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

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

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

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

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

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

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

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

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

ПОДКЛЮЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ

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

В типовой схеме управления задействованы:

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

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

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

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

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

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

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

ПОДКЛЮЧЕНИЕ В РЕВЕРСИВНОМ РЕЖИМЕ

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

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

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

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

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

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

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

РАЗНОВИДНОСТИ УСТРОЙСТВ

Модели магнитных пускателей классифицируются по следующим параметрам:

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

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

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

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

МП относятся к низковольтным устройствам, рассчитанным на подключение в сетях напряжением до 1000 вольт. В этом сегменте имеется два стандартных напряжения – 380 В и 660 В. На какое напряжение рассчитана конкретная модель указывается в техническом паспорте устройства, а также написано на корпусе.

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

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

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

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

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

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

eltechbook.ru

Магнитный пускатель: устройство и принцип работы

Исходя из названия, данное электротехническое устройство выступает в качестве электромагнита, который срабатывает при прохождении по обмотке катушки электрического тока. При этом основное назначение магнитного пускателя – это запуск в работу электродвигателя.

С точки зрения конструкции любой магнитный пускатель включает в себя подвижной якорь, который перемещается по специальным полозьям относительно стационарно закрепленной неподвижной части.

Принцип действия электромагнитной системы

Если рассматривать пускатель максимально упрощенно, то его можно представить в виде обычной кнопки с расположенными на ее корпусе клеммами подключения стационарных контактов и силовых цепей. Подвижная часть выступает в роли контактного мостика, назначение которого следующее:

1. Обеспечение двойного размыкания силовой цепи целью отключения питания электродвигателя;
2. Обеспечение надежного контакта проводников при функционирующей схеме.

Если на якорь воздействовать вручную, можно ощутить усилие сжатия имеющихся в конструкции пружин, которые отбрасывают контакты в исходное положение при отпускании якоря. Однако такой способ ручного управления пускателем не используется, а его основное назначение – тестирование устройства. В процессе же эксплуатации управление пускателями осуществляется исключительно дистанционно, что достигается посредством применения специально предусмотренной электромагнитной катушки. Конструкция данной катушки включает в себя две половины – нижнюю неподвижную и верхнюю, которая входит в состав якоря.

Так, если обмотка катушки обесточена, соответственно, магнитного поля вокруг нее нет, поэтому якорь отбрасывается в исходное положение усилием пружин. Но как только магнитные силы начинают действовать при прохождении тока через обмотку, якорь переходит в рабочее положение.

Принцип действия системы силовых контактов

Учитывая тот факт, что силовые контакты постоянно подвергаются большим нагрузкам и агрессивному воздействию, их надежная и длительная эксплуатация достигается, за счет принятия следующих мер:

• применение сплавов технического серебра в качестве материала посредством нанесения специальным методом на медные перемычки;
• изготовление контактов с существенным запасом прочности;
• силовые контакты изготавливаются в форме, специально разработанной для достижения максимального электрического контакта при минимальном воздействии дуги при разрыве контакта.

В случае с трехфазными схемами в конструкции пускателя присутствуют три силовых контакта и несколько дополнительных, которые повторяют положение якоря и применяются для управления работой двигателя. В зависимости от назначения, управляющие контакты в процессе срабатывания магнитного пускателя могут, как замыкать цепь, так и размыкать ее.

Современные магнитные пускатели, которые поставляют отечественные производители, классифицируются на семь групп, исходя из возможностей работы с нагрузками той или иной мощности. Для их обозначения используются определенные значения по возрастанию, начиная с нулевой величины (ток коммутации составляет до 6,3 ампера) и заканчивая шестой с током коммутации 160 А.

Для классификации пускателей импортного производства применяются собственные, отличные от описанных выше критерии.

Различные модели магнитных пускателей и их конструктивные особенности

Достаточно ранние модели магнитных пускателей снабжались силовыми контактами и повторителями на размыкание и замыкание в количестве, как правило, одного-двух штук. Современные же модели получают ряд дополнительных конструктивных элементов, благодаря чему, их набор функций значительно расширяется.

Одним из ярких примеров сказанного выше служат изделия в комплектном исполнении, которые способны управлять работой трехфазных электродвигателей в различных режимах и реверсивном, в том числе, за счет применения дополнительного оснащения. Все что требуется в данном случае от потребителя – подключить к имеющемуся модулю питание и электродвигатель. Сама же схема является смонтированной и отлаженной, исходя из тех или иных нагрузок.

Магнитные пускатели достаточно высокой мощности, помимо всего прочего, снабжаются системой гашения дуги, которая возникает при размыкании силовых контактов.

1.jelektrik.by

Магнитный пускатель Пме-211.Технические характеристики.

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

Устройство магнитного пускателя

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

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

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

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

Рассмотрим более подробно все элементы магнитного пускателя ПМЕ-211.

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

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

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

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

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

Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-211-УХЛ4В

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

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

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

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

На электрических принципиальных схемах магнитные пускатели обозначаются следующим образом:

Расшифровка магнитных пускателей

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

ПМЕ- Х1 Х2 Х3 Х4 Х5, где

ПМЕ — серия магнитного пускателя

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

Х2- исполнение по степени защиты:

0 – IP00;

1 – IP30.

Х3 – исполнение пускателей по назначению и наличию теплового реле:

1-нереверсивный пускатель без теплового реле;

2-нереверсивный с тепловым реле;

3-реверсивный без теплового реле;

4-реверсивный с тепловым реле;

Х4 – климатическое исполнение: У3, УХЛ4.

на Ваш сайт.

pro100electrik.ru

Что такое магнитный пускатель и схема его подключения

Прежде всего, необходимо разобраться с тем, что представляет собой коммутационное устройство и для чего оно требуется. Тогда справиться с задачей создания схемы на основе МП для освещения, обогрева, подключения насосов, компрессоров или другого электрооборудования станет гораздо проще.

Контакторы или так называемые магнитные пускатели (МП) — это электрооборудование, предназначенное для управления и распределения энергии, подаваемой на электродвигатель. Наличие этого приспособления предоставляет следующие преимущества:

• Защищает от пусковых токов.
• В хорошо составленной схеме предусмотрены органы защиты в виде электрических блокировок, цепи самоподхвата, тепловых реле и т.п.
• Устанавливаются управляющие элементы (кнопки) для возможности пуска двигателя в режиме реверса (обратного хода).

Схемы подключения контактора довольно простые, позволяющие самостоятельно собрать оборудование.

Назначение и устройство

Перед подключением необходимо ознакомиться с принципом работы устройства и его особенностями. Включает контактор МП управляющий импульс, который исходит от пусковой кнопки после ее нажатия. Так осуществляется подача на катушку напряжения. Согласно принципу самоподхвата, контактор удерживается в режиме подключения. Суть этого процесса заключается в параллельном подключении дополнительного контакта к кнопке пуска, что организовывает подачу на катушку тока, поэтому необходимость удерживания в нажатом состоянии кнопки запуска пропадает.

С оборудованием кнопки отключения в схеме становится возможным разрыв цепи катушки управления, что отключает МП. Управляющие кнопки устройства носят название кнопочного поста. Они имеют по 2 пары контактов. Универсализация управляющих элементов сделана для организации возможных схем с моментальным реверсом.

Кнопки маркируются названием и цветом. Как правило, включающие элементы называются «Старт», «Вперед» или «Пуск». Обозначаются зеленым, белым или другим нейтральным цветом. Для размыкающего элемента используется название «Стоп», кнопка агрессивного, предупреждающего цвета, обычно красного.

Цепь необходимо коммутировать нейтралью, при использовании в ней катушки на 220 В. Для вариантов с электромагнитной катушкой с рабочим напряжением 380 В, на цепь управления подается снятый с другой клеммы ток. Поддерживает работу в сети с переменным или постоянным напряжением. Принцип схемы базируется на электромагнитной индукции используемой катушки с вспомогательными и рабочими контактами.

Различают два вида МП с контактами:

1. Нормально замкнутыми — отключение питания на нагрузке происходит в момент срабатывания пускателя.
2. Нормально разомкнутыми — подача питания осуществляется только во время работы МП.

Второй тип применяется более широко, поскольку большинство устройств функционирует ограниченный период, пребывая основное время в состоянии покоя.

Состав и назначение частей

В основе конструкции магнитного контактора лежит магнитопровод и катушка индуктивности. Магнитопровод представляет собой разделенные на 2 части металлические элементы в форме «Ш», зеркально друг к другу расположенные внутри катушки. Их средняя часть играет роль сердечника, усиливая индукционный ток.

Магнитопровод оснащен подвижной верхней частью с закрепленными контактами, к которым подводится нагрузка. На корпусе МП закрепляются неподвижные контакты, на которых устанавливается питающее напряжение. Внутри катушки на центральном сердечнике установлена жесткая пружина, препятствующая соединению контактов в выключенном состоянии устройства. При этом положении на нагрузку питание не подается.

В зависимости от конструкции, бывают МП малых номиналов на 110 В, 24 В или 12 В, но более широко используются с напряжением 380 В и 220 В. По величине подаваемого тока различают 8 категорий пускателей: «0» — 6,3 А; «1» — 10 А; «2» — 25 А; «3» — 40 А; «4» — 63 А; «5» — 100 А; «6» — 160 А; «7» — 250 А.

Принцип работы

В нормальном (отключенном) состоянии размыкание контактам магнитопровода обеспечивает установленная внутри пружина, приподнимающая верхнюю часть устройства. При подключении к сети МП, в цепи появляется электрический ток, который, проходя по виткам катушки, генерирует магнитное поле. В результате притяжения металлических частей сердечников пружина подвергается сжатию, допуская замыкание контактов движимой части. После этого ток получает доступ к двигателю, запуская его в работу.

ВАЖНО: Для переменного или постоянного тока, который подается на МП, необходимо выдерживать указанные производителем номинальные значения! Как правило, для постоянно тока предельное значение напряжения составляет 440 В, а для переменного не должно превышать показатель 600 В.

Если нажимается кнопка «Стоп» или другим способом отключается питание МП, то катушка прекращает генерировать магнитное поле. В результате этого пружина легко выталкивает верхнюю часть магнитопровода, размыкая контакты, что приводит к прекращению подачи на нагрузку питания.

Схема подключения пускателя с катушкой 220 В

Для подключения МП используется две отдельные цепи — сигнальная и рабочая. Работой устройства управляют посредством сигнальной цепи. Проще всего рассматривать их по отдельности, чтобы легче было разобраться с принципом организации схемы.

Питание на устройство подается через выведенные на верхнюю часть корпуса МП контакты. Их обозначают в схемах А1 и А2 (в стандартном выполнении). Если устройство рассчитано на работу в сети с напряжением 220 В, то именно на указанные контакты будет подаваться это напряжение. Принципиального различия для подключения «фазы» и «нуля» нет, но обычно на контакт А2 подключается «фаза», поскольку в нижней части корпуса данный вывод дублируется, что облегчает процесс подключения.

Для подачи нагрузки от источника питания используются контакты, расположенные на нижней стороне корпуса и промаркированные как L1, L2 и L3. Не имеет значение тип тока, может быть постоянным или переменным, главное — соблюдение лимита номинала, ограничивающегося напряжением 220 В. Снять напряжение можно с выходов с обозначением T1, T2 и T3, которое можно использовать для питания ветрогенератора, аккумулятора и других приборов.

Самая простая схема

При подсоединении к контактам движимой части МП сетевого шнура с последующей подачей с аккумулятора напряжения, величиной 12 В, на выходы L1 и L3, а на выходы силовой цепи T1 и T3 запитать приборы для освещения, то организовывается простая схема, чтобы осветить помещение или пространство от АКБ. Данная схема является одним из возможных примеров использования МП в бытовых нуждах.

Для подпитки электродвигателя магнитные пускатели используются гораздо чаще. Для организации этого процесса следует подать напряжение от сети 220 В на выходы L1 и L3. Нагрузка снимается с контактов T1 и T3 напряжения того же номинала.

Данные схемы не оборудованы пусковым механизмом, т.е. при организации кнопок не используется. Для прекращения работы подключенного оборудования через МП, необходимо отключать от сети вилку. При организации автоматического выключателя перед магнитным пускателем, можно контролировать время подачи тока без необходимости полного отсоединения от сети. Усовершенствовать схему допустимо парой кнопок: «Стоп» и «Пуск».

Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»

Добавление в схему управляющих кнопок изменяет только сигнальную цепь, не влияя на силовую. Общая конструкция схемы потерпит после таких манипуляций незначительные изменения. Располагаться управляющие элементы могут в разных корпусах или одном. Одноблочная система носит название «кнопочного поста». Для каждой кнопки предусмотрено по паре выходов и входов. Контакты на кнопке «Стоп» — нормально замкнутые, на «Пуск» — нормально разомкнутые. Это позволяет организовывать подачу питания в результате нажатия на вторую и обрывать цепь при инициации второй.

Перед МП данные кнопки встраиваются последовательно. В первую очередь необходимо установить «Пуск», что обеспечивает работу схемы только в результате нажатия первой управляющей кнопки до момента ее удерживания. При отпускании включателя обрывается подача питания, что может не требовать организацию дополнительной прерывающей кнопки.

Суть обустройства кнопочного поста заключается в необходимости организации только нажатия на «Пуск» без необходимости последующего удерживания. Для организации этого вводится шунтирующая пусковую кнопку катушка, которая ставится на самоподпитку, организовывая цепь самоподхвата. Реализация этого алгоритма производится с помощью замыкания в МП вспомогательных контактов. Для их подключения используется отдельная кнопка, а сам момент включения должен быть одновременно с кнопкой «Пуск».

После нажатия на «Пуск» пропускается через вспомогательные контакты питания, замыкая сигнальную цепь. Необходимость удерживания пусковой кнопки отпадает, зато требуется для остановки нажатие соответствующего выключателя «Стоп», что инициирует возврат схемы в нормальное состояние.

Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В

Трехфазное питание может подключаться через стандартный МП, который работает от сети с напряжением 220 В. Данную схему допустимо применять для коммутации в работе с асинхронными двигателями. Цепь управления не изменяется, на входные контакты A1 и A2 подается «ноль» или одна из фаз. Через кнопки «Стоп» и «Пуск» пропускается фазный провод, а для выходных нормально разомкнутых контактов оборудуется перемычка.

Для силовой цепи будут вноситься определенные незначительные поправки. Для трех фаз используются соответствующие входы L1, L2, L3, где с выходов T1, T2, T3 выводится трехфазная нагрузка. Для предотвращения перегрева подключаемого мотора в сеть встраивается тепловое реле, которое срабатывает при определенной температуре, размыкая цепь. Этот элемент устанавливается перед двигателем.

Производится контроль температуры на двух фазах, которые отличаются наибольшей нагрузкой. Если температура на любой из этих фаз достигает критического значения, выполняется автоматическое отключение. Ее часто используют на практике, отмечая высокую надежность.

Схема подключения двигателя с реверсным ходом

Некоторые устройства работают с двигателями, которые способны вращаться в обоих направлениях. Если перебросить фазы на соответствующих контактах, то легко добиться такого эффекта от любого моторного устройства. Организация этого может производиться с помощью добавления в кнопочный пост, кроме кнопок «Пуск» и «Стоп», еще одной — «Назад».

Схема МП для реверса организовывается на паре одинаковых устройств. Лучше подобрать пару, оснащенную нормально замкнутыми контактами. Эти детали подключаются параллельно друг к другу, при организации обратного хода мотора в результате переключения на одном из МП сменятся местами фазы. Нагрузка подается на выходы обоих устройств.

Организация сигнальных цепей более сложная. Для обоих приборов используется общая кнопка «Стоп» с последующим расположением элемента управления «Пуск». Подключение последней выполняется к выходу одного из МП, а первой — к выходу второго. Для каждого элемента управления организовываются для самоподхвата цепи шунтирования, что обеспечивает автономную работу прибора после нажатия на «Пуск» без необходимости последующего удерживания. Организация данного принципа достигается через установку на каждом МП перемычки на нормально разомкнутых контактах.

Устанавливается электрическая блокировка для предотвращения подачи питания сразу на обе управляющие кнопки. Это достигается подачей питания после кнопки «Пуск» или «Вперед» на контакты другого МП. Подключение второго контактора аналогичное, используя в первом пускателе его нормально замкнутые контакты.

При отсутствии нормально замкнутых контактов в МП, установив приставку можно их добавить в устройство. При такой установке работа контактов приставки выполняется одновременно с другими за счет соединения с основным блоком. Иными словами, разомкнуть нормально замкнутый контакт после включения кнопки «Пуск» или «Вперед» невозможно, что предотвращает обратный ход. Для смены направления нажимается кнопка «Стоп», а только после этого задействуется другая — «Назад». Любое переключение должно выполняться через кнопку «Стоп».

Заключение

Магнитный пускатель — это очень полезное устройство для любого электрика. Прежде всего, с его помощью легко работать с асинхронным двигателем. При использовании катушки на 24 В или 12 В, питая от обычной АКБ при соблюдении соответствующих мер безопасности, получается даже запустить оборудование, рассчитанное на большие токи, например, с нагрузкой в 380 В.

Для работы с магнитным пускателем при составлении схемы важно учитывать особенности прибора и внимательно следить за характеристиками, которые указываются производителем. На выходы категорически запрещается подавать ток большего значения по напряжению или силе, чем указано в маркировке.

dekormyhome.ru

Магнитный пускатель

Всегда по кайфу сидеть и смотреть как работают другие. Но для этого нужно состояться как руководитель, а вот просто сидеть на стуле рабочего и точать болванки не руками, а при помощи робототехнических комплексов это вполне реально. Сам станок начинен мозгами и датчиками. Датчики сообщают мозгам параметры, а мозги вырабатывают управляющие сигналы, которые поступают на управляющие элементы – тиристорные сборки. Такие станки выпускают в Европе, а у нас все управление сидит на пускателях, нет никаких мозгов или датчиков, а тупо все кнопками, концевиками и пускателями. Так просто сидеть не получится – постоянно надо жать и двигать, но это все равно лучше и точнее чем вручную. Но Запад по-прежнему делает пускатели, так что для пускателей еще не все кончено — просто их немного подвинули в промышленных центрах и они ушли в деревни.

Управление технологическими процессами происходит при помощи кнопок и рычагов. Кнопка по размерам всегда соизмерима той мощности которую она коммутирует. Чем больше кнопка, тем больше ее контакты и тем больший ток она сможет через себя пропустить. Но кнопки совсем не предназначены для коммутации больших токов. Зато эта кнопка управляет магнитным пускателем, который в свою очередь коммутирует большие токи. Эта хитрость помогает сэкономить на длине больших и толстых проводов, безопасности при работе с такими кнопками, ведь управление магнитными пускателями может осуществляться и при малых напряжениях и токах. В принципе, пускатель – устройство логики, который откликается на команды кнопок и концевиков.

Магнитный пускатель – прибор для коммутации нескольких больших нагрузок сравнительно небольшой управляющей мощностью и при этом одной кнопкой можно запустить хоть все двигатели в Беларуси.

Магнитный пускатель основан на принципе самого обычного магнита. Если взять стальной штырь и намотать на него достаточное количество медной изолированной проволоки, то при подключения напряжения к концам проволоки, вокруг штыря создастся магнитное поле, которое притянет к штырю стальные опилки. Если использовать намотку проволоки на каркас без стального штыря, то проволока просто сгорит. Это связано с тем , что энергия от катушки не будет поглощаться сердечником, а замкнется на себя, а в результате вся энергия от сети будет подключена к длинной проволоке, что сравнимо обычному короткому замыканию, правда, за минусом нескольких ом на длину и индукцию.. Чтобы отвести от катушки поле и увеличить индуктивное сопротивление внутрь катушки устанавливается стальной сердечник. Сердечник сделан из трансформаторной стали и поглощает магнитный поток катушки. Конструкция всех пускателей одинакова. Две разнесенные Ш – образные половинки нвходятся одна над одной. На центральный штырь нижней буквы Ш одета катушка. При подключении напряжения верхняя Ш притянется к нижней, а при отключении напряжения верхняя Ш поднимется наверх за счет пружин.

Трансформаторная сталь – Ш-образные тонкие пластины из специальной стали. Каждая пластинка достаточно тонкая и покрыта слоем изоляции. Именно так минимизируются потери на перемагничивание сердечника.

Существует несколько видов наших пускателей. ПМА – отличный пускатель. Есть камеры для гашения электрической дуги при коммутации, контакты доступны для осмотра и чистки. Все исходные данные приведены на крышке магнитного пускателя. Uкат – напряжение, которое необходимо для того, чтобы обе Ш соединились. Тильда (~) означает, что напряжение катушки – переменное и составляет 24 В частотой 50 Гц. Каждый пускатель рассчитан на коммутацию определенного тока и конкретно данным пускателем можно коммутировать ток 40 А на каждой фазе. Напряжение между фазами 380 В. Но если необходимо подключить плитку с током 100 А, но напряжением 220 В, то можно запараллелить три контакта, а ноль пустить напрямую на плитку. Важно понять, что нельзя превышать номинальный коммутационный ток пускателя даже если напряжение между фазами будет 1 В.

Кроме силовых контактом и контактов подключения катушки на многих пускателях существуют вспомогательные контакты. Контакты нужны для логических операциях на схеме. Например при реверсе фазы должны поменяться местами и если нажать на обе кнопки одновременно произойдет небольшой бамсик и сработают автоматы защиты. Чтобы таких случаев было поменьше задействуют вспомогательные контакты обоих пускателей чтобы когда был включен один пускатель второй нельзя было включить ни при каких обстоятельствах. Также вспомогательные контакты необходимы чтобы постоянно не жать на кнопку, а нажать и отпустить, а пускатель бы продолжил работать.

Верхняя крышка крепится на двух винтах М4 и выполнена из диэлектрика. Крышка литая и разделена на три секции по количеству коммутируемых секций. Разделение на секции нужно для гашения электрической дуги. Ток не любит когда его прерывают на полуфазе, поэтому ток заручается поддержкой электрического поля, которое и переносит ток. Поле ионизирует вокруг себя пространство и при разрыве воздух может провести ток, перехлестнув фазы, что вызовет бумсик. Ребристые дугогасители ограничивают разгул фазы не давая им перехлестываться. Заметно, что пластины пускателя разрывают фазы сразу в двух местах – это увеличивает надежность при коммутации.

Сами контакты представляют собой медные пластинки с серебряными напайками. Контакт стандартный имеет вид ромба. Серебряные напайки нужно чистить тонким слоем спирта, но спирт очень специфическая жидкость и поэтому контакты чистят обычно мелкой наждачной бумагой. Когда контакты становятся очень низкими можно немного согнуть контактную пластину.

Контактные пластинки подпружинены стальными изогнутыми пластинками. Подпружиненность необходима когда контакты нагреваются и расходятся, а пружинные пластинки не дают контакту ослабнуть.

Когда подвижные контакты все сняты становятся видны неподвижные контакты. Неподвижные контакты соединяются непосредственно с проводами, которые соединяют сеть и двигатель. Между парой неподвижных контактов находится подвижный сердечник Ш – образной формы.

Неподвижные контакты с подвижным сердечником на профессиональном сленге называется головой. Часто ток прошивает сам пластик из которого сделан пускатель и появляется проводимость между фазами. В таком режиме все выбивает сразу после включения пускателя. Голова крепится на четырех винтах М4.

Голова имеет отверстия для подвижного сердечника. Именно подвижные контакты и подпружиненные пластинки закрепляют подвижный сердечник с головой.

Голова создает направление движения подвижного сердечника. Без головы обе половины сердечника никак не взаимодействуют. Вверх сердечник выталкивается двумя пружинами на которых закреплены дополнительные контакты. Таким образом достигается две цели – сердечник при отключении напряжения подается вверх и разрывает электрическую цепь силовых контактов, а также размыкает или замыкает дополнительные контакты.

Подвижный сердечник очень часто покрыт слоем ржавчины. Ржавчина ухудшает прилегание обоих половинок сердечника и вызывает гудение и вибрацию. Ржавчину нужно счищать либо напильником, либо наждачной бумагой.

В сборе голова и подвижный сердечник имеют сложную форму, но достаточно красиво смотрятся вместе.

Корпус пускателя без сердечника выглядит голо. Пружинки выталкивают пластиковые крепления с контактами достаточно высоко. Пластиковые крепления удерживают дополнительные контакты и распределяют давление для выталкивания подвижного сердечника.

Катушка представляет собой пластиковый каркас на который намотана медная изолированная проволока. Марка проволоки ПЭВ-1. Поверх всех витков крепится бумажка с исходными данными о параметрах катушки.

На данной катушка стоит маркировка 50 Гц 24 V – означает что катушка работает на переменном токе частотой 50 Гц при напряжении 24 В. Чтобы создать такое напряжение необходим трансформатор. Тип провода обмотки ПЭТВ-2 и используется проволока диаметром 0,71 мм. Для пускателей типа ПМА для переменного напряжения 24 В обходимо 3000 витков вокруг каркаса. Намотка делается виток к витку слоями. Между каждым слоем – изолировочная бумага.

На одну сторону катушки в местах прилегания контактов находится две пластинки. Пластинка катушка опускается на подпружиненные контакты и напряжение передается на катушку.

С подвижным магнитным сердечником все понятно, а вот неподвижный сердечник приносит небольшие сюрпризы. Вся сталь покрыта оксидом железа – ржавчиной, которую необходимо удалить. Видны контактные подпружиненные пластинки на которые устанавливается катушка своими контактами. Но фишка сердечника не в этом, а в двух прямоугольниках, которые вставлены в металл по концам Ш – образного сердечника. Эти прямоугольники называются короткозамкнутыми витками. Витки сделаны из меди.

Суть короткозамкнутого витка в том, что при работе на переменном токе сердечник как и трансформатор должен перемагничиваться с частотой тока, т.е 50 Гц. Это означает, что катушка будет притягиваться и отталкиваться 50 раз в секунду. Никакого контакта не получится раз контакты постоянно опускаются и поднимаются и понятно, что никому такая коммутация не нужна. Тогда придумали короткозамкнутые витки. Виток при движении сердечника вверх индуцирует в себя внутреннюю электродвижущую силу, т.е. напряжение. Величина напряжения сравнительно небольшое, около 6 В и длительность возникновения напряжения тоже невелика, но этого напряжения хватает, чтобы при переходе синусоиды через ноль сердечники не расходились, а удерживались вместе, преодолевая силу отталкивания пружин.

Подпружиненные контакты катушки также необходимо чистить и протирать. В сердечнике очень любят жить тараканы – там тепло, магнитные поля, недоступное пространство – короче отличный домик.

Снизу неподвижного сердечника располагается подпружинивающая пластинка, которая не дает сердечнику уходить вниз при нажимании сверху подвижного сердечника.

Отталкивающие пружины достаточно длинные и легко упрыгивают. Чтобы пружинки держались крепко в пластиковых направляющие сделаны технологические отверстия в которые и вставляются пружинки. Пружинками также зафиксированы внутри пластиковой крепежа дополнительные контакты. На дополнительных контактах есть выступы которые не дают пружинке выскочить.

Менее качественный и надежный пускатель называется ПМЛ, типа как у Земы только без «моя». Данный пускатель пускается на территории Украины. Особенностью данного типа является приставная голова. Дело в том, что у пускателя есть только 4 нормальноразомкнутых контакта. Все недостающие нормальнозамкнутые контакты поставляются отдельно с дополнительной пристегивающейся головой. Все контакты пускателя находятся внутри самого пускателя и вроде как не тянут электрическую дугу, но вместе с тем возникают дополнительные проблемы с чисткой контактов.

Голова пристегивается при помощи специального подпружиненного крючка. Крючок осуществляет фиксацию головы. Голова задвигается в специальные технологические направляющие. Если бы это сделали на Западе, то скорее всего вместо пружинки была бы литая пластмаска, наподобие сетевых фишек.

Голова сама по себе бывает одноэтажной и двухэтажной. В принципе, ограничение высоты и следовательно количество контактов ограничено только физическими возможностями сердечника прижать все эти контакты.

Пускатель можно использовать и без головы. Если достаточно только включать двигатель по сигналу с кнопки – пожалуйста. Но если нужно предусмотреть блокировку и защиту от дурака, то необходимо ставить голову.

В отличии от пускателя ПМА, где все параметры наплавлены на крышке, на пускателе ПМЛ стоит наклейка с параметрами. Наклейка также информирует о положении контактов в нормальном состоянии и токах, которые можно коммутировать этим пускателем.

Данные о катушке выплавлены возле самих контактов катушки. Эти контакты располагаются ниже основных контактов. Катушка работает при переменном напряжении 24 В частотой 50 Гц или 26 В частотой 60 Гц.

Верхняя часть пускателя крепится при помощи двух винтов М4. Подвижный сердечник крепко держится за счет контактов в пускателе. Так же при ремонте необходимо металл весь очистить от грязи и ржавчине.

Катушка намотана на каркас. Каркас сделан из пластика и имеет неправильную форму с выступами. Именно из-за странной формы каркаса и материала из которого он изготовлен каркас становится неремонтопригодным. При межвитковом замыкании катушки она нагревается и расплавляет пластик. В результате пластик обволакивает отверстие для хода сердечника и блокирует сердечник, а в результате движение, которым управляет пускатель может продолжиться несмотря на отключение кнопки, а в результате может кто-то или что-то пострадать.

Катушка имеет вот такой вид. Перематывать ее при расплавлении пластика достаточно сложно. Необходимо убрать все подтеки пластика по размеру сердечника, а затем уже наматывать витки.

Неподвижный сердечник закреплен в корпусе. Чистка его также затруднена. Пускатель рассчитан на работу от переменного напряжения и на сердечнике находятся короткозамкнутые витки. Если такие витки отсутствуют, а прорези есть – можно использовать толстую медную проволоку, которую нужно всунуть в прорезь и спаять оба конца. Нужно добиться того, чтобы при подаче напряжения пускатель не гудел.

Верхняя часть выглядит неприступной и неразборной. Она полностью скрывает контакты и сердечник. Видны только крепежные винты под провода.

Если открутить все винты для проводов и сдвинуть на себя вкладыши с резьбой, то за него можно вытянуть контакт пускателя. Получается, что раз пускатель коммутирует 4 провода, то достать нужно 8 контактов. Именно они удерживают сердечник в закрепленном положении.

На сердечнике установлен пластиковый держатель с контактами. Контакты подпружинены. Как видно чтобы произвести чистку такого пускателя необходимо полностью снять пускатель с оборудования, разобрать его и почистить. Все это только удорожает стоимость ремонта. Понятно, что если пускатель рассчитан на 100.000 циклов и полностью их выходит, а после этого пускатель выбрасывают и ставят новый, тогда закрытость контактов оправдывает себя, но все стараются экономить и чтобы заставить пускатель работать вечно нужно использовать пускатели ПМА.

При выгорании контакта на пластинах нужно заменить пластину. Можно попробовать сделать напайки, но это экономически невыгодно в силу того, что надежность будет примерно нолевая.

При сборке важно правильно поставить голову и верхнюю часть чтобы пазы в которые входит крепеж головы были на одном уровне с пазами корпуса. В противном случае все придется разбирать.

Магнитный пускатель ПМЕ выполнен из пластика, все контакты скрыты. Дополнительных контактов нет.

Пускатель сравнительно небольшой и разработчики решили не заморачиваться крепежом, а просто взяли корпус пускателя и разрезали не поперек, а вдоль. Скрепление обеих половинок происходит с помощью стальных скоб ломаной формы.

Если снять скобы и осторожно снять одну половинку, то взгляду предстанут все внутренности пускателя. Сразу видны подпружиненные подвижные контакты, оба сердечника, катушка и пружинки.

К катушке ведут проводки, которые имеют на конце вилки, которые крепятся к корпусу пускателя.

На корпусе пускателя закреплены неподвижные контакты и контакт для прикручивания вилочки катушки.

Сердечник прикреплен к текстолитовой основе. В текстолите есть штыри для фиксации пружин.

Все исходные данные находятся на катушке. Катушка работает при напряжении 380 В частотой 50 Гц. Тип провода ПЭВ-2 диаметром 0,49 мм, количество витков 9000.

Вот такие основные наши пускатели. На мой взгляд лучший из них ПМА, но нужно учитывать так же и габарит пускателя. Габарит это параметр, зависящий от величины коммутируемого тока. Чем больший ток, тем больший габарит.

Схемы с применением магнитных пускателей имеют следующий вид

Обычная схема без блокировок применяется там, где нужно жать на кнопку, тогда действие идет, отпускаешь кнопку — действие прекращается. Обычно это нужно там, где нужно чем-то занять руки, чтобы их не сунуть в механизм. Примером может служить прессовое оборудование.

Схема с блокировкой — обычная схема для пускателей, где по команде кнопки пускатель включается и своими нормальноразомкнутыми контактами выкорачивает кнопку Пуск.

Реверс… Отличная схема когда нужно менять направление вращение асинхронного двигателя.

www.volt-220.com