Схемы подключения магнитного пускателя: детальная инструкция

Содержание

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.

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.

Принцип работы и устройство

Очень важно понять, на чем основан принцип работы пускателей, а также как они устроены, чтобы лучше понимать схему подключения. Основу конструкции представляет электрический магнит, который, в свою очередь, состоит из подвижной и неподвижной части. Магнитопровод отличается «Ш» — образной формой, при этом он как бы разрезан по середине и установлен «ногами» друг против друга.

Как правило, нижняя часть является неподвижной и надежно закреплена на корпусе. Верхняя часть является подвижной и установлена на пружинах, которые автоматически отключают пускатель, если на катушке отсутствует рабочее напряжение. Следует отметить, что выпускаются пускатели на различное рабочее напряжение, от 12 до 380 вольт. Катушки легко меняются, поэтому пускатели достаточно ремонтопригодные и наиболее слабым звеном является именно катушка. Кроме этого, у пускателя имеются также подвижные и неподвижные контакты, как силовые, так и управляющие. Подвижные контакты располагаются на подвижной части магнитного пускателя.

Когда катушка обесточена, подвижные контакты находятся в разомкнутом состоянии за счет действия пружины. Когда нажимается кнопка «Пуск» на катушке появляется напряжение. В результате подвижная часть сердечника притягивается, а вместе с ней и подвижные контакты. Соединяясь с неподвижными контактами, образуется электрическая цепь, в результате чего на управляющем устройстве (электродвигателе) появляется рабочее напряжение: двигатель запускается. Это можно увидеть на картинке ниже.

Так выглядит в разобранном виде

Когда нажимается кнопка «Стоп», напряжение на катушке исчезает и верхняя, подвижная часть, за счет действия пружины, возвращается в исходное состояние. Контакты размыкаются, электрическая цепь пропадает, как и напряжение на электродвигателе: электрический двигатель останавливается. Электромагнит срабатывает, как от постоянного, так и от переменного напряжения, главное, чтобы катушка была рассчитана на рабочее напряжение.

Бывают пускатели с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом последние наиболее распространенные и наиболее востребованные.

Кнопка «Стоп»

Кнопку «Стоп» легко отличить по красному цвету. В кнопке используется размыкающий (нормально замкнутый) контакт, через который проходит напряжение питания в схему управления пускателем.

В начальном положении, когда кнопка не нажата, подвижный контакт кнопки поддавливается снизу пружиной и собой замыкает два неподвижных контакта, соединяя их между собой. И если кнопка стоит в электрической цепи, то в этот момент через нее протекает ток.
Когда же необходимо разомкнуть цепь — кнопку нажимают, подвижный контакт отходит от неподвижных контактов и цепь размыкается.

При отпускании кнопка опять возвращается в исходное положение пружиной, поддавливающей подвижный контакт, и он опять замыкает собой оба неподвижных контакта. На рисунке показаны контакты кнопки в нажатом и не нажатом положении.

Кнопка «Пуск».

Как правило, кнопку «Пуск» раскрашивают в черный или зеленый цвета. В кнопке используется замыкающий (нормально разомкнутый) контакт, при замыкании которого через кнопку начинает проходить электрический ток.

Кнопка «Пуск» устроена так же, как и кнопка «Стоп», и отличается лишь только тем, что в начальном положении ее подвижный контакт не замыкает неподвижные контакты — то есть всегда находится в не замкнутом состоянии. В левой части рисунка видно, что подвижный контакт не замкнут и пружиной поддавливается вверх.

При нажатии на кнопку подвижный контакт опускается и замыкает оба неподвижных контакта. Когда же кнопка отпускается, то ее подвижный контакт под действием пружины возвращается в исходное верхнее положение и контакты размыкаются.

Схемы подключения магнитного пускателя.

Первая, классическая схема, предназначена для обычного пуска электродвигателя: кнопку «Пуск» нажали – двигатель включился, кнопку «Стоп» нажали – двигатель отключился. Причем вместо двигателя Вы можете подключать любую нагрузку, например, мощный ТЭН.

Для удобства понимания схема разделена на две части: силовая часть и цепи управления.

1. Силовая часть запитывается от трехфазного переменного напряжения 380В с фазами «А» «В» «С». В силовую часть входит: трехполюсный автоматический выключатель QF1, три пары силовых контактов магнитного пускателя 1L1-2T1, 3L2-4T2, 5L3-6T3 и трехфазный асинхронный эл. двигатель М.
2. Цепь управления получает питание от фазы «А». В схему цепи управления входят кнопка SB1 «Стоп», кнопка SB2 «Пуск», катушка магнитного пускателя КМ1 и его вспомогательный контакт 13НО-14НО, включенный параллельно кнопке «Пуск».

При включении автомата QF1 фазы «А», «В», «С» поступают на верхние контакты магнитного пускателя 1L1, 3L2, 5L3 и там дежурят. Фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку «Стоп» приходит на контакт №3 кнопки «Пуск», вспомогательный контакт пускателя 13НО и так же остается дежурить на этих двух контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку «Пуск» фаза «А» попадает на катушку пускателя КМ1, пускатель срабатывает и все его контакты замыкаются. Напряжение появляется на нижних силовых контактах 2Т1, 4Т2, 6Т3 и уже от них поступает на эл. двигатель. Двигатель начинает вращаться.

Вы можете отпустить кнопку «Пуск» и двигатель не отключится, так как с использованием вспомогательного контакта пускателя 13НО-14НО, подключенного параллельно кнопке «Пуск», реализован самоподхват.

Получается так, что после отпускания кнопки «Пуск» фаза продолжает поступать на катушку магнитного пускателя, но уже через свою пару 13НО-14НО. На нижнем рисунке стрелкой показано движение фазы «А».

А если не будет самоподхвата, придется все время держать нажатой кнопку «Пуск» пока будет работать эл. двигатель или любая другая нагрузка, питающаяся от магнитного пускателя.

Чтобы отключить эл. двигатель достаточно нажать кнопку «Стоп»: цепь разорвется, управляющее напряжение перестанет поступать на катушку пускателя, возвратная пружина вернет сердечник с силовыми контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель от трехфазного питающего напряжения.

А теперь рассмотрим монтажную схему цепи управления пускателем. Здесь все практически так же, как и на принципиальной схеме, за небольшим исключением реализации самоподхвата.

Чтобы не тянуть лишний провод на кнопку «Пуск», ставится перемычка между выводом катушки и одним из ближних вспомогательных контактов: в данном случае это «А2» и «14НО». А уже с противоположного вспомогательного контакта провод тянется непосредственно на контакт №3 кнопки «Пуск».

Ну вот, мы с Вами и разобрали простую классическую схему подключения магнитного пускателя. Также на одном пускателе можно собрать схему автоматического ввода резерва (АВР), которая предназначена для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергией.

Ну а если остались вопросы или сомнения по работе пускателя, то посмотрите видеоролик, из которого Вы дополнительно подчерпнете нужную информацию.

Следующая схема будет немного сложнее этой, так как в ней будут задействованы два магнитных пускателя и три кнопки и называется эта схема реверсивной. При помощи такой схемы можно будет, например, вращать двигатель влево – вправо, поднимать и опускать лебедку.

Преимущества реализации такой схемы подключения

1. Коммутатор и манипулятор управления (кнопка) могут быть разнесены. То есть, управляющий элемент располагается в непосредственной близости от оператора, а массивный коммутатор можно разместить в любом удобном месте.
2. Возможно управление с помощью ножного привода (руки остаются свободными). Это позволяет лучше контролировать электроустановку и удерживать обрабатываемую деталь.
3. Схема подключения выносного пускателя позволяет разместить устройства безопасности. Например, защиту от короткого замыкания или тепловые реле, срабатывающие при температурных перегрузках. Кроме того, такая схема позволяет реализовать механическую защиту: при перемещении подвижных частей электроустановки до критической отметки, срабатывает концевой выключатель, и магнитный пускатель размыкается.
4. Дистанционное расположение управляющих элементов позволяет расположить аварийную кнопку в удобном месте, что повышает безопасность эксплуатации.
5. Есть возможность установить единый кнопочный пост для управления большим количеством магнитных пускателей при расположении электроустановок в разных местах и на большом удалении. Схема подключения через такой пост предполагает использование слаботочной управляющей проводки, что экономит средства на приобретение дорогостоящих силовых кабелей.
6. Для управления одним пускателем можно установить несколько кнопочных постов. В таком случае управление электроустановкой с каждого поста будет равнозначным. То есть, можно запустить электродвигатель с одной точки, а выключить с другой. Схема подключения нескольких кнопочных постов на иллюстрации:
7. Магнитные контакторы можно интегрировать в электронную систему управления. В этом случае команды на пуск и отключение электроустановок подаются автоматически, по заданному алгоритму. Организовать такую систему с помощью механических (ручных) включателей невозможно.

Подключение асинхронного двигателя на 380 В через пускатель с катушкой на 220 В

Эта схема отличается только тем, что в ней подключаются к контактам L1, L2, L3 три фазы и также три фазы идут на нагрузку. На катушку пускателя — контакты A1 или A2 — заводится одна из фаз. На рисунке это фаза B, но чаще всего это фаза С как менее нагруженная. Второй контакт подсоединяется к нулевому проводу. Также устанавливается перемычка для поддержания электропитания катушки после отпускания кнопки ПУСК.

Схема подключения трехфазного двигателя через пускатель на 220 В

Как видите, схема практически не изменилась. Только в ней добавилось тепловое реле, которое защитит двигатель от перегрева. Порядок сборки — в следующем видео. Отличается только сборка контактной группы — подключаются все три фазы.

Схема подключения магнитного пускателя на 220 В

Здесь ток на магнитную катушку КМ 1 подается через тепловое реле и клеммы, соединенных в цепь кнопок SB2 для включения — «пуск» и SB1 для остановки — «стоп». Когда мы нажимаем «пуск» электрический ток поступает на катушку. Одновременно сердечник пускателя притягивает якорь, в результате чего происходит замыкание подвижных силовых контактов, после чего напряжение поступает на нагрузку.

При отпускании «пуск» не происходит размыкание цепи, поскольку параллельно этой кнопке выполнено подключение блок-контакта КМ1 с замкнутыми магнитными контактами. Благодаря этому на катушку поступает фазное напряжение L3. При нажатии «стоп»  питание отключается, подвижные контакты приходят в исходное положение, что приводит к обесточиванию нагрузки. Те же процессы происходят при работе теплового реле Р – обеспечивается разрыв ноля N, питающего катушку.

Методы защиты

Магнитные пускатели служат не только для подключения и отключения нагрузки, но и для защиты двигателей. Для трехфазных двигателей переменного тока опасны две вещи:

1. Короткое замыкание (неважно, на корпус, между обмотками или межвитковое).
2. Перекос фаз или пропажа одной или двух из них.

Тепловое реле помогает бороться с первым явлением. Основным его элементом является биметаллическая пластинка. В холодном состоянии она имеет одну форму, в нагретом — другую. Через нее пропускают рабочий ток, идущий на электродвигатель, который ее греет. Чем сильнее ток, тем больше она нагревается. Для того чтобы пластина не меняла свою форму раньше времени, ее деформируют.

Через изоляционный материал к ней прикрепляют подвижный нормально замкнутый контакт, который входит в схему управления катушкой МП. При превышении тока пластина меняет свою форму и размыкает контакт, что ведет к срабатыванию МП и остановке двигателя. Всего таких реле ставят по два на МП, по одному на фазу. Третья фаза в любом случае будет связана с этими двумя.

Безопасность напряжения

Что касается напряжения, здесь дела обстоят сложнее. Можно, конечно, на каждую фазу поставить по реле напряжения, но это усложнит схему, что, в свою очередь, приведет к удорожанию конструкции. Частично эта проблема решается самой катушкой. Если это катушка на 220 В, то питание она берет с одной из фаз. Когда напряжение на этой фазе пропадает, катушка обесточивается, и МП отключается.

Еще лучше, если катушка на 380 В — тогда защищены две фазы, но при исчезновении напряжения на третьей, защита не сработает. Можно поставить дополнительное реле, запитав его от незащищенной фазы, а его нормально разомкнутые контакты включить в цепь управления катушкой МП. Тогда при потере напряжения на этой фазе реле отключится, и цепь питания катушки МП будет разорвана.

У такого решения есть существенный недостаток. Чтобы МП включился, необходимо чтобы это реле уже было запущено, а этого не произойдет, пока МП не включится, потому что реле запитывается от фазы, идущей после МП.

Подключить реле к кнопке «пуск» нельзя, произойдет межфазное короткое замыкание. В этом случае можно использовать сдвоенную кнопку «пуск», взяв напряжение с одноименной фазы перед МП. Тогда после включения МП реле будет работать в штатном режиме.

Есть другой, более оригинальный, способ. Как известно, на временной шкале напряжение между тремя фазами в любой промежуток времени равно нулю. Если ко всем фазам подключить одним концом конденсатор емкостью 20 мкФ, а другие концы соединить между собой, то получится «звезда», в центре которой будет 0.

Обратите внимание. Подключают реле, рассчитанное на напряжение 220 В между центром «звезды» и нулевым проводом. Когда напряжение есть во всех фазах, реле отключено.

Когда в одной или двух фазах напряжение пропадает, в центре «звезды» появляется напряжение, в этом случае реле срабатывает. Его нормально замкнутые контакты размыкаются (а они включены в схему управления катушкой МП), прерывая цепь в катушке МП.

Это очень чувствительная схема, которая реагирует даже на перепады напряжения. Чтобы снизить чувствительность, необходимо понизить емкость конденсаторов. Напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В. Даже при выходе из строя любого конденсатора схема сработает, т. к. будет нарушена симметрия.

Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели

В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Изменение направления вращения происходят за счет переброса фаз — при подключении одного из пускателей две фазы надо поменять местами (например, фазы B и C). Схема состоит из двух одинаковых пускателей и кнопочного блока, который включает общую кнопку «Стоп» и две кнопки «Назад» и «Вперед».

Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели. Для повышения безопасности добавлено тепловое реле, через которое проходят две фазы, третья подается напрямую, так как защиты по двум более чем достаточно.

Пускатели могут быть с катушкой на 380 В или на 220 В (указано в характеристиках на крышке). В случае если это 220 В, на контакты катушки подается одна из фаз (любая), а на второй подается «ноль» со щитка. Если катушка на 380 В, на нее подаются две любые фазы.

Также обратите внимание, что провод от кнопки включения (вправо или влево) подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя. Рядом с катушкой пускателей изображены контакты KM1 и KM2. Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора.

Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой

Так как нормально замкнутые контакты есть не во всех пускателях, можно их взять, установив дополнительный блок с контактами, который называют еще контактной приставкой. Эта приставка защелкивается в специальные держатели, ее контактные группы работают вместе с группами основного корпуса.

На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен.

Нереверсивная схема

Эта методика применяется, если нет необходимости менять в процессе работы направление вращения двигателя. В базовом исполнении, для 220 вольтовых катушек подобные схемы будут иметь вид.

Та же схема, но для 380 вольтовых катушек

В состав каждой из них входят следующие элементы:

• Автомат включения (QF),
• Магнитный пускатель (KM1),
• Блокирующие контакты (БК),
• Реле тепловой защиты (P),
• Двигатель асинхронного типа (M),
• Предохранительный элемент (ПР),
• Органы управления или кнопки (Пуск, Стоп).

После подключения питания через автоматический выключатель QF, нажимается кнопка Пуск, которая замыкает контакты и подает напряжение на КМ1 Он осуществляет ввод в работу двигателя. После этого, кнопку Пуск можно отпустить, так как сработает блокировка на контактах БК. Отключение питания в автоматическом режиме происходит при падении напряжения (размыкаются удерживающие контакты БК) или перегрузке (срабатывает тепловое реле или предохранитель). Также можно остановить подачу напряжения вручную, через кнопку Стоп.

Схема комбинации звезды и треугольника

Схемы «звезда» и «треугольник» являются наиболее распространенными при подключении двигателя к электрической линии. В первом случае он будет работать плавно, но не сможет развить полную мощность. Соединение треугольником, в свою очередь, не дает столь ровных оборотов, но позволяет развить полную мощность, вплоть до полуторакратной паспортной.

В двигателях большой мощности часто используют интересный ход: первоначальный плавный ввод организовывается по звезде, а после выхода на необходимые обороты, автоматически переходят на треугольник. Это позволяет в том числе значительно снизить потребляемые пусковые токи. Примерная схема включения пускателя и реле времени в таком режиме будет иметь следующий вид:

Специфические виды пускателей и схемы их работы

Помимо типичных задач, эти устройства, в силу своего функционала, могут использоваться и в более специфических условиях. Рассмотрим их кратко на примере тиристорного пускателя, взрывозащищенных коммутаторов типа ПВР-125р и ПВИ-250 В, подключения через контакторы терморегуляторов и организация АВР.

Тиристорные пускатели и схема их включения

Особенность данного типа пусковых реле состоит в том, что в них не используется метод прямого физического разрыва цепи. То есть, они являются бесконтактными и в принципе лишены ключевых недостатков привычных устройств (механического износа контактов, образования дуги и т. д.). Правильно включить электродвигатель можно на тиристорных устройствах ПТ, схема подключения которых выглядит следующим образом:

В цепи задействованы следующие элементы:

• L1, L2, L3 – фазные провода (полюса),
• ТА1, ТА 2 – трансформаторы тока,
• R1, R 2 – резисторы,
• VD1, VD 2 – транзисторы,
• VS1…VS6 – тиристоры,
• БУ – блок управления,
• SB1, SB2 – кнопки «Пуск» и «Стоп».

Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В

Электродвигатели используются не только в более-менее привычных нам условиях: к примеру, на различных горнодобывающих предприятиях, шахтах и т.п., где сохраняется потенциальная взрывоопасная обстановка, запыленность и прочие негативные факторы. Следовательно, исполнение пусковых устройств должно предусматривать подобные ситуации. В таких условиях находят применение релейные модули ПВР-125р и ПВИ-250 В(БТ).

Пускатель типа ПВР является реверсивным модульным блоком, который монтируется во взрывозащищенном корпусе. Он используется для ввода в работу трехфазных электродвигателей различно горнодобывающей техники, работающей в выработке угольных шахт. К ПВР предъявляются особые требования в части противодействия метану и пыли.

Пускатель ПВИ-250 В (БТ, Д) используется в таких же условиях, как и ПВР, но исходя из маркировки обладает еще и искрозащитой. Предназначен для включения и выключения двигателей шахтной техники. Через ПВИ-250 обеспечивается дополнительная защита от возможных коротких замыканий или перегрузок в сети.

Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле

Теплый пол или обогреватель инфракрасного типа дополнительно комплектуются терморегуляторами, для поддержки необходимого температурного фона. Использовать их можно не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Примерная схема подключения такой системы, когда терморегулятор цепи подключают не напрямую, а через контактор, выглядит следующим образом:

Формирование АВР на пускателях

Еще одним случаем, когда востребовано использование коммутаторов, является обустройство систем АВР (аварийного ввода резерва). Таким образом повышается надежность электроснабжения, поскольку существует как минимум два его источника. Правильно организовать узел ввода на АВР можно по такой схеме:

Здесь можно видеть два источника питания (1 и 2), автоматические выключатели на каждой из линий (АВ1, АВ2), пускатели и их контактные узлы (ПМ1 и ПМ2). На случай, если источники электроэнергии не являются полностью независимыми (например, одна из линий идет от условного соседа), в схеме предусмотрено реле контроля напряжения РКН, которое выбирает гарантированную линию ввода.

Пусковые магнитные устройства являются одними из важнейших элементов для правильного ввода в работу электрооборудования, в частности, двигателей синхронного типа, в том числе и в опасных условиях шахт (речь идет о контакторах ПВР и ПВИ). Подключение может быть организовано по прямой, реверсивной и комбинированной схеме (звезда-треугольник). Кроме того, пускатели находят широкое применение и в других областях, где нет необходимости использования двигателей, например, для организации подвода питания к домовым сетям или к системам обогрева по терморегуляторам, по прямому или резервному источнику (АВР).

В заключение

Применение магнитных пускателей позволяет автоматизировать различные процессы, в которых применяются электрические двигатели. Достаточно в схему включить различные датчики, и они будут управлять работой различных мощных устройств, при этом управляющие мощности значительно меньше. Кроме этого, допустимо управлять различной аппаратурой, находящейся на значительном удалении, воспользовавшись современными технологиями дальней связи, особенно цифровой.

Видеоинструкция

Монтажная схема реверса асинхронного двигателя 380 вольт с отдельным блоком кнопок

Реверсивный пускатель: подключение и запуск, настройка реверса

Реверсивная схема подключения электродвигателя

Система запуска асинхронного двигателя: устройство и принцип работы, схема,

Как сделать схему для управления двигателем

Подключение электродвигателя: схемы, проверка, видео

Схема подключения магнитного пускателя: способы

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

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

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

Схемы подключения контактора довольно простые, позволяющие самостоятельно собрать оборудование.

Содержание

• Назначение и устройство
• Состав и назначение частей
• Принцип работы
• Схема подключения пускателя с катушкой 220 В
• Самая простая схема
• Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»
• Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В
• Схема подключения двигателя с реверсным ходом

Назначение и устройство

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

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

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

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

Различают два вида МП с контактами:

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

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

Состав и назначение частей

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

Схема подключения пускателя с катушкой 220 В

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

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

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

Самая простая схема

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

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

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

Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»

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

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

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

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

Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В

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

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

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

Схема подключения двигателя с реверсным ходом

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

Магнитные пускатели двигателей – базовое управление двигателем

Пускатели и контакторы двигателей

Для управления трехфазными двигателями магнитные контакторы используются для размыкания и замыкания силовых контактов на одной линии с двигателем. Это позволяет отделить провод от , обеспечивая большую безопасность для оператора и простоту и удобство подключения для установщика. Магнитные контакторы также обеспечивают на случай отключения электроэнергии.

Магнитные контакторы также должны иметь встроенную защиту от перегрузки, если они будут использоваться для управления двигателями. Наиболее распространенными контроллерами для трехфазных двигателей являются линейные магнитные пускатели, что означает, что двигатель запускается при полном сетевом напряжении.

Разница между контакторами NEMA и IEC заключается в их сертификатах и ​​номинальных характеристиках. NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) признана в Северной Америке.

Пускатель двигателя NEMA

IEC (Международная электротехническая комиссия) признан как в Северной Америке, так и в Европе.

Пускатель двигателя IEC с реле перегрузки

Как правило, оборудование NEMA более дорогое и надежное, чем оборудование IEC, но оборудование IEC более универсально. А поскольку оборудование IEC зачастую дешевле, его чаще можно увидеть в современных установках.

Магнит состоит из двух основных частей: магнитного контактора и .

Магнитный контактор представляет собой соленоидное реле, состоящее из неподвижных контактов, соединенных проводами с двигателем, катушки индуктивности, намотанной на магнитный сердечник, и подвижного контакта, прикрепленного к подвижным контактам. Когда электрический ток проходит через катушку провода, создается магнитное поле. Это поле, в свою очередь, притягивает к себе якорь, заставляя подвижные контакты перекрывать зазор неподвижных контактов и, таким образом, возбуждая двигатель. Пружина постоянно пытается разомкнуть контакты, но пока на катушке есть магнитные силы, они преодолеют силу этой пружины.

Катушка контактора обесточена Катушка контактора включена

Однако при отключении питания и снижении тока через катушку ниже порогового значения пружина размыкает контакты. Если питание будет восстановлено, двигательная нагрузка не будет повторно включена, а вместо этого потребует дополнительных действий со стороны оператора. Этот тип управления называется трехпроводным управлением и обеспечивает защиту от низкого напряжения (LVP).

Для управления трехфазными двигателями контакторы изготавливаются с тремя комплектами . Также могут быть включены дополнительные. Контакты реле обычно покрываются серебром для улучшения их проводимости, и, хотя используются контакты с одинарным разрывом, в большинстве реле промышленного качества используются контакты с двойным разрывом для улучшения их отключающей способности.

Катушки

обычно рассчитаны на активацию примерно при 85% их номинального напряжения и не отключаются до тех пор, пока напряжение не упадет ниже примерно 85% от номинального значения. Обычно катушка выдерживает перенапряжение до 10% без повреждения катушки.

Вопрос: Если магнитные катушки питаются от сети переменного тока, то почему их контакты не размыкаются и не замыкаются 120 раз в секунду?

Ответ: Иногда бывают! Если магнитный контактор издает неестественный «дребезжащий» звук, это может быть вызвано незакрепленной или неисправной катушкой экранирования. Затеняющие катушки представляют собой простые замкнутые контуры из проводящего материала, которые при воздействии изменяющегося магнитного поля цепи переменного тока создают собственное магнитное поле с небольшой задержкой периода. Это обеспечивает постоянное магнитное притяжение между подвижным якорем и катушкой контактора. Если контактор «дребезжит», может потребоваться ремонт или замена его экранирующих катушек.

Реле перегрузки (OLR) по конструкции аналогично используемому в ручных пускателях двигателей. Ключевое отличие состоит в том, что OLR соединены последовательно с током, протекающим через якорь катушки контактора. Это гарантирует, что при возникновении неисправности в любой из трех питающих двигатель линий нормально замкнутые контакты OLR разомкнутся, а контактор, питающий двигатель, отключится от цепи.

Основная полезность заключается в отделении цепи управления от цепи питания. Магнитные пускатели, например, могут позволить управлять трехфазным двигателем мощностью 50 л.

Эта концепция пускателей двигателей как нагрузки, управляющей другими более крупными нагрузками, является ключом к нашему дальнейшему пониманию основ управления двигателем.

Комбинированный стартер

Комбинированный пускатель относится к упрощенному модульному устройству, которое содержит трехфазные разъединители, защиту, магнитный контактор и реле перегрузки.

Схема управления стартером двигателя

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

В электротехнической промышленности установлен универсальный набор символов и правил построения линейных схем (цепей). Применяя эти стандарты, электрик устанавливает рабочую практику на языке, общем для всех электриков.

Одна нагрузка на линию

Не более одной нагрузки должно быть размещено на любой линии цепи между линиями электропередач L1 и L2. Например, сигнальная лампа может быть подключена к цепи с помощью однополюсного выключателя. См. рис. 1. В этой схеме силовые линии нарисованы вертикально по бокам чертежа и отмечены L1 и L2. Пространство между L1 и L2 представляет собой напряжение цепи управления. Это напряжение появляется на контрольной лампе PL1, когда переключатель S1 замкнут. Контрольная лампа светится, когда ток протекает через S1 и PL1, потому что напряжение между L1 и L2 является правильным напряжением для контрольной лампы.

Две нагрузки не должны подключаться последовательно на одной линии линейной схемы. Если две нагрузки соединены последовательно, то напряжение между L1 и L2 должно делиться на обе нагрузки, когда S1 замкнут. В результате ни одно устройство не получает все 120 В, необходимые для правильной работы.

Нагрузка с наибольшим сопротивлением падает с наибольшим напряжением. Нагрузка с наименьшим сопротивлением падает с наименьшим напряжением.

Рис. 1. В любой цепи между L1 и L2 должно быть размещено не более одной нагрузки.

Нагрузки должны быть подключены параллельно, если на линейной схеме должно быть подключено более одной нагрузки. См. рис. 2. В этой цепи на каждую линию между L1 и L2 приходится только одна нагрузка, хотя в цепи две нагрузки. Напряжение от L1 и L2 появляется на каждой нагрузке для правильной работы контрольной лампы и соленоида. Эта цепь имеет две линии, одну для контрольной лампы и одну для соленоида.

Рисунок 2. Нагрузки должны быть подключены параллельно, если на линейной схеме должно быть подключено более одной нагрузки.

Соединения нагрузки

Нагрузка — это любое устройство, которое преобразует электрическую энергию в движение, тепло, свет или звук. Нагрузка — это электрическое устройство на линейной схеме, которое использует электрическую мощность от L1 до L2. Катушки реле управления, соленоиды и сигнальные лампы являются нагрузками, которые прямо или косвенно подключены к L2. См. рис. 3.

Рис. 3. Катушки реле управления, соленоиды и сигнальные лампы — это нагрузки, напрямую или косвенно подключенные к L2.

Катушки магнитного пускателя двигателя подключаются к L2 опосредованно через нормально замкнутые (НЗ) контакты защиты от перегрузки. См. рис. 4.

Контакт перегрузки нормально замкнут и размыкается только в случае перегрузки двигателя. Количество размыкающих контактов перегрузки между катушкой пускателя и L2 зависит от типа пускателя и мощности, используемой в цепи.

Рис. 4. Катушки магнитного пускателя подключаются к L2 опосредованно через размыкающие контакты защиты от перегрузки.

На всех линейных схемах между пускателем и L2 может быть показано от одного до трех размыкающих контактов перегрузки. Показаны от одного до трех размыкающих контактов перегрузки, поскольку пускатели могут иметь один, два или три контакта перегрузки, в зависимости от производителя и используемого двигателя.

Ранние пускатели часто имели три контакта защиты от перегрузки, по одному на каждый нагреватель пускателя. Современные пускатели включают только один перегрузочный контакт.

Во избежание путаницы обычно рисуют один набор размыкающих контактов перегрузки и помечают эти контакты как все перегрузки (OL). Обозначенная таким образом перегрузка указывает на то, что цепь исправна для любого используемого двигателя или пускателя. Электрик знает, что все размыкающие контакты защиты от перегрузки, на которые рассчитан пускатель, нужно соединить последовательно, если их на пускателе больше одного.

Соединения устройств управления

Устройства управления подключаются между L1 и рабочей катушкой (или нагрузкой). Рабочие катушки контакторов и пускателей активируются устройствами управления, такими как кнопки, концевые выключатели и реле давления. См. рис. 5.

Рис. 5. Устройства управления подключены между L1 и управляющей катушкой.

Каждая линия включает как минимум одно устройство управления. Рабочая катушка включена все время, если в линию не включено устройство управления.

Цепь может содержать столько управляющих устройств, сколько требуется, чтобы рабочая катушка функционировала, как указано. Эти устройства управления могут быть подключены последовательно или параллельно при управлении рабочей катушкой.

Хотя цепь может включать любое количество нагрузок, общее количество нагрузок определяет требуемый размер провода и номинальные характеристики входящего источника питания (обычно трансформатора). Общий ток увеличивается по мере добавления нагрузки в цепь.

Два устройства управления (реле протока и реле температуры) могут быть соединен последовательно для управления катушкой в ​​магнитном пускателе двигателя. Реле протока и реле температуры должны замкнуться, чтобы обеспечить прохождение тока от L1 через устройство управления, катушку магнитного пускателя и перегрузки к L2. См. рис. 6.

Два устройства управления (реле давления и педаль) могут быть соединены параллельно для управления катушкой в ​​магнитном пускателе двигателя. См. рис. 6.

Либо реле давления, либо педаль могут быть замкнуты, чтобы позволить току проходить от L1 через устройство управления, катушку магнитного пускателя и перегрузки к L2. Независимо от того, как устройства управления расположены в цепи, они должны быть включены между L1 и управляющей катушкой (или нагрузкой).

Контакты устройства управления могут быть нормально разомкнутыми (НО) или нормально замкнутыми (НЗ). Используемые контакты и способ соединения устройств управления в цепь (последовательное или параллельное) определяют функцию цепи.

Рисунок 6. Два устройства управления могут быть соединены последовательно или параллельно для управления катушкой в ​​магнитном пускателе двигателя.

Ссылки на номера строк

Каждая строка линейной диаграммы должна быть пронумерована, начиная с верхней строки и читая вниз.