Электромагнитный пускатель 380в: устройство, правила подбора + рекомендации по подключению

Содержание
  1. Чем отличается контактор от пускателя?
  2. Отличия реле от контактора
  3. Составные части аппарата
  4. Схема работы
  5. Для чего нужен магнитный пускатель.
  6. Принцип коммутации
  7. Параметры пусковых устройств
  8. Необходимое соответствие параметров
  9. Народный способ выбора
  10. Расчёт по параметрам двигателя
  11. Характеристики и виды пускателей по характеристикам
  12. Величина (условный габарит) пускателя (контактора)
  13. Количество контактов (полюсов)
  14. Напряжение электромагнитной катушки контакторов
  15. Как заменить катушку контактора?
  16. Критерии выбора
  17. Напряжение (номинальное) в коммутируемой цепи
  18. Номинальная величина тока основных контактов
  19. Износостойкость коммутационная
  20. Износостойкость механическая
  21. Количество полюсов
  22. Напряжение катушки (номинальное)
  23. Количество вспомогательных контактов и их параметры
  24. Возможность реверса
  25. Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети
  26. Подключение электрического двигателя через магнитный пускатель

Чем отличается контактор от пускателя?

На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.

Пускатель может содержать два или три контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.

Хотя, такую схему нельзя назвать “плавной”, для плавного пуска существуют специальные устройства.

Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.

Официально отличия контактора от пускателя прописаны в ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (МЭК 60947-4-1:2009) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 4. Контакторы и пускатели. Раздел 1. Электромеханические контакторы и пускатели.

Из этого ГОСТ можно сделать вывод, что автомат защиты двигателя, схема звезда-треугольник, софтстартер и преобразователь частоты – это тоже пускатели!

Ещё определения контакторов и пускателей даны в ГОСТ 17703-72 “Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия” и ГОСТ Р 500030.4.4-2012 “Аппаратура распределения и управления низковольтная”.

Отличия реле от контактора

Реле от контактора отличаются лишь конструкцией и назначением, и разница иногда между ними слабо различима.

Как правило,

  • Реле не имеет дугогасительных камер.
  • Реле заключено в герметичный корпус.
  • Реле рассчитано на слабый ток и чисто активную нагрузку.
  • Реле имеет переключающие контакты, а значит нормально разомкнутые и замкнутые.
  • Реле не рассчитано на подключение реактивной трехфазной нагрузки.
  • Реле может иметь от 1 до 6 равнозначных контактов, а контактор обязательно имеет 3 силовых и (как опция) 1-2 слаботочных контакта.
  • Реле не имеет дополнительных функций и контактов, а контактор может быть дополнен приставками различной установки и назначения.
  • Реле устанавливается на панель, и легко может быть заменено лишь с помощью рук. Для того, чтобы заменить контактор, нужно обесточивать оборудование и использовать отвертку.

Составные части аппарата

Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:

Конструкция аппарата ПМЕ

  1. Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
  2. Контактные мостики.
  3. Контактные пластины.
  4. Пластмассовая траверса.
  5. Якорь.
  6. Обмотка.
  7. Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
  8. Дополнительные контакты.

Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение «10»).

ПАЕ-311

Схема работы

Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.

Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения.

Для чего нужен магнитный пускатель.

Для начала давайте разберем, что же такое магнитный пускатель. Итак, магнитный пускатель это электромеханическое устройство, которое представляет собой блок контактов и электромагнитную катушку в корпусе. Контакты в нормальном состоянии разомкнуты. С помощью катушки контакты замыкаются. Происходит это следующим образом: на контакты катушки подается напряжение, при этом сердечник, закрепленный на подвижной части блока контактов, находящийся внутри катушки, под действием электродвижущей силы сдвигается, контакты замыкаются. После снятия напряжения, сердечник вместе с блоком контактов по действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, блок контактов размыкается. Также, на блоке контактов, как правило, есть дополнительные нормально разомкнутые или нормально замкнутые контакты. Они могут быть использованы для расширения возможностей по управлению подключенными к магнитному пускателю устройствами. Например, подключение кнопок дистанционного управления или сигнальной арматуры. Для еще большего расширения возможностей на магнитный пускатель можно установить дополнительный блок контактов.

Итак, где же мы можем увидеть всю эту красоту? Как правило, магнитные пускатели применяют для коммутации электроустановок различной мощности. В основном, это подключение и управление электродвигателями, нагревательными элементами. Также, очень часто с помощью магнитных пускателей производят коммутацию сетей освещения.

Различаются магнитные пускатели по напряжению питания магнитной катушки. Оно может быть 24, 36, 42, 110, 220, 380 вольт переменного тока. Выпускают магнитные пускатели также с питанием катушки постоянным током. Такие магнитные пускатели подключаются в цепь переменного тока через выпрямитель.

По максимально возможному току главной цепи пускатели делятся на категории:

  • — пускатели нулевой величины — ток до 6,3 А;
  • — пускатели первой величины — ток до 10 А;
  • — пускатели второй величины — ток до 25А;
  • — пускатели третьей величины — ток до 40 А;
  • — пускатели четвертой величины — ток до 63 А;
  • — пускатели пятой величины — ток до 100 А;
  • — пускатели шестой величины — ток до 160 А.

Если через пускатель подключается электродвигатель, то для дополнительной защиты электродвигателя от перегрузок к пускателю может быть подключено тепловое реле.

Принцип коммутации

Замыкание контактов силовой цепи осуществляется контактором – аппаратом, в котором сцеплённая с якорем электромагнитного реле группа контактных пластин замыкается на неподвижные контакты, соединённые с входными и выходными клеммами подключения питающего напряжения сети и линий нагрузки.

Таким образом, с помощью малых токов в катушке электромагнитного реле и слаботочных сигналов управления удаётся коммутировать сильноточные цепи больших нагрузок. Небольшой ток и малое напряжение сигнальной цепи делает работу оператора намного безопаснее, а для автоматических систем контроля и управления даёт широкий простор их применения, благодаря внедрению в процесс компьютеризированных алгоритмов.

Параметры пусковых устройств

Для разнообразного предназначения выпускаются такие серии магнитных пускателей: ПА, ПМ, ПМА, ПМЕ, ПМЛ. Исходя из параметров нагрузки, выбор и применение данных устройств происходит по соответствию.

Магнитный пускатель серии ПМЛ

1.Величине электромагнитного пускателя – условный термин, характеризирующий допустимые продолжительные токи контактов главной силовой цепи. На данный момент имеются такие числовые обозначения величин и соответствующие им номинальные токи при напряжении 380В в рабочем режиме АС-3:

2.Режиму работы пускового устройства, определяющему характер коммутируемой нагрузки:

  1. АС-1, нагрузка только активная, или мало индуктивная;
  2. АС-3, запуск электродвигателя и его отключение при вращении;
  3. АС-4, тяжёлый запуск двигателя, отключение его на низких оборотах и при неподвижном роторе, торможение противотоком.

Величины магнитного пускателя и категории их применения

3.Рабочему (коммутационному) напряжению катушки реле, которое бывает таких значений:

  • Переменное: 24; 36; 42; 110; 220; 380 В.
  • Постоянное: 24В.

4.Количеству дополнительных контактов, имеющих такое обозначение латинскими буквами и кириллицей:

  1. Нормально разомкнутые (NO), (НО);
  2. Нормально замкнутые (NC), (НЗ).

Также существуют специальные, защёлкивающиеся на корпус пускателя приставки, дополнительно добавляющие несколько сигнальных контактов.

Магнитный пускатель серии ПМЛ с защелкивающейся приставкой

  • IP00 — открытые, устанавливаются в обогреваемых помещениях в закрытых электрощитах защищённых от попадания посторонних предметов, воды и пыли;
  • IP40 – изготовляются в корпусе, применяются внутри не обогреваемых помещений, где имеется малое количество пыли в воздухе и исключено попадание воды на прибор;
  • IP54 – выпускаются в корпусе, применение внутреннее и наружное в местах, защищённых от воздействия атмосферных осадков и прямой солнечной радиации.

6.Наличию теплового реле, обеспечивающего защиту подключённых цепей от продолжительных перегрузок.

7. Наличию реверса, конструктивно исполненного путём объединения в одном корпусе двух электромагнитных реле, имеющих по три контактных группы, с механической или электрической блокировкой одновременного их включения.

8.Классу износостойкости, означающему возможное количество надёжных коммутаций.

9.Дополнительным элементам управления.

Необходимое соответствие параметров

Поскольку правильный выбор электромагнитного пускателя является залогом успешной и бесперебойной работы подключаемых электроустановок, необходимо соответствие вышеописанным параметрам характеристик коммутируемой цепи, напряжения управления, схемы включения, типа окружающей среды. Важнейшим правилом является требование, чтобы ток нагрузки не превышал допустимого тока контактов.

Для подключения активной нагрузки (без двигателей) определённой мощности Р, силу протекающего тока I определяют из упрощённой формулы:

где U – напряжение сети, 380 (В).

Соответственно полученному значению выбирают пусковое устройство с номинальным током не меньше расчётного ниже по таблице.

Таблица выбора магнитного пускателя

Народный способ выбора

Для подключения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором также существует «народная» формула, согласно которой номинальный ток Iном двигателя принимается равным удвоенному значению мощности в киловаттах, то есть, если

Р=3,7кВт, то Iном= 3,7*2 =7,4А.

Исходя из этого значения делают выбор контактора магнитного пускателя, чтобы его номинальный рабочий ток был не меньше данного значения. В таких расчётах подразумевается, что контакторы с подходящим номинальным значением нагрузки способны выдерживать запуск электродвигателей, имеющих многократное превышение пусковых токов Iп над рабочим номинальным Iном, поэтому расчёт пусковых токов не производится. Для данного подключения подходит пускатель с номинальным током 10 А.

Расчёт по параметрам двигателя

Для более точного выбора пускового устройства, расчёт начинают с изучения паспорта подключаемого электроприбора и применяют такие формулы, исходя из потребляемой мощности:

где P- мощность нагрузки (Вт), cosφ – коэффициент мощности, а η – коэффициент полезного действия электродвигателя (%), U-напряжение сети 380 (В), √3-3-х фазное напряжение.

где k – кратность пускового тока.

Ударный пусковой ток — это полный ток короткого замыкания. который состоит из трех составляющих и определяется по формуле :

Допустим, двигатель имеет: мощность 3,7 кВт = 3700 Вт; η = 87% =0,87; cosφ = 0,88; k = 7,5.

Iном=3700/(380*0,87*0,88*√3) = 7,34 А.

Определяем стартовые нагрузки:

Iпуск = 7,5*7,34 = 55,05 А.

Нужно учитывать, что в паспорте указывается номинальный ток In магнитного пускателя. В режиме работы АС-3 данный прибор обеспечивает запуск при шестикратном превышении его номинального тока. Imax=6* In.

Проверяем, подходит ли пусковое устройство с In = 10А, выбранное по народному методу, где максимальный ток контактора должен быть больше пускового тока электродвигателя Imax> Iпуск.

Imax = 6*10 = 60А > 55,05 А = Iпуск.

Также определяем ударный пусковой ток (амплитудное значение):

i= 1,3*55,05*√2=101,2 А.

Как видим, условие выбора соблюдается, народный метод себя оправдал.

Также подбор по мощности можно осуществлять по таблицам(см. выше) из справочников, где указано значение её значение в киловаттах и соответствующий ему номинал контактора.

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Перед тем, как выбрать контактор, нужно определиться с нагрузкой, и выбор делать исходя прежде всего мощности нагрузки. Параметры контакторов можно уточнить на сайтах производителей или у торгующих организаций, а здесь мы приведем и рассмотрим самые важные. Основные параметры (ток, мощность нагрузки) обычно указывают на корпусе пускателя.

Величина (условный габарит) пускателя (контактора)

Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:

  • нулевая величина – на максимальный ток до 6 А (через каждый рабочий контакт)
  • первая – на максимальный ток до 9 – 18 А (в зависимости от исполнения контактов)
  • пускатель 2 величины – до 25 – 32 А
  • пускатель 3 величины – до 40 – 50 А
  • пускатель 4 величины – до 65 – 95 А
  • пускатель 5 величины – до 100 – 160 А
  • шестая величина – от 160 А и выше

Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).

  • 1 – до 2,2 – 7,5 кВт
  • 2 – до 11 – 15 кВт
  • 3 – до 18 – 22 кВт
  • 4 – до 30 – 45 кВт

Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или “самопитания”, чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки. Подробнее – в статье про пневматические реле выдержки времени.

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Катушки контакторов

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) – катушки на 380 В.

Как заменить катушку контактора?

Иногда в наличии нет контактора с катушкой нужного напряжения, можно не покупать целиком нужный контактор. У многих производителей в продаже имеются катушки под разные напряжения и величины контакторов.

В частности, это относится к IEK, КЕАЗ. Иностранные производители, как правило, делают контакторы неразборными, и отдельно катушки к ним не продают.

Стоит сказать, что катушки контакторов на нужные напряжения должны быть в ремонтных комплектах, поскольку это можно считать расходным материалом. Основные неисправности катушек – обрыв обмотки и деформация корпуса.

Чтобы увеличить срок службы катушек контакторов или электромагнитов, которые находятся продолжительное время во включенном состоянии, допустимо эксплуатировать их на напряжении 85-90 % от номинала.

Критерии выбора

Во время выбора пускателя следует руководствоваться его базовыми техническими характеристиками, а также некоторыми конструктивными особенностями, которые и рассмотрим ниже.

Напряжение (номинальное) в коммутируемой цепи

Подавляющее большинство магнитных пусковых устройств используется для запуска асинхронных электродвигателей, имеющих коротко замкнутый ротор и рассчитанных на внутризаводское напряжение 220 В/380 В. В случае, если используются электромоторы под вольтаж 380 В/660 В (что бывает значительно реже), то и пускатель надо выбирать соответствующий им по напряжению.

Для управления электродвигателями с возможностью реверса следует приобретать специальные реверсивные пусковые устройства.

Номинальная величина тока основных контактов

Соотношение величин тока коммутационного устройства и тока подключаемой нагрузки – один из важнейших параметров при выборе пускателя. Для ПУ, производство которых ведется в соответствии с ГОСТами, применяется условное деление на классы.

Для того, чтобы произвести выбор устройства по этому параметру, можно воспользоваться следующей таблицей:

Характеристики ПМЛ

Износостойкость коммутационная

Ее величина равна гарантированному количеству срабатываний, заявленному фирмой-изготовителем. Все пусковые устройства в данном случае делятся на 3 класса износостойкости: А, Б, В. Первый из них – самый высокий. Он гарантирует, что пускатель выдержит не менее 1,5 млн циклов. Классу Б соответствует величина от 630.000 до 1,5 млн циклов. Класс В – самый низкий. Приборы, отнесенные к нему, выдерживают от 100.000 до 500.000 рабочих циклов.

Износостойкость механическая

Это не менее важная характеристика, которая показывает количество возможно допустимых включений/выключений аппарата без выхода из строя (при этом, все манипуляции в данном случае выполняются без нагрузки, а чисто механически). Величина этого параметра, в отличие от срабатывания под напряжением, значительно больше. В зависимости от типа ПУ она может составлять от 3 млн циклов до 20 млн циклов.

Количество полюсов

Для питания трехфазных электромоторов в большинстве случаев используются трехполюсные магнитные пускатели. Но, иногда возникают ситуации (например, когда источником нагрузки являются электронагревательные системы либо сети освещения), когда лучшим вариантом будет выбор многополюсного пускателя (среди таких устройств зарубежного производства встречаются аппараты с восемью и более полюсами).

Количество полюсов

Напряжение катушки (номинальное)

Большая часть пускателей, используемых при управлении электрооборудованием, имеют установленные в них катушки, рассчитанные на тоже напряжение, что и питающая сеть. При этом, иногда может возникнуть потребность в пускателе, имеющим катушку с напряжением, отличным от сетевого (к примеру, при обустройстве автоматических цепей). Производимые в настоящее время ПУ позволяют выбрать катушку под любое стандартное напряжение (9, 12,24,36…380 вольт, а некоторые и под более высокое).

Количество вспомогательных контактов и их параметры

Кроме главных контактов, служащих для коммутации основных электрических цепей, большинство магнитных пускателей также имеет и дополнительные (вспомогательные), срабатывание которых происходит одновременно со срабатыванием главных. Основное их предназначение – подключение сигнальных устройств, цепей блокировки, управления и других. Все эти дополнительные контакты делятся на два типа – нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Первые замкнуты при выключенной главной катушке, и наоборот, а вторые синхронны с ней.

Возможность реверса

Для управления реверсивными электромоторами следует выбирать реверсивные ПУ, внутри которых находятся два отдельных пускателя, подсоединенных друг к другу.

Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети

Всем электрикам известно, что трехфазные электродвигатели работают эффективнее, чем однофазные на 220 вольт. Поэтому если в вашем гараже проведена подводка питающего кабеля на три фазы, то оптимальный вариант – установить любой станок с мотором на 380 вольт. Это не только эффективно в плане экономичности работы, но и в плане стабильности. При этом нет необходимости добавлять в схему подключения какие-то пусковые устройства, потому что магнитное поле будет образовываться в обмотках статора сразу же после пуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня встречается часто на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно провести подключение трехфазного электродвигателя к трехфазной сети?

Подключение электрического двигателя через магнитный пускатель

В принципе, схема подключения 3 фазного двигателя через магнитный пускатель практически точно такая же, как и через автомат. Просто в нее добавляется блок включения и выключения с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Одна из фаз подключения к электродвигателю проходит через кнопку «Пуск» (она нормально замкнутая). То есть, при ее нажатии смыкаются контакты, и ток начинает поступать на электродвигатель. Но тут есть один момент. Если отпустить Пуск, то контакты разомкнуться, и ток поступать не будет по назначению. Поэтому в магнитном пускателе есть еще один дополнительный контактный разъем, который называется контактом самоподхвата. По сути, это блокировочный элемент. Он необходим для того чтобы при отжатой кнопке «Пуск» цепь подачи электроэнергии на электродвигатель не прерывалась. То есть, разъединить ее можно было бы только кнопкой «Стоп».

Иногда после долгой эксплуатации схемы подключения трехфазного электродвигателя кнопка «пуск» перестает работать. Основная причина – подгорели контакты кнопки, ведь при пуске двигателя появляется пусковая нагрузка с большой силой тока. Решить эту проблему можно очень просто – почистить контакты.

Источники

  • https://SamElectric.ru/spravka/vybor-puskatelya-kontaktora.html
  • https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-magnitnyj-puskatel.html
  • https://electricremont.ru/dlya-chego-nuzhen-magnitnyj-puskatel.html
  • https://Web-electric.ru/pravila-vybora-magnitnogo-puskatelya
  • https://electricremont.ru/puskatel-dlya-elektrodvigatelya-380-volt.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: