается.

Работает устройство до нажатия кнопки «Стоп» или до прекращения подачи питания. Отключение устройства может также происходит по причине аварийного режима или срабатывания тепловой защиты.

Особенности конструкции

Состоит устройство из:

  • Неподвижных и подвижных контактов.
  • Контактных пружин.
  • Соленоида.
  • Магнитопровода .

Кроме того, пускатель может быть оборудован допустройствами:

  • Тепловым реле – обеспечивает отключение при аварии.
  • Слаботочными допконтактными группами.
  • Кнопкой пуска.

Виды электромагнитных пускателей

В зависимости от схемы соединения выделяют реверсивные и нереверсивные устройства. По способу монтажа пускатели бывают различного исполнения, типа:

  • Защищенного. Требуют монтажа только в чистых и не влажных помещениях.
  • Пылебрызгонепроницаемого. Рекомендованы для установки на открытом воздухе под навесом, в закрытом помещении.
  • Открытого. Устанавливаются в закрытых объектах (панелях, боксах) и т.п.

В зависимости от питаемой нагрузки выделяют устройства для трехфазных электродвигателей, для асинхронных электродвигателей, для запуска трехфазной нагрузки, реверсивного пуска.

По номиналу замыкания/размыкания силовых контактов выделяют следующую градацию:

  • 1-я категория: до 10 — 16 А
  • 2-я категория: до 25 А.
  • 3- я категория: до 40 А.
  • 4- я категория: 63 А.

Особенности монтажа электромагнитного пускателя

При установке важно обращать внимание на место установки. При неправильном выборе поверхности может происходить ложное отключение системы, что доставит ряд трудностей и проблем при работе.

Поверхность для монтажа должна быть идеально ровной. Необходимо обеспечить жесткую и надежную фиксацию устройства. Ни в коем случае не стоит устанавливать пускатель в местах, где возможны толчки, удары или иные механические воздействия, сильный нагрев. В щитках, ящичках должна быть ровная поверхность. Чтобы снизить нагрузку от кабеля требуется изогнуть проводник. Также можно поступить и с дополнительными контактами.

Также для защиты оборудования рекомендуется установка устройства плавного пуска. Благодаря ему будет осуществляться плавный разгон, остановка, уменьшение пускового тока. Запуск и остановка электродвигателя, даже в аварийной ситуации будет выполняться спокойно и без лишних рывков. Установка плавного пуска подключается в разрыв цепи. Любое оборудование с ним работает комфортнее, значительно увеличивается ресурс электродвигателя за счет отсутствия рывков при старте, а также обеспечивается защита узлов мотора от перегрузок, перегрева.

Где приобрести электромагнитный пускатель, устройство плавного пуска?

В «ЕвроЭнергоСервис» уже не первый год осуществляется поставка распределительных устройств, электрооборудования высочайшего качества. У нас всегда можно заказать мелким и крупным оптом электромагнитные пускатели и другие изделия по доступной цене. Преимуществами нашей компании является отличный сервис, сертифицированная продукция и адекватные цены.

При необходимости в кратчайшие сроки будет выполнена доставка Вашего заказа.

Если остались вопросы или Вы желаете получить консультацию наших специалистов, звоните или пишите нам прямо сейчас.

В «ЕвроЭнергоСервис» предоставят подробную информацию о каждой единице товара, помогут выбрать подходящее оборудование, а постоянным покупателям предоставят скидку.

Что это такое, как это работает и многое другое

Главная »О нас» Новости »Магнитные пускатели двигателей: основы

Опубликовано автором springercontrols

Магнитный пускатель двигателя — это устройство с электромагнитным управлением, которое запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя. Магнитные пускатели состоят из электрического контактора и устройства защиты от перегрузки в случае внезапной потери мощности.

Контактор и реле

Контактор похож на реле, но предназначен для переключения большего количества электроэнергии и работы с нагрузками с более высоким напряжением. В отличие от реле, контактор не имеет общего полюса под напряжением, который переключается между нормально разомкнутым и нормально замкнутым полюсами. Контактор состоит из держателя контактов с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки, электромагнита (обычно называемого «катушкой»), который обеспечивает силу для замыкания контактов, позволяющую протекать току, и корпус, который представляет собой изолирующий материал, удерживающий детали вместе и обеспечивающий некоторую степень защиты от прикосновения человека к клеммам.Контакторы обычно изготавливаются с нормально разомкнутыми контактами, что означает, что мощность не будет поступать на нагрузку до тех пор, пока не будет активирована катушка, которая замыкает контактор. Активация катушки обычно выполняется оператором управления, либо вручную, то есть человеком, нажимающим кнопку / щелчком переключателя, либо автоматически с помощью датчика или таймера, который переключается при достижении определенного состояния. Контакторы могут быть снабжены вспомогательными контактами (нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми) для выполнения дополнительных операций, когда контактор замкнут.

Когда контактор замкнут, это позволяет току проходить на «катушку» (электромагнит). Это может быть то же самое напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или часто более низкое «управляющее» напряжение используется только для подачи питания на катушку. Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю или другой нагрузке до тех пор, пока система не будет отключена путем отключения питания катушки. В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, тем самым отключая двигатель или нагрузку.

Тепловое реле перегрузки: что это такое и как оно работает

Тепловое реле перегрузки предназначено для защиты двигателя или другой нагрузки от повреждений в случае короткого замыкания или перегрузки и перегрева. Простейшее реле перегрузки срабатывает из-за тепла, вызванного протеканием высокого тока через перегрузку и по биметаллической полосе. Биметаллическая полоса — это лента из двух разных металлов, прикрепленных друг к другу, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения.Когда эта биметаллическая полоса нагревается, один металл будет расширяться быстрее, чем другой, и приведет к изгибу сборки. Когда он станет достаточно горячим, кривизны будет достаточно, чтобы контакты в перегрузке разъединились. Поскольку перегрузка имеет контакт, подключенный к цепи управления контактора, это эффективно размыкает цепь и обесточивает систему. Как только биметаллическая полоса остынет, она выпрямится и позволит цепи снова замкнуться.

Режимы работы реле перегрузки

Реле перегрузки можно настроить на 4 различных режима работы.

  • Только ручной сброс — оператор должен нажать кнопку для перезапуска системы. Этот параметр обычно используется из соображений безопасности, чтобы система не перезапустилась сама по себе.
  • Только автоматический сброс — когда биметаллическая полоса охлаждается, система автоматически перезагружается. Это полезно, когда система находится в удаленном месте, что затрудняет ручной перезапуск, а автоматический перезапуск вряд ли создаст опасное состояние.
  • Ручной сброс / остановка — Аналогичен только ручному сбросу, но позволяет использовать кнопку для остановки системы вручную. Это полезно для простых систем, где отдельный выключатель не требуется.
  • Автоматический отдых / остановка — Аналогичен только автоматическому сбросу, но позволяет использовать кнопку для остановки системы вручную. Это полезно для простых систем, где нет необходимости в отдельном переключателе включения / выключения.

Реле перегрузки обычно компенсируются по температуре окружающей среды, и уставка срабатывания часто регулируется в относительно узком диапазоне.Более старые реле перегрузки доступны с фиксированными точками срабатывания по температуре с использованием биметаллических полос. Их обычно называют «нагревателями», и они специфичны для каждой точки срабатывания (тока). Новые реле перегрузки доступны с электронным управлением и используются для различных функций двигателя.


Остались вопросы по магнитным пускателям двигателей?

Если у вас все еще есть вопросы о магнитных пускателях двигателей и их применении, специалисты Springer Controls всегда готовы помочь. Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады вам помочь!

в рубрике: Новости

Как работает двигатель постоянного тока?

Теоретически одна и та же машина постоянного тока может использоваться в качестве двигателя или генератора. Следовательно, конструкция двигателя постоянного тока такая же, как и у генератора постоянного тока.

Принцип работы двигателя постоянного тока

Электродвигатель — это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.Основной принцип работы двигателя постоянного тока : « всякий раз, когда проводник с током помещается в магнитное поле, он испытывает механическую силу». Направление этой силы определяется правилом левой руки Флеминга, а ее величина определяется как F = BIL. Где B = плотность магнитного потока, I = ток и L = длина проводника в магнитном поле.

Правило левой руки Флеминга : Если мы протянем первый, второй и большой пальцы левой руки перпендикулярно друг другу, а направление магнитного поля будет представлено первым пальцем, направление тока будет представлено как второй палец, затем большой палец представляет направление силы, действующей на проводник с током.

Анимация: Работа двигателя постоянного тока
(предоставлено Lookang)

Приведенная выше анимация помогает понять принцип работы двигателя постоянного тока . Когда обмотки якоря подключены к источнику постоянного тока, в обмотке возникает электрический ток. Магнитное поле может создаваться обмоткой возбуждения (электромагнетизм) или постоянными магнитами. В этом случае проводники якоря с током испытывают действие магнитного поля в соответствии с принципом, изложенным выше.

Коммутатор

выполнен сегментированным для достижения однонаправленного крутящего момента. В противном случае направление силы менялось бы каждый раз, когда направление движения проводника менялось на противоположное в магнитном поле. Так работает двигатель постоянного тока !

Задняя ЭДС

Согласно фундаментальным законам природы, преобразование энергии невозможно, пока не появится что-то, что препятствует преобразованию. В случае генераторов это противодействие обеспечивается магнитным сопротивлением, а у двигателей постоянного тока — , противоэдс .

Когда якорь двигателя вращается, проводники также разрезают линии магнитного потока и, следовательно, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в проводниках якоря индуцируется ЭДС. Направление этой наведенной ЭДС таково, что она противодействует току якоря (I a ). На схеме ниже показано направление обратной ЭДС и тока якоря. Величина обратной ЭДС может быть задана уравнением ЭДС генератора постоянного тока.

Значение обратной ЭДС:

Величина обратной ЭДС прямо пропорциональна скорости двигателя. Представьте, что нагрузка на двигатель постоянного тока внезапно снизилась. В этом случае требуемый крутящий момент будет мал по сравнению с текущим крутящим моментом. Скорость двигателя начнет увеличиваться из-за превышения крутящего момента. Следовательно, величина обратной ЭДС пропорциональна скорости. С увеличением обратной ЭДС ток якоря начнет уменьшаться. Поскольку крутящий момент пропорционален току якоря, он также будет уменьшаться, пока не станет достаточным для нагрузки.Таким образом, скорость мотора будет регулироваться.

С другой стороны, если двигатель постоянного тока внезапно нагружается, эта нагрузка вызовет снижение скорости. Из-за уменьшения скорости обратная ЭДС также уменьшится, что приведет к увеличению тока якоря. Повышенный ток якоря увеличит крутящий момент, чтобы удовлетворить требованиям нагрузки. Следовательно, наличие обратной ЭДС делает двигатель постоянного тока «саморегулирующимся» .

Типы двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока обычно классифицируются в зависимости от конфигурации возбуждения:
  • С отдельным возбуждением (обмотка возбуждения питается от внешнего источника)
  • Самовозбуждение —
    • Последовательная обмотка (обмотка возбуждения включена последовательно с якорем)
    • Шунтирующая обмотка (обмотка возбуждения включена параллельно якорю)
    • Сложная рана —

См. Схему классификации машин постоянного тока здесь.

Стартер с постоянным магнитом (автомобиль)

15.7.

Стартер с постоянным магнитом

Пускатели с постоянными магнитами были внедрены на автомобили в конце 1980-х годов. Меньший вес и небольшие размеры — два преимущества этих двигателей по сравнению с двигателями обычных типов. Это приводит к тому, что стартер с постоянным магнитом становится более популярным, поскольку в современных автомобилях для электрической части двигателя остается меньше места. Снижение веса также способствует снижению расхода топлива.Выпускаемые стандартные пускатели с постоянными магнитами подходят для двигателей с искровым зажиганием объемом до 2 л и рассчитаны на мощность 1 кВт или меньше. Некоторыми примерами являются линейка Bosch DM (рис. 15.23) и модели Lucas M78R / M80R (рис. 15.24)

Рис. 15.23. Стартер с постоянным магнитом Bosch.

Рис. 15.24. Lucas M78R I Стартер M80R.
Принцип работы почти аналогичен обычному стартеру с предварительным включением, в котором обмотки возбуждения и полюсные наконечники заменены на высококачественные постоянные магниты.Это обеспечивает снижение веса до 15 процентов. Диаметр ярма также может быть уменьшен на аналогичную величину. Постоянные магниты обеспечивают постоянное возбуждение, благодаря чему характеристики скорости и крутящего момента
должны быть постоянными. Однако из-за падения напряжения аккумуляторной батареи под нагрузкой и низкого сопротивления обмоток якоря характеристика сравнима с характеристикой двигателей с последовательной обмоткой. Иногда между основными магнитами устанавливают элементы-концентраторы или межполюсники (рис.15.25). Эффект коробления магнитного поля приводит к тому, что характеристическая кривая очень похожа на кривую последовательного двигателя.

Произошло значительное улучшение конструкции щеток. Смесь меди и графита используется для изготовления щеток из двух частей, так что более высокое содержание меди находится в зоне мощности, а более высокое содержание графита — в зоне коммутации. Это увеличивает срок службы и снижает падение напряжения, обеспечивая более высокую выходную мощность пускателя.
Двигатели с постоянными магнитами для более мощных приложений были разработаны с промежуточной передачей, как правило, эпициклического типа (рис. 15.26). Это позволяет якорям вращаться с более высокой и более эффективной скоростью, передавая крутящий момент за счет редуктора. Пускатели с постоянными магнитами и промежуточной трансмиссией доступны с выходной мощностью около 1,7 кВт, подходящие для двигателей с искровым зажиганием до около 5 л или двигателей с воспламенением от сжатия до около 1,6 л. Принцип действия этого типа двигателей с постоянными магнитами снова аналогичен. по сравнению с обычным стартером с предварительным включением, но может обеспечить снижение веса до 40 процентов.

Рис. 15.25. Поля постоянных магнитов с межполюсными полюсами.

Рис. 15.26. Стартер промежуточной передачи.
В промежуточной трансмиссии планетарного типа солнечная шестерня находится на валу якоря, а шестерня приводится в движение водилом планетарной передачи. Кольцевая шестерня или кольцо остаются неподвижными, действуя как промежуточный подшипник. Такое расположение шестерен обеспечивает передаточное число около 5: 1, которое можно рассчитать по простой формуле;
Передаточное отношение = (A + S) / S
где, A = количество зубьев в кольцевом пространстве
S — количество зубцов на солнечной шестерне.
Кольцевые шестерни в некоторых случаях изготавливаются из высококачественного полиамидного компаунда с минеральными добавками для повышения прочности и износостойкости. Однако солнечная и планетарная шестерни изготовлены из обычной стали. Такое сочетание материалов обеспечивает более тихую и эффективную работу. Ожидается, что в будущем будут разработаны пускатели с постоянными магнитами более высокой мощности для общего использования.

Основные принципы — документация GPG 0.0.1

Методы электромагнитной съемки основаны на двух фундаментальных принципах: закон электромагнитной индукции Фарадея и тот факт, что электрические токи создают магнитные поля, выраженные в законе Ампера.В своей простейшей форме закон Фарадея гласит, что электродвижущая сила (ЭДС) в замкнутой цепи пропорциональна скорости изменения магнитного потока в цепи, или, проще говоря: изменяющееся магнитное поле вызывает ЭДС.

Магнитный поток \ (\ phi_B \), который пересекает замкнутый контур, равен

.

\ [\ phi_B = \ int_ {area} \ vec {B} \ cdot \ hat {n} \; d \ vec {a} \]

, где \ (\ hat {n} \) — направленный наружу вектор нормали для контура, а \ (\ vec {B} \) — плотность магнитного потока, которая пропорциональна магнитному полю в свободном пространстве.Это показано на диаграмме ниже

.

Закон Фарадея связывает магнитный поток через поверхность, ограниченную петлей, с наведенной ЭДС в петле.

\ [V = — \ frac {d \ phi_B} {dt}. \]

Напомним, что ток \ (I \), протекающий в проводе, связан с ЭДС через закон Ома

\ [V = IR, \]

где \ (R \) — электрическое сопротивление цепи.

Мы можем начать интуитивно понимать закон Фарадея на примере постоянного магнита, движущегося через катушку с проволокой.Электрическое поле, создаваемое движущимся магнитом, создает электрическую силу на зарядах в проводе, вызывая протекание тока. Вы можете изучить этот пример в интерактивном режиме, используя апплет из PhET, представленный ниже.

С помощью апплета мы можем наблюдать несколько характеристик электромагнитной индукции:

  1. Вольтметр регистрирует сигнал только при движении магнита, независимо от его абсолютного положения.
  2. Знак наведенного напряжения меняется в зависимости от направления движения и ориентации магнита
  3. Величина напряжения зависит от скорости движения магнита
  4. При прочих равных, напряжение, индуцированное в контуре с четырьмя катушками, больше, чем в контуре с двумя катушками.

Закон Ленца : Направление индуцированного тока в законе Фарадея таково, что его магнитное поле противодействует изменению потока. То есть природа не любит смену магнитных полей. Это причина знака минус в законе Фарадея. Следующее видео от группы технического обслуживания физического факультета Массачусетского технологического института показывает закон Ленца в действии.

Магнитные поля различных источников тока

Форма магнитного поля, создаваемого электрическим током в проводе, зависит от формы провода.Магнитное поле источника замкнутого контура будет примерно таким же, как у идеального магнитного диполя, если его наблюдать достаточно далеко от контура. Хорошее практическое правило состоит в том, что мы можем использовать дипольное приближение, когда расстояние от петли более чем в пять раз превышает ее диаметр. Математически аппроксимация выполняется, когда \ (r \, >> \, a \), где \ (r \) — расстояние от наблюдателя до центра петли, а \ (a \) — радиус петли. Магнитный момент петли равен \ (\ vec {m} = IA \ hat {n} \), где \ (I \) — ток в петле, \ (A \) — ее площадь, а \ (\ hat {n} \) — единичный вектор, перпендикулярный плоскости контура.В этом курсе мы рассмотрим передатчики в частотной области. Это передатчики, управляемые гармоническим током, то есть током, синусоидально изменяющимся во времени. Магнитное поле диполя определяется намагниченностью, умноженной на геометрический коэффициент, что означает, что первичное магнитное поле передатчика будет гармоническим во времени: \ (\ vec {H} _p = \ vec {H} _0 \ соз (\ омега т) \).

Если вас интересует более подробное обсуждение поля магнитного диполя, посетите страницу в Википедии.

Посмотрите следующее видео из Сиднейского университета, чтобы помочь визуализировать поля различных конфигураций токовой петли.

Повседневные примеры электромагнитной индукции

Электромагнитная индукция используется в повседневных устройствах, а также в геофизике. Типичный пример — металлоискатель. На рис. 142 показаны металлоискатели, работающие в службе безопасности аэропорта и ищущие захороненный объект.

В обоих случаях мы видим, что ток \ (I_0 \), текущий в катушке передатчика, генерирует плотность магнитного потока \ (\ mathbf {B} _0 \).Поскольку \ (\ mathbf {B} _0 \) изменяется во времени, в металлических объектах генерируются вихревые токи. Эти вихревые токи колеблются во времени с той же периодичностью, что и ток передатчика, и создают вторичное магнитное поле \ (\ mathbf {B} ‘\). И первичное, и вторичное поля проходят через приемную катушку (в портативном металлоискателе катушки передатчика и приемника концентрически), генерируя вторичный ток \ (I ‘\), который можно измерить.

Модель цепи для электромагнитной индукции

Рассмотрим цель использования индуктивного источника ЭМ для обнаружения проводящего тела, погребенного в относительно непроводящем (также называемом резистивным) материале-хозяине.Базовая картина представлена ​​на рис. 143.

Рис. 143: Концептуальная схема для трех контуров

Вихревые токи генерируются в заглубленном теле за счет изменения магнитного потока, проходящего через тело. Мы можем многое узнать о связи между передатчиком, похороненным телом и приемником, аппроксимируя погребенное тело проволочной катушкой с сопротивлением \ (R \) и индуктивностью \ (L \). Сопротивление приблизительно равно удельному электрическому сопротивлению земли, а индуктивность — это геометрическая величина, которая зависит от формы петли.Следующее обсуждение модели схемы будет в основном концептуальным. Для более подробного и количественного обсуждения см. Ресурс em.geosci — (не требуется для eosc 350.

Преобразователь и первичное поле

В этом курсе мы рассмотрим малые петлевые передатчики с синусоидальным изменением тока во времени. Они известны как передатчики гармонической или частотной области. Мы будем рассматривать передатчики только достаточно малыми, чтобы генерируемые ими первичные магнитные поля были приблизительно дипольными, как показано на рисунке Рис.9 \) Гц.

Приемник

Приемник чаще всего также представляет собой проволочную катушку. Напряжение, регистрируемое в катушке приемника, будет пропорционально скорости изменения магнитного потока через контур. 2} \]

, где \ (\ alpha = \ omega L / R \) называется числом индукции.См. Em.geosci для получения полной информации о коэффициенте связи и функции индуктивного отклика.

Вторичное поле будет иметь гораздо меньшую амплитуду, чем первичное поле (единицы измерения поля часто составляют доли на миллион), а также фазовый сдвиг. Мы можем разложить сигнал на составляющую, совпадающую по фазе с передатчиком, и другую составляющую, сдвинутую по фазе на четверть периода, называемую квадратурной составляющей. Эти компоненты могут быть представлены в виде комплексного числа, действительная часть которого является синфазным вторичным полем, а мнимая часть — квадратурным сигналом.

Для данной константы связи характер вторичного поля может значительно варьироваться в зависимости от числа индукции \ (\ alpha \), как показано на следующем графике

Измеренные ответы

Базовое понимание различий между источником и приемником, обусловленных геометрией, позволяет нам набросать ожидаемые отклики, возникающие при съемке горизонтальной петли в частотной области, проведенной над проводником, который скрыт в резистивном хосте.Это двухэтапный процесс.

  1. Используйте геометрию источника и приемника, чтобы нарисовать характеристику изгиб.
  2. Используйте диаграмму реакции и знание того, иметь дело с хорошим проводником или плохим проводником, чтобы определить относительный амплитуда синфазной и противофазной частей.

Часть I: Рассмотрим базовую геометрию, показанную на рисунке ниже

Из-за того, что передатчик проходит через скрытый контур, возникает изменяющееся во времени магнитное поле и, следовательно, индуцируемые токи в скрытом контуре.Эти токи создают вторичные магнитные поля. Первичное поле показано серым на левом изображении, а вторичное поле, связанное с этим передатчиком, показано красным справа. Обратите внимание, что первичное и вторичное поля указывают в противоположных направлениях при прохождении через контур приемника.

Мы принимаем соглашение о том, что если вторичное поле находится в том же направлении, что и первичное, то ответ будет отображаться как положительное значение. В качестве альтернативы, когда два поля находятся в оппозиции, ответ будет отрицательным.Расстояние между контурами передатчика и приемника остается фиксированным, а исходная точка наносится на середину между катушками. Когда обе петли находятся слева или справа от скрытой петли, ответ положительный. Отклик будет нулевым, когда какая-либо катушка окажется над скрытым контуром. Когда приемник, представляющий собой горизонтальную катушку, находится над контуром, магнитный поток через катушку не проходит. Будет индуцировано нулевое напряжение. Когда передатчик находится непосредственно над скрытым контуром, поток, пересекающий контур, отсутствует, следовательно, в нем не будут генерироваться токи, а вторичное магнитное поле равно нулю.

Часть II: Базовый эскиз формы аномального сигнала определяется из геометрии катушек и относительного расположения передатчик, приемник и токопроводящий корпус. На практике мы измеряем как синфазный и противофазный компонент. Каждая из этих кривых будет иметь ту же общую форму, что и изображенная выше. Нам нужно только установить их относительные амплитуды. Из общей кривой отклика мы находим, что синфазный (или реальный компонент) больше, чем противофазный (мнимый) компонент, когда \ (\ omega \ sigma \) (или \ (\ omega L / R \)) большой.

Ниже мы наносим ответы на опрос, проведенный в скрытой петле

Поскольку тело является проводящим и частота опросов высока, значение \ (\ omega L / R \) велико, а синфазный отклик больше, чем квадратурный ответ.

Проводящий узел

Эскизы электромагнитных откликов были получены при упрощении предположения, что погребенное тело находилось в очень резистивной среде. Вследствие этого, ответ зависел только от относительной ориентации катушки источника и тело (эффект связи), проводимость тела и частота передатчика и эффект связи вторичного магнитные поля с приемником.2R \) потерь, конвертирующих электромагнитная энергия для нагрева. Как следствие, энергия от источника не распространяется на сколь угодно большие глубины в земле. Амплитуда Таким образом, электромагнитные поля уменьшаются из-за геометрического расширения и затухания.

Первичное поле в проводящей земле

Мы получили представление о материалах выше, игнорируя фоновую землю и предполагая, что электромагнитная индукция происходит только в изолированной интересующей цели. В этом случае первичное поле распространяется через фоновую землю, как если бы оно было свободным пространством.На самом деле у Земли есть некоторая отличная от нуля электрическая проводимость, которая заставит ее распадаться быстрее, чем в открытом космосе. Сила первичного поля в земле будет зависеть от:

  1. частота передатчика
  2. Электропроводность фонового материала
  3. геометрия источника

Значительное понимание можно получить, игнорируя геометрию источник и наблюдение за тем, как плоская электромагнитная волна затухает при распространении в землю.8 \) м / с и имеет длину волны \ (\ lambda = c / f \). Когда волна входит в проводя землю, он все еще распространяется как синусоида, но движется намного медленнее и быстро затухает. Например, с числами для скорости и длины волны: нижеприведенный.

Волна затухает так быстро, что распространяется только на длину волны в Земля. Поскольку амплитуда убывает так быстро и волны распространяются так медленно, мы обычно говорим об ЭМ волне, «диффундирующей» в землю. В амплитуда поля экспоненциально затухает с глубиной в соответствии с диаграмма приведена ниже.\ frac {-z} {\ delta} \ end {split} \]

Глубина кожи: Это глубина, на которую уменьшилась амплитуда до \ (1 / e \) его поверхностного значения. Мы уже встречались с концепцией глубины скин-слоя в георадарном приборе. Для равномерного полупространства проводимости \ (\ sigma \), а на низких частотах, используемых в исследованиях электромагнитной индукции, глубина скин-слоя \ (\ delta \) может быть приблизительно равна

\ [\ delta \ приблизительно \ sqrt {\ frac {2} {\ mu_0 \ omega \ sigma}} \ приблизительно 500 \ sqrt {\ frac {\ rho} {f}} \]

, где \ (\ rho = 1 / \ sigma \) — удельное сопротивление, а \ (\ omega / (2 \ pi) \) — частота.2 \) (ампер на метр в квадрате), а \ (\ vec {E} \) — электрическое поле с единицей измерения вольт / метр. Это версия закона Ома для протяженных трехмерных тел, аналогичная закону Ома для цепей: \ (I = V / R \), где \ (R \) — электрическое сопротивление цепи.

Токи в теле создают собственные магнитные поля, как в случае петли. Эти токи также будут меняться со временем, и их магнитное поле можно измерить на передатчике. Мы называем эти поля «вторичным» магнитным полем \ (\ vec {H_s} \).Обратите внимание, что вторичное поле может быть не в фазе с основным полем.

Сводка

  1. Изменяющийся во времени ток в передатчике создает изменяющийся во времени магнитный поле, которое падает на проводник в земле.
  2. Изменяющийся магнитный поток повсюду генерирует электрическое поле.
  3. Электрическое поле генерирует токи по закону Ома \ (\ vec {J} = \ sigma \ vec {E} \).
  4. Токи создают собственные магнитные поля.
  5. Приемник измеряет сумму первичного и вторичного полей, (или измеряет сопутствующие напряжения.)
Контактор

— Работа, применение и выбор

Электрический контактор — это переключающее устройство, широко используемое для переключения двигателей, конденсаторов (для коррекции коэффициента мощности) и освещения. Как видно из названия, он используется для замыкания или размыкания контактов, как обычный двухпозиционный выключатель. Единственное отличие состоит в том, что контакторы имеют электромагнит, удерживающий контакты при включении, тогда как переключатели его не имеют.

Их основной принцип работы такой же, как у электромеханических реле, но их контакты могут пропускать гораздо больший ток, чем реле.Реле нельзя напрямую использовать в цепях, где ток превышает 20 ампер. В таких условиях можно использовать контакторы. Они доступны в широком диапазоне рейтингов и форм. Также они доступны до 12500 А. Они не могут обеспечить защиту от короткого замыкания, но могут замыкать или размыкать контакты только при возбуждении.

Конструктивные особенности

Контактор состоит из электромагнита, контактов и пружины, заключенных в корпус. В некоторых из них есть встроенные экономайзеры, позволяющие снизить энергопотребление.Определенные приспособления для гашения дуги также сделаны внутри для включения и выключения операции.

Катушка электромагнита

Обычная катушка низкого напряжения Катушка полого цилиндрического типа

Электромагнит — это ключевой компонент контакторов, без которого он не может работать. Для возбуждения требуется дополнительный источник питания. Во время возбуждения он отводит незначительный ток от источника питания. Эти электромагниты будут иметь полую цилиндрическую форму. В полый цилиндрический электромагнит помещается шток (якорь) с пружинным возвратом.

В некоторых из них этот электромагнит разделен на две половины. Одна из половинок неподвижна, а другая подвижна. К подвижному электромагниту прикреплены подвижные силовые контакты. В нормальных условиях эти две половины электромагнитов удерживаются друг от друга пружиной между ними.

Обычный ламинированный магнитный сердечник из мягкого железа Твердый стальной сердечник

В контакторе с катушкой переменного тока электромагнитный сердечник изготовлен из многослойного мягкого железа для уменьшения потерь на вихревые токи, а в контакторе с катушкой постоянного тока электромагнитный сердечник состоит из твердой стали / мягкого железного сердечника, поскольку нет риска возникновения вихревых токов. потеря в постоянном токе.

Контакты

Типичный контактор состоит из двух наборов контактов, один из которых неподвижен, а другой подвижен. Оксид серебра и олова (AgSnO2), серебро-никель (AgNi) и оксид серебра-кадмия (AgCdO) являются обычно используемыми контактными материалами. Эти материалы обладают высокой сварочной стойкостью и стабильным сопротивлением дуге. Оксид кадмия серебра и никель серебра используются в контакторах с меньшим номиналом тока, тогда как оксид серебра и олова используется в контакторах с высоким номиналом тока и в контакторах постоянного тока.

Подвижный комплект контактов прикреплен к якорю или подвижному электромагниту. Материал контактов должен выдерживать механические нагрузки, дуги, эрозию и иметь очень низкое сопротивление.

Корпус

Электромагнит и контакты упакованы в корпус из пластика, керамики или бакелита, который защищает его от пыли и внешней среды и обеспечивает безопасное размыкание и замыкание контактов.

Гаситель дуги

Гашение дуги — одна из ключевых функций контактора.Дуги переменного тока можно легко погасить, поскольку он проходит через ноль дважды за каждый цикл. Следовательно, дугогасители могут сделать эту работу. Но в случае дуг постоянного тока необходимы магнитные дугогасители или специально разработанные дугогасительные камеры для гашения дуги. В зависимости от области применения в контакторах используются различные устройства для гашения дуги, одними из которых являются дугогасительные камеры.

Контур экономайзера

Схема экономайзера используется для уменьшения мощности, потребляемой катушкой. Схема экономайзера подает большой ток во время срабатывания, а затем подает достаточную мощность, чтобы контакты оставались замкнутыми.Необязательно, чтобы все они имели контур экономайзера.

Принцип работы

Символ контактора


Когда на электромагнитную катушку подано напряжение, создается электромагнитное поле. Это электромагнитное поле притягивает металлический стержень (якорь) к зазору полого цилиндрического магнита.

В контакторах с раздельными электромагнитами подвижная половина электромагнита притягивается к неподвижному электромагниту. Это действие замыкает контакты.Контакты остаются замкнутыми, пока электромагнит остается возбужденным. Когда катушка обесточена, подвижный контакт возвращается в нормальное положение пружиной. Каждый контактор предназначен для быстрого размыкания и замыкания контактов. Движущиеся контакты могут подпрыгивать, поскольку они быстро входят в контакт с неподвижными контактами. В некоторых контакторах используются раздвоенные контакты, чтобы избежать дребезга.

Рабочее питание катушки может быть переменным или постоянным током (доступно в различных диапазонах напряжения от 12 В / 12 В постоянного тока до 690 В переменного тока) или даже универсальным.Универсальные катушки могут работать как от переменного, так и от постоянного напряжения. Катушка потребляет небольшое количество энергии во время операций переключения. Цепи экономайзера используются для снижения мощности, потребляемой контактором во время его работы.

Контакторы с катушками переменного тока имеют экранирующие катушки. В противном случае они могут дребезжать каждый раз, когда переменный ток пересекает ноль. Затеняющие катушки задерживают размагничивание магнитопровода и предотвращают вибрацию. Затенение не требуется в катушках постоянного тока, поскольку создаваемый поток постоянен.

Подавление дуги

Дуга возникает между контактами каждый раз, когда контакты замыкаются или размыкаются под нагрузкой. Дуга, образующаяся при отключении нагрузки, более разрушительна и может повредить контакты, тем самым сокращая срок службы контактора. Кроме того, высокая температура дуги разрушает газы, окружающие контакты, и образует вредные газы, такие как монооксид углерода, озон и т. Д. Это может повлиять на механическую прочность контакторов. Для контроля и гашения дуг принято несколько методов.

Контактор постоянного тока

Как упоминалось ранее, дуги постоянного тока более серьезны по сравнению с дугами переменного тока. В контакторах постоянного тока используются магнитные дуги для распространения дуги в сторону специально разработанных дугогасительных камер и их гашения путем разделения. В контакторах, используемых в системах переменного тока низкого напряжения (690 В или меньше), атмосферный воздух, окружающий контакты, гасит дугу, а в приложениях среднего и высокого напряжения используются вакуумные контакторы, чтобы избежать риска возникновения дуги.

Вакуумный контактор

Несколько важных Использование IEC категорий ниже:

Контакторы

подразделяются на категории в зависимости от типа нагрузки (категории использования IEC — 60947), а также тока и номинальной мощности (размер NEMA).

  • AC-1 : Неиндуктивный или слабоиндуктивный и резистивный тип нагрева нагрузки
  • AC-2 : Запуск асинхронного двигателя с контактным кольцом
  • AC-3 : Запуск и выключение двигателей с короткозамкнутым ротором во время работы
  • AC-15 : Управление электромагнитами переменного тока.
  • AC-56b : — Коммутация конденсаторных батарей
  • DC – 1 : Неиндуктивный или слабоиндуктивный и резистивный тип нагрева нагрузки
  • DC-2 : Запуск, толчковое переключение и динамическое отключение шунта постоянного тока двигатели
  • DC-3 : Пуск, толчковый режим и динамическое отключение двигателей постоянного тока
  • DC-13: Управление электромагнитами постоянного тока

Размер по NEMA

Размер

NEMA основан на максимальном продолжительном токе и номинальной мощности асинхронного двигателя, управляемого контактором.В стандарте NEMA контакторы имеют размер 00,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

Мотор стартеры:

ДОЛ-мотор стартер

Контакторы используются в пускателях двигателя с прямым включением или звездой-треугольником вместе с тепловыми реле перегрузки или автоматическими выключателями защиты двигателя. Даже в наших домах его можно найти внутри пускателей насосов. Обычно в цепи статера двигателя они используются для переключения вместе с реле перегрузки и устройствами защиты от короткого замыкания.

Подробнее: Разница между перегрузкой и коротким замыканием

Коммутация конденсаторных батарей

В конденсаторных батареях переключающие контакторы конденсаторов используются для переключения конденсаторов в зависимости от требований к реактивной мощности.Контакторы для переключения конденсаторов специально разработаны для управления высокими переходными токами, образующимися во время переключения.

Управление освещением

Контакторы

также используются для включения уличного, коммерческого и жилого освещения. Они обычно используются в системах освещения с таймером. Также доступны контакторы защелкивающегося типа. В этом типе доступны две катушки, одна для открытия, а другая для закрытия. Замыкающая катушка замыкает контакты при возбуждении и прекращает подачу питания на катушку.Затем контакт удерживается замкнутым механически. Вторая катушка используется для размыкания контактов.

Контакторы выбираются исходя из следующего:

  • Применение в соответствии с категорией использования IEC.
  • Ток и напряжение нагрузки.
  • Управляющее напряжение доступно — для выбора напряжения катушки.

Подробнее о размерах стартера DOL

Контактор можно проверить с помощью омметра, «разомкнут» он или «замкнут». Если сопротивление между входными и выходными клеммами бесконечно, то контактор размыкается, а если показание омметра равно нулю, это означает, что контакты замкнуты.

Типы пускателей двигателя

| Типы контакторов двигателя

Контакторы двигателя и Пускатели двигателей — это пилотные устройства, используемые для управления большими токовыми нагрузками. Для больших токовых нагрузок, таких как обогреватели, огни парковки и электродвигатели, требуется большой ток во время запуска. Чтобы избежать воздействия этих высоких токов на оператора и легкие устройства управления, такие как обычные домашние выключатели света, используются контакторы и пускатели двигателей. Подрядчики, как показано на рисунке 1, и пускатели двигателей, как показано на рисунке 2, напрямую подключаются к нагрузкам, которые должны управляться, как мощная лампа или трехфазный промышленный двигатель.Устройство управления или система управления используются для управления подрядчиком или пускателем двигателя.

Рис.1: Контактор двигателя

Рис.2: Пускатель двигателя с электронными перегрузками

Принцип работы контактора и пускателя двигателя

Контакторы и пускатели двигателя содержат катушку с проволокой, обернутую вокруг сердечника из мягкого железа. При подаче напряжения на катушку пилотного устройства создается электромагнитное поле. Это электромагнитное поле используется пилотным устройством для включения и выключения нагрузок.Ток, используемый для питания катушки, намного меньше тока, необходимого для работы нагрузки. Это означает, что нагрузка может потреблять 30 А при запуске контактора или пускателя двигателя, но она будет управляться током, который составляет всего около 0,2 А или 200 мА. Безопаснее работать с низким током, чем с большим током, который потенциально может нанести вред оператору или оборудованию.

Номинал и размер контактора и пускателя двигателя

Контакторы и пускатели двигателей бывают разных размеров и номиналов, чтобы соответствовать широкому спектру приложений и операций.Применения могут варьироваться от пускателя, который используется для включения сверлильного станка, до контактора, который используется для управления электрическим котлом . Важно знать, что не только контактор или двигатель любого размера будет достаточным для работы с нагрузками; При работе с контакторами и пускателями двигателей специалисты по обслуживанию и установщики должны соблюдать инструкции по установке пилотных устройств. Один важный ориентир, который следует знать, — это сила тока обслуживаемой нагрузки. Это определит выбор правильного размера пилотного устройства NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) или IEC (Международная электротехническая коалиция).Также важно знать среду, в которой будет установлено устройство. Это гарантирует, что можно выбрать правильный корпус, чтобы избежать перебоев в работе пилотного устройства. Хотя эти пилотные устройства выполняют одну и ту же работу, они не могут выполнять одну и ту же функцию.

Контактор двигателя

В следующем разделе подробно рассматриваются контакторы. Контакторы бывают двух видов: ручного и магнитного исполнения. Ручные контакторы и пускатели двигателей предназначены для работы с нагрузкой от среднего до низкого тока, когда оператору безопаснее находиться в непосредственной близости от нагрузки, которую необходимо включать и выключать.Магнитные контакторы и пускатели двигателей используются для автоматизации и дистанционного управления нагрузками, которые могут пропускать слишком большой ток для безопасной работы.

Принцип работы ручного контактора

Ручные контакторы — это пилотное устройство, используемое для работы с нагрузками, которым не требуется защита от перегрузки, такими как нагревательные элементы, или с нагрузками, которые имеют внутреннюю защиту от перегрузки, такими как однофазные двигатели переменного тока. Ручные контакторы сконструированы с тумблером включения и выключения для управления подключенными к ним нагрузками, это означает, что требуется, чтобы кто-то физически нажал кнопку для подачи питания на нагрузки.Контакторы с ручным управлением лучше подходят для средних нагрузок, поскольку контакты, встроенные в блоки, способны выдерживать большой ток в течение длительного периода времени, по сравнению с обычным переключателем, который рассчитан на работу с более низким током и не может обрабатывать большое количество тока. ток в течение длительного времени.

Рис.3: Ручной контактор двигателя

Принцип работы магнитного контактора

Магнитные контакторы , как показано на рисунке 4, содержат соленоид, который представляет собой катушку из проволоки, обернутую вокруг или окруженную железным сердечником.Для работы магнитного контактора требуются два источника напряжения; один из источников — облегчить работу нагрузки (например, нагревателей или станков). Второе напряжение, необходимое для управления работой соленоида, известно как управляющее напряжение . Управляющее напряжение обычно ниже, чем в цепи электропитания, и поступает от управляющего трансформатора. Типичное напряжение, используемое для управления соленоидом, составляет от 24 В до 120 В переменного тока, но могут использоваться другие напряжения, в зависимости от конструкции, предпочтений и ситуации.

Рис.4: Контактор с магнитным двигателем

Выбор номинальной мощности магнитного контактора

Магнитные контакторы выбираются на основе номинальной силы тока . Номинальная сила тока . — это сила тока, которую использует контакт из серебряного сплава для безопасной передачи и передачи электроэнергии без повреждения контакторов или электропроводки.

Типы магнитных контакторов

Контакторы также бывают разных физических конфигураций .Контакторы могут иметь один набор контакторов для однофазного режима, в котором один токопроводящий провод может замыкать или размыкать контактор, или два набора контактов, чтобы замыкать или размыкать два горячих проводника в однофазном режиме. Контакторы могут иметь до четырех наборов контактов, которые нормально разомкнуты, но могут быть изменены на нормально замкнутые в соответствии с определенным порядком работы. Все магнитные контакторы содержат соленоид с двумя выводами, расположение которых важно для обеспечения правильной работы контактора. Напряжение соленоида должно соответствовать управляющему напряжению, слишком высокое напряжение вызовет сгорание соленоида, и в результате контакты не смогут размыкаться или замыкаться. При слишком низком напряжении контактор не будет работать, потому что магнитное поле недостаточно сильное, чтобы втянуть якорь.

Пускатель двигателя

В промышленности используются два типа пускателей двигателей; они включают ручной пускатель двигателя и магнитный пускатель двигателя. Каждый пускатель выполняет одну и ту же функцию, которая заключается в включении или отключении линии питания, обслуживающей нагрузку, подключенную к управляющему устройству, и обеспечению защиты нагрузки от перегрузки. Разница между ручным и магнитным пускателем двигателя заключается в том, как они управляют включением и отключением питания нагрузки.

Принцип работы ручного пускателя двигателя

Ручной пускатель , , как показано на Рисунке 5, представляет собой контактор, который не включает катушку и действует больше как переключатель, чем контактор.Ручной пускатель двигателя состоит из оператора, который может включать в себя селекторный переключатель или набор кнопок, которые размыкают и замыкают контакты пилотного устройства. Название «Ручной пускатель двигателя» означает, что для управления контактами требуется кто-то, но перегрузочные контакты ручного пускателя двигателя автоматически управляют нагрузкой; в случае перегрева из-за механического отказа или высоких температур окружающей среды.

Рис.5: Схема ручного пускателя двигателя

Принцип работы магнитного пускателя двигателя

Магнитные пускатели двигателя , как показано на Рисунке 6, представляют собой магнитные контакторы с блоком защиты от перегрузки, подключенным к клеммной стороне пилотное устройство.Магнитный пускатель двигателя используется чаще, потому что его можно использовать в операциях, требующих автоматического управления нагрузкой, а магнитный контактор можно активировать дистанционно с помощью устройств управления или с помощью комплекса операций устройства управления.

Рис.6: Схема электрических соединений магнитного пускателя двигателя

Магнитный пускатель двигателя имеет три линейных клеммы с маркировкой L1, L2 и L3. Здесь подача питания на пускатель двигателя. Клеммы в нижней части пускателя двигателя имеют маркировку T1, T2 и T3, которые также называют стороной нагрузки, которая подключается к обслуживаемой нагрузке.Для включения и выключения нагрузки катушка должна быть подключена к нормально замкнутому контакту перегрузки, который обычно подключается с помощью заводского провода, установленного на агрегате. Нормально замкнутый контакт не считается вспомогательным контактом; поэтому его нельзя использовать ни для чего другого в цепи управления. Магнитный пускатель двигателя также содержит нормально разомкнутый вспомогательный контакт, который подключается к системе управления, что позволяет включать и отключать магнитную катушку.Вспомогательные контакты будут иметь одну сторону, подключенную непосредственно к клемме магнитной катушки, которая иногда подключается к полевым устройствам, которые переключают работу магнитной катушки. При использовании устройств мгновенного управления для управления нагрузкой, подключенной к пускателю магнитного двигателя, противоположная вспомогательная нормально разомкнутый контакт используется для герметизации катушки пилотного устройства. Когда используется уплотнение, это называется трехпроводным управлением и пускателем двигателя.Когда уплотнение не используется, это называется двухпроводным управлением .

Общие сведения о режимах работы двигателя постоянного тока и методах регулирования скорости

Обычно эти двигатели используются в оборудовании, требующем некоторой формы управления вращением или движением. Двигатели постоянного тока являются важными компонентами многих проектов в области электротехники. Хорошее понимание работы двигателя постоянного тока и регулирования скорости двигателя позволяет инженерам разрабатывать приложения, которые обеспечивают более эффективное управление движением.

В этой статье мы подробно рассмотрим доступные типы двигателей постоянного тока, их режим работы и способы управления скоростью.

Что такое двигатели постоянного тока?

Как и двигатели переменного тока, двигатели постоянного тока также преобразуют электрическую энергию в механическую. Их работа обратна генератору постоянного тока, который вырабатывает электрический ток. В отличие от двигателей переменного тока, двигатели постоянного тока работают от постоянного тока — несинусоидальной, однонаправленной мощности.

Базовая конструкция

Хотя двигатели постоянного тока имеют различную конструкцию, все они содержат следующие основные части:

  • Ротор (вращающаяся часть машины; также известная как «якорь»)
  • Статор (обмотки возбуждения, или «неподвижная» часть двигателя)
  • Коммутатор (может быть щеточным или бесщеточным, в зависимости от типа двигателя)
  • Полевые магниты (создают магнитное поле, которое вращает ось, соединенную с ротором)

На практике двигатели постоянного тока работают на основе взаимодействия между магнитными полями, создаваемыми вращающимся якорем, и магнитными полями статора или неподвижного компонента.

Бессенсорный контроллер бесщеточного двигателя постоянного тока. Изображение любезно предоставлено Kenzi Mudge.

Принцип работы

Двигатели

постоянного тока работают по принципу электромагнетизма Фарадея, согласно которому проводник с током испытывает силу, когда помещается в магнитное поле. Согласно «правилу левой руки для электродвигателей» Флеминга, этот проводник всегда движется в направлении, перпендикулярном току и магнитному полю.

Математически мы можем выразить эту силу как F = BIL (где F — сила, B — магнитное поле, I — ток, а L — длина проводника).

Типы двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока

делятся на разные категории в зависимости от конструкции. Наиболее распространенные типы включают щеточный или бесщеточный, постоянный магнит, последовательный и параллельный.

Щеточные и бесщеточные двигатели

В щеточном двигателе постоянного тока используется пара графитовых или угольных щеток, которые служат для отвода или отвода тока от якоря.Эти щетки обычно хранятся в непосредственной близости от коммутатора. Другие полезные функции щеток в двигателях постоянного тока включают обеспечение безискровой работы, управление направлением тока во время вращения и поддержание чистоты коллектора.

Бесщеточные двигатели постоянного тока не содержат угольных или графитовых щеток. Обычно они содержат один или несколько постоянных магнитов, которые вращаются вокруг фиксированного якоря. Вместо щеток в бесщеточных двигателях постоянного тока используются электронные схемы для управления направлением вращения и скоростью.

Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами состоят из ротора, окруженного двумя противоположными постоянными магнитами. Магниты создают поток магнитного поля при прохождении постоянного тока, который заставляет ротор вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от полярности. Основным преимуществом этого типа двигателя является то, что он может работать на синхронной скорости с постоянной частотой, что позволяет оптимально регулировать скорость.

Двигатели постоянного тока с последовательной обмоткой
В двигателях серии

последовательно соединены обмотки статора (обычно из медных стержней) и обмотки возбуждения (медные катушки).Следовательно, ток якоря и токи возбуждения равны. Сильный ток протекает непосредственно от источника питания в обмотки возбуждения, которые толще и меньше, чем в параллельных двигателях. Толщина обмоток возбуждения увеличивает грузоподъемность двигателя, а также создает мощные магнитные поля, которые придают серийным двигателям постоянного тока очень высокий крутящий момент.

Параллельные двигатели постоянного тока

Шунтирующий двигатель постоянного тока имеет якорь и обмотки возбуждения, соединенные параллельно. Благодаря параллельному соединению обе обмотки получают одинаковое напряжение питания, но возбуждаются отдельно.Шунтовые двигатели обычно имеют больше витков на обмотках, чем последовательные двигатели, что создает мощные магнитные поля во время работы. Параллельные двигатели могут иметь отличную регулировку скорости даже при переменных нагрузках. Однако им обычно не хватает высокого пускового момента серийных двигателей.

Электродвигатель и цепь управления скоростью, установленная в мини-дрели. Изображение предоставлено Дилшаном Р. Джаякоди

Контроль скорости двигателя постоянного тока

Существует три основных способа регулирования скорости в последовательных двигателях постоянного тока: регулирование магнитного потока, регулирование напряжения и регулирование сопротивления якоря.

1. Метод контроля потока

В методе управления магнитным потоком реостат (разновидность переменного резистора) соединен последовательно с обмотками возбуждения. Назначение этого компонента — увеличить последовательное сопротивление в обмотках, что снизит магнитный поток и, как следствие, увеличит скорость двигателя.

2. Метод регулирования напряжения

Метод переменного регулирования обычно используется в шунтирующих двигателях постоянного тока.Опять же, есть два способа управления регулированием напряжения:

  • Подключение шунтирующего поля к фиксированному напряжению возбуждения при питании якоря разными напряжениями (также известное как управление несколькими напряжениями)

  • Изменение напряжения, подаваемого на якорь (также известный как метод Уорда Леонарда)

3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *