Виды магнитных пускателей
Основным предназначением магнитных пускателей является дистанционное управление трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Они работают при переменном токе, напряжением 380 и 660 вольт, с частотой 50 Гц. В число основных операций входят пуск, остановка и реверсирование.
Дополнительно, магнитные пускатели в совокупности с тепловыми реле, защищают управляемые электродвигатели от возможных перегрузок с недопустимой продолжительностью. В некоторых конструкциях пускателей имеются ограничители перенапряжений, используемые в полупроводниковых системах управления.
В соответствии со схемой включения нагрузки могут быть реверсивными и нереверсивными. Классификация по размещению предполагает магнитные пускатели следующих типов:
- Открытого исполнения. Устанавливаются в закрытых шкафах, на панелях, и прочих местах, куда не может попасть пыль, влага и посторонние предметы.
- Защищенного исполнения. Монтируются внутри помещений с низким содержанием пыли в окружающей среде. Исключается попадание воды на оболочку устройства.
- Пылебрызгонепроницаемого исполнения. Устанавливаются внутри помещений и снаружи под навесами, защищающими от дождя и солнечных лучей.
Дополнительная классификация пускателей осуществляется по следующим признакам:
- Кнопочный пост на корпусе прибора. Нереверсивные пускатели оборудованы кнопками ПУСК и СТОП, а реверсивные устройства имеют кнопки ПУСК ВПЕРЕД, ПУСК НАЗАД и СТОП. На некоторых моделях в корпусе монтируется сигнальная лампа ВКЛЮЧЕНО.
- Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты. Используются в разных комбинациях, в качестве замыкающих или размыкающих. Они могут быть встроенными или оборудоваться как отдельная приставка. Некоторые дополнительные контакты могут использоваться в качестве составной части общей схемы пускателя. Например, в реверсивных устройствах с их помощью осуществляется электрическая блокировка.
- Ток и напряжение втягивающей катушки.
- Наличие в схеме теплового реле. Его основной характеристикой является номинальный ток несрабатывания на средних установках. Регулировка тока несрабатывания выполняется в допустимых пределах +15% от номинала.
Отдельные виды магнитных пускателей могут быть укомплектованы ограничителями перенапряжения и другими видами установочных изделий
Пост кнопочный: назначение и схема
Пост кнопочный
— предназначен для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 660 В частоты 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением до 440 В, и/или подачи сигналов управления, как на месте, так и дистанционно; применяется для дистанционного управления различными механизмами и электрическими машинами
Это несложное изделие, состоящее из минимального количества деталей, но с очень важной функцией — подача команд и индикация их исполнения
Применение кнопочных постов достаточно разнообразно и соответственно он имеет разные виды и схемы исполнения. Пример: пост управления тельфером (правильнее конечно было бы назвать «пульт управления») Рис. 1 . При помощи пускателя этого типа производится контроль работы различных тяговых механизмов. В основном это подъемный кран, лифтовой эскалатор, балки и т. д.
Однако темой данной статьи будет именно стандартный кнопочный пост для управления различными силовыми устройствами (в основном это различные электродвигатели). «Старт-Стоп» кнопочный пост, сразу отмечу, что схема применима не только к магнитным пускателям но и к любому виду реле. Итак, что представляет собой «кнопочный пост»? «Кнопочный пост» конструктивно состоит из корпуса и двух кнопок «Пуск» и «Стоп». Внешний вид кнопок для кнопочных постов представлены на рис.1
. нарисунке 2 представлен корпус кнопочного поста.
- Обе кнопки без фиксации положения.
- Копка «Пуск» (обычно зелёного цвета и может иметь подсветку при включение) имеет нормально разомкнутые контакты и предназначена для включения КМ;
- Кнопка «Стоп» (обычно красного цвета) имеет нормально замкнутые контакты и предназначена для снятия напряжения с КМ;
Схема включения — выключения показана на рис. 4
. ничего сложного: при замыкании контактов SB1.1 происходит подача напряжения на катушку контактора КМ1 и его срабатывание, при этом контакты SB1.1 копки «Пуск» блокируются нормально разомкнутыми контактами (НО) КМ1.4 контактора КМ1. Всё, силовые контакты контактора КМ1 замкнулись и напряжение на силовую установку подано. Вы можете отпустить кнопку «Пуск» и силовая установка останется под напряжением (не отключится), так как контакты КМ1.4, подключенные параллельно кнопке «Пуск», замкнулись и катушка пускателя КМ1 находится во включенном состояние постоянно. Получается так, что после отпускания кнопки «Пуск» фаза продолжает поступать на катушку магнитного пускателя, но уже через собственную пару контактов КМ1.4. Для остановки механизма служит кнопка «Стоп», при её нажатии контакты ST2 размыкаются напряжение с катушки контактора КМ1 снимается, его контакты КМ1.4 размыкаются и одновременно разблокируя, тем самым, контакты кнопки «Старт», двигатель остановлен. На рисунке 5 стрелкой показано движение фазы «L3» (для питания катушки магнитного контактора можно выбрать, произвольно, любую из фаз).
Точек включения конкретной системы может быть несколько (например, система вентиляции…). Схема подключения нескольких кнопочных постов показана на рис.6
При такой схеме включения «исполнительный» магнитный контактор (КМ 1) может быть как включен так и выключен с любого из «постов», в такой схеме конечно желательна подсветка кнопки пуск, чтобы с любого из постов было видно состояние системы. Как Вы понимаете, уважаемый читатель, кнопками «Пуск», «Стоп», осуществляется как местное (со щита управления и автоматики) так и дистанционное управление магнитным пускателем, а значит и нагрузкой, которую он коммутирует. Причем вместо двигателя Вы можете подключать любую нагрузку, например, мощный ТЭН.
Ну вот и всё, если у вас возникли вопросы воспользуйтесь нашей электронной почтой
. попробуем на них квалифицированно ответить. В строке письма «тема» пишите: «Системы полива».P.S. просьба, не задавать вопросов на которые последует ответ: «читайте внимательно статью».
Подключаем магнитный пускатель через кнопочный пост, кнопки “Пуск” и “Стоп”. Для тех, кто читает электрические схемы и может представить, как работает схема в динамике, подключить магнитный пускатель не составит труда. На сайт, не раз поступали просьбы, подсказать, как подключить пускатель к двигателю с кнопками пуск — стоп в сеть 220В.
Постараюсь объяснить буквально на пальцах, что куда и зачем идет. Разобраться с монтажной схемой на первый взгляд трудно. Все будет понятно, когда внимательно изучишь схему, но не всю сразу, а по частям элемент за элементом, задавая себе вопросы, какую роль выполняет данный контакт или элемент в схеме.
Категории контакторов
В первую очередь обратите внимание на категорию применения и цикл активации расцепителя. Стоит отметить, что любой электродвигатель представляет собой достаточно сложный агрегат, который функционирует при поступлении пусковых токов и повторно-кратковременных включений
В такой электрической цепи, работающей нестандартно, механизм расцепления должен отвечать за четкое и своевременное срабатывание. Обращайте внимание на маркировку, нанесенную на корпус устройства. Для сетей с переменным током подходят контакторы с маркировкой от АС1 до АС4, а для постоянного – от DC1 до DC5. Для промышленных пусковых электромоторов оптимальными считаются модели категории АС3, АС4, DC3, DC4 и DC5.
Значение номинального тока и напряжения
Значение номинального тока является значимым параметром, на который следует обращать внимание. При этом потребитель должен учитывать исключительно номинальную мощность, которую можно рассчитать по простой формуле:. In = P/(U√3xcosφ),
In = P/(U√3xcosφ),
где Р – это мощность, измеряемая в Ваттах;
U – напряжение, измеряемое в Вольтах;
сosφ – коэффициент мощности электродвигателя.
Коэффициент мощности двигателя заноситься в паспорт, который идет вместе с электрооборудованием.
Что касается подбора электропитания катушки управления, то в данном случае внимание следует обратить на два критерия: тип электрического тока и напряжение. Прибор может функционировать в сети с постоянным либо переменным током
При этом значение напряжения может быть следующим:
- при постоянном токе – 12В–440В;
- при переменном токе: 12В–660В частота 50Гц, 24В – 660В частота 60Гц.
Также на рынке в широком ассортименте представлены универсальные контакторы, управляющая катушка которых способна работать и при постоянном, и при переменном токе.
Степень износостойкости устройства
Коммутационная износостойкость указывает на количество циклов включения и выключения, на которые рассчитан расцепитель. Выбирайте устройство, у которого цикл срабатываний самый большой. К примеру, контакторы категории АС3 рассчитаны на 1,7 миллиона цикла, а АС4 на 200 миллионов циклов. От данного показателя напрямую зависит срок эксплуатации устройства. Устройства, в зависимости от коммутационной износостойкости, подразделяются на следующие классы:
- А – рассчитан на 1,5–4 миллиона циклов в режиме работы;
- Б – способен выдержать от 630 тысяч до 1,5 миллиона циклов;
- В – рассчитан на 100–500 тысяч циклов.
Механическая износостойкость указывает на количество запусков и отключений при отсутствующем напряжении. Стандартные механизмы способны выдержать примерно 10 – 20 миллионов операций. Информация о количестве допустимых циклов указывается в техническом паспорте устройства.
Частота включений
Подобная характеристика является очень важной для электрического двигателя с частым запуском. По частоте включения устройства подразделяют на разные классы
Время сработки
На скорость сработки контактора влияет:
- момент запуска устройства – промежуток времени от начала сигнала до замыкания основных контактов;
- момент выключения устройства – период с момента обесточивания электрического магнита до полного отсоединения от линии.
В сети с постоянным током время сработки контактора длиться несколько сотен миллисекунд, а в сети с переменным – десятки миллисекунд.
Вышеперечисленные характеристики являются важными при подборе контактора по мощности. Однако существуют и другие параметры, которые способны повысить эффективность работы устройства
Поэтому подбирая оптимальную модель прибора обращайте внимание на следующие моменты:
Коэффициент возврата.
Данная характеристика рассчитывается по простой формуле
У электромагнитных катушек, запитанных от постоянного тока, коэффициент возврата составляет 0,2–0,3. У приборов, катушка которых запитана от переменного тока, коэффициент возврата равен 0,6–0,7.
Наличие реверса.
Реверсивные контакторы необходимо выбирать для управления реверсивным электродвигателем. При этом у устройства должно присутствовать в корпусе два пускателя, которые вместе соединены.
Степень защиты от пыли и влаги.
В данном случае следует учитывать параметры помещения, в котором будет размещаться контактор. Если монтаж планируется проводить в защищенном шкафу, тогда подойдет модель со степенью защиты IP20. Если прибор будет установлен в запыленном помещении либо в условиях повышенной влажности, тогда выбирайте модель со степенью защиты IP54 либо IP65.
Особенности эксплуатации
Надежная работа коммутирующих устройств во многом зависит от соблюдения правил эксплуатации. Поэтому, используя контакторы и магнитные пускатели, следует их внимательно изучить и соблюдать во время работы.
Наиболее важными требованиями являются следующие:
- Перед тем как устанавливать контактор, необходимо очистить рабочие поверхности от смазки. Проверить правильность регулировок, состояние электрических соединений.
- В процессе работы необходимо проводить регулярные проверки технического состояния контактных групп. Эта процедура должна выполняться через каждые 50 тысяч срабатываний или одного аварийного отключения тока.
- При зачистке поверхностей контактов обязательно должна сохраняться их первоначальная форма.
- Разрывные контакты располагаются правильно относительно друг друга. Проверка расположения осуществляется с помощью копировальной бумаги.
- При наличии у контакторов нескольких полюсов, проверяется состояние контактов при их одновременном замыкании.
- Обязательно проверяется механическая блокировка, которая должна всегда быть в исправном состоянии.
- Во время работы следует постоянно следить за размерами зазора между контактами. Они подлежат обязательной замене при уменьшении начальной толщины на 50%, а при наличии накладок – на 80%.
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.
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя
Фактически это два магнитных пускателя, объединенные электрически и механически, дальше подробнее.
Реверсивное управление электродвигателем
Реверсивный пускатель нужен тогда, когда необходимо, чтобы двигатель вращался поочередно в обоих направлениях.
Смена направления вращения реализуется общеизвестным способом – меняются местами любые две фазы. Посмотрите на схему реверсивного включения двигателя ниже:
9. Схема подключения реверсивного магнитного пускателя на 220В с управлением от кнопок. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА
Когда включен пускатель КМ1, это будет “правое” вращение. Когда включается КМ2 – первая и третья фазы меняются местами, движок будет крутиться “влево”. Включение пускателей КМ1 и КМ2 реализуется разными кнопками “Пуск вперед” и “Пуск назад“, выключение – одной, общей кнопкой “Стоп” , как и в схемах без реверса.
Обратите пристальное внимание на треугольник между силовыми контактами КМ1 и КМ2. Он означает “защиту от дурака”. Может произойти так, что по какой-то причине включатся оба пускателя сразу
Произойдёт короткое замыкание между фазами L1 и L3. Можно сказать, “Ну и что, у нас ведь есть мотор-автомат QF, он нас спасёт!” А если не спасёт? А пока он будет спасать, выгорят контакты пускателей!
Может произойти так, что по какой-то причине включатся оба пускателя сразу. Произойдёт короткое замыкание между фазами L1 и L3. Можно сказать, “Ну и что, у нас ведь есть мотор-автомат QF, он нас спасёт!” А если не спасёт? А пока он будет спасать, выгорят контакты пускателей!
Поэтому реверсивный пускатель должен иметь механическую защиту от одновременного включения двух его половин. А если он состоит из двух отдельных пускателей, между ними ставится специальный механический блокиратор.
Теперь посмотрите на контакты КМ2.4 и КМ1.4, стоящие в цепях питания катушек пускателей. Это – электрическая защита от того же дурака. Например, если включен КМ1, его НЗ контакт КМ1.4 разомкнут, и если наш дурак будет со всей своей дури жать на обе кнопки “Пуск” сразу, ничего не получится – двигатель будет слушаться той кнопки, которая нажата раньше.
Механическая и электрическая защиты в схеме подключения реверсивного пускателя должны быть всегда, они дополняют друг друга. Не ставить одну либо другую – моветон среди электриков.
Для реализации электрической блокировки одновременного включения и самоподхвата на каждый пускатель надо, кроме силовых, ещё один НЗ (блокировка) и НО (самоподхват). Но поскольку пятого контакта, как правило, в пускателях нет, приходится ставить доп. контакт. Например, для пускателя типа ПМЛ используют приставку ПКИ. А если, как в схеме 8, используется контроллер, самоподхват не нужен, и достаточно одного НЗ контакта на каждое направление вращения.
Реверсивное управление гидравликой
А вот пример реверсивного управления клапанами, из статьи про гидравлический пресс:
Электрическая схема управления гидравликой
То, что применяются реле, не должно сбивать с толку. Фактически контактор и реле – суть одно устройство, отличие только в конструкции и параметрах.
Фактически, схема повторяет схему для двигателя, только вместо кнопки “Стоп” – два концевых выключателя, и кнопки SB1, SB2 – с дополнительными блокировочными НЗ контактами. Подробное описание работы схемы – .
Работа реверсивного пускателя также подробно описана в статье про подключение генератора к сети дома.
Критерии выбора
Во время выбора пускателя следует руководствоваться его базовыми техническими характеристиками, а также некоторыми конструктивными особенностями, которые и рассмотрим ниже.
Напряжение (номинальное) в коммутируемой цепи
Подавляющее большинство магнитных пусковых устройств используется для запуска асинхронных электродвигателей, имеющих коротко замкнутый ротор и рассчитанных на внутризаводское напряжение 220 В/380 В. В случае, если используются электромоторы под вольтаж 380 В/660 В (что бывает значительно реже), то и пускатель надо выбирать соответствующий им по напряжению.
Номинальная величина тока основных контактов
Соотношение величин тока коммутационного устройства и тока подключаемой нагрузки – один из важнейших параметров при выборе пускателя. Для ПУ, производство которых ведется в соответствии с ГОСТами, применяется условное деление на классы.
Для того, чтобы произвести выбор устройства по этому параметру, можно воспользоваться следующей таблицей:
Износостойкость коммутационная
Ее величина равна гарантированному количеству срабатываний, заявленному фирмой-изготовителем. Все пусковые устройства в данном случае делятся на 3 класса износостойкости: А, Б, В. Первый из них – самый высокий. Он гарантирует, что пускатель выдержит не менее 1,5 млн циклов. Классу Б соответствует величина от 630.000 до 1,5 млн циклов. Класс В – самый низкий. Приборы, отнесенные к нему, выдерживают от 100.000 до 500.000 рабочих циклов.
Износостойкость механическая
Это не менее важная характеристика, которая показывает количество возможно допустимых включений/выключений аппарата без выхода из строя (при этом, все манипуляции в данном случае выполняются без нагрузки, а чисто механически). Величина этого параметра, в отличие от срабатывания под напряжением, значительно больше. В зависимости от типа ПУ она может составлять от 3 млн циклов до 20 млн циклов.
Количество полюсов
Для питания трехфазных электромоторов в большинстве случаев используются трехполюсные магнитные пускатели. Но, иногда возникают ситуации (например, когда источником нагрузки являются электронагревательные системы либо сети освещения), когда лучшим вариантом будет выбор многополюсного пускателя (среди таких устройств зарубежного производства встречаются аппараты с восемью и более полюсами).
Напряжение катушки (номинальное)
Большая часть пускателей, используемых при управлении электрооборудованием, имеют установленные в них катушки, рассчитанные на тоже напряжение, что и питающая сеть. При этом, иногда может возникнуть потребность в пускателе, имеющим катушку с напряжением, отличным от сетевого (к примеру, при обустройстве автоматических цепей). Производимые в настоящее время ПУ позволяют выбрать катушку под любое стандартное напряжение (9, 12,24,36…380 вольт, а некоторые и под более высокое).
Количество вспомогательных контактов и их параметры
Кроме главных контактов, служащих для коммутации основных электрических цепей, большинство магнитных пускателей также имеет и дополнительные (вспомогательные), срабатывание которых происходит одновременно со срабатыванием главных. Основное их предназначение – подключение сигнальных устройств, цепей блокировки, управления и других. Все эти дополнительные контакты делятся на два типа – нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Первые замкнуты при выключенной главной катушке, и наоборот, а вторые синхронны с ней.
Возможность реверса
Для управления реверсивными электромоторами следует выбирать реверсивные ПУ, внутри которых находятся два отдельных пускателя, подсоединенных друг к другу.
Защита
В базовом исполнении магнитные пускатели, как правило, не имеют систем защиты электрооборудования. При необходимости этот блок можно приобрести дополнительно
Кроме этого, как и для всего электрооборудования, при выборе ПУ следует обратить внимание на величину его климатического параметра (IP) – чем хуже условия среды, в которых он будет работать, тем величина этого параметра должна быть выше
Пускатель в корпусе
Реверсивный контактор
Реверсивный контактор, представляющий собой одну из разновидностей электромагнитных пускателей. Он обеспечивает вращение вала в обоих направлениях, поддерживает устойчивую работу двигателей, своевременно отключает питание, защищает оборудование в аварийных ситуациях.
С точки зрения устройства, такие контакторы являются улучшенным образцом электромагнитного пускового аппарата и предназначаются для прямой работы с двигателями. Некоторые модели оборудованы дополнительными устройствами, выполняющими аварийное отключение при обрывах фаз и коротких замыканиях.
