Пускатель магнитный – устройство и конструктивные особенности
Итак, о контактах было рассказано выше. Добавим, что их обычно или три, или четыре пары. Располагается этот блок внутри пластикового корпуса. Здесь располагаются изоляционные траверсы. Сверху устанавливается крышка устройства. И, конечно, внутри располагается электромагнитная схема, состоящая из катушки, сердечника и якоря.
Есть в этой схеме ещё один элемент, который ничем не запитан. Это пружина. Её назначение – быстро разъединить контакты, когда ток перестаёт поступать на катушку. Именно в пружину и упирается сердечник. Все дело в том, что во время размыкания контактов между ними образуется электрическая дуга. Она негативно влияет на материал, из которого контакты изготовлены. То есть дуга снижет срок эксплуатации последних, а соответственно и всего прибора. Поэтому, чем быстрее произойдёт размыкания, тем лучше.
Кроме силовых контактов есть в пускателе и так называемые блокировочные элементы. Их назначение – блокировать любые действия пуска, если последний проводится неправильно.
Отметим, что сегодня производители выпускают приборы этого типа в разных вариациях исполнения. Самый распространённый – это с разомкнутыми контактами. В этом виде две модификации, обозначаемые как ПМЕ и ПАЕ.
Магнитный пускатель марки ПМЕ Источник i.simpalsmedia.com
Первые устанавливаются на электродвигатели мощностью в пределах 0,27-10 кВт. Вторые 4-75 кВт. И так, и другая модификации используются в сетях напряжением 220 и 380 В.
Что касается чисто конструкционного исполнения, то пускатели магнитные бывают четырёх видов:
- открытые;
- закрытые, они же защищённые или пыленепроницаемые;
- пылебрызгонепроницаемые;
- пылеводонепроницаемые.
Ещё одно отличие ПМЕ от ПАЕ в том, что в первом установлено одно реле двухфазного типа – ТРН. Во втором устанавливается несколько таких реле. Их количество зависит от величины самого прибора.
Пускатель водопыленепроницаемый в кожухе с кнопками Источник multiscreensite.com
Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В
Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.
Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных
С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.
Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети
Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.
Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).
Сюда можно подать питание для катушки
Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.
Подключение контактора с катушкой на 220 В
При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть
Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса
И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1
Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.
Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания уличного освещения. В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).
Схема с кнопками «пуск» и «стоп»
Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже
Обратите внимание, что
Схема включения магнитного пускателя с кнопками
Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.
Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата
В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.
Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.
Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.
Тонкости подключения устройства на 220 В
Независимо от того, как решено подключить магнитный пускатель, в проекте обязательно присутствуют две цепи — силовая и сигнальная. Через первую подают напряжение, посредством второй управляют работой оборудования.
Особенности силовой цепи
Питание для МП подключают через контакты, обычно обозначаемые символами А1 и А2. На них попадает напряжение 220 В, если сама катушка рассчитана на такое напряжение.
Удобнее «фазу» подключать к А2, хотя принципиальной разницы в подключении нет. Источник питания подключают к контактам, находящимся ниже на корпусе.
Тип напряжения не имеет значения, главное, чтобы номинал не выходил за пределы 220 В.
Через магнитный пускатель, оснащенный катушкой 220 В, возможна подача напряжения от дизель- и ветрогератора, аккумулятора, других источников. Съем его происходит с клемм Т1, Т2, Т3
Минусом этого варианта подключения является тот момент, что для ее включения или отключения нужно совершать манипуляции с вилкой. Схему можно усовершенствовать путем установки перед МП автомата. С его помощью включают и отключают питание.
Изменение цепи управления
Эти изменения не касаются силовой цепи, модернизируется в этом случае лишь цепь управления. Вся схема в целом претерпевает незначительные изменения.
Когда клавиши находятся в одном кожухе, узел называется «кнопочным постом». Любая из них обладает парой входов и парой выходов. У клавиши «Пуск» клеммы нормально разомкнутые (НЗ), у прямо противоположной — нормально замкнутые (NC)
Клавиши встраивают последовательно перед МП. Первая — «Пуск», за ней идет «Стоп». Контактами магнитного пускателя манипулируют посредством управляющего импульса.
Источником его является нажатая пусковая кнопка, открывающая путь для подачи напряжения к управляющей катушке. «Пуск» не обязательно удерживать во включенном состоянии.
Оно поддерживается по принципу самозахвата. Заключается он в том, что параллельно кнопке «Пуск» подключаются добавочные самоблокирующиеся контакты. Они и снабжают напряжением катушку.
После их замыкания, катушка самоподпитывается. Разрыв этой цепи приводит к отключению МП.
Отключающая клавиша «Стоп» обычно красная. Стартовая кнопка может иметь не только надпись «Пуск», но и «Вперед», «Назад». Чаще всего она зеленого цвета, хотя может быть и черного.
Подсоединение к 3-фазной сети
Возможно подключение 3-фазного питания через катушку МП, функционирующей от 220 В. Обычно схему применяют с асинхронным двигателем. Сигнальная цепь при этом не изменяется.
Одну фазу и «ноль» подключают к соответствующим контактам. Проводник фазный прокладывают через стартовую и выключающую клавиши. На контакты NO13, NO14 ставят перемычку между замкнутым и разомкнутым контактами
Силовая цепь имеет отличия, но не очень существенные. Три фазы подают на входы, обозначенные на плане, как L1, L2, L3. Трехфазную нагрузку подключают к T1, T2, T3.
Ввод в схему теплового реле
В промежутке между магнитным пускателем и асинхронным электродвигателем последовательно подсоединяют тепловое реле. Выбор его осуществляют в зависимости от типа мотора.
Тепловое реле обезопасит электрический двигатель от неисправностей и аварийных ситуаций, которые могут возникнуть при пропадании одной из фаз
Подключают реле к выводу с магнитным пускателем. Ток в нем проходит к мотору последовательно, попутно нагревая реле. Верх реле оснащен придаточными контактами, объединенными с катушкой.
Нагреватели реле рассчитывают на предельную величину тока, протекающего через них. Делают это для того, чтобы, когда двигатель окажется в опасности из-за перегрева, реле смогло бы отключить пускатель.
Чем отличаются пускатели от контакторов
Предназначение этих видов устройств практически одинаковое, но разница все же имеется. Принцип работы этих устройств также одинаковый, поскольку их работа основана на принципе работы электрического магнита. Рассчитаны они для работы в цепях постоянного тока, с напряжением до 440V, а также в цепях переменного тока с напряжением до 600 V. Те и другие имеют:
- Рабочие (силовые) контакты, для управления работой нагрузки.
- Вспомогательные (управляющие) контакты, обеспечивающие функционирование сигнальных устройств.
Казалось бы, разницы нет, но она есть и достаточно существенная. Пускатели выпускаются для работы на малые токи до 10А, а вот контакторы предназначены для коммутации электрических цепей с большими токами, которые составляют сотни ампер. В связи с этим, их конструкция может отличаться из-за наличия дугогасительных камер.
Внешний вид не всегда так сильно отличается, но бывает и так
Кроме этого, пускатели выпускаются в корпусах из прочной пластмассы, а контакторы корпусов не имеют (в большинстве случаев), поэтому их установка требует защищенных мест, вроде боксов, вход в которые не возможен для посторонних лиц, кроме обслуживающего персонала. Кроме этого, контакторы должны быть защищены от влаги, пыли и грязи.
Пускатели в основном предназначаются для включения/отключения асинхронных 3-х фазных электродвигателей. В связи с этим данные устройства оборудованы 3 парами рабочих контактов, а также вспомогательными контактами, которые обеспечивают подачу питания на пускатель в рабочем режиме. Подобные функциональные возможности достаточно универсальные, поэтому пускатели используются для управления работой различных устройств, находящихся на значительном удалении.
Поскольку их принцип работы практически не отличается, то зачастую пускатели называют «малогабаритными контакторами». В основном это можно встретить в прайс-листах, хотя ранее четко разграничивались контакторы и пускатели. Как правило, даже электрики и те больше работали с пускателями.
Особенности конструкции ЭМП
Конструкция электромагнитного пускателя (ЭМП) не отличается высокой сложностью исполнения. Но этот фактор никак не снижает надежности прибора.
Как устроен данный прибор?
Критерий надежности, по большей части, устанавливается правильным подключением цепей и точным выбором нагрузки.
Если эти критерии соблюдаются, прибор в большинстве случаев действует безупречно длительное время.
Классическое исполнение включает в себя следующие элементы:
- Корпус разборный из двух половин.
- Катушка индуктивности.
- Магнитопровод.
- Коммутирующее подвижное шасси.
- Группа контактов основных.
- Группа контактов вспомогательных.
Элементом магнитного пускателя, отвечающим за организацию коммутации силовой цепи, выступает подвижное шасси, объединенное с одной частью (подвижной) магнитопровода.
Само шасси выполнено из диэлектрического материала, а в качестве замыкающих контактов используются металлические (латунные) пластины. По концам пластин расположены контактные пятачки, выполненные из тугоплавких металлов, обычно это сплав серебра.
Неподвижная часть магнитопровода жёстко крепится внутри второй половины корпуса электромагнитного пускателя. На эту часть магнитопровода одевается катушка индуктивности и устанавливается пружина возврата.
Вторая часть корпуса прибора также наделяется контактами силовой и вспомогательной групп. Эти контакты закреплены на корпусе жестко при помощи винтов.
Устройство стандартного магнитного пускателя предполагает объединение двух половин корпуса, в результате чего объединяются также в единую конструкцию две половины Ш-образного магнитопровода.
При этом, за счёт пружины возврата, между половинами магнитопровода остается небольшой зазор, основные контактные группы в таком положении остаются разорванными.
Принцип действия ЭМП
Принцип действия прибора основан на эффекте электромагнитной индукции. Если на катушке, расположенной внутри пускателя, нет напряжения, магнитопровод остаётся в положении «с зазором», главные контакты разорваны.
Когда же через катушку пропускается электрический ток, под действием магнитного поля вторая (подвижная) часть магнитопровода преодолевает силу пружины и притягивается к первой (неподвижной) части.
Соответственно, главные контактные группы пускателя замыкаются пластинами подвижного шасси.
Обратный процесс очевиден – когда напряжение снимается с терминалов катушки индуктивности, магнитное поле прекращает действие, под силой пружины возврата подвижное шасси и вторая часть магнитопровода отталкиваются. Соответственно, магнитный пускатель возвращается в состояние разрыва контакта.
Следует отметить – исходя из конфигурации электроприбора, схема контактных групп может иметь самое разное строение. Особенно касательно вспомогательных контактов, которые могут находиться в замкнутом или разомкнутом состоянии в противовес состоянию главных контактов прибора.
Особенностью современных конструкций магнитных пускателей является модернизация схемы управления катушкой индуктивности.
Если исполнением прежних «устаревших» приборов предполагалась прямая подача напряжения на катушку, взятого от одной из фаз, теперь всё чаще используются электронные схемы.
Так, например, продукты известной компании «ABB» оснащаются электронной схемой стабилизации напряжения, подводимого к терминалу катушки индуктивности магнитного пускателя.
Управлению катушкой через электронную схему характерно то, что переменное напряжение предварительно выпрямляется и затем формируется импульсный сигнал. Такой подход обеспечивает увеличение срока службы и улучшение стабильности действия.
Как менять направление вращения двигателя с помощью пускателя
Трехфазные электромоторы дают возможность задавать направление вращения. Существует множество схем для однофазного питания 220 V. А для работы трехфазной (380 V) коммутации, существует схема подключения реверсивного магнитного пускателя.
Прибор состоит из двух самостоятельных схем, с отдельным управлением каждой группы контактов (пм1 и пм2). Каждая обмотка соленоида (ПМ1 и ПМ2) управляется своей кнопкой. При этом клавиша стоп всего одна, она просто разрывает цепь управления (как и в одиночном пускателе). Соединение входных и выходных контактов второй группы производится с так называемым «сдвигом фазы». При этом обмотки электродвигателя создают крутящий момент на валу в противоположном направлении.
Термореле без изменений: их задача разомкнуть пускатель при перегрузках.
Есть одна особенность:
Для предотвращения короткого замыкания между фазами, группы контактов (пм1 и пм2) не должны замыкаться одновременно. Поэтому они механически размещены на одном штоке, и чисто физически не могут быть подключены к питающей шине вместе. При попытке нажать на вторую кнопку (при работающей первой), питание потребителя отключится.
Нюансы подключения ЭМП в составе схемы
Классическая схема подключения ЭМП не выделяется особыми сложностями. Фактически, если не учитывать вспомогательные группы контактов, требуется подключать три основных линии – в схеме 380 вольт присутствует три фазы.
В общей сложности – это 6 контактов – три входных и три выходных, плюс два контакта цепи катушки индуктивности.
Электрическая схема включения пускателя: А – входная цепь (380 вольт); В – выходная цепь (электродвигатель); 1 – пускатель магнитный; 2 – терминал питания катушки индуктивности; 3 – вспомогательные контакты; 4 – шина заземления; 5, 6 – кнопки управления (+)
Однако реальное включение в электрическую цепь зачастую сопровождается довольно сложной схематикой, где участвует большое число вспомогательных контактов.
Как правило, современные схемы включения тех же электромоторов предполагают дополнительный ввод устройств защиты – тепловое реле и другие.
Сборка коммутационного устройства в паре с тепловым реле. Подобный вариант включения применяется очень часто, так как обеспечивает дополнительную защиту цепей нагрузки и самой нагрузки
Выполняя подключение цепей к ЭМП, рассчитанному на 380В следует придерживаться следующих правил:
- подключать при полном отсутствии напряжения;
- входные цепи подключать через автоматический выключатель;
- использовать сечение провода, оптимально подходящее под контакт;
- выполнять затяжку винтов до упора, но без применения чрезмерной силы;
- проверять целостность обмотки катушки (омметром) перед подключением линии питания;
- проверять сводный ход подвижного шасси после выполнения всех подключений.
Как правило, коммутационные приборы подобного типа устанавливаются внутри шкафа, предназначенного под монтаж электрических линий. Исполнение шкафа – с дверкой для удобства обслуживания и ограничения доступа посторонних лиц.
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.
Подготовка к подсоединению
Схема подключения контактора находится в прямой зависимости от оборудования, с которым ему предстоит действовать. Помимо двигателей, в этом качестве выступают всевозможные вентиляторы и насосы, компрессоры, элементы нагревательных приборов и прочие устройства. Следует учесть специфику контакторного аппарата, который, по сравнению с автоматами, не оборудован какой-либо защитой. Поэтому, при разработке сетей, задействованных для подключения оборудования, обязательно учитываются факторы, влияющие на токовые показатели и степень нагрева.
Дополнительно необходимо продумать защитные мероприятия на случай коротких замыканий и нагрузок, многократно превышающих номинал контактора. Данная проблема решается путем установки предохранителей. В эту категорию входит автоматический выключатель, а также тепловые реле, защищающие оборудование от длительных превышений токовых номиналов и перегрева.
Перед подключением нужно выяснить, какие контакты являются основными, а которые из них выполняют вспомогательную функцию. Каждая катушка включения отличается собственными номинальными токами и напряжениями, указанными в маркировке.
Отдельные особенности существуют при установке и соединении модульного аппарата, представляющего разновидность обыкновенного коммутационного прибора. Такой контактор на схеме применяется для включения и отключения на расстоянии аппаратуры, установленной в распределительных щитках, в том числе и АВВ. Отсюда следует, что при вводе в действие модульного контактора питание поступает к определенной группе автоматов, подключенных к определенным цепям. Устройства этого типа успешно функционируют со всеми видами токов.
Кнопка «Стоп».
Если температура на любой из этих фаз достигает критического значения, выполняется автоматическое отключение. Принцип схемы базируется на электромагнитной индукции используемой катушки с вспомогательными и рабочими контактами.
Включает контактор МП управляющий импульс, который исходит от пусковой кнопки после ее нажатия. При этом в описании подобных АВ-2М пишется, да и на самом пускателе с такого же выпрямителя, я видел надпись В 50Гц. Вы правильно думаете. Благодаря этой особенности они применяются в цепях с большей мощностью, чем пускатели.
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 В. Пускатель, это просто коммутационный аппарат, через который напряжение питания подается на обмотки электродвигателя. Но у двигателя, мы знаем, пусковой ток намного больше рабочего, а значит обычный бытовой автомат с током в 3А будет срабатывать сразу при пуске такого двигателя. Схема подключения двигателя с реверсным ходом Некоторые устройства работают с двигателями, которые способны вращаться в обоих направлениях. Подключение электромагнитного пускателя с катушкой на 220 вольт
https://youtube.com/watch?v=Wo6HKMpJQ6Q
