Магнитные пускатели. Принцип действия и схемы включения

Схема нереверсивного магнитного пускателя Магнитный пускатель — коммутационный электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты

Содержание

Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя

Проектирование и сборка электрощитов на заказ. Сборка щитов. Схема электрощита
Приветствую вас, уважаемые читатели сайта !
В этой статье мы подробно рассмотрим нереверсивную схему подключения магнитного пускателя для управления трехфазным асинхронным электродвигателем.

Также я для Вас записал видео с подробным описанием работы схемы, которое Вы можете просмотреть в конце этой статьи.

Вначале давайте рассмотрим схему подключения магнитного пускателя с катушкой на 220В.

Схема нереверсивного магнитного пускателя

Три фазы питающего напряжения подаются на клеммы асинхронного двигателя через:

— 3-х полюсный автоматический выключатель;

— силовые контакты магнитного пускателя КМ;

— тепловое реле Р.

Обмотка катушки магнитного пускателя подключена с одной стороны к нулевому рабочему проводу N, с другой, через кнопочный пост к одной из фаз, в нашей схеме — к фазе С.

Кнопочный пост содержит 2 кнопки:

1) нормально-разомкнутую кнопку ПУСК;

2) нормально-замкнутую — СТОП.

Нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ подключен параллельно кнопке ПУСК.

Для защиты электродвигателя от перегрузок используется тепловое реле Р, которое устанавливается в разрыв питающих фаз. Вспомогательный нормально-замкнутый контакт теплового реле Р включен в цепь обмотки магнитного пускателя.

Рассмотрим работу схемы.

Включаем трехполюсный автоматический выключатель, его контакты замыкаются, питающее напряжение подается к силовым контактам пускателя и в цепь управления. Схема готова к работе.

Запуск.

Для запуска двигателя нажимаем кнопкуПУСК. Цепь питания обмотки магнитного пускателя замыкается, якорь катушки притягивается, замыкая силовые контакты КМ и подавая три питающих фазы на обмотки двигателя. Происходит запуск и двигатель начинает вращаться.

Одновременно с этим замыкается вспомогательный контакт пускателя КМ, шунтируя кнопку ПУСК.

Теперь, отпуская кнопку ПУСК, питание на обмотку пускателя продолжает поступать через его замкнутый вспомогательный контакт КМ. Двигатель запущен и продолжает работать.

Останов.

Чтобы остановить двигатель, нажимаем кнопку СТОП. Цепь питания обмотки пускателя разрывается. Якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние, размыкая силовые контакты, обесточивая тем самым обмотки электродвигателя. Он начинает останавливаться.

Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ в цепи питания обмотки пускателя.

После отпускания кнопки СТОП питание на обмотку не подается, поскольку вспомогательный контакт КМ разомкнут. Двигатель выключен и цепь готова к следующему запуску.

Защита от перегрузок.

Предположим, что двигатель запущен. Если по каким-то причинам ток нагрузки двигателя увеличится, биметаллические пластины теплового реле Р под действием повышенного тока начнут изгибаться, и приведут в действие механизм расцепителя. Он разомкнет вспомогательный контакт Р в цепи обмотки магнитного пускателя. Цепь обмотки пускателя разомкнется, силовые и вспомогательный контакты пускателя вернуться в исходное разомкнутое состояние, двигатель остановится.

Если катушка магнитного пускателя рассчитана на 380В, то схема подключения будет, как на рисунке ниже.

Схема нереверсивного магнитного пускателя 380В

В этом случае, обмотка пускателя подключается к любым двум фазам, на схеме к фазам В и С.

Для дополнительной защиты цепи управления магнитным пускателем устанавливают предохранитель FU. В случае, например, межвиткового замыкания в катушке пускателя, плавкая вставка предохранителя перегорит, обесточив цепь управления.

Для большей наглядности я записал видео, в котором поэтапно показан весь процесс работы схемы.

Если видео оказалось для Вас полезным, нажмите НРАВИТСЯ при просмотре на YouTube. Подписывайтесь на мой канал, и Вы первым узнаете о выходе новых интересных видео по электрике!

Рекомендую также прочитать:

Реверсивная схема подключения магнитного пускателя.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Тепловое реле в пускателе

Это обязательная составляющая часть пускателя, которая будет отключать сеть от перегрузов и от неполнофазного режима (когда отсутствует одна из трех фаз). Причины последнего – большое разнообразие.

  • От вибрации открутился соединительный винтик.
  • Подгорел контакт.
  • Перегорела вставка (плавкая) на фазе.
  • Некачественный неплотный контакт.

Тепловое реле в пускателе

Обе причины создают увеличение силы тока, который проходит через тепловое реле. При этом в самом приборе начинают нагреваться биметаллические пластины, которые под действием тепла начинают выгибаться, размыкая контакт в самом реле. Последний отключает пускатель, а тот в свою очередь, к примеру, электродвигатель.

Устройство магнитного пускателя

Конструктивно магнитный пускатель состоит из сдвоенного корпуса, верхней части, в которой находится подвижная часть магнитопровода (якорь) с прикрепленной траверсой с подпружиненными подвижными контактами и неподвижные контакты и нижней части, в которой находятся катушка управления, возвратная пружина и неподвижная часть магнитопровода (сердечник) с короткозамкнутыми витками, необходимыми для уменьшения вибраций.

Магнитный пускатель

Подвижная и неподвижная часть магнитопровода должны иметь гладкую, шлифованную поверхность без каких-либо загрязнений, иначе при работе пускатель будет издавать сильный гул.

При подаче напряжения в катушке управления возникает электромагнитное поле, под воздействием которого якорь притягивается к сердечнику, замыкаются главные и вспомогательные контакты. При снятии напряжения катушка обесточивается, якорь под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, контакты размыкаются и цепь обесточивается.

Режимы работы пускателей

Пускатели должны работать в одном или нескольких из следующих режимов: продолжительном, прерывисто-продолжительном (8-часовом), повторно-кратковременном, кратковременном. Продолжительность включения для повторно-кратковременного режима указывается в технических данных конкретных пускателей.

Пускатели выпускаются в исполнениях с разной степенью защиты от прикосновения и внешних воздействий ( IP OO , IP 20, IP 30, IP 40, IP 54).

Что такое реверсивный пускатель: принципы работы и структурные особенности

Всем нам известна пара слов – «аверс и реверс». Эти лексемы – латинского происхождения. Имеют семантику, противоположную друг другу, означая: «прямой и обратный», «лицевая сторона и оборотная сторона» и так далее. Эти понятия часто используют в нумизматике, но физика и математика не являются в этом плане исключением. Например, существует реверсивный пускатель, который просто незаменим в электромеханике, ему и будет посвящена данная статья. Но прежде чем разбираться, как устроен реверсивный пускатель, стоит понять принципы его работы. Для этого рекомендуем обратить внимание на ключевые понятия, связанные с магнитным пускателем.

Принцип работы

Чтобы электроприбор работал, необходимо обеспечить замкнутость цепи. Это обеспечивается не кнопкой, а коммутационным устройством, которое находится за ней. Видов таких устройств много, например:

  • контактор;
  • рубильник;
  • предохранитель;
  • реле.

Причем в одной цепи их может быть несколько. Так, предохранитель размыкает цепь при перегрузке, хотя после него в цепи стоят простые выключатели. Аварийное размыкание может быть обеспечено и тепловыми реле. А вот чтобы узнать, для чего нужен магнитный пускатель, стоит разобраться в его устройстве.

Введение

Для конструкторов цепей, слесарей КИПиА, электромонтеров, умение прочитать электросхему – ключевое качество и показатель квалификации. Без специальных знаний сходу разобраться в тонкостях проектирования приборов, цепей и способах соединения электроузлов невозможно.

Условные обозначения можно считать особым криптографическим кодом, поясняющим работу и принцип действия конкретной схемы. В Японии, США и Европе значки существенно отличаются от отечественной маркировки, что необходимо учитывать.

Устройство магнитного пускателя.

Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.

Магнитный пускатель и блок контактов

Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.

Что означают сокращенные названия пускателей

контактор КМИНиже приведены расшифровки условных обозначений и наименований популярных марок пускателей и контакторов ПМЛ, КМЭ, ПАЕ, ПМА.

По ним можно узнать, что означают те или иные цифробуквенные обозначения и как они расшифровываются.

Получается, что только из одного названия можно понять:

  • какая у него функциональность
  • какие дополнительные возможности он в себе несет

Чтобы ознакомиться с каждым типом пускателя нажмите на соответствующую вкладку.

Однако помимо названия, очень много информации содержится на самом корпусе контактора.

Рассмотрим на примере двух изделий от IEK КМИ и Schneider Electric LC1D25 какие же надписи и обозначения наносят производители на корпуса, как они расшифровываются и что обозначают.

Переменная сеть: электродвигатель 220 к сети 220

Реверс электродвигателя 220В возможен только в том случае, если выводы обмоток лежат вне корпуса. На рисунке ниже – схема однофазного включения, когда пусковая и рабочая намотки расположены внутри и выводов наружу не имеют. Если это ваш вариант, вы не сможете изменить направление вращения вала.

В любом другом случае для реверсирования однофазного конденсаторного АД необходимо поменять направление рабочей обмотки. Для этого вам понадобятся:

Схема однофазного агрегата почти ничем не отличается от той, что представлена для трехфазного асинхронного двигателя. Ранее мы перекидывали фазы: А и В. Сейчас при смене направления вместо фазного провода с одной стороны рабочей обмотки будет подключаться нулевой, а с другой – вместо нулевого фазный. И наоборот.

Блок контактов или приставка контактная.

Блок контактов магнитного пускателя

Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.

Полозья с зацепами для крепления блока контактов

Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.

Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.

Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.

Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.

Кнопка не нажата

Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.

Кнопка нажата

Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.

Электрическая схема блока контактов пускателя

Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.

Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.

Защелка для фиксации блока контактов пускателя

Отечественные модели популярных пускателей

В классификации пускателей наиболее популярны пускатели: ПМА, ПМЕ, ПМ 12. О них и как выбрать магнитный пускатель в следующих статьях.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Электромонтаж дома

  • Базовые нормативы электромонтажных работ
  • Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры
  • Кабели с бумажной изоляцией
  • Кабельный металлический лоток
  • Как выбрать стильный торшер
  • Как правильно выполнить монтаж электропроводки в бане
  • Как снизить цены на электромонтажные работы
  • Комплектация распределительного щитка, автоматы защиты, клеммы подключения
  • Магнитные пускатели: назначение, схема подключения
  • Монтаж электропроводки

Проведение подготовительных работ

Перед подключением теплового реле и магнитного участка необходимо помнить, что вы работаете с электрическим прибором. Именно поэтому, чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током, нужно произвести обесточивание участка и проверить его. С этой целью, наиболее часто, используется специальная индикаторная отвертка.

Следующим этапом подготовительных работ является определение величины рабочего напряжения катушки. В зависимости от производителя приспособления увидеть показатели можно на корпусе или на самой катушке.

Важно! Величина рабочего напряжения катушки может быть 220 или 380 Вольт. При наличии первого показателя необходимо знать, что на ее контакты осуществляется подача фазы и ноля. Во втором случае это обозначает о наличии двух разноименных фаз.

Этап правильного определения катушки достаточно важен при подключении магнитного пускателя. В противном случае она может перегореть во время работы устройства.

Для подключения данного оборудования необходимо использовать две кнопки:

Первая из них, может иметь черный или зеленый цвет. Эта кнопка характеризуется постоянно разомкнутыми контактами. Вторая кнопка имеет красный цвет и постоянно замкнутые контакты.

Во время подключения теплового реле необходимо помнить о том, что с помощью силовых контактов производится включение и выключение фаз. Нули, которые подходят и отходят, а также проводники, которые заземляют, между собой необходимо соединять в области клеммника. При этом, в обязательном порядке, пускатель необходимо отходить. Коммутация этих приспособлений не производится.

Для того чтобы произвести подключение катушки, величина рабочего напряжения которой составляет 220 Вольт, необходимо взять ноль с клеммника и подсоединить его к схеме, которая предназначается для работы пускателя.

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:

Схема тиристорных пускателей

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.

ПВР-125р

Пускатель ПВР-125р

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.

ПВИ-250 В

Пускатель ПВИ-250 В

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:

Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле

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:

Узел ввода на АВР

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).

Типовые схемы управления ад с короткозамкнутым ротором

Двигатели этого типа малой и средней мощности обычно пускаются прямым подключением к сети без ограничения пусковых токов. В этих случаях они управляются с помощью магнитных пускателей, которые одновременно обеспечивают и некоторые виды их защиты.

Схема управления асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя (рис. 2.1) включает в себя магнитный пускатель, состоящий из контактора КМ

и трех встроенных в него тепловых реле защиты

КК. Схема обеспечивает прямой (без ограничения тока и момента) пуск двигателя, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий (предохранители

FА) и перегрузки (тепловые реле

КК).

Технические характеристики

Не будем здесь рассматривать все параметры прибора, потому что выбор всегда делается по величине пускателя, которая характеризуется номинальным током нагрузки, действующей на контакты прибора. Существует семь величин пускателя, каждой из которых соответствует допустимая токовая нагрузка. На фотографии ниже обозначены эти самые величины, и в каких областях такие магнитные пускатели применяются.

Величина пускателя

Необходимо отметить, что небольшие погрешности в параметрах допустимы. Но в некоторых случаях надо учитывать, в каком диапазоне срабатывает тепловое реле. Если величины пускателей имеют завышенную нагрузку, а реле заниженный минимальный показатель теплового отключения, то может быть несоответствие заданной мощности электрической цепочки или потребителя.

Советы по монтажу магнитных пускателей

При монтаже магнитных пусковых устройств с тепловыми реле необходимо устанавливать с минимальной разностью температур окружающей среды между электродвигателем и магнитным пусковым устройством.

Нежелательна установка магнитных устройств в местах подверженных сильным ударам или вибрациям, а также рядом с мощными электромагнитными аппаратами, токи которых превышают 150 А, так как они при срабатывании создают довольно большие удары и толчки.

Для нормальной работы теплового реле температура окружающей среды не должна превышать 40 0С. Также не рекомендуется установка рядом с нагревательными элементами (реостаты) и не устанавливать их в наиболее нагреваемых частях шкафа, например вверху шкафа.

Сравнение магнитного и гибридного пускателя:

Уход в процессе эксплуатации

В ходе эксплуатации для каждого электромагнитного пускателя периодически осуществляется проверка его технического состояния.

Обязательно нужно обращать внимание на:

  • появление загрязнений, пыли, грязи, строительного мусора и т.д. – их удаляют и обеспечивают чистоту поверхности, контактных групп;
  • целостность корпуса, клемм, катушки – при выявлении трещин или других дефектов электромагнитный пускатель или его отдельные части подлежат замене;
  • состояние пружин, работоспособность кнопок электромагнитного пускателя – проверяется способность отбрасывания и другие функции;
  • состояние тепловой защиты – осматривается место, где устанавливается реле, измерительного датчика и т.д.

Проверка рабочих параметров электромагнитного пускателя, его переходного сопротивления выполняется специальными приборами, которые имеют соответствующую поверку и предел измерений.

Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети

Довольно часто трехфазные электродвигатели используются в бытовых условиях и включаются в однофазную сеть. Для таких случаев предусмотрена реверсивная схема подключения электродвигателя в однофазной сети. Принцип действия такой схемы очень простой: для выполнения реверса используются конденсаторы, питание которых переключается между полюсами питающего напряжения. Управление схемой осуществляется кнопкой.

Поскольку питающее напряжение составляет 220 В, соединение обмоток двигателя будет выполнено звездой, а на клеммник подведено три вывода. На кнопке управления между клеммами устанавливается перемычка, после чего к одной из них подключается вывод конденсатора. Второй вывод конденсатора подключается к обмотке электродвигателя, не соединенной с сетью.

Затем переключатель соединяется с двигателем, затем подводится питающее напряжение. Готовую систему нужно включить и проверить работу реверса.

Контактные группы

Вскрывая защитную крышку, мы можем увидеть контактные группы. В зависимости от назначения и устройства магнитного пускателя они могут быть разного размера и с напайками из разного металла. Незначительный нагар убирается ветошью или надфилем. Применять шкурку здесь нельзя, так как сложно уследить за углом наклона, плоскость не будет выдержана. Из-за этого контакт будет неплотным, а значит, контактные площадки будут нагреваться. Наплавления и раковины убирают с помощью напильника, а затем посредством мелкого надфиля.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...