Магнитные пускатели. виды и устройство. работа и применение

Контакторы и пускатели

Эти устройства ничем принципиально не отличаются от пускателей. Назначение, устройство, принцип действия у них те же. Отличие заключается в том, что контакторы предназначены для работы в цепях с высокими значениями токов и напряжений, поэтому их габариты соответствующие.

Защитного корпуса они не имеют, поэтому ставят их в закрытых помещениях, защищенных от внешнего воздействия.

Контакторы снабжены более мощными силовыми контактами и дугогасителями; у пускателей их нет.

Этими устройствами снабжены электровозы, трамваи, троллейбусы и промышленные предприятия, где они замыкают и размыкают силовые цепи.

Включение пускателя

Старайтесь всегда соблюдать технику электробезопасности, никогда не работайте без отключения питания. Если у вас мало опыта, то под рукой всегда должна быть схема. Фото подключения магнитного пускателя приведено в данной статье, можете ознакомиться. Что нужно выполнить перед запуском пускателя? Самое главное – проведите визуальный осмотр на предмет наличия трещин, перекосов, замыканий фаз. Помните, что необходимо отключать от питания всю цепь привода. Попробуйте руками нажать на траверсу, она должна свободно перемещаться по направляющим. Проверьте внимательно в системе все магнитные пускатели, схемы подключения силовых проводников.

Обратите внимание на подключение катушки электромагнита пускателя. Также сверьтесь, что оно в пределах допустимого значения

Если необходимо 24 В, то столько и подавайте. Проверьте все провода управления, верно ли они соединены с кнопками «Пуск», «Стоп», «Реверс» (при необходимости). Имеется ли на контактах раствор для смазки? Если нет, то нанесите его, иначе блокировка может не сработать своевременно. После этого можно осуществить включение цепи и провести запуск привода. Обратите внимание на то, что катушка электрического магнита может слегка гудеть в этом состоянии.

Какие бывают магнитные пускатели

Магнитные электрические пускатели различают по их способности работать с нагрузками разных мощностей. Отечественные пускатели делятся на 7 групп и могут коммутировать мощность в диапазоне от 7,5 до 45 кВт.

Кроме того, по конструкции и принципу действия пускатели делятся на:

Реверсивные (например, ПМЛ 1502, 3100);
Нереверсивные (например, пускатель ПМЕ 211, ПАЕ 311 или “лягушка”).

Реверсивные пускатели имеют в своей конструкции два магнита, благодаря чему способны раскручивать двигать в любую сторону в зависимости от команды оператора. При этом, независимо от того как устроен пускатель он может иметь или не иметь защиту от перегрузок.

Отдельно выделяют пыленепроницаемые электромагнитные контакторы. Первые типы пускателей устанавливают в стандартных местах, которые не отличаются большим скоплением пыли, механическими воздействиями посторонних предметов (например, электрических шкафов). Пыленепроницаемые же пускатели не подвержены влиянию солнечных лучей и осадков, и могут устанавливаться под навесами на улице. Для идентификации типа пускателя придумана стандартизированная расшифровка, которая позволяет определить значение каждой буквы и цифры в обозначении на электрическом аппарате.

Силовая контактная система: устройство магнитного пускателя

Современные магнитные пускатели могут оснащаться дополнительными устройствами защиты и управления. Чаще всего, пускатели укомплектовывают тепловыми реле аварийного отключения, слаботочными контактными пусковыми группами управления. Размножение контактов при модификации магнитного пускателя выполняется через контактный блок. Поэтому, контактную систему пускателя называют приставкой.

Силовые контакты используют для коммутации мощной нагрузки. Поэтому их делают из медных перемычек с нанесением технического серебра. Дополнительный контакт в блоке выступает блокировочным: при использовании стандартной схемы подключения, он фиксирует пускатель в рабочем состоянии.

В зависимости от типа влияния на электрическую цепь силовые контакты делятся на:

Нормально-замкнутые;
Нормально-разомкнутые.

Контакты срабатывают при попадании тока на втягивающую катушку пускателя. Во время этого сердечник тянет за собой контакты, что делает нормально-замкнутые контакты разомкнутыми, а нормально-разомкнутые замкнутыми.

Магнитные пускатели

Устройства, которые предназначены (основное их назначение) для автоматического включения и отключения трехфазных электрических двигателей от сети, а также их реверсирования называют магнитными пускателями. Как правило, они используются для управления асинхронными электродвигателями с напряжением питания до 600 В. Пускатели могут быть реверсивные и не реверсивные. Кроме того, в них довольно часто встраивается тепловое реле для защиты электрических машин от перегрузки по току в длительном режиме.

Магнитные пускатели могут выпускаться в различных исполнениях:

Реверсивные;
Не реверсивные;
Защищенного типа – устанавливаются в помещениях, где в окружающей среде не содержится большого количества пыли;
Пыленепроницаемые – устанавливаются в местах, где они не будут подвергаться прямому воздействию на них солнца, дождя, снега (при наружном размещении располагаются под навесом);
Открытого типа – предназначены для установки в местах, защищенных от попаданий посторонних предметов а также пыли (шкафы электрические и прочее оборудование)

Как работает магнитный пускатель

Принцип работы магнитного пускателя достаточно прост. Если через катушку ток не проходит, то магнитного поля в ней нет. А, значит, пружины своею силой отталкивают подвижные контакты. Как только напряжение подается на катушку, внутри нее создаются магнитные потоки, притягивающие якорь к неподвижной части магнитопровода. При этом пружины сжимаются, а контакты соединяются. Кстати, два соединенные между собой части магнитопровода обладают минимальным магнитным сопротивлением.

Правда, это сопротивление может и возрасти, потому что в процессе эксплуатации детали магнитного пускателя изнашиваются и покрываются коррозийной пленкой. Особенно это относится к пружинам и магнитопроводу. Необходимо добавить, что существуют определенные требования к якорю конструкции. У него должны быть две лимитированные позиции:

Нижняя, когда якорь прижимает контакты друг к другу, в данном случае прижим должен быть плотным без минимальных зазоров. Если прижим будет неплотным, то это становится причиной подгорания контактов, а далее и подгоранию проводов соединения.
Верхнее, когда пружины восстанавливают свое первоначальное положение, то есть, это максимальный развод контактов друг от друга.

Что касается самих контактов, то они предназначены для долгосрочной эксплуатации. Поэтому изготавливают их из меди и покрывают сплавом, в состав которого входит серебро. Обязательно учитывается определенный запас прочности. К тому же большое значение уделяется форме элементов, она должна обеспечит максимальный контакт плоскостей.

Обычно в трехфазных сетях используются пускатели, в состав которых входят несколько разновидностей контактов: силовые (их три) и управляющие (дополнительные – их может быть несколько штук). Назначение последних – замыкать или размыкать сеть. При этом форма контакта – точка при сжатом положении. Поэтому у таких элементов неподвижная часть изготавливается в виде плоскости, а подвижная в виде сферы. Силовые считаются самыми ответственными, поэтому их плоскость контакта не точка, а линия. Поэтому их подвижная часть изготавливается или в форме призмы, или в форме цилиндра, а неподвижная или в форме цилиндра, или в форме плоскости.

Есть сегодня мнение, что в современных магнитных пускателях установлены особенные контакты, которые имеют продолжительный срок службы. То есть, можно реже их проверять и чистить. Не стоит верить слухам, обслуживание прибора должно строго проводится по ППР. Даже самые навороченные контакты подгорают. Конечно, существует для этого несколько причин:

условия, в которых прибор эксплуатируется;
нагрузка;
частота коммутаций.

Все эти причины по-разному влияют на пускатель, многое зависит от марки. Но в любом случае контакты необходимо чистить спиртом. Если нагар имеет большой слой, то можно воспользоваться инструментом, который обычно электрики делают своими руками. Это пластина из прочного металла, обычно из ножовочного. Такая пластина называется воронило.

1.6 Схемы включения магнитных пускателей

Магнитный пускатель применяется преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.

Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями (Рис.17).

Рис.17 Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя

Принцип работы данной схемы довольно прост: при замыкании автоматического выключателя QF собирается схема питания катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту схемы управления от коротких замыканий. При нормальных условиях контакт тепловых реле Р замкнут. Итак, для запуска асинхронника нажимаем кнопку «Пуск», цепь замыкается, через катушку магнитного пускателя КМ начинает протекать ток, сердечник втягивается, тем самым замыкая силовые контакты КМ, а также блок контакт БК. Блок контакт БК нужен для того, чтоб замкнуть цепь управления, поскольку кнопка после того как ее отпустят, вернется в исходное положение. Для остановки этой электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разберет схему управления.

При длительном токе перегрузке сработает тепловой датчик Р, который разомкнет контакт Р, и это тоже приведет к остановке машины.

При схеме включения приведенной выше следует учесть напряжение номинальное катушки. Если напряжение катушки 220 В, а двигателя (при соединении в звезду) 380 В, то данную схему употреблять нельзя, а можно применить с нейтральным проводником, а если в обмотки двигателя соединены треугольником (220 В), то данная система вполне применима.

1.6.2 Схема с нейтральным проводником (Рис.18)

Единственное отличие этой схем включения от классической в том, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором к фазе и нейтральному проводнику. Так же точно срабатывают кнопки, и защитное термореле.

Рис.18 Схема включения магнитного пускателя с нейтральным проводником

1.6.3 Реверсивная схема включения магнитного пускателя

Эта схема более сложная, чем при подключении не реверсивного устройства.

Как правило, для этого применяются два электромагнитных пускателя, в которых выхода фазных контактов комбинированы со сдвигом. Устройства скомбинированы в один коммутатор, поэтому его можно рассматривать как единый элемент (Рис.19).

Единая схема управления с двумя группами кнопок пуска: «Вперед» и «Назад». Каждая из них включает соответствующую катушку электромагнита.

Принцип работы: при нажатии кнопки «Вперед» происходят все описанные выше действия, но как вы видите из схемы, перед кнопкой вперед появился нормально замкнутый контакт КМ2. Это нужно для выполнения электрической блокировки одновременного включения двух устройств (избежание короткого замыкания). При нажатии кнопки «Назад» во время работы электропривода ничего не произойдет, так как контакт КМ1 перед кнопкой «Назад» будет разомкнут. Для произведения реверса машины необходимо нажать кнопку «Стоп» и только после отключения одного устройства можно будет включить второе.

Рис.19 Реверсивная схема включения магнитного пускателя

Список использованных источников:

1. https://sesaga.ru/naznachenie-ustrojstvo-i-rabota-magnitnogo-puskatelya.html

2. https://elenergi.ru/magnitnye-puskateli.html

Практическое занятие № 14

Изучение устройства и принципа работы магнитного пускателя

Группа__________________________

ФИО студента___________________

Цель работы:________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Дать определение магнитного пускателя

(max 0,2 балла)

Записать категории применения магнитных пускателей и особенности их применение

(max 0,3 балла)

Зарисовать нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии и записать, что это означает

(max 0,2 балла)

Какая информация указывается на боковой стенке магнитного пускателя

(max 0,4 балла)

Принцип работы магнитного пускателя

(max 0,2 балла)

Дополнительные контакты для пускателей с задержкой времени

Для увеличения количества силовых контактов электромагнитного аппарата используют дополнительные приставки. При этом, контакты в таких приставках подбираются с учетом максимального тока основных. Так, для пускателей первой и второй величин ток дополнительных контактов должен быть равен току основных или быть меньше максимального значения. Отдельно выделяют дополнительные контакты (приставки) с задержкой срабатывания. Главной задачей таких приставок является выдержка определенного времени при включении и отключении аппарата.

Пневматические приставки применяют в схемах управления электрическими приводами:

При напряжении постоянного тока мощностью в 440 В и частотой в 50 Гц;
При напряжении переменного тока мощностью в 660 В и частотой в 60 Гц.

Если пневматическая ПВЛ приставка уже установлена, для того, чтобы увеличить количество вспомогательных контактов электрической цепи управления используют контактную боковую приставку серии ПКБ. Монтаж приставки выполняют посредством специальных защелок на ее корпусе.

Виды магнитных пускателей

Приборы, которые изготавливаются по российским стандартам, имеют семь групп, разделенных нагрузками. Нулевая группа – это пускатели, которые могут выдержать нагрузку в 6,3 ампера, седьмая группа – 160 ампер. У зарубежных аналогов другие критерии классификации.

Есть разделение по исполнению.

Открытые. Их обычно устанавливают в закрытых шкафах или щитах, в которые не проникает пыль.
Закрытые. Их можно устанавливать в помещениях, куда не попадает пыль.
Пылебрызгонепроницаемые. Их можно устанавливать везде, и даже на улице. Главное требование – установка навеса, чтобы не попадали солнечные лучи и дождь.

И, конечно, существует классификация по типу электрического подключения: однофазный пускатель и трехфазный. Отличие между ними – схема магнитного пускателя в плане его подключения к потребителю.

А вот теперь о такой позиции, как обозначение магнитного пускателя. Не будем разбираться здесь ос всеми марками, давайте рассмотрим обозначение одной из них, а конкретнее ПМЛ. Итак, в маркировке прибора зашифрованы все его технические характеристики. Они обозначены на корпусе и имеют вот такое обозначение:

ПМЛ-ХХХХХХХХХ

Что обозначает каждый знак «Х»? Понятно, что ПМЛ – это серия прибора.

Номинальный ток, который обозначается как диапазон: 1-10; 2-25 и так далее.
Исполнение и наличие теплового реле. Здесь семь степеней. К примеру, позиция номер 6 – это пускатель реверсивного действия с механической и электрической блокировкой, в котором тепловое реле установлено.
Степень защиты и наличие кнопок управления. Здесь 6 позиций. К примеру, вторая – это прибор с защитой IP54, в котором установлены и кнопка «Пуск», и кнопка «Стоп».
Разновидность и количество дополнительных контактов. О чем мы уже писали выше.
Сейсмостойкость. Это обозначение в маркировке может и отсутствовать.
Возможность установки на стандартные монтажные рейки.
Климатическое исполнение.
Разновидность размещения.
Коммутационная износостойкость.

Что касается установки магнитных пускателей в схему, то здесь достаточно большое количество вариантов. Это и самое простое управление электродвигателями, это и с удержанием кнопки контактов, это и реверс. У каждой схемы свои особенности, которые при подключении должен знать каждый электрик.

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.

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.

Цены на МП

Сколько же сейчас стоит на рынке электротехнической продукции магнитный пускатель? Цена его определяется прежде всего величиной МП. Так, нереверсивный аппарат 3-й величины серии ПМА обойдется от 490 руб. до 845 рублей. Реверсивный же той же величины будет стоить от 1160 до 1650 рублей. А вот нереверсивный МП той же серии 6-й величины стоит уже от 2500 до 3780 рублей, реверсивная же «шестерка» стоит максимум 6300 рублей.

А что можно сказать относительно серии ПМЛ? Сколько стоит такой магнитный пускатель? Цена его 3-й величины без реверса начинается от 560 рублей и доходит до 1600 рублей в закрытом исполнении с ЭТР. 6-я же величина МП ПМЛ без реверса стоит от 4870 рублей и доходит в реверсивном закрытом варианте до 34000 руб. Цена же 7-й величины с реверсом доходит до 18 тыс. рублей, а цена МП ПМЛ 8-й величины вообще является чисто договорной.

МП серии ПМЛ

Они выпускаются от 1-й до 8-й величин по номинальному току, причем 4-я величина может иметь значение тока 63 или 80 А. Последние две величины на ток 125 (160) А и 250 А начали выпускаться относительно недавно.

Каждой величине соответствуют 7 модификаций в зависимости от возможности обеспечения реверса АД и укомплектованности ЭТР, из которых с 1 по 6 эквивалентны соответствующим модификациям МП серии ПМА, а модификации 7 относятся к МП со схемой переключения обмоток АД со звезды в треугольник (см. п.1.2.1 классификации МП). Таким образом, всего может быть 8 х 7= 56 модификаций.

Каждая из этих модификаций, как и в серии ПМА, может быть выпущена в семи исполнениях:

0 – открытое без кнопок;

1 – защищенное без кнопок;

2 – закрытое без кнопок;

3 – защищенное с кнопками;

4 – закрытое с кнопками;

5 – защищенное с кнопками и лампой сигнализации;

6 – закрытое с кнопками и лампой сигнализации.

Таким образом, всего может быть 56 х 7 = 372 исполнения МП серии ПМЛ.

По роду тока в катушке магнитный пускатель ПМЛ может быть двух видов: 0 – с катушкой переменного тока и одним размыкающим вспомогательным контактом (для 3-й и 4-й величин – с одним размыкающим и одним замыкающим вспомогательным контактом); 1 – с катушкой переменного тока и одним нормально разомкнутым вспомогательным контактом.

Устройство и принцип работы устройства

Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?

Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:

Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.

Тепловое реле

А теперь рассмотрим типичный магнитный пускатель 380В. Схема подключения его не обходится без дополнительной защиты. И таковой является тепловое реле, устанавливаемое на корпусе пускателя. Главная задача теплового реле – это предотвратить температурные перегрузки мотора. Они, конечно, будут присутствовать, но незначительные, перегрев электродвигателя невозможен становится. В качестве измерителя тепловой перегрузки выступает биметаллическая пластина. Защита, впрочем, аналогична конструкции автоматического выключателя.

Тепловое реле, устанавливаемое на магнитных пускателях, позволяет проводить небольшие регулировки. Так называемая уставка – настройка максимального значения потребляемого тока электродвигателем. Как правило, данная настройка производится при помощи отвертки. Движок имеет канавку под нее, а также градуировку. Процедура несложная, достаточно только установить стрелку на пластиковом диске напротив соответствующей метки со значением предельного тока потребления

Обратите внимание на то, что тепловые реле не способны проводить защиту от короткого замыкания. Для этой цели используйте автоматические выключатели

Виды контакторов

По оснащению средствами защиты: практически все модели включают в себя блок термореле, который размыкает цепь дополнительных контактов в случае перегрузки по току. В этом смысле принцип работы магнитного пускателя не отличается от защитного автомата. После аварийного отключения, и остывания защитной группы (цепь питания обмотки электромагнита восстанавливается), замыкание силовых контактов не происходит. Предполагается, что оператор устранит причину возникновения аварийной ситуации, и произведет повторный пуск электроустановки.

По способу замыкания контактов, имеются следующие виды магнитных пускателей:

Прямого подключения, то есть с одной группой силовых контактов. Он работает по принципу: «вкл» или «выкл», плюс защита от перегрузки или короткого замыкания.
Реверсивного подключения. Электромагнитный пускатель такого типа оснащен двумя группами контактов, с помощью которых можно комбинировать линии питания. Например, чередование фаз для асинхронного электромотора. При замыкании различных групп контактов, вал электродвигателя вращается в разные стороны, то есть происходит реверс.
Работающие только на замыкание силовых контактов, либо имеющие нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные группы.Такие коммутаторы могут управлять (в противофазе) двумя электроустановками. Одно устройство подключается, второе синхронно обесточивается.
По количеству контактов силовой группы:
- Двух контактные (для однофазных потребителей).
- Трех контактные (подключаются только фазные группы, нейтраль всегда соединена). Это самая распространенная модель пускателя, к ней можно подключать как одно — так и трех фазные электроустановки.
- Четыре и более контакта в силовых группах. Под группой подразумевается либо нормально замкнутый, либо нормально разомкнутый комплект. Применяются редко, только в специальных устройствах, работающих по особой схеме подключения.

Большинство пускателей выглядят так: