Для чего используются магнитные пускатели? Магнитный пускатель – назначение устройства, принцип действия и схема подключения своими руками. Обзор лучших производителей оборудования Магнитные пускатели остаются включенными без нагрузки

Содержание:

На заре электротехники коммутация трехфазных электродвигателей осуществлялась с помощью ручных рубильников. Они не обеспечивали в должной мере электробезопасность и требовали соединения с пультом управления с помощью силовых линий. Дальнейшее развитие коммутационных процессов привело к изобретению магнитного пускателя, лишенного недостатков обычного рубильника. Данное устройство дало возможность дистанционного включения нагрузки и автоматического управления рабочими процессами оборудования.

Сам магнитный пускатель имеет довольно простое устройство и принцип работы. Он состоит из двух видов контактов - подвижных и стационарных. Их замыкание вызывает запуск электродвигателя, а размыкание - отключение и остановку. Работа контактов осуществляется под действием магнитного поля.

Виды магнитных пускателей

Основным предназначением магнитных пускателей является дистанционное управление трехфазными . 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

Устройство магнитного пускателя

Конструкция магнитного пускателя условно разделяется на верхнюю и нижнюю части. Вверху располагается подвижная система контактов совместно с дугогасительной камерой. Здесь же находится и подвижная половинка электромагнита, имеющая механическую связь с силовыми контактами, входящими в подвижную контактную систему.

В нижней части устройства расположена катушка, возвратная пружина и вторая часть электромагнита. Основной функцией возвратной пружины является возврат верхней половинки в исходное положение после того как прекращается подача питания на катушку. Таким образом, происходит разрыв силовых контактов пускателя.

В конструкцию обеих половинок электромагнита входят Ш-образные пластины, для изготовления которых использована электромагнитная сталь. В качестве обмотки применяется медный провод с определенным количеством витков, рассчитанных на работу с определенным питающим напряжением, значением 24, 36, 110, 220 и 380 В. Подача напряжения приводит к появлению в катушке магнитного поля. В результате, обе половинки стремятся соединиться, что приводит к образованию замкнутого контура. При отключении питания, магнитное поле исчезает, и верхняя часть возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя заложен уже в его названии. Он срабатывает как электромагнит, когда электрический ток проходит по обмотке катушки. После срабатывания силовых контактов, происходит запуск электродвигателя.

Общая конструкция устройства включает в себя основную часть, закрепленную стационарно и подвижный якорь, передвигающийся по направляющим. В самом упрощенном виде пускатель является единой кнопкой, корпус которой оборудован клеммами для подключения силовых цепей и стационарных контактов.

Подвижная часть оборудована контактным мостиком, обеспечивающим двойной разрыв силовой цепи, чтобы отключить питание нагрузки. Кроме того, эта деталь предназначена для надежного электрического соединения проводов входа и выхода, когда схема включается в работу. Проверить работу системы можно вручную. Для этого нужно надавить на якорь и ощутить усилие от сжатия пружин. Именно это усилие должно преодолеваться магнитным полем. Когда якорь отпускается, контакты отбрасываются пружинами в отключенное положение.

В процессе работы такое ручное управление не применяется, оно необходимо только для проверок. Фактически используется только дистанционная коммутация под действием электромагнитного поля. Само поле возникает в катушке под влиянием электротока, проходящего через ее витки. Прохождение тока значительно улучшается за счет шихтованного стального магнитопровода, разделенного на две части.

При отсутствии электрического тока, магнитное поле вокруг катушки тоже исчезает. Это приводит к отбрасыванию якоря вверх за счет энергии пружин. Когда ток вновь начинает проходить по обмотке, возникают магнитные силы, обеспечивающие движение якоря вниз.

Нижнее положение якоря оказывает влияние на работу всего устройства. В этом положении контакты должны надежно соединяться между собой. В случае ослабления возможно подгорание контактов, чрезмерный нагрев и последующее отгорание проводов.

Монтаж и подключение электромагнитного пускателя

Для обеспечения дальнейшей надежной работы магнитных пускателей, монтаж этих устройств рекомендуется выполнять на ровной поверхности, закрепленной жестко, в вертикальном положении. Установка пускателей с должна производиться в условиях минимальной разности температур окружающего воздуха.

Неправильная установка может привести к ложным срабатываниям. Поэтому следует избегать мест, подверженных вибрации, сильным толчкам и ударам. Например, электромагнитные устройства с номинальным током свыше 150 А во время включения создают заметные сотрясения и удары.

Тепловые реле могут подвергаться дополнительному нагреву от других источников тепла. Это оказывает отрицательное влияние на всю работу данных устройств. Поэтому их нельзя размещать рядом с аппаратурой теплового действия или в тех частях шкафов, которые более всего подвержены нагреву.

Когда с контактным зажимом пускателя соединяется один проводник, его конец загибается в кольцо или П-образно. Такой способ соединения предотвращает перекос пружинных шайб, установленных в зажиме. Если же к зажиму подключаются сразу два проводника с примерно одинаковым сечением, их концы должны иметь прямую форму и располагаться по обеим сторонам от зажимного винта.

До того, как подключать медные провода, их концы необходимо залудить. В многожильных проводах концы перед лужением предварительно скручиваются. Концы проводов из алюминия зачищаются мелким надфилем, после чего покрываются техническим вазелином или специальной пастой. Смазка контактов и подвижных частей устройства не допускается.

Перед пуском необходимо осмотреть магнитный пускатель снаружи и проверить исправность всех его частей. Все подвижные элементы должны свободно двигаться от руки. Сверить все электрические соединения со схемой.

Уход за магнитным пускателем

Для того чтобы правильно ухаживать за магнитным пускателем, необходимо хорошо знать возможные неисправности этого устройства. Как правило, это повышенная температура деталей и сильное гудение прибора.

Повышенная температура в первую очередь связана с межвитковыми замыканиями катушки. В подобных случаях требуется ее замена. Кроме того, излишний нагрев может произойти в связи с повышением напряжения сети выше номинального, а также при перегрузках, слабых контактных соединениях и недопустимом износе контактов.

Чрезмерное гудение устройства может происходить по целому ряду причин. Среди них в первую очередь следует отметить неплотное прилегание якоря к сердечнику, в результате загрязнения поверхностей или их повреждения. Другой серьезной причиной становится заедание подвижных частей, а также снижение напряжения в сети более чем на 15% от номинала.

Для того чтобы избежать подобных неисправностей, требуется своевременный уход. В целом, магнитный пускатель не требует каких-либо дорогостоящих мероприятий. Прежде всего, нужно не допускать попадания внутрь прибора грязи, пыли и влаги. Нужно регулярно проверять состояние контактов и плотность зажимов. Существует определенный перечень мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту, выполняемый специалистами-электротехниками.

Магнитные пускатели предназначены, главным образом, для дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, а именно:

• для пуска непосредственным подключением к сети и остановки (отключения) электродвигателя (нереверсивные пускатели),

• для пуска, остановки и реверса электродвигателя (реверсивные пускатели).
  

Кроме этого, пускатели в исполнении с тепловым реле осуществляют также защиту управляемых электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности.

Магнитные пускатели открытого исполнения предназначены для установки на панелях, в закрытых шкафах и других местах, защищенных от попадания пыли и посторонних предметов.

Магнитные пускатели защищенного исполнения предназначены для для установки внутри помещений, в которых окружающая среда не содержит значительного количества пыли.

Магнитные пускатели пылебрызгонепроницаемого исполнения предназначены как для внутренних, так и для наружных установок в местах, защищенных от солнечных лучей и от дождя (под навесом).

Магнитный пускатель серии ПМЛ

Устройство магнитного пускателя

Магнитные пускатели имеют магнитную систему , состоящую из якоря и сердечника и заключенную в пластмассовый корпус. На сердечнике помещена втягивающая катушка . По направляющим верхней части пускателя скользит траверса, на которой собраны якорь магнитной системы и мостики главных и блокировочных контактов с пружинами .

Принцип работы пускателя прост : при подаче напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, нормально-открытые контакты замыкаются, нормально-закрытые размыкаются. При отключении пускателя происходит обратная картина: под действием возвратных пружин подвижные части возвращаются в исходное положение, при этом главные контакты и нормально-открытые блокконтакты размыкаются, нормально-закрытые блокконтакты замыкаются.

Реверсивные магнитные пускатели представляют собой два обычных пускателя, укрепленных на общей основании (панели) и имеющем электрические соединения, обеспечивающие электрическую блокировку через нормально-замкнутые блокировочные контакты обоих пускателей, которая предотвращает включение одного магнитного пускателя при включенном другом.

Самые распространенные схемы включения нереверсивного и реверсивного магнитного пускателя смотрите здесь: . В этих схемах предусмотрена нулевая защита с помощью нормально-открытого контакта пускателя, предотвращающая самопроизвольное включение пускателя при внезапном появлении напряжения.

Реверсивные пускатели могут также иметь механическую блокировку , которая располагается под основание (панелью) пускателя и также служит для предотвращения одновременного включения двух магнитных пускателей. При электрической блокировке через нормально-замкнутые контакты самого пускателя (что предусмотрено его внутренними соединениями) реверсивные пускатели надежно работают и без механической блокировки.

Реверсивный магнитный пускатель

Реверс электродвигателя при помощи реверсивного пускателя осуществляется через предварительную остановку, т.е. по схеме: отключение вращающегося двигателя - полная остановка - включение на обратное вращения. В этом случает пускатель может управлять электродвигателем соответствующей мощности.

В случае применения реверсирования или торможения электродвигателя противовключением его мощность должна быть выбрана ниже в 1,5 - 2 раза максимальной коммутационной мощности пускателя, что определяется состоянием контактов, т.е. их износоустойчивостью, при работе в применяемом режиме. В этом режиме пускатель должен работать без механической блокировки. При этом электрическая блокировка через нормально-замкнутые контакты магнитного пускателя обязательна.

Магнитные пускатели защищенного и пылебрызгонепроницаемого исполнений имеют оболочку. Оболочка пускателя пылебрызгонепроницаемого исполнения имеет специальные резиновые уплотнения для предотвращения попадания внутрь пускателя пыли и водяных брызг. Входные отверстия в оболочку закрыты специальными пробами с применением уплотнений.

Тепловые реле

Ряд магнитных пускателей комплектуется тепловыми реле , которые осуществляют тепловую защиту электродвигателя о перегрузок недопустимой продолжительности. Регулировка тока уставки реле - плавная и производится регулятором уставки путем поворота его отверткой. Здесь смотрите про . В случае невозможности осуществления тепловой защиты в повторно-краковременном режиме работы следует применять магнитные пускатели без теплового реле. От коротких замыканий тепловые реле не защищают

Тепловые реле

Схема прямого пуска и защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (а), (б) – пусковая характеристика двигателя (1) и защитная характеристика теплового реле (2)

Монтаж магнитных пускателей

Для надежной работы монтаж магнитных пускателей должен производится на ровной, жестко укрепленной вертикальной поверхности. Пускатели с тепловым реле рекомендуется устанавливать при наименьшей разности температуры воздуха, окружающего пускатель и электродвигатель.

Что бы не допустить ложных срабатываний не рекомендуется устанавливать пускатели с тепловым реле в местах подверженных ударам, резким толчкам и сильной тряске (например, на общей панели с электромагнитными аппаратами на номинальные токи более 150 А), так как при включении они создают большие удары и сотрясения.

Для уменьшения влияния на работу теплового реле дополнительного нагрева от посторонних источников тепла и соблюдении требования о недопустимости температуры окружающего пускатель воздуха более 40 о рекомендуется не размещать рядом с магнитными пускателями аппараты теплового действия ( и т.д.) и не устанавливать их с тепловым реле в верхних, наиболее нагреваемых частях шкафов.

При присоединении к контактному зажиму магнитного пускателя одного проводника его конец должен быть загнут в кольцеобразную или П-образную форму (для предотвращения перекоса пружинных шайб этого зажима). При присоединении к зажиму двух проводников примерно равного сечения их концы должны быть прямыми и распологаться по обе стороны от зажимного винта.

Присоединяемые концы медных проводников должны быть залужены. Концы многожильных проводников перед лужением должны быть скручены. В случае присоединения алюминиевых проводов их концы должны быть зачищены мелким надфилем под слоем смазки ЦИАТИМ или технического вазелина и дополнительно покрыты после зачистки кварцевазилиновой или цинко-вазелиновой пастой. Контакты и подвижные части магнитного пускателя смазывать нельзя.

Перед пуском магнитного пускателя необходимо произвести его наружный осмотр и убедится в исправности всех его частей, а также в свободном передвижении всех подвижных частей (от руки), сверить номинальное напряжение катушки пускателя с напряжением, подаваемым на катушку, убедится, что все электрические соединения выполнены по схеме.

При использовании пускателей в реверсивных режимах, нажав от руки подвижную траверсу до момента соприкосновения (начало замыкания) главных контактов, проверить наличие раствора нормально-замкнутых контактов, что необходимо для надежной работы электрической блокировки.

У включенного магнитного пускателя допускается небольшое гудение электромагнита , характерное для шихтованных магнитных систем .

Уход за магнитными пускателями в процессе эксплуатации

Уход за пускателями должен заключаться, прежде всего, в защите пускателя и теплового реле от пыли, грязи и влаги . Необходимо следить, чтобы винты контактных зажимов были плотно затянуты. Надо также проверять состояние контактов.

Контакты современных магнитных пускателей особого ухода не требуют. Срок износа контактов зависит от условий и режима работы пускателя. Зачистка контактов пускателей не рекомендуется, так как удаление контактного материала при зачистке приводит к уменьшению срока службы контактов. Только в отдельных случаях сильного оплавления контактов при отключении аварийного режима электродвигателя допускается их зачистка мелким надфилем.

При появлении после длительной эксплуатации магнитного пускателя гудения, носящего, характер дребезжания, необходимо чистой ветошью очистить от грязи рабочие поверхности электромагнита, проверить наличие воздушного зазора, а также проверить отсутствие заеданий подвижных частей и трещин на короткозамкнутых витках, расположенных на сердечнике.

При разборке и последующей сборке магнитного пускателя следует сохранять взаимное расположение якоря и сердечника, бывшее до разборки, так как их приработавшиеся поверхности способствуют устранению гудения. При разборках магнитных пускателей необходимо чистой и сухой ветошью протирать пыль с внутренних и наружных поверхностей пластмассовых деталей пускателя.

В названии этого электротехнического устройства для электроустановок 0,4 кВ заложено сразу два принципиальных действия:

1. срабатывание в качестве электромагнита от прохождения электрического тока по обмотке катушки;

2. запуск в работу электродвигателя силовыми контактами.

Конструктивно любой магнитный пускатель состоит из стационарно закрепленной части и подвижного якоря, перемещающегося по полозьям. Он выделен на картинке синим цветом.

Как работает электромагнитная система

Очень упрощенно пускатель можно представить как одну кнопку, на корпусе которой расположены клеммы с подключенными силовыми цепями и стационарными контактами. На подвижной части смонтирован контактный мостик. Его назначение:

1. обеспечение двойного разрыва силовой цепи для отключения питания электродвигателя;

2. надежное электрическое соединение приходящего и отходящего проводов при включении схемы в работу.

При ручном надавливании на якорь хорошо ощущается усилие сжатия встроенных пружин, которое необходимо преодолеть магнитным силам. При отпускании якоря эти пружины отбрасывают контакты в отключенное положение.

Такой способ ручного управления пускателем при работе схемы не используется, его применяют при проверках. В процессе эксплуатации пускатели управляются только дистанционно за счет действия электромагнитных полей.

С этой целью внутри корпуса размещена обмотка катушки с намотанными на нее витками. Она подключается к источнику напряжения. При пропускании тока через витки вокруг катушки создается магнитный поток. Для улучшения его прохождения создан шихтованный стальной магнитопровод, разрезанный на две части:

стационарно закрепленную в корпусе устройства нижнюю половину;

подвижную, входящую в состав якоря.

В обесточенном состоянии обмотки магнитного поля вокруг катушки нет, якорь отбрасывается энергией пружин от стационарной части вверх. Под действием магнитных сил, возникающих после прохождения электрического тока по обмотке, якорь двигается вниз.

Притянутая к неподвижной части магнитопровода его подвижная половинка создает в комплексе единую конструкцию, обладающую минимальным магнитным сопротивлением. На его величину при эксплуатации влияют:

нарушения наладочных регулировок;

коррозия стальных частей магнитопровода и его крепления;

износ поверхностей;

техническое состояние пружин, их усталость;

дефекты короткозамкнутого витка магнитопровода.

Перемещение якоря внутри корпуса лимитируется двумя пограничными значениями. В нижнем притянутом положении должен быть создан надежный ужим контактной системы. Его ослабления ведут к подгоранию контактов, повышению величины переходного электрического сопротивления, излишнему нагреву и последующему отгоранию проводов.

Возрастание магнитного сопротивления магнитопровода по любой причине проявляется увеличением шума из-за появления вибраций, которые приводят к ослаблению ужима контактной системы и в итоге к отказам в работе магнитного пускателя.

Как работает система силовых контактов

Конструктивно силовые контакты созданы для надежной и длительной эксплуатации. Для этого они:

выполнены из сплавов технического серебра, нанесенных специальными методами на медные перемычки;

созданы с запасом прочности;

изготовлены в форме, обеспечивающей максимальный электрический контакт при включении и хорошо выдерживающие электрическую дугу, возникающую при разрыве нагрузки.

В трехфазных схемах используются магнитные пускатели с тремя силовыми и несколькими дополнительными контактами, повторяющими положение якоря и используемыми в цепях управления двигателем. Все они рисуются на схемах в положении, соответствующем отсутствию тока в катушке и разжатому состоянию пружин.

Управляющие контакты при срабатывании пускателя замыкают (называют «замыкающими») или, наоборот, размыкают цепь. Они в притянутом положении создают площадку в виде точки. Для этого стационарную часть изготавливают плоскостью или сферой (в ответственных узлах), а подвижную — сферой.

Силовые контакты более ответственны, должны выдерживать повышенные нагрузки. Их изготавливают для создания контактной линии, состоящей из множества точек. С этой целью стационарная часть выполняется плоскостью или цилиндром, а подвижная — только цилиндром.

Магнитные пускатели, выпускаемые отечественными производителями, классифицируют по возможностям работы с нагрузками разных мощностей на 7 групп и обозначают по возрастающему значению от нулевой величины с током коммутации до 6,3 ампера включительно и до шестой — (160 А).

Выпускаемые зарубежными производителями пускатели классифицируются по другим критериям.

Электрики, занимающиеся обслуживанием магнитных пускателей и осуществляющие надзор за их работой, обязаны контролировать качество прилегания контактных площадок и их чистоту. Существующее мнение, что “у современных пускателей контакты сделаны надежно и их можно не осматривать” не совсем правильное.

Чистота контактов зависит от многих факторов, включая:

нагрузочный режим;

частоту коммутаций;

условия окружающей среды.

Все они проявляются по-разному на каждом конкретном устройстве. Поэтому за ними необходимо периодически наблюдать и при первых признаках загрязнения отмывать спиртом. Когда же его нет для выполнения подобных работ, то пользуются обыкновенным школьным ластиком, который, отчищая металл, оставляет на внешней поверхности свои крошки, обладающие диэлектрическими свойствами.

Их удаляют протиркой поверхностей тонкими высушенными деревянными палочками из не смолистых сортов деревьев. Лучше всего для этих целей подходят:

Твердые породы древесины при протирке контактов дополнительно полируют обрабатываемые поверхности.

Незначительные выгорания контактных поверхностей убирают самодельными «воронилами». Так на языке электриков называют плоские отрезки прочных металлических пластин (обычно их изготавливают из сломанных ножовочных полотен по металлу), поверхность которых слегка обработана самым мелким наждаком.

Такой инструмент позволяет снимать очень тонкий слой прогоревшего металла и привести контакты в рабочее состояние, сохранить их первоначальную форму. Пользоваться мелкой наждачной бумагой и надфилями для подобных целей нельзя. Можно быстро нарушить сформированную контактную линию. “Наждачка” к тому же засоряет обрабатываемую поверхность абразивными крошками.

Схемы включения электродвигателей магнитными пускателями

Самое простое управление

Такое подключение двигателя можно выполнить по нижеприведенной картинке.

Трехфазное питание ≈380 через силовые контакты К1-с подводится на электродвигатель, температура обмоток которого контролируется тепловым реле kt. Система управления питается от любой фазы и нуля. Вполне допустимо заменить рабочий ноль контуром заземления.

В целях повышения электробезопасности применяют разделительный или понижающий трансформатор ТР1. Его вторичную обмотку заземлять нельзя.

Простейший предохранитель FU защищает схему управления от возможных коротких замыканий. При нажатии оператором на кнопку «Пуск» в цепи управления создается цепь для протекания тока через обмотку пускателя К1, который одновременно замыкает свои силовые контакты К1-с. Сколько времени рабочий жмет на кнопку, столько двигатель и работает. Для удобства человека такие кнопки монтируют курковым механизмом.

Работающий электродвигатель при нажатой кнопке может быть выключен:

снятием питания на распределительном силовом щите;

нажатием кнопки «Стоп»;

работой теплового реле kt при перегреве двигателя;

перегоранием предохранителя.

Подобные схемы применяют там, где по условиям технологии требуется держать руки постоянно на оборудовании и не отвлекаться от производственного процесса. Примером может служить работа с прессом.

Схема с удержанием кнопки контактом пускателя

Добавление в рассмотренную схему всего одного замыкающего контакта пускателя К1-у позволяет ставить кнопку «Пуск» на блокировку этим дополнением и избавляет от ее постоянного нажатия. В остальном схема полностью повторяет предыдущий алгоритм.

Схема с реверсом

Многие привода станков требуют при работе изменять направление вращения ротора двигателя. Делается это сменой фаз чередования силовой цепи — переключением мест подключения двух любых обмоток на отключенном двигателе. На нижеприведенной картинке меняются местами обмотки фаз «В» и «С». Фаза «А» не меняется.

В схему включены уже два магнитных пускателя №1 и №2. Двигатель может вращаться только от одного из них по часовой стрелке или в обратном направлении. Для этого в цепочку управления каждой обмотки К1 и К2 введен размыкающий контакт управления пускателя противоположного вращения. Он блокирует одновременное подключение обоих пускателей.

Для смены направления вращения двигателя оператору необходимо:

нажать кнопку «Стоп». Образованный ей разрыв размыкает цепь управления и прерывает прохождение тока через работающий пускатель. При этом пружины откидывают якорь, а силовые контакты отключают напряжение питание с электродвигателя;

дождаться остановки вращения ротора и нажать кнопку «Пуск» очередного пускателя. Ток потечет через его катушку, кнопка встанет на удержание замыкающим контактом, а цепь обмотки пускателя обратного вращения разорвется размыкающим контактом.

Конструктивные особенности различных моделей

Если раньше магнитные пускатели снабжались силовыми контактами и одним—двумя их повторителями положения на замыкание или размыкание, то современным моделям придают дополнительные конструктивные элементы, за счет которых они обладают бо́льшим количеством возможностей.

Например, комплектные изделия ведущих производителей позволяют выполнять различные функции управления трехфазными электродвигателями, включая реверсирование за счет встраивания в пускатель дополнительного оборудования. Потребителю остается только подключить к приобретенному модулю электродвигатель и провода питания, а сама схема уже смонтирована и налажена под определенные нагрузки.

Перспективным техническим решением считается схема, позволяющая:

раскручивать ротор двигателя до номинальной скорости за счет подключения его обмоток по схеме «звезда»;

включать под нагрузку при переключении на «треугольник».

Корпуса магнитных пускателей могут быть открытыми либо защищены от проникновения пыли и/или влаги специальной оболочкой с уплотнениями.

Отдельные современные модели небольших мощностей .

У мощных магнитных пускателей может быть установлена система гашения дуги, возникающая при отключении тока силовыми контактами.

На сегодня, в устройстве различного электрооборудования используются коммутирующие пусковые электромагнитные аппараты. Они являются промежуточным звеном между силовыми частями и системами управления электрооборудования, контролируя включение и отключение электрических цепей. О том, как устроены магнитные пускатели, какие виды устройств существуют, и в чем заключается их назначение – читайте ниже.

Магнитный пускатель: устройство и принцип действия, комплектация

Магнитный электрический пускатель – это низковольтное устройство контроля и распределения токовой энергии. Конструкция устройства достаточно простая: аппарат состоит из двух частей – верхней и нижней, объединенных в пластмассовый корпус.

В верхней части пускателя располагается:

• Блок подвижных контактов;
• Дугогасительная решетка;
• Подвижная часть электромагнита.

Контактный силовой блок, при этом, тесно связан с подвижной частью электромагнита. Дугогасительная решетка в устройстве выполняет роль аппарата, служащего для предостережения и ликвидации возгораний электродуги. По полозьям в верхней части устройства скользит траверса с якорем магнитной системы и мостиками силовых и дополнительных контактов с пружинами.

Нижняя часть электромагнитного устройства имеет в своей конструкции:

• Втягивающую катушку;
• Возвратную пружину;
• Часть электромагнита.

Втягивающая катушка имеет цилиндрическую форму и обмотку из медного проводника. Количество витков катушки зависит от расчетного питающего напряжения. Магнит в устройстве состоит из Ш-образных, стальных, электромагнитных пластин. Якорь и сердечник составляют магнитопровод.

Принцип работы устройства достаточно прост: он основывается на воздействии магнитного поля на различные подвижные части пускателя.

Так, ток подается на катушку, расположенную на сердечнике. После прекращения подачи тока магнитное поле исчезает, возвратная пружина отправляет верхнюю часть устройства на исходное место. При этом, контакты, бывшие разомкнутыми замыкаются, а замкнутые – размыкаются.

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.

Контактная силовая система трехфазного магнитного пускателя состоит из трех силовых (главных) контактов и одного вспомогательного.

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.

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.

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.

По месту установки магнитные пускатели бывают закрытого и открытого типа.

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.

Основные функции и назначение магнитного пускателя

Для чего нужен магнитный пускатель? Главное назначение пускового электромагнитного устройства – включение и выключение двигателя. Исследование дугогашения в контакторах переменного тока свидетельствует о том, что, чаще всего, пускатели используют для управления асинхронными трехфазными электродвигателями. Это объясняется простотой конструкции пускателей. Кроме того, при включении в схему, пускатели не только включают и выключают электродвигатель, но и осуществляют контроль его работы.

Так, магнитный пускатель выполняет следующие функции:

• Обеспечивает пуск мотора и разгон двигателя;
• Контролирует непрерывность работы в соответствии с заданным временным промежутком;
• Защищает мотор от перегрузок;
• Меняет направление вращения мотора;
• Отвечает за торможение противотоком;
• Обеспечивает отключение двигателя.

Вместе с тем, пускатель обеспечивает нулевую защиту электропривода. Так, при незапланированном отключении питания, замок зажигания (контроллер) двигателя может оказаться в ненулевом положении. Нулевая защита предотвращает самопроизвольное включение мотора при восстановлении питания: двигатель включается в работу только после команды оператора.

Для чего нужен магнитный пускатель: сфера применения

Помимо управления трехфазным асинхронным двигателем, магнитный пускатель может быть использован для контроля работы мощных потребителей электроэнергии (например, насоса, кондиционера). В быту магнитные пускатели, чаще всего, используют для включения нагревательной системы (например, ТЭНов).

Кроме того, пускатели используются в схемах:

• Дистанционного управления осветительными приборами;
• Контроля тепловых печей;
• Управления компрессорами.

Так, сфера применения пускателей крайне широка. Это объясняется простотой их конструкции и легкостью включения устройств в схему. Кроме того, найти пускатель по доступной стоимости не составляет труда: особую популярность, сегодня, имеет скупка электрических б/у аппаратов.

Устройство магнитного пускателя (видео)

Практически ни одно современное электрооборудование не обходится без устройства включения и отключения электрической цепи – магнитного пускателя. Современный магнитный электропускатель представляет собой модифицированный двухпозиционный электромагнитный электрический контактор. Зная, как работает магнитный пускатель, и какие виды устройства выделяют, вы сможете включать контактор в любую схему. А предложенные выше рекомендации по монтажу дополнительных контактов помогут вам усовершенствовать устройство!

Пускатель магнитный (далее ПМ) – аппарат коммутации, являющийся одним и элементов магнитных контакторов, коммутирующий высокие нагрузки различных величин, а также применяется в электрических цепях с регулярным включением и выключением тока.

Основной задачей ПМ называется запуск, приостановка и реверс трехфазовых асинхронных механизмов. Очень часто такого рода устройства применяются в замкнутых электрических схемах для управления на расстоянии. Примеры:

1. компрессорные устройства;
2. теплопечи;
3. кондиционеры;
4. конвейерные ленты различного назначения.

Можно смело констатировать, что сфера применения магнитного контактора – очень широкая.

Принцип работы, устройство магнитного пускателя

Суть достаточно проста и понятна:

1. На обмотку контактора подается питаемое напряжение.
2. Сама обмотка возбуждает намагничиваемое поле, которое втягивает во внутреннее пространство металлический сердечник с закрепленными на нем рабочими электрическими контактами.
3. Замыкание контактов, после этого в замкнутой электрической цепи возникает ток. Управление прибором производится контролерами:«вперед»,«назад»,«пуск»,«стоп».

Операционные контролеры работают по принципу концевика, тем самым обеспечивая надлежащее управление работы механизма.

ПМ имеет две основные части:

1. Контактный блок (КБ). Работает зачастую по схемам, где необходимо применить вспомогательные контакты, примеры: реверс электрического электромотора, подключения при помощи пускателя дополнительного оборудования, рабочая сигнализация. Контактный блок (дополнение с контактными выходами) – необходим, для расширения числа электрических контактов.
2. Магнитный пускатель (МП).

Блок контактов имеет встроенный набор электроконтактов. Этот системный комплекс позволяет соединять конструкцию с самим пускателем и образовывать один цельный модуль.

Как правильно подключить контактный блок?

Установка данного блока происходит на верхней части контактора, где имеются специальный разъемы с зацепами.

Рабочая схема имеет в наличии две пары замкнутых контактов, а также две пары коннекторов разомкнутых.

Нормально разомкнутый контакт (NO) – при неработающем состоянии всегда находится в разомкнутом положении (пара 1-2). Следовательно, для прохождения по нему тока, необходимо его замыкание.

Нормальный замкнутый контакт (NC) – его нерабочее положение является замкнутость коннекторов (пара 3-4). В данной ситуации при размыкании контакта, через магнитный пускатель ток будет отсутствовать.

ПМ представляет собой конструкцию, состоящую из двух базовых фрагментов:

1. верхняя;
2. нижняя.

Верхняя часть – движущаяся контактирующая система, камера дугогасительная и двигающийся элемент магнита электрического, связанный с коннекторами подвижной областью механизма.

Нижняя часть – являет собой обмотку, пружину возвратную и второй фрагмент корпуса магнита.

Роль пружины заключается в возврате исходного положения верхней области устройства, таким образом при отсутствии контакта магнитного коннектора, ток в обмотке отсутствует.

Разновидности МП

Существует большая разновидность пускателей. Данный раздел расскажет о магнитных пускателях шахтных и рудничных.

Шахтные – применяются для запуска механизмов с реверсом, соблюдая безопасную дистанцию. Также основными задачами такого приспособления являются:

1. нейтрализация короткого замыкания;
2. перегрузка механизма трехфазного двигателя;
3. заклинивание мотора.

Шахтные контакторы зачастую используют сети трехфазного переменного тока с промышленной частотой (50 Hz) и величиной напряжения 380 – 650 V. Нейтраль электрических преобразователей создают изолированной для безопасной работы в условиях угольных шахт, а также во избежание воздействия фрагментов угольной пыли и опасных газов.

Основные возможности:

1. реверсивный магнитный пускатель осуществляет запуск электродвигателя;
2. задействование ПМ вакуумного;
3. достаточно большой диапазон используемых мощностей.

Сам пускатель представляет совокупность электроаппаратов, сконструированных и подключаемых во взрывонепроницаемом корпусе. Защитная оболочка имеет несколько блоков, которыми разделены между собой коррозионностойкими перегородками.

Верхняя половина корпуса оборудована смотровым окном со светодиодной приборной панелью. При работе в шахтах облегчить процесс позволяет подключение фотореле, оно в свою очередь оптимизирует работу магнитных устройств в условиях слабой освещенности.

Рудничные пускательные механизмы необходимы в работе с трехфазной сетью переменного тока, с напряжением около 800 – 1000 В. Трансформаторная нейтраль аналогично шахтному пускателю, изолирована от воздействия различного рода опасных газов и пыли. Рудничные аппараты имеют набор механизмов, установленных в оболочке, которая защищена от воздействия влаги и содержит основные элементы:

1. вводные кабельные приспособления;
2. крышка с моментальным ее открытием;
3. взрывозащищенную оболочку;
4. разъединитель блокировочный.

Корпус, со стороны разъединителя закрывается крышкой с окном, позволяющее наблюдать за разъединительным механизмом. Со стороны крышки, имеется элемент, который блокирует открытие крышки в случае включения разъединителя.

Отличительной чертой устройств данного типа можно назвать изготовление электросистемы в виде 3 блоков:

1. защиты;
2. управления;
3. контакторный.

Схема подключения

Одним из базовых элементов магнитного контактора является кнопка.

Кнопки осуществляют «Пуск», «Назад», «Вперед», «Стоп»

Вышеупомянутые элементы обеспечивают дистанционное управление пускателя.

Кнопка «Стоп» задействует размыкающий контакт, благодаря которому напряжение попадает на схему управления.

Кнопка «Пуск» нужна для того, чтобы контакт замкнулся, через него будет течь ток.

Схема, представленная на рис. 7, показывает стандартный запуск мотора двигателя.

Как подключить магнитный пускатель? Нужно уделить надлежащее внимание вышеупомянутой схеме.

Данная цепь поделена на две части:

• Силовая – питание приходит от переменного источника напряжения (380 V) и подразделяется на три основных фазы:

Силовой блок содержит выключать QF1, несколько силовых выводов: 1L1-2T1, 3L2-4L2, 5L3-6T3 и двигатель «М».

• Цепь управления – получает сигнал с фазы «А». В этой же цепи присутствуют:
  • сигнал «стоп» – SB1;
  • сигнал «пуск» – SB2;
  • обмотки контактора КМ1;
  • дополнительный элемент 13НО-14НО.

Схема включение 13НО-14НО осуществляется параллельно SB2.

Запуская QF1 фазы «А», «В», «С» попадают на контакты 1L1, 3L2, 5L3 и переходят в дежурное положение. Поступление фазы «А» на контакт «3» осуществляется через кнопку «Стоп». Элемент 13НО продолжает оставаться в дежурном положении на этих двух контактах. Электрическая цепь готова. Обязательным условием работы с электродвигателями – электрические схемы с тепловым реле, имеющее свойство защиты прибора от токовых перегрузок.

Современные пускатели контакторные, авто-выключатели могут быть размещены в одном щитке на одной DIN-рейке. Система автоматизированного управления (САУ), отвечающая за взаимодействие всех элементов магнитных установок, технологических процессов и контроллеров основана на применении магнитных пускателей.

Приведенная информация данной статьи, позволит с легкостью сконструировать такого рода схему и использовать ее по необходимому назначению.

Видео о подключении магнитного пускателя