Магнитные пускатели. Принцип действия и схемы включения. Схема подключения магнитного пускателя Питание магнитного пускателя

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

Представляет собой низковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного отключения и включения электрической нагрузки в сеть напряжением до 1000 Вольт. Данный аппарат может использоваться как в промышленности, так и в быту, поэтому важно знать о нюансах выбора его характеристик. В этой статье мы расскажем, как выбрать магнитный пускатель по мощности, току и другим параметрам.

Функциональные возможности

Ниже приведены типичные функции, выполняемые магнитными пускателями, далеко не исчерпывающие сферы их применения:

• Управление асинхронными электродвигателями в приводах механизмов промышленного назначения.
• Включение наружного (уличного) городского освещения, наружной и внутрицеховой подсветки промышленных объектов.
• Коммутация электронагревательных приборов (ТЭНов или инфракрасных обогревателей) систем электрического отопления.
• Использование в качестве пусковых органов в цепях промышленной автоматики.

Выбор магнитных пускателей производится при проектировании схем управления и автоматики, либо в процессе их ремонта, когда для замены устаревшего или отсутствующего аппарата необходимо выбрать его аналог.

Критерии выбора

При выборе необходимого электрического аппарата рассматриваются его технические характеристики и конструктивные особенности. Остановимся на главных из них.

Номинальное напряжение коммутируемой цепи . Наиболее часто магнитные пускатели применяются для запуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на промышленное напряжение 220/380 Вольт. Именно на такой выбор рассчитано большинство выпускаемых моделей коммутационных аппаратов. При использовании аппаратов для электродвигателей на 380/660 Вольт, встречающихся значительно реже, необходимо выбрать пускатель соответствующего напряжения.

Номинальный ток основных контактов . Сопоставление тока подключаемой нагрузки с номинальным током коммутационного аппарата – одно из первых действий при выборе последнего. Магнитные пускатели, выпускаемые в РФ по советским ГОСТам, например ПМЛ, условно классифицируются по величинам, соответствующим номинальному току аппарата. Ниже представлена таблица соотношений величин и номинальных токов. По ней можно правильно выбрать магнитный пускатель по току, либо по мощности, произведя пересчет по формуле.

Продукты зарубежных производителей представлены широким выбором контакторов разнообразных вариантов исполнения на различные номинальные токи.

Коммутационная износостойкость. Эта характеристика отображает количество срабатываний, которое гарантировано производителем. Существует 3 класса износостойкости: А, Б и В. Класс А самый высокий и гарантирует от 1,5 до 4 млн. циклов срабатывания магнитного пускателя. Модели класса Б гарантировано срабатывают от 0,63 до 1,5 млн. циклов. Класс В самый низкий и характеризуется от 0,1 до 0,5 млн. циклов срабатывания.

Механическая износостойкость . Не менее важная характеристика, которая отображает количество циклов включения/отключения аппарата без ремонта либо замены его деталей. При этом включения и отключения должны осуществляться без нагрузки (когда ток в цепи отсутствует). Механическая износостойкость может быть от 3 до 20 млн. циклов срабатывания.

Для питания трехфазных электродвигателей используются аппараты, имеющие три полюса. Именно такое исполнение наиболее распространено. Однако, возникает целых ряд ситуаций, когда требуется выбрать аппарат с другим количеством полюсов. Например, когда нагрузкой являются цепи освещения или электронагревательные приборы. В этом случае удобно выбрать коммутационный прибор из линейки контакторов зарубежных производителей, представленных большим разнообразием исполнения.

Номинальное напряжение катушки . Магнитные пускатели, применяемые в схемах управления электрооборудования, удобнее всего использовать с катушками на то же напряжение, что и коммутируемая нагрузка. По этой причине наиболее распространены варианты исполнения с катушками на 220 или 380 Вольт. При построении разного рода автоматических схем, по ряду причин может возникнуть необходимость применения управляющих катушек на другой уровень напряжения. Это обусловлено применением в этих схемах реле, датчиков или других компонентов, рассчитанных на определенное напряжение питания. На этот случай в линейках отечественных и зарубежных производителей имеется выбор вариантов питания катушек любым напряжением из номинального ряда от 9 Вольт и выше (9, 12, 24, 36, 110, 220 или же 380 В).

Количество и характеристики вспомогательных контактов . Кроме основных силовых контактов, коммутирующих главные электрические цепи нагрузки, магнитные пускатели оснащаются вспомогательными контактами, срабатывающими синхронно основным. Предназначены эти контакты для коммутации цепей управления, блокировки, питания сигнальных ламп, катушек реле и других вспомогательных аппаратов. Вспомогательные контакты могут быть двух типов – нормально разомкнутые и нормально замкнутые. Первые разомкнуты при обесточенной катушке управления и замыкаются при срабатывании электромагнитного пускателя, у вторых все происходит наоборот. Потребность в выборе определенного количества дополнительных контактов того или иного типа определяется той схемой, в которой используется аппарат.

Например, для организации простейшего управления механизмом с помощью двухкнопочного поста, достаточно выбрать вариант с одной парой нормально разомкнутых вспомогательных контактов, осуществляющих подхват катушки управления при нажатии кнопки «Пуск». Существуют варианты исполнения магнитных пускателей закрытого типа, оборудованные кнопками пуска и останова на корпусе. При необходимости выполнить сигнализацию состояния механизма, нужно выбрать пускатель, имеющий еще две пары контактов. Нормально замкнутые питают сигнальную лампу «Отключено», нормально разомкнутые – лампу «Включено».

Наличие реверса . Если вам нужно выбрать магнитный пускатель для управления реверсивным двигателем, отдавайте предпочтение реверсивной модели, в корпусе которого находятся два отдельных пускателя, соединенных между собой.

Наличие защиты . В базовом варианте исполнения, магнитный пускатель не оборудован защитой подключаемого электрооборудования. Модуль защиты с тепловым реле, поставляется опционально и его можно выбрать исходя из требуемых характеристик. Более подробно о том, вы можете узнать из нашей статьи.

Кроме перечисленных выше критериев, необходимо правильно выбрать климатическое исполнение и изделия. Методика такого подбора такая же, как для любого электрооборудования. К примеру, если пускатель будет размещен в защищенном шкафу, можно выбрать степень защиты IP20. Если же условия размещения аппарата неблагоприятные (высокая запыленность, влажность и т.д.), рекомендуем выбрать магнитный пускатель в корпусе, степень защиты которого составляет IP54 или же IP65.

Советы экспертов

Это все наиболее важные критерии выбора магнитного пускателя. Если возникли вопросы либо вы не нашли нужной информации, пишите в комментариях под записью, мы в свою очередь постараемся помочь вам найти нужный ответ!

Схемы подключения их рассмотрите, а самое главное - уход за приборами. На сегодняшний день в промышленности получили широкое распространение электрические двигатели с КЗ ротором (их доля составляет примерно 95-96%). Именно они работают в дуэте с магнитными пускателями. Кроме того, пускатели расширяют возможности электропривода. Но обо всем по порядку, сначала нужно ответить на вопрос о том, для каких целей они предназначены.

Предназначение пускателей

Схема подключения однофазного магнитного пускателя позволяет проводить коммутацию любого потребителя. Конечно, если у него питание производится тоже от одной фазы. А если быть точнее, то МП позволяет осуществить дистанционное управление электроприводом или иным устройством. Например, нереверсивный пускатель способен только производить включение или отключение потребителя от сети

Но вот реверсивные МП могут не только вышеперечисленное делать. Они способны изменить подключение фаз к электродвигателю. А это значит, что ротор начнет вращаться в обратном направлении. Управление МП осуществляется при помощи кнопок:

• «Пуск»;
• «Стоп»;
• «Реверс» (при необходимости).

Причем эти кнопки имеют напряжение питания не более 24 Вольт. Все управление осуществляется именно при помощи низкого напряжения. А для питания катушки электромагнита больше и не требуется.

Типы магнитных пускателей

Магнитный пускатель, схема подключения которого приведена в статье, может быть сделан в трех исполнениях. Все зависит от того, в каких условиях происходит его эксплуатация. Так, открытое исполнение пускателей предназначено для монтажа в Крепление производится на ДИН-рейку. Само собой, что электрощит должен быть защищен от попадания посторонних предметов, например пыли или жидкости.

Второй тип корпуса - защищенный. Он хоть и предназначен для монтажа внутри помещений, а не щитов, но все равно недопустимо попадание на него большого количества пыли, а тем более жидкости. Если необходимо установить магнитные пускатели, схемы подключения которых приведены в статье, в условиях повышенной влажности, то разумнее использовать пылевлагонепроницаемые. Правда, у них имеется ограничение - разрешается монтаж на улице, но только при условии, что на него не попадает солнечный свет и дождь.

Конструкция магнитных пускателей

Состоит любой схема подключения которого приведена, из одной основной части - магнитной системы. Это катушка, намотанная вокруг металлического сердечника, и подвижный якорь. Все это находится в корпусе из пластика. Но это основа, еще имеется множество мелочей, например траверса, скользящая по направляющим осям. На ней находится якорь. Кроме того, с ней соединены блокировочные и главные контакты. Они оснащены пружинами, которые помогают размыкаться при отключении питания электромагнита.

Как работает пускатель

В основе работы МП лежит элементарная физика. Когда подаете напряжение на обмотку, возникает магнитное поле вокруг сердечника. В результате этого подвижный якорь начинает притягиваться к сердечнику. Так работает любой магнитный пускатель, схема подключения только может отличаться (в зависимости от наличия реверса). Между прочим, можно осуществить и при помощи двух обычных МП. Контакты пускателя нормально разомкнуты по умолчанию.

Когда якорь движется к сердечнику, они замыкаются. Но существует и другая конструкция, в которой по умолчанию контактная группа нормально разомкнута. В этом случае картина противоположная. Следовательно, при подаче напряжения на катушку замыкается цепь и начинает работать электропривод. Но когда происходит отключение питания катушки, перестает работать электромагнит. Вступают в действие возвратные пружины, которые заставляют двигаться контактную группу в исходное положение.

Схема включения пускателя

Для начала стоит рассмотреть, как выглядит магнитный пускатель, схема подключения «реверс» если используется. По сути, это два идентичных устройства, объединенных в одном корпусе. С таким же успехом, как было сказано ранее, можно использовать и простые МП, если знать схему включения. В пускателях имеется блокировка, которая осуществляется посредством нормально замкнутых контактов. Дело в том, что недопустимо, чтобы они оба включились в одно время. Иначе произойдет замыкание фаз.

Существует также и механическая защита, устанавливаемая в корпусе пускателя. Но ее можно не использовать, если предусмотрена электрическая степень защиты. Особенность осуществления реверса заключается в том, что необходимо полностью отключать электропривод от питания. Для этого сначала производится отключение от сети электромотора. После этого необходимо, чтобы ротор полностью прекратил вращение. И лишь после этого допускается включение двигателя в обратную сторону. Обратите внимание на то, что мощность пускателя должна быть вдвое больше, чем у двигателя, если применяется противовключение либо торможение.

Тепловое реле

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

Тепловое реле, устанавливаемое на магнитных пускателях, позволяет проводить небольшие регулировки. Так называемая уставка - настройка максимального значения потребляемого тока электродвигателем. Как правило, данная настройка производится при помощи отвертки. Движок имеет канавку под нее, а также градуировку. Процедура несложная, достаточно только установить стрелку на пластиковом диске напротив соответствующей метки со значением предельного тока потребления. Обратите внимание на то, что тепловые реле не способны проводить защиту от короткого замыкания. Для этой цели используйте автоматические выключатели.

Как монтируются пускатели

Стоит заметить, что схема подключения магнитного допускает возможность их монтажа внутри электрощитов. Но имеются требования, предъявляемые ко всем конструкциям пускателей. Чтобы обеспечить высокую надежность функционирования, необходимо, чтобы производилась установка только на идеально ровной и жесткой поверхности. Причем она должна быть вертикально расположенной. Если выразиться проще, то на стенке электрощита. Если имеется тепловое реле в конструкции, то необходимо, чтобы разница температур между МП и электромотором была минимальной.

Для исключения ложного срабатывания пускателя или его защиты недопустимо проводить монтаж устройства в местах, которые подвержены ударам, тряске, вибрациям, толчкам. В том числе запрещен монтаж на одной панели с электрическими пускателями, у которых ток составляет свыше 150 Ампер. Когда такие аппараты включаются и выключаются, происходит резкий удар. Соединение проводов тоже необходимо проводить правильно. В целях улучшения контакта и для того, чтобы не произошло перекоса пружинистых шайб зажимов, необходимо провода изгибать в форме круга или буквы «П».

Включение пускателя

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

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

Как проводить уход за пускателями

Вот и все, рассмотрены полностью магнитные пускатели, схемы подключения, осталось упомянуть про уход за ними. Во время эксплуатации необходимо постоянно следить за состоянием магнитного пускателя. Основные работы по уходу - это недопущение образования слоя пыли, а тем более грязи, на поверхности пускателя или теплового реле. Время от времени проводиться должна затяжка контактов для подключения к сети и к приводу. Пыль необходимо удалять либо ветошью, либо сжатым воздухом (только не влажным). Запрещается проводить зачистку контактов, так как это отражается на ресурсе прибора. При необходимости проводится замена. Срок службы зависит от множества факторов, но самый главный - это режим работы. Если пускатель постоянно в движении, производит коммутацию, то он прослужит недолго. Его ресурс измеряется в количестве циклов включения и отключения, а в не в часах или годах.

Для подачи питания на двигатели или любые другие устройства используют контакторы или магнитные пускатели. Устройства, предназначенные для частого включения и выключения питания. Схема подключения магнитного пускателя для однофазной и трехфазной сети и будет рассмотрена дальше.

Контакторы и пускатели — в чем разница

И контакторы и пускатели предназначены для замыкания/размыкания контактов в электрических цепях, обычно — силовых. Оба устройства собраны на основе электромагнита, работать могут в цепях постоянного и переменного тока разной мощности — от 10 В до 440 В постоянного тока и до 600 В переменного. Имеют:

• некоторое количество рабочих (силовых) контактов, через которые подается напряжение на подключаемую нагрузку;
• некоторое количество вспомогательных контактов — для организации сигнальных цепей.

Так в чем разница? Чем отличаются контакторы и пускатели. В первую очередь они отличаются степенью защиты. Контакторы имеют мощные дугогасительные камеры. Отсюда следуют два других отличия: из-за наличия дугогасителей контакторы имеют большой размер и вес, а также используются в цепях с большими токами. На малые токи — до 10 А — выпускают исключительно пускатели. Они, кстати, на большие токи не выпускаются.

Есть еще одна конструктивная особенность: пускатели выпускаются в пластиковом корпусе, у них наружу выведены только контактные площадки. Контакторы, в большинстве случаев, корпуса не имеют, потому должны устанавливаться в защитных корпусах или боксах, которые защитят от случайного прикосновения к токоведущим частям, а также от дождя и пыли.

Кроме того, есть некоторое отличие в назначении. Пускатели предназначены для запуска асинхронных трехфазных двигателей. Потому они имеют три пары силовых контактов — для подключения трех фаз, и одну вспомогательную, через которую продолжает поступать питание для работы двигателя после того, как кнопка «пуск» отпущена. Но так как подобный алгоритм работы подходит для многих устройств, то подключают через них самые разнообразные устройства — цепи освещения, различные устройства и приборы.

Видимо потому что «начинка» и функции обоих устройств почти не отличаются, во многих прайсах пускатели называются «малогабаритными контакторами».

Устройство и принцип работы

Чтобы лучше понимать схемы подключения магнитного пускателя, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы.

Основа пускателя — магнитопровод и катушка индуктивности. Магнитопровод состоит из двух частей — подвижной и неподвижной. Выполнены они в виде букв «Ш» установленные «ногами» друг к другу.

Нижняя часть закреплена на корпусе и является неподвижной, верхняя подпружинена и может свободно двигаться. В прорези нижней части магнитопровода устанавливается катушка. В зависимости от того, как намотана катушка, меняется номинал контактора. Есть катушки на 12 В, 24 В, 110 В, 220 В и 380 В. На верхней части магнитопровода есть две группы контактов — подвижные и неподвижные.

При отсутствии питания пружины отжимают верхнюю часть магнитопровода, контакты находятся в исходном состоянии. При появлении напряжения (нажали кнопку пуск, например) катушка генерирует электромагнитное поле, которое притягивает верхнюю часть сердечника. При этом контакты меняют свое положение (на фото картинка справа).

При пропадании напряжения электромагнитное поле тоже исчезает, пружины отжимают подвижную часть магнитопровода вверх, контакты возвращаются в исходное состояние. В этом и состоит принцип работы эклектромагнитного пускателя: при подаче напряжения контакты замыкаются, при пропадании — размыкаются. Подавать на контакты и подключать к ним можно любое напряжение — хоть постоянное, хоть переменное. Важно чтобы его параметры не были больше заявленных производителем.

Есть еще один нюанс: контакты пускателя могут быть двух типов: нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми. Из названий следует их принцип работы. Нормально замкнутые контакты при срабатывании отключаются, нормально разомкнутые — замыкаются. Для подачи питания используется второй тип, он и есть наиболее распространенным.

Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В

Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.

С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.

Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети

Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.

Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).

Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.

При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть. Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.

Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания . В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).

Схема с кнопками «пуск» и «стоп»

Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже. Обратите внимание, что

Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.

В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.

Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.

Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.

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.

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.

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».

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.

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.

Для нужд промышленных предприятий и компаний производится достаточно большое количество оборудования и приборов, обеспечивающих бесперебойную и соответствующую стандартам работу. Одним из таких приборов является магнитный пускатель.

Целевое назначение

Пускатель электромагнитный являет собой электромеханическое устройство, используемое для распределения питающего напряжения и управления работой подключенных нагрузок, работа которого регулируется по цепи низкого напряжения. Перечень задач, для чего нужен магнитный пускатель, выглядит как:

• Запуск электрического двигателя с последующим разгоном до номинальной скорости;
• Поддержание беспрерывной работы двигателя;
• Прекращение подачи питающего напряжения на двигатель;
• Защитное отключение нагрузки от сети при перегрузках или нестандартных ситуациях.

Поскольку магнитные пускатели представляют собой конструктивно несложные приборы и по параметрам способны коммутировать достаточно мощные нагрузки с огромными токами, то они также находят применение при управлении работой плавильных печей, блоков по вентиляции и кондиционированию воздуха, жидкостными электронасосами, пневмонагнетателями и другими подобными потребителями.

Конструкция и технические параметры

Устройство магнитного пускателя:

• Сердечник;
• Катушка электромагнита;
• Якорь;
• Полимерный каркас;
• Механические датчики работы;
• Центральная и дополнительная группа контакторов.

Основные параметры, отображенные в технической документации:

• Мера тока, проходящего по центральным клеммам, – величина токов, при которых устройство является работоспособным на длительном отрезке времени с заданными параметрами;
• Максимальное значение тока, которым сможет оперировать прибор;
• Напряжение связываемого контура – напряжение оперируемого контура, при котором изоляция между центральными клеммами сохраняет свои технические параметры;
• Управляющее напряжение катушки электрического магнита – переменное либо постоянное питающее напряжение электромагнита;
• Релейная и электромеханическая устойчивость к изнашиванию – показатель выражается в количестве циклов на смыкание и размыкание клемм. Релейная износоустойчивость определяется по соответствующему графику, отображенному в сопутствующей документации к прибору. Подставив значения питающего напряжения и силы тока оперируемой сети, возможно, определить параметр самостоятельно;
• Граничное количество срабатываний за единицу времени;
• Число добавочных клемм и метод их реализации;
• Отрезок времени на подключение и отключение.

Кроме того, пускатель электромагнитный может дополняться:

1. Защитным реле с целью предотвращения перегрева и электрических перегрузок конечного потребителя;
2. Дополнительным набором клемм;
3. Пусковым устройством для двигателя;
4. Электропредохранителями.

Разновидности магнитных пускателей

Из общего ассортимента выделяются такие виды магнитных пускателей:

1. Реверсионные – обеспечивающие вращение ротора двигателя в направлении, обратном начальному;
2. Нереверсионные – поддерживающие вращение ротора двигателя в одном направлении;
3. Ограждающего типа – предназначены для установки в области с небольшим объемом пыли;
4. Пылезащитные – применяются для уличного размещения и могут подвергаться воздействию солнечных лучей, дождя и снега;
5. Открытого типа – используются в помещениях с отсутствием пыли и посторонних предметов.

Принцип работы магнитного пускателя

Принцип действия магнитного пускателя заключается в следующем. При подаче управляющего сигнала на обмотку катушки электромагнита (6) она намагничивается и вместе с неподвижной Ш-образной частью сердечника (7) притягивает к себе якорь (5) на пластмассовой траверсе (4), которого контактные мостики (2) плавно замыкают контактные пластины (3), благодаря контактным пружинам (1), которые, в свою очередь, создают необходимое усилие нажатия. Дополнительные контакты (8) могут использоваться на усмотрение потребителя.

Группа клемм исполнена в виде трехполюсного электрического магнита переменного тока с блок-контактами из серебросодержащего металла, осуществляет коммутирование основных цепей, амплитуда тока которых варьируется от 3 Ампер до 200 Ампер. Исходя из того, что основные клеммы длительное время проводят рабочий ток нагрузки и производят большое количество циклов на подключение и отключение, материалом для основных контактов применяют металлокерамику. Для упрощения использования стационарные и движущиеся клеммы принято монтировать легкосъемными.

В связи с использованием в замыкателях дугогасильных элементов появилась возможность уменьшить расстояние между рабочими клеммами и, соответственно, ослабить мощность электромагнита, ужать габариты, вес электромагнитного пускателя в целом. Дугогасильное устройство используется с целью исключения появления искрения клемм в момент смыкания и размыкания контактов. При рабочих токах более 10 Ампер дугогасильный прибор реализовывается в виде дугогасильного колосника на каждый проем. Дугогасильные колосники реализованы на принципе компенсации электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными отверстиями. Негативными последствиями искрения является обгорание, обугливание, чрезмерное нагревание контактов.

Для перемещения якоря с контактами применяются прямонаправленные системы электромагнитов с П,- и Ш,- образными наборными магнитопроводами. Поскольку при срабатывании магнитного пускателя через втягивающую катушку проходит переменный ток, по своей величине значительно превышающий ток втянутого состояния, то для таких пускателей производителем устанавливается граничное количество подключений-отключений в час.

В зависимости от пропускных токов магнитного пускателя, применяются контакты различной формы и с разной плоскостью соприкосновения контактов, как указано на картинке ниже.

Для управляющих цепей магнитного пускателя применяются точечные контакты (а), а именно:

• Точка-плоскость (1);
• Точка-сфера (2);
• Сфера-плоскость (3);
• Сфера-сфера (4);

Для силовых цепей электромагнитного пускателя используют продольные контакты (б), а именно:

• Призма-плоскость (5);
• Цилиндр-плоскость (6);
• Цилиндр-цилиндр (7);
• Плоскость-плоскость (8).

Дополнительный контактор мостикового типа используется для коммутации слаботочных цепей управления и приводится в действие той же втягивающей катушкой, что и основные контакты. Основу вспомогательных контактов составляет медь, покрытая тонким слоем серебра или биметалла. Выпускаемые магнитные пускатели в своем составе имеют от двух до четырех дополнительных контактов, которые также могут работать, как на замыкание, так и на размыкание.

В работе асинхронных двигателей неотъемлемой частью является наличие магнитного пускателя, основной задачей которого является защита устройства от перегрузок. При работе двигателя бывают случаи обрыва одной из фаз ввиду перегорания плавких предохранителей либо по другим причинам. Понятно, что такое явление приводит к резкому возрастанию тока на статорных обмотках, что приводит к перегреву и выходу из строя электрического двигателя. Для предотвращения таких поломок используются магнитные пускатели с тепловыми реле. Основная масса тепловых реле построена на основе биметаллических элементов. Принцип функционирования биметаллического элемента заложен в его конструкции, сущностью которой является жесткое скрепление, путем горячего проката или сваркой, двух металлических пластин с разными коэффициентами расширения. Поскольку при нагревании такого элемента металлическая пластина с одной стороны будет линейно расширяться быстрее, чем пластина с обратной стороны, то произойдет физический изгиб пластины. Соответственно, происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу путем отключения нагрузки при перегреве.

Обратите внимание! Поскольку тепловой процесс является инерционным, то тепловые реле не могут быть средством защиты оборудования от токов короткого замыкания. Даже короткого времени для отключения нагрузки при коротком замыкании может быть достаточно, чтобы нагрузка перегорела или вышла из строя.

В качестве металлов с разными коэффициентами линейного расширения, используемыми в биметаллических элементах, используются хромоникелевая сталь и инвар.

Типы магнитных пускателей

К типовым магнитным пускателям относятся:

1. Класс ПМЛ эксплуатируется с электрическими двигателями мощностью до 75кВт. Основной механизм может дополняться температурным реле и ограничителями перенапряжений;
2. Серия ПМА применяется в паре с электрическими асинхронными двигателями, ротор которых короткозамкнут, и имеет мощность до 100 кВт с рабочим напряжением от 380В до 660В. Механизм дополняется температурным реле, ограничителем по напряжению и позитронной защитой;
3. Функционирование асинхронных двигателей мощностью до 11кВт, с питающим напряжением до 660В, дополняют магнитные пускатели серии ПМЕ. Данная серия комплектуется клеммами класса АС-3, АС-4 и тепловыми реле;
4. Аппаратура кораблей комплектуется электромагнитными пускателями класса ПММ. Для сфер деятельности с более жесткими условиями к безопасности созданы магнитные пускатели в водозащитном или каплезащитном корпусе;
5. Назначение магнитного пускателя группы ПМ-12 заключается в подсоединении к сети, реверсировании и выключении асинхронных двигателей, имеющих короткозамкнутый ротор, мощностью до 125кВт и при питающем напряжении сети от 380В до 660В.

Понимая устройство и принцип функционирования магнитного пускателя, не составит особого труда подобрать конкретный прибор для выполнения определенной задачи. Эксплуатируя устройство, не стоит забывать об обслуживании и регулярном осмотре магнитного пускателя, при этом прибор прослужит долгое время с заданными характеристиками.

Видео