Магнитный пускатель как работает

С целью дистанционного включения и выключения стационарных электрических установок применяют современные электротехнические приспособления, к которым относят магнитный пускатель и контактор.

«Пускатель» и «контактор» считаются одни и тем же устройствам, но при этом имеют условное различие. Пускатель представлена как полностью проработанный и окончательно представленный комбинированный аппарат, который включает в себя контактор, тепловое реле и дополнительную контактную группу. Контактор представляет собой блок, который наделен определенным количеством силовых контактов.

Область применения магнитных пускателей

Благодаря тому, что в магнитном пускателе имеются контакты, осуществляется возможность управления любого типа нагрузки в электросети. Подобные устройства целесообразно использоваться в трехфазных сетях. Для бытовых условий, где напряжение 220В, можно использовать образцы величин 0-2. Такие устройства дают возможность запускать двигатели с малой мощностью.

Магнитные пускатели по своей конструкции делятся на два вида: трехполюсные и четырехполюсные. В своей конструкции они содержать 3 и 4 основных контакта. Для блокировки цепи управления выступает четвертый контакт, как нормально-открытого блок-контакта.

Электромагнитная система магнитного устройства находится внутри корпуса. Она включает в себя неподвижную Ш-образную часть сердечника и обмотку, которая намотана на катушку. Сам сердечник состоит из листов электрической стали, которые изолированы друг от друга. Якорь, часть сердечника, который считается подвижным, соединен с траверсой из пластмассы. На этой пластмассовой траверсе расположены контактные мостики с подвижными контактами. Контактные пружины позволяет обеспечить плавность замыкания контактов и необходимые условия для нажатия. К контактным пластинам припаяны неподвижные контакты, они наделены винтовыми зажимами, к которым присоединен провод внешней цепи. Пускатели содержат в себе не только главные контакты, но и дополнительные, которые расположены по бокам аппарата. В целях защиты от загрязнений, случайных прикосновений и междуфазных замыканий главные контакты закрыты специальной крышкой.

В данной лекции мы рассмотрим контакторы и магнитные пускатели – устройства, которые широко применяются в автоматических системах для управления электрическими цепями. Контакторы и магнитные пускатели обеспечивают надежное и безопасное включение и отключение электрооборудования, а также защиту от перегрузок и коротких замыканий.

Нужна помощь в написании работы?

Мы — биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Определение контакторов и магнитных пускателей

Контакторы и магнитные пускатели – это электромеханические устройства, используемые для управления электрическими цепями в автоматических системах. Они предназначены для включения и выключения электрических нагрузок, таких как электродвигатели, осветительные установки и другие электроприборы.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя (контактора)

Контакторы и магнитные пускатели обладают схожим принципом работы. Они состоят из электромагнита, контактных групп и управляющей системы. Когда электромагнит активируется, он притягивает контактные группы, что приводит к замыканию или размыканию электрической цепи.

Контакторы обычно используются для управления большими электрическими нагрузками, такими как промышленные электродвигатели. Они имеют высокую мощность и способны выдерживать большие токи. Магнитные пускатели, с другой стороны, используются для управления малыми и средними электрическими нагрузками, такими как насосы, вентиляторы и осветительные установки.

Контакторы и магнитные пускатели широко применяются в различных отраслях промышленности, включая производство, энергетику, строительство и транспорт. Они обеспечивают надежное и безопасное управление электрическими цепями, а также защиту от перегрузок и коротких замыканий.

Как работает система силовых контактов

  • выполнены из сплавов технического серебра, нанесенных специальными методами на медные перемычки;
  • созданы с запасом прочности;
  • изготовлены в форме, обеспечивающей максимальный электрический контакт при включении и хорошо выдерживающие электрическую дугу, возникающую при разрыве нагрузки.

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

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

image

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

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

  • нагрузочный режим;
  • частоту коммутаций;
  • условия окружающей среды.
  • дуб;
  • груша;
  • яблоня;
  • клен.

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

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

Схемы включения электродвигателей магнитными пускателями

Самое простое управление

Такое подключение двигателя можно выполнить по нижеприведенной картинке.

image

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

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

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

  • снятием питания на распределительном силовом щите;
  • нажатием кнопки «Стоп»;
  • работой теплового реле kt при перегреве двигателя;
  • перегоранием предохранителя.

Правила монтажа

При подключении магнитного пускателя важно обращать внимание на поверхность или элемент, к которому планируется производить крепление. Нарушение правил монтажа может привести к ложным отключениям в последующем, возникновению шумовых эффектов и прочих неприятностей.

В щитках, шкафах, ящиках вы должны подобрать ровную плоскую поверхность, расположенную в вертикальной плоскости. Место установки должно иметь надежную, жесткую фиксацию в пространстве. Запрещается устанавливать электромагнитные пускатели в местах сильного нагрева, подверженных ударам, толчкам и прочим механическим воздействиям.

Для уменьшения механической нагрузки от кабеля на контактные группы, проводник нужно изогнуть в кольцо или П-образно. Такой же прием используется для дополнительных контактов.

Перед вводом в эксплуатацию обязательно производится осмотр конструктивных элементов на предмет выявления повреждений. Проверяется правильность подключения, маркировка и последовательность.

Схемы подключения

На практике могут применяться различные схемы включения электромагнитных коммутаторов. Поэтому для начала рассмотрим простейший вариант.

Простейшая схема включения электромагнитного пускателя

Как видите на рисунке, подключение электромагнитного пускателя производится на линейное напряжение между фазами B и C. Питание осуществляется через предохранитель PU, который разорвет и обесточит цепь в аварийном режиме. Та же роль возлагается на контакты теплового реле Р, которые в нормальном состоянии замкнуты, но разрывают цепь в случае возникновения аварийной ситуации на электрической машине.

Запуск происходит за счет включения кнопки Пуск, после чего по катушке КМ начинает протекать электроток это приводит к включению силовых контактов КМ и подаче питания на нагрузку. Одновременно происходит шунтирование кнопки запуска блок контактами БК, которые замыкают цепь после возвратного движения кнопочного устройства. В штатном режиме схема отключается за счет кнопки Стоп.

Второй вариант ввода в работу электромагнитного пускателя – это схема подключения с нулевым проводником.

Схема подключения с нейтральным проводником

Как видите, принцип действия полностью идентичен с описанным ранее вариантом. Кардинальное отличие от предыдущего способа подключения электромагнитного пускателя – это способ подачи питания. В этой схеме пускатель подключен не между фазами, между фазой C и нулем N.

Наиболее сложным вариантом является реверсивная схема подключения электромагнитного пускателя.

Реверсивная схема включения пускателя

Как видите на рисунке, для ее реализации применяются специальные реверсивные магнитные пускатели с двумя катушками, первая из которых запускает вращение мотора вперед, а вторая, в обратную сторону. Отличительной особенностью такой схемы является электрическая блокировка, состоящая из пары контактов от кнопок вперед КМ1 и назад КМ2, которые блокируют включение противоположного движения без предварительного отключения электрической машины. В остальном принцип действия реверсивного устройства идентичен базовому.

Из чего состоит прибор

Магнитный пускатель имеет простое устройство. В его конструкцию входят:

  • Сердечник с втягивающей катушкой.
  • Якорь.
  • Механический индикатор работы.
  • Вспомогательные контакты.
  • Корпус, изготовленный из ударопрочного пластика.

Как работает магнитный пускатель

Как работает магнитный пускатель

Принцип действия магнитного пускателя можно рассмотреть на примере:

  • На катушку подается напряжение и возникает ток.
  • Во время работы катушки, через которую протекает ток, происходит притяжение якоря к сердечнику. В результате замыкаются силовые контакты.
  • Вспомогательные контакты также начинают замыкаться или размыкаться (действие зависит от исполнения). Блок вспомогательных контактов подает сигнал в систему управления о запуске или остановке работы прибора.
  • Когда с катушки снимается напряжение, контакты размыкаются и возвращаются в исходное положение.

Работа реверсивного магнитного пускателя практически не отличается от действия не реверсивного. Различие только в очередности фаз, подключаемых к приборам:

  • Для реверсивного: А, В, С.
  • Для не реверсивного: С, В, А.

Очередность фаз должна строго соблюдаться. В ином случае будет невозможен реверс электродвигателя переменного тока.

В реверсировании также учитывают блокировку одновременного включения пускателей. Это необходимо для исключения риска замыкания тока.

Принцип работы магнитного пускателя.

Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».

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.

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

Магнитный пускатель как работает

Мы собрали в одном месте главную информацию о магнитных пускателях. Статья поможет разобраться в их устройстве и принципе работы. Область применения и электрические схемы прилагаются.

Структура магнитного пускателя

Прежде чем рассматривать элементы магнитного пускателя необходимо дать ему определение. Согласно МЭС 441-14-38 пускатель — это комбинация всех коммутационных устройств, необходимых для пуска и остановки двигателя с защитой от перегрузок.

  1. Корпуса,
  2. Кнопочного поста,
  3. Контактора КМЭ (электромагнитного реле),
  4. Теплового реле.

Корпус магнитного пускателя обеспечивает защиту IP65. Для этого используются сальники, которые поставляются в комплекте. На разъёме оболочки и в кнопках есть специальный уплотнитель, не позволяющий влаге и пыли проникать внутрь прибора.

Корпуса пускателей КМЭ IP65 на токи до 32 А выполнены из пластика, на токи от 40 до 95 А — из железа.

Тепловое реле установлено непосредственно на контактор.

Как работает пускатель

Нажатие зелёной кнопки «Пуск» замыкает контактную группу и включает электромагнитный контактор. Это происходит почти мгновенно. После кнопку можно отпустить. Дальше работу электромагнитного контактора обеспечивает встроенный нормально открытый контакт. Через него происходит «самоподхват» цепи питания катушки управления контактором. Также в его цепи питания задействовано тепловое реле своими дополнительными клеммами. В рабочем состоянии ток проходит через силовой контакт магнитного контактора, далее — через тепловое реле перегрузки и поступает на нагрузку через кабель. При нажатии кнопки «Стоп» толкатель нажимает на кнопку «остановка» теплового реле, которая прерывает питание.

Таким образом, исполнительным механизмом пускателей для включения и отключения нагрузки служит контактор. Тепловое реле предназначено для защиты двигателя от перегрузок и неполнофазных режимов работ.

За защиту от перегрузок отвечает биметалическая пластина. Как видно из названия, она состоит из двух металлов с разным тепловым расширением. При нагревании этот элемент изгибается в сторону металла с меньшим тепловым расширением. На этом эффекте и основана защита. При определённом изгибе пластина размыкает контакты теплового реле. Поскольку катушка магнитного пускателя запитана через эти контакты, при их размыкании происходит отключение контактора. Тепловое реле имеет два контакта: нормально закрытый и нормально открытый. Первый используется при подключении катушки, второй подаёт сигнал о срабатывании теплового реле.

В тепловом реле есть два режима работы:

  • Автоматический. После остывания тепловое реле включает контактор без участия человека.
  • Ручной. Оператор должен устранить причину срабатывания и вручную включить реле.

Тепловое реле срабатывает при повышении тока на любой из фаз свыше нормы. Когда пропадает одна из фаз, для работы двигателя необходимо пропорционально увеличить ток на оставшихся. Увеличение приводит к срабатыванию теплового реле по перегрузке.

В ассортименте EKF представлены модели контакторов с опцией индикации включения. Индикатор зажигается при подаче напряжения на катушку управления и гаснет при его снятии. Это удобно, когда исполнительный механизм находится не в прямой видимости и слышимости от самого пускателя.

Область применения

Магнитные пускатели используют там, где нужно включить/отключить двигатель и защитить его от перегрузки. Самые распространённые сферы применения — сельское хозяйство, промышленность, вспомогательное обеспечение инфраструктурных объектов, частные дома. Чаще всего пускатели используют, чтобы включить/отключить вентиляцию, запустить насос, открыть/закрыть двери и ворота, управлять малыми конвейерами.

Электрические схемы

Магнитные пускатели КМЭ в корпусе IP65 9-95А EKF PROxima производятся с управляющим напряжением 400 В и 230 В переменного тока 50 Гц. Электрические схемы этих магнитных пускателей разные.

Если пускатель с управляющим напряжением 400 В можно интегрировать в трёхпроводную систему питания двигателя, то для инсталляции устройства с управляющим напряжением 230 В необходима четырёхпроводная система с нейтралью. При этом нейтральный провод при выключении контактора не разрывается.

Как видно из электрической схемы, на тепловом реле остаётся не задействован один нормально открытый дополнительный контакт. Он обозначен 97-98. Этот контакт может быть использован для дистанционной подачи сигнала об аварийном отключении устройства, которым управляет пускатель.

Схемы передачи электричества магнитными пускателями собраны для ручного управления, но это не отменяет возможности и дистанционного управления. Для организации универсального — дистанционного и ручного управления подключением двух кнопок импульсного действия необходимо:

  1. К клеммам теплового реле 96 и катушки управления контактором А2 с помощью проводников подключить дистанционную кнопку управления на замыкание с контактом 1NO. Она будет дублировать кнопку «Пуск».
  2. В разрез линии питания контактора у клеммы 95 теплового реле необходимо установить кнопку на размыкание 1NC. Она будет дублировать кнопку «Стоп».

Таким образом, магнитные пускатели EKF могут применяться как для ручного, так и для дистанционного пуска устройств, имеют функцию защиты двигателя по перегрузке, обратную связь по аварийной остановке магнитного пускателя. Складская номенклатура устройств начинается с номинальных токов 9 А и заканчивается токами на 95 А.

В 2017 году в EKF появился собственный сборочный участок, и для заказа стали доступны пускатели на номинальные токи от 0,4 до 8 А. В их составе тепловые реле на малые токи и контакторы на 9 А.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий