Контакторы и магнитные пускатели: есть ли разница и для чего они нужны

Содержание
  1. Введение
  2. Как устроен и для чего нужен пускатель?
  3. Разница между прямым и реверсивным пускателями
  4. Технические характеристики и маркировка
  5. Специфические виды пускателей и схемы их работы
  6. Тиристорные пускатели и схема их включения
  7. Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В
  8. Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле
  9. Формирование АВР на пускателях
  10. Отличие магнитного пускателя от контактора
  11. Габариты, конструктивные особенности и защищенность
  12. Производственный фактор
  13. Назначение устройств
  14. Устройство и назначение прибора
  15. Назначение магнитного пускателя
  16. Конструкция и функционирование прибора
  17. Конструкция магнитного пускателя
  18. Секторы с обозначениями
  19. Контактная приставка
  20. Контактные группы пускателей
  21. Кнопка остановки
  22. Кнопка запуска
  23. Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В
  24. Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети
  25. Схема с кнопками «пуск» и «стоп»
  26. Подключение асинхронного двигателя на 380 В через пускатель с катушкой на 220 В
  27. Преимущества реализации такой схемы подключения
  28. Схема МП
  29. Принципиальная схема подключения МП
  30. Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с МП
  31. Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме МП
  32. Схема КМ
  33. Принципиальная схема подключения КМ
  34. Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с КМ
  35. Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме КМ
  36. Реверсивная схема включения электродвигателя
  37. Работа схемы
  38. Запуск вперед
  39. Останов двигателя из положения ВПЕРЕД
  40. Реверс двигателя
  41. Остановка двигателя из положения НАЗАД
  42. Защита от перегрузок
  43. Как подключается реверсивный пускатель
  44. Как происходит включение
  45. Как происходит переключение
  46. Виды электромагнитных пускателей
  47. Электропускатели с термореле
  48. Необходимые действия при эксплуатации контакторов и магнитных пускателей
  49. Выход из строя управляющей катушки
  50. Сгорание главных контактов
  51. Дополнительные сведения

Введение

В начале данной статьи хотелось бы сразу определиться в чем заключается разница между контактором и магнитным пускателем, так как данный вопрос зачастую ставит в тупик даже самых опытных специалистов-электриков, при этом многие полагают, что разница между ними заключается в их конструкции, габаритных размерах или величине коммутируемого (номинального) тока, однако это не так. Поможет разобраться нам с этим вопросом ГОСТ 30011.4.1-96 в котором приведены следующие определения:

Контактор — это коммутационный аппарат с единственным положением покоя, оперируемый не вручную, способный включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе при рабочих перегрузках.

Пускатель — это комбинация всех коммутационных устройств, необходимых для пуска и остановки двигателя, с защитой от перегрузок.

Как следует из определений выше, контактор — это устройство предназначенное для коммутирования (включения/отключения) каких либо нагрузок, т.е. любых нагрузок, в то время как пускатели — это комплекс устройств предназначенный для управления конкретно электродвигателем, а так же обеспечивающий его защиту от перегрузок, при этом сами контакторы входят в состав пускателей:

Как видно на картинке выше в состав пускателя входят: контактор — для включения и отключения электродвигателя, тепловое реле — для защиты электродвигателя от перегрузок, кнопки — для управления контактором, все перечисленные устройства помещаются в общий корпус.

Так же согласно того же ГОСТ 30011.4.1-96 пускатели бывают следующих видов:

Пускатель прямого действия — Пускатель, одноступенчато подающий сетевое напряжение на выводы двигателя.
Реверсивный пускатель — Пускатель, предназначенный для изменения направления вращения двигателя путем переключения его питающих соединений без обязательной остановки двигателя.
Пускатель с двумя направлениями вращения — Пускатель, предназначенный для изменения направления вращения двигателя путем переключения его питающих соединений только во время остановки двигателя.

Таким образом пускатель прямого действия предназначен для запуска, остановки и защиты электродвигателя, в то время как реверсивный пускатель помимо всего вышеперечисленного позволяет менять направление вращения двигателя.

Как видно на картинке выше в состав реверсивного магнитного пускателя входят два контактора переключение между ними меняет порядок чередования фаз что приводит к изменению направления вращения электродвигателя. (Подробнее об изменении направления вращения электродвигателя и схеме работы реверсивного пускателя смотрите здесь.)

Существуют так же так называемые модульные контакторы — это компактные контакторы предназначенные для установки на DIN рейку, в остальном их устройство и принцип работы такой же как и у обычных контакторов.

Как устроен и для чего нужен пускатель?

Как можно логически определить из названия, это устройство предназначено для пуска электродвигателей различных приводных механизмов и техники. Это специфическое оборудование, которое необходимо для коммутации силовых целей с большими нагрузками, как на постоянном, так и на переменном токе. Пускатель обладает более широким функционалом, нежели базовый контактор и кроме обеспечения частых пусков и остановок, может выступать в роли защитного барьера при перегрузках. Кроме этого, реверсивный и нереверсивный пускатели, например, серии ПМЛ, нашел свое применение при организации дистанционных схем управления, пуска насосных, вентиляционных, крановых агрегатов, кондиционеров и т.д.

Любой магнитный пускатель состоит из следующих основных частей:

  • Электромагнитная часть. Она состоит из катушки и разъединенных магнитопроводов – неподвижного сердечника и подвижного якоря,
  • Блок главных контактов. Они нужны для замыкания/размыкания силовых мощных нагрузок. С учетом параметров пускателя, он может иметь до 5 пар контактов. Одна их половина расположена на траверсе якоря, а другая – на верхней части корпуса,
  • Блокирующие контакты. Они используются при коммутации управляющих цепей схемы, например, когда включение/остановка происходит пусковыми кнопками. Происходит блокировка основных контактов, а значит, устраняется необходимость удерживания кнопки управления,
  • Возвратный механизм. По сути, это просто пружина, которая при размыкании контактов возвращает якорь в исходное положение, обеспечивая необходимый зазор между парами.

Разница между прямым и реверсивным пускателями

Главное отличие нереверсивного и реверсивного пусковых устройств, состоит в схеме подключения. Также меняется комплектация. Контактор прямого типа является одиночным, тогда как реверсивный – блочным, состоящим из двух прямых, объединенных в одном корпусе. Визуальные отличия этих двух реле можно видеть на сравнении моделей ПМЛ-1100 (слева) и ПМЛ-1500 (справа):

При этом, должно соблюдаться одно крайне важное условие: реверсивное соединение пускателей должно полностью исключать возможность их одновременного срабатывания. Это неизбежно приведет к возникновению явления короткого замыкания.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя электродвигателей делится на два основных вида:

  1. Подключение к сети с напряжением 220 В,
  2. Запуск контактора на 380 В.

Далее рассмотрим подробнее каждый из вариантов, опираясь на уже упомянутые модели контакторов ПМЛ серии 1500.

Технические характеристики и маркировка

Несмотря на то, что принцип работы всех магнитных пускателей одинаков, отдельные виды этого устройства, имеют ряд технических различий. Для идентификации конструктивных особенностей и рабочих характеристик существует система условных обозначений данных изделий. Для примера можно взять конкретную маркировку ПМ.

ПМ12-025 2 4 1 УХЛ 2 Б

ПМ12 – серия изделия. Все изделия этой серии имеют одинаковую конструкцию корпуса и исполнительного устройства. Габариты корпуса могут отличаться в зависимости от величины токовой нагрузки. Чем мощнее пусковое устройство, тем больше его размеры.

ПМ12-025 _ _ _ УХЛ _ _ (первые три цифры), 025 – номинальная нагрузка на силовых контактах – до 25 Ампер. ПМ с такой токовой характеристикой классифицируется, как магнитный пускатель 2 величины. ПМ12 в зависимости от величины могут обеспечивать работу электрических двигателей, токовый диапазон которых находится в пределах от 10 до 250 Ампер.

Таблица соответствия маркировки рабочей токовой нагрузке ПМ

ПМ12 ___ 2 _ _ УХЛ _ _ (четвертая цифра), 2 пускатель нереверсивный, снабжен тепловым реле для защиты электродвигателя от длительных токовых перегрузок при обрыве одной фазы, а также в случае заклинивания привода или приводного механизма. Назначение пускателей и наличие тепловой защиты определяется следующей системой маркировки:

ПМ12 ___ _ 5 _ УХЛ _ _ (пятая цифра), 5 степень защиты IР20, открытого исполнения, без оболочки. Исключает попадание внутрь устройства посторонних механических предметов и случайное соприкосновение человека с действующими и токоведущими частями. Магнитный пускатель, выполненный с данной степенью защиты не защищен от попадания в него воды или другой жидкости, поэтому, как правило, размещаются в закрывающихся электрических щитах на дин рейках. Основная масса электрических приборов, которые находят наиболее широкое применение, обладает степенью защиты IP20.

ПМ12 ___ _ _ 1 УХЛ _ _ (шестая цифра) исполнение по количеству блок-контактов, 1 – 2 нормально открытых (разомкнутых) и 2 нормально закрытых (замкнутых).

Маркировка на магнитном пускателе ПМ12

ПМ12 ___ _ _ _ УХЛ 2 _ (УХЛ) исполнение электроаппаратуры для умеренно-холодного климата, УХЛ 2 – предназначения для работы в помещениях без отопления или под навесом.

ПМ12 ___ _ _ _ УХЛ _ Б (Б) характеристика исполнения по износостойкости. А – 320 тыс. циклов, Б – 100 тыс. циклов, В – 30 тыс. циклов.

Для удобства среднестатистического потребителя производитель зачастую в маркировке, установленной требованиями стандартизации, дополнительно указывает номинальные токовые характеристики пускателя, вид тока, а также рабочее напряжение магнитной катушки. Ниже выделенным текстом указана нагрузочная характеристика – 25А, напряжение – 380В и переменный ток – АС.

ПМ12-025 2 4 1-25А-380АС-УХЛ2-Б

Переменный ток обозначается символом AC, постоянный – DC. Втягивающие катушки пускателей ПМ12, в большинстве случаев рассчитаны для работы на переменном токе с напряжением 24В, 220В или 380В.

Специфические виды пускателей и схемы их работы

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

Тиристорные пускатели и схема их включения

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

В цепи задействованы следующие элементы:

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

Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В

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

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

Пускатель 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.

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:

Формирование АВР на пускателях

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

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

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

Отличие магнитного пускателя от контактора

Часто при подборе коммутационного устройства возникает путаница между магнитными пускателями (МП) и контакторами. Эти устройства, несмотря на свою схожесть во многих характеристиках, все же разные понятия. Магнитный пускатель объединяет в себе ряд приборов, они соединены в одном управляющем узле.

В МП может быть включено несколько контакторов, плюс защитные устройства, специальные приставки, управляющие элементы. Все это заключено в корпус, имеющий какую-то степень влаго- и пылезащиты. С помощью этих устройств в основном управляют работой асинхронных двигателей.

Предельное напряжение, с которым работает магнитный пускатель, зависит от электромагнитной катушки индуктивности. Бывают МП небольших номиналов — 12, 24, 110 В, но наиболее часто применяют на 220 и 380 В

Контактор — моноблочный прибор с набором функций, предусмотренных конкретной конструкцией. Тогда как пускатели применяют в схемах достаточно сложных, контакторы в основном присутствуют в простых схемах.

Габариты, конструктивные особенности и защищенность

Контактор может иметь до пяти полюсов. Благодаря присутствию дугогасительных камер, контакторные устройства отличаются большими размерами и значительной массой. Часто «начинка» изделия даже не помещается в корпус, чтобы не создавать дополнительное утяжеление. Однако эта «оголенность» представляет опасность для окружающих. Отсутствие корпуса также означает невозможность защититься от попадания жидкости, что накладывает ограничения на то, куда можно ставить контактор. Его помещают в специальный щиток или электрический шкаф.

Пускатели обычно являются более компактными устройствами. «Начинку» размещают в пластмассовом корпусе, что обеспечивает защиту от влаги и безопасность для пользователей и сторонних лиц. Благодаря этому, устройство можно устанавливать даже на открытом воздухе. Но у аппарата нет дугогасительной камеры, это ограничивает возможности его эксплуатации. В высокомощных электроцепях и там, где имеется большое число коммутаций, использовать пускатель не рекомендуется.

Производственный фактор

Еще одним отличием пускателя от контактора является то, что в слаботочных исполнениях изготавливаются только первые. Данная особенность – одно из обстоятельств, обеспечивающих популярность пускателей и их широкую представленность на рынке этого класса приборов. Контакторы в слаботочных цепях устанавливать не следует.

Назначение устройств

Хотя пускатели и относятся к устройствам широкого профиля, подходящим для эксплуатации во многих системах, их главной стезей являются трехфазные электродвигатели, функционирующие на переменном токе. Прибор не только запускает и отключает двигатель, но и предохраняет его от непреднамеренного запуска. Применять его можно в электросетях напряжением до 380 Вт.

В отношении контакторов можно сказать, что они могут выполнять коммутацию любых типов цепочек, но их конструктивные особенности требуют создания определенных условий. Предел напряжения будет составлять 660 В. Изделия подходят для применения в таких системах, как цепочки компенсации реактивной мощности. Используются они и для работы с электрическими двигателями и разными типами цепей, несущих высокую нагрузку.

Устройство и назначение прибора

Сравнив подключение МП и контактора, можно сделать заключение, что первое устройство отличается от второго тем, что его применяют для запуска электродвигателя. Можно даже сказать, что МП — тот же контактор, с помощью которого управляют электродвигателем.

Отличие это настолько условно, что в последнее время многие производители называют МП контакторами переменного тока, но с малыми габаритами. Да и постоянное усовершенствование контакторов сделало их универсальными, потому они стали многофункциональными.

Назначение магнитного пускателя

Встраивают МП и контакторы в силовые сети, транспортирующие ток с переменным или постоянным напряжением. Действие их базируется на электромагнитной индукции.

Устройство оснащено контактами сигнальными и теми, через которые питание подается. Первые названы вспомогательными, вторые — рабочими.

Стартовые кнопки, которыми оснащают схему, обеспечивают удобную эксплуатацию. Если нужно отключить нагрузку, достаточно задействовать клавишу «Стоп». При этом поступление напряжения на катушку пускателя закончится и цепь разорвется

МП дистанционно управляют электроустановками, в том числе и электродвигателями. Их роль, как защиты, нулевая — только исчезает напряжение или хотя бы падает до предела ниже 50%, силовые контакты размыкаются.

После остановки оборудования, в схему которого вмонтирован контактор, оно никогда не включится самостоятельно. Для этого придется нажать клавишу «Пуск».

Для безопасности это очень важный момент, поскольку полностью исключены аварии, спровоцированные самопроизвольным включением электроустановки.

Пускатели, в схему которых включены тепловые реле, охраняют электродвигатель или другую установку от длительных перегрузок. Эти реле могут быть двухполюсными (ТРН) либо однополюсными (ТРП). Срабатывание наступает под воздействием тока перегрузки двигателя, протекающего по ним.

Конструкция и функционирование прибора

Для корректной работы МП необходимо придерживаться определенных правил монтажа, иметь понятие об основах релейной техники, грамотно выбрать схему питания оборудования.

Поскольку устройства предназначены для функционирования на протяжении небольшого временного промежутка, наиболее популярными являются МП с обычно разомкнутыми контактами. Наибольшим спросом пользуются МП серий ПМЕ, ПАЕ.

Первые встраивают в сигнальные цепи для электродвигателей мощностью 0,27 – 10 кВт. Вторые — мощностью 4 – 75 кВт. Рассчитаны они на напряжение 220, 380 В.

Вариантов исполнения четыре:

  • открытый;
  • защищенный;
  • пылеводозащищенный;
  • пылебрызгонепроницаемый.

Пускатели ПМЕ включают в свою конструкцию двухфазное реле ТРН. В пускателе серии ПАЕ количество встраиваемых реле зависит от величины.

Буквы обозначают тип устройства, следующие за ними цифры — от 1 до 6 —величину. Вторая цифра — исполнение. Единица указывает на нереверсивный МП без тепловой защиты, двойка — то же, но с тепловой защитой, три — реверсивный, не имеющий тепловой защиты, четыре — с тепловой защитой, реверсивный

При напряжении около 95% от номинального катушка пускателя способна обеспечить надежную работу.

Состоит МП из следующих основных узлов:

  • сердечника;
  • электромагнитной катушки;
  • якоря;
  • каркаса;
  • механических датчиков работы;
  • групп контакторов — центральной и дополнительной.

Также в конструкцию могут включать в качестве дополнительных элементов, защитное реле, электропредохранители, добавочный комплект клемм, пусковое устройство.

МП включает в свою конструкцию основание (1), контакты неподвижные (2), пружину (3), сердечник (4), дроссель (5), якорь (6), пружину (7), контактный мостик (8), пружину (9), дугогасительную камеру (10), нагревательный элемент (11)

По сути, это реле, но отключающее гораздо больший ток. Поскольку электромагниты у этого устройства довольно мощные, оно отличается большой скоростью срабатывания.

Электромагнит в виде катушки с большим числом витков рассчитан на напряжение 24 – 660 В. Которая размещена на сердечнике, большая мощность нужна для преодоления усилия пружины.

Последняя предназначена для быстрого рассоединения контактов, от скорости которого зависит величина электрической дуги. Чем быстрее произойдет размыкание, тем меньше дуга и в тем лучшем состоянии будут сами контакты.

Нормальное состояние, когда контакты разомкнуты. Пружина при этом удерживает в приподнятом состоянии верхний участок магнитопровода.

Когда на магнитный пускатель поступает питание, через катушку проходит ток и формирует электромагнитное поле. Оно привлекает мобильную часть магнитопровода посредством сжатия пружины. Контакты замыкаются, на нагрузку поступает питание, в результате, она включается в работу.

В случае отключения питания МП электромагнитное поле исчезает. Выпрямляясь, пружина делает толчок, и верхняя часть магнитопровода оказывается вверху. Как следствие, расходятся контакты, и пропадает питание на нагрузку.

Некоторые модели пускателей оснащены ограничителями перенапряжений, которые применяют в полупроводниковых управляющих системах.

Можно вручную проконтролировать работу системы путем нажатия на якорь с целью почувствовать силу сокращения пружины. Как раз усилие сокращения справляется с магнитным полем. При полном опускании якоря, контакты, отбрасываемые пружиной, отключаются

Питание катушки управления после подключения магнитного пускателя реализуется от переменного тока, но для этого устройства род тока не имеет значения.

Пускатели, как правило, оснащены двумя видами контактов: силовыми и блокировочными. Посредством первых подключается нагрузка, а вторые предохраняют от неправильных действий при подключении.

Силовых МП может быть 3 или 4 пары, все зависит от конструкции устройства. В каждой из пар есть как мобильные, так и неподвижные контакты, соединенные с клеммами, находящимися на корпусе, посредством металлических пластин.

Первые отличаются тем, что на нагрузку постоянно поступает питание. Вывод из рабочего состояния происходит только после срабатывания пускателя.

На контакторы с контактами нормально разомкнутыми подается питание исключительно во время работы пускателя.

Различают два вида контактов блокировки: нормально закрытые, нормально разомкнутые. Первого вида контакт имеет кнопка «Стоп», а нормально открытый — «Пуск»

Нормально замкнутые отличаются тем, что на нагрузку постоянно поступает питание, а отсоединение наступает исключительно после срабатывания пускателя. На контакторы с контактами нормально разомкнутыми подается питание исключительно во время работы пускателя.

Конструкция магнитного пускателя

Контакторы и магнитные пускатели

На картинке ниже изображены компоненты типичного пускателя. Стационарная нижняя часть при подключении катушки к сети питания образует электромагнитное поле, которое притягивает подвижный элемент. Присоединенные к якорю контакты замыкают рабочую цепь. Если обмотку обесточить, пружина вернет систему в исходное состояние.

Основные функциональные элементы пускателя

Сердечник электромагнита собирают из пластин в форме буквы «Ш». Большим количеством составных элементов блокируют паразитные токи (скин-эффект). Количество витков подбирают с учетом напряжения сети питания.

Секторы с обозначениями

Пояснительные надписи на корпусе разделены на три группы:

  1. общие сведения и область применения (АС1-4);
  2. информация о допустимых токах в цепях нагрузки (пересчет в кВт или обратный выполняют с учетом сетевого напряжения);
  3. графическое обозначение контактных групп (прерывистая линия обозначает синхронное переключение).

Каждую область можно изучить подробно. Для ознакомления с классификацией по категориям назначения руководствуются нормативами ГОСТ Р 50030.4.1.-2002. Обозначение АС1 свидетельствует о возможности подключения пускателя к нагревательным элементам, лампам накаливания и другим нагрузкам со слабо выраженными реактивными характеристиками. Если нужно обеспечить пуск мощного двигателя, выбирают модель категории AC3.

Контактная приставка

Эту часть монтируют на пускатель электромагнитный 220в для расширения базовых функций:

  • активации реверсивного режима двигателя;
  • управления дополнительной нагрузкой;
  • включения световой индикации.

Контактная приставка

 

К сведению. Типовой механизм приставки содержит две пары контактов. Жесткая фиксация блока в определенном месте обеспечена специальной формой выступов стыковочной площадки. При выборе подходящей модели следует учитывать соответствие пускателю, а также нормально замкнутое/разомкнутое состояние контактной группы.

Контактные группы пускателей

По действующим стандартам входные и выходные клеммы маркируют латинскими буквами L и T, соответственно. В действительности соблюдение очередности не имеет значения. Подключать парные контакты к источнику питания и нагрузке можно в любых комбинациях. В этом –главное отличие от реле, где создается постоянное соединение с одной из цепей источника питания.

 

Важно! Рекомендуется соблюдать стандартные нормативы, чтобы не усложнять поиск неисправностей в схеме и выполнение монтажных работ.

Отдельная контактная группа (13H0, 14H0) предназначена для функционирования схемы самостоятельного «подхвата». В этом режиме кнопочный пуск активизируется однократным нажатием без удержания.

Кнопка остановки

Схема управления любым пускателем организована с применением двух кнопок без фиксации включенного положения. «Стоп» обозначают красным цветом для повышения безопасности. В аварийной ситуации эта яркая идентификация ускоряет отсоединение источника питания.

Схема подключения пускателя

В исходном положении кнопки «Стоп» цепь замкнута. При нажатии – катушка индукции отсоединяется от источника тока. Электромагнитное поле исчезает. Пружина возвращает якорь в исходное состояние с одновременным размыканием основной контактной группы. Вторичное замыкание цепи на этом участке не имеет значения, так как общий разрыв обеспечен кнопкой «Пуск».

 

К сведению. Следует подчеркнуть компактность современных пускателей. Такие изделия приспособлены для монтажа на типовой din рейке.

Кнопка запуска

Этот элемент управления создают в черном (зеленом) цветовом исполнении. В исходном состоянии контакты разомкнуты. Нажатием активизируют формирование магнитного поля и передвижение основной контактной группы. «Самоподхват» обеспечивает функциональность рабочей цепи питания после возврата кнопки пусковой в начальное положение.

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.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

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).

Сюда можно подать питание для катушки

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.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

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 уличного освещения. 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

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

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.

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

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.

Схема подключения трехфазного двигателя через пускатель на 220 В

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

Преимущества реализации такой схемы подключения

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

Фактически, такая коммутация представляет собой релейную схему.

Схема МП

  • Силовые контакты МП
  • Катушка, возвратная пружина, дополнительные контакты МП
  • Кнопочный пост (кнопки пуск и стоп)

Принципиальная схема подключения МП

Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с МП

Как видно из рисунка 5 со схемой в состав МП входят и дополнительные блок контакты, которые бывают нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми они могут использоваться для управления подачи напряжения на катушку, а также для других действий. Например, включать (или выключать) схему сигнальной индикации, которая будет показывать режим работы МП в целом.

Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме МП

Фазное подключение (220 В; ноль — фаза)

На схеме (рис. 6) через перемычки мы берем напряжение, подаваемое на силовые контакты МП для дальнейшего его использования в управлении катушкой через кнопочный пост.

Данный кнопочный пост имеет две клавиши: «Пуск» (контакты которой нормально разомкнуты) и клавиши «Стоп» (контакты которой нормально замкнуты).

При нажатии кнопки «Пуск» питание попадает на катушку напрямую, при этом она срабатывает, притягивая якорь с траверсой, на котором расположены силовые контакты, цепи силовых контактов замыкаются.

А также замыкается дополнительный блок контакт, к которому подключена катушка.

На другой стороне дополнительного контакта подключен провод, который соединен с контактом кнопки «Стоп» (контакты которой нормально замкнуты).

После возвращения кнопки «Пуск» в исходное положение (нормально разомкнутая), через нее перестает подаваться напряжение на катушку, но оно (это же напряжение) начинает дублироваться через замкнутый дополнительный контакт и подключенный нему провод, который подключен к кнопке «Стоп».

И только после нажатия кнопки «Стоп» цепь с питающим напряжением на катушку МП разрывается и полностью обесточивает катушку. Вследствие чего пропадает её электромагнитное поле, якорь перестает удерживаться и под воздействием возвратной пружины размыкает силовые контакты, а также дополнительный (нормально разомкнутый) контакт.

Схема КМ

  • Силовые контакты МП
  • Катушка, возвратная пружина, дополнительные контакты МП
  • Кнопочный пост (кнопки пуск и стоп)

Принципиальная схема подключения КМ

Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с КМ

Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме КМ

Фазное подключение (220 В; ноль — фаза)

Принцип действия КМ и его катушки (на данной схеме рис. 10) аналогичный описанному выше. Одно из конструктивных отличий то, что дополнительный контакт расположен на траверсе в одном ряду с силовыми контактами.

Катушки – важно!

Обратите внимание, что напряжение катушек на схемах — 220 и 380 вольт. Это значит, что катушки должны быть подключены согласно их номинальному напряжению.

Фазное подключение (фаза, нейтраль — проще ноль) соответствует 220 В, линейное подключение (фаза, фаза) 380 В.

Есть также катушки на 12, 24, 36, 42, 110 вольт, поэтому, прежде чем подать напряжение на катушку, вы должны точно знать ее номинальное рабочее напряжение.

Наглядные электрические схемы подключения электродвигателя с использованием магнитного пускателя (либо малогабаритного контактора).

Реверсивная схема включения электродвигателя

Достоинство асинхронных 3-х фазных двигателей заключается в том, что они могут вращаться в разные стороны, достаточно поменять местами всего 2 фазы. Подобные схемы используются достаточно часто, но для реализации этой схемы нужно иметь два магнитных пускателя, а также дополнительная кнопка. Как правило, работа электродвигателя управляется 3 кнопками: кнопкой «Вперед», кнопкой «Назад» и кнопкой «Стоп».

Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели

При отсутствии магнитного пускателя на 220 V и при наличии на 380 V, нулевой провод для работы схемы не используется, а используется другая фаза.

В схеме также предусмотрена защита на случай включения 2-х пускателей одновременно. Защита реализована на основе нормально замкнутых контактов, при этом используются контакты другого пускателя. При включенном состоянии одного из пускателей, нормально замкнутые контакты размыкают электрическую цепь и не позволяют подавать управляющее напряжение на другой пускатель. На схеме это контакты КМ1 и КМ2, включенные в цепь катушек соответствующих пускателей. Поэтому включить два магнитных пускателя одновременно не получится. При неправильном включении, когда может включиться сразу два пускателя, получается короткое замыкание, которое сразу же выведет из строя магнитные пускатели, а возможно и оборудование.

На самом деле, не все магнитные пускатели имеют полный набор нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов. В таком случае допустимо установить дополнительный блок в виде контактной приставки, хотя выпускаются готовые магнитные пускатели с подобными приставками. Их используют в сложных схемах управления различным оборудованием, а для простых схем достаточно иметь всего один нормально замкнутый и один нормально разомкнутый дополнительный контакт.

Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой
 

 

Работа схемы

Переводим рычаг трехполюсного автоматического выключателя во включенное положение, его контакты замыкаются, схема готова к работе.

Запуск вперед

Нажимаем кнопку ВПЕРЕД. Цепь питания обмотки магнитного пускателя КМ1 замыкается, якорь катушки втягивается, замыкает силовые контакты КМ1 и вспомогательный нормально-открытый контакт КМ1, который шунтирует кнопку ВПЕРЕД.

Одновременно вспомогательный нормально-замкнутый контакт КМ1 размыкает цепь управления магнитным пускателем КМ2, блокируя тем самым возможность запуска реверса двигателя.

Три питающих фазы в последовательности А,В,С подаются на обмотки двигателя и он начинает вращаться вперед.

Отпускаем кнопку ВПЕРЕД, она возвращается в исходное нормально-разомкнутое состояние. Теперь питание на обмотку пускателя КМ1 подается через замкнутый вспомогательный контакт КМ1. Двигатель запущен и вращается вперед.

Останов двигателя из положения ВПЕРЕД

Для остановки двигателя или для запуска в другую сторону, необходимо сначала нажать кнопку СТОП. Питание цепи управления размыкается. Якорь магнитного пускателя КМ1 под действием пружины возвращается в исходное состояние. Силовые контакты размыкаются, отключая питающее напряжение от электродвигателя. Двигатель останавливается.

Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ1 в цепи питания обмотки пускателя КМ1 и замыкается вспомогательный контакт КМ1 в цепи питания пускателя КМ2.

Отпускаем кнопку СТОП. Она возвращается в исходное, нормально-замкнутое положение. Но поскольку вспомогательный контакт КМ1 разомкнут, питание на обмотку пускателя КМ1 не подается, двигатель остается выключенным и схема готова к следующему запуску.

Реверс двигателя

Чтобы запустить двигатель в обратном направлении, нажимаем кнопку НАЗАД.

Питание подается на обмотку пускателя КМ2. Он срабатывает, замыкая силовые контакты КМ2 в цепи питания двигателя, и вспомогательный контакт КМ2, который шунтирует кнопку НАЗАД. Одновременно с этим, другой вспомогательный контакт КМ2 разрывает цепь питания пускателя КМ1.

На обмотки двигателя подаются три фазы в порядке С,В,А, он начинает вращаться в другую сторону.

Отпускаем кнопку НАЗАД. Она возвращается в исходное положение, но питание на обмотку пускателя КМ2 продолжает поступать через замкнутый вспомогательный контакт КМ2. Двигатель продолжает вращаться в обратном направлении.

Остановка двигателя из положения НАЗАД

Для останова повторно нажимаем кнопку СТОП. Цепь питания обмотки пускателя КМ2 размыкается. Якорь возвращается в исходное положение, размыкая силовые контакты КМ2. Двигатель останавливается. Одновременно с этим, вспомогательные контакты КМ2 возвращаются в исходное состояние.

Отпускаем кнопку СТОП, схема готова к следующему пуску.

Защита от перегрузок

Работу теплового реле Р и назначение предохранителя FU я подробно рассмотрел в статье Нереверсивная схема пускателя, поэтому в этой статье описание опускаю. Для пускателей с обмотками, рассчитанными на 380В, схема подключения будет следующая.

Обмотки пускателей подключается к любым двум фазам, на схеме к фазам В и С.

Как подключается реверсивный пускатель

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220в

Такие пускатели применяют в станках и других устройствах, где необходимо попеременное вращение двигателя в разных направлениях. Принцип подключения однофазной сети аналогичен рассматриваемому варианту. В обоих случаях устанавливают плавкие предохранители для предотвращения повреждения цепей сильными токами.

Как происходит включение

На первой стадии основной выключатель «QF» обеспечивает подачу трех фаз на все входные контакты двух пускателей. Разомкнутая цепь управления отключает питание обмоток двигателя.

Как происходит переключение

Нажатием второй клавиши «Пуск-2» подают ток в обмотки для вращения двигателя в обратном направлении. Как видно по схеме, одновременное включение двух устройств невозможно.

Виды электромагнитных пускателей

Для исключения ошибок нужно уточнить названия изделий этой группы. По действующим стандартам пускатель – это полнофункциональное устройство с кнопками управления в корпусе с защитой от пыли и влаги. Допустимо наличие в комплекте:

  • теплового реле;
  • световой индикации;
  • приставки с дополнительными контактными группами.

Контактор по определению в стандартах состоит из привода и контактной группы. Для управления таким изделием применяют внешний кнопочный пост. В некоторых моделях защитный корпус отсутствует, так как подразумевается эксплуатация в помещениях. Удаленное подключение контактора можно автоматизировать. Дополнительными внешними компонентами обеспечивают сигнализацию рабочих режимов и аварийных ситуаций.

Схема управления

На рисунке показано, как подключить контактор к выносному пульту. Этот способ применяют для управления удаленными стационарными силовыми агрегатами, движущимися механизмами (приводами мостовых кранов). Пускатели для трехфазных электродвигателей разделены на группы для быстрого определения подходящего комплекта оборудования.

Выбор рабочих параметров

Группа Допустимая мощность электродвигателя (380V), кВт Номинальный ток в зависимости от исполнения, А
открытое закрытое
0 1,5 3 3
1 4 10 9
2 10 25 23
3 17 40 36
4 30 63 60
5 55 110 106
6 75 150 140

Реверсивный пускатель

На картинке приведен пример модели с двумя кнопками «Пуск» (обозначены стрелками). Такие устройства используют для управления направлением вращения ротора двигателя. При необходимости одним нажатием активизируется нормальный режим или реверс.

Электропускатели с термореле

Эти устройства предотвращают повреждение подключаемого оборудования при нарушении теплового режима. В типовой конструкции применяют комбинированную пластину из двух разных металлов. Прохождение через этот элемент слишком сильного тока увеличивает температуру. Так как материалы отличаются коэффициентами линейного расширения, происходит запланированная деформация. На определенном уровне разрывается цепь управления (катушки) магнитного пускателя. В некоторых моделях термореле предусмотрена возможность регулировки (±25% от номинала). Время срабатывания составляет от 3 до 25 с.

Необходимые действия при эксплуатации контакторов и магнитных пускателей

  1. Перед установкой приборов, необходимо убрать смазку с рабочих поверхностей и проверить состояние, каждого электрического соединения и проверить, правильность регулировки устройств.
  2. Необходимо регулярно проверять состояние контактной группы, периодически осматривая после 50 000 срабатываний или после каждого отключения тока в аварийном режиме.
  3. Выполняя зачистку поверхности контактов, главное сохранять их первоначальную форму.
  4. Проверять расположение разрывных контактов, относительно друг друга. В помощь будет копировальная бумага.
  5. У контакторов, с несколькими полюсами, проверяется одновременное замыкание контактов всех полюсов.
  6. Необходимо проводить проверку на исправность механической блокировки.
  7. Постоянно проверять зазор между контактами. Заменяются они, когда первоначальная толщина уменьшается на 50%, а у контактов с накладками на 80%.

Заново установленные контакты, должны соприкасаться по линии, длина которой по сумме, ровняется 75% и более, ширине подвижного контакта. Допускается контактное смещение, не более 1 мм по ширине.

Выход из строя управляющей катушки

Причины:

  • было подано напряжение, от электрической сети, не соответствующее рекомендациям. То есть, была установлена катушка под напряжение 220 вольт, а напряжение подсоединяемой сети, составляло 380 вольт;
  • подача тока на катушку, у контактов которой, образовалась перемычка. Итог — короткое замыкание и сгоревшие контакты катушки;
  • межвитковое замыкание, вследствие естественного старения изоляции на медной обмотке катушки;
  • превышенные рабочие температуры.

Сгорание главных контактов

Причины:

  • неправильный расчёт параметров нагрузки на пускатель.
  • подключение устройства, с двумя силовыми и одним дополнительным контактом, к трёхфазной нагрузке. Дополнительный контакт не рассчитан на номинальную силу тока выше 10 А, вследствие чего, происходит сгорание более слабого звена;
  • низкое напряжение на катушке, вследствие чего, возникает недостаток мощности вырабатываемой силы, необходимой для сцепления главных контактов. Причина такого недостатка, кроется в разной жесткости возвратных пружин, когда возникает дребезг и уменьшается постоянство и площадь сцепления контактов.
  • в процессе длительного срока работы, по причине воздействия, создаваемого вибрацией, ослабевает крепление проводников с контактными выводами. Уменьшение площади смыкания контактов, влечет за собой местный перегрев, что выводит контакты из строя.

Дополнительные сведения

Принципиальной разницы между контактором и магнитным пускателем нет, и об этом уже было сказано выше. Их задача тоже одинаковая — дистанционное включение и выключение нагрузки. Схемы, в которых применяются эти разновидности коммутаторов, также идентичны. При описании схем используются некоторые специфические термины. Остановимся на них далее для полноты информации.

Схема для реверса трехфазного двигателя

«Самоподхват». Это значит, что кнопка включения в кнопочной станции соединена параллельно с контактом, замыкающимся от действия катушки, питание которой начинается немедленно при нажатии на упомянутую кнопку. Самоподхват хотя и не упоминался ранее, но он присутствует в каждой из схем, показанных выше.

«Реверс». Схема с реверсом предусматривает получение из двух контакторов или магнитных пускателей переключение обмоток двигателя для изменения вращения его ротора на противоположное. Пример такой схемы приведен ниже.

Источники
  • https://elektroshkola.ru/kommutacionnye-apparaty/kontaktory-i-magnitnye-puskateli/
  • https://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/reversivnyj-puskatel-shema-podklyucheniya.html
  • https://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/magnitnyj-puskatel-220v-380v.html
  • https://sovet-ingenera.com/elektrika/rele/sxema-podklyucheniya-magnitnogo-puskatelya.html
  • https://amperof.ru/elektropribory/kontaktory-i-magnitnye-puskateli.html
  • https://amperof.ru/elektropribory/elektromagnitnyj-puskatel-220v.html
  • https://stroychik.ru/elektrika/podklyuchenie-magnitnogo-puskatelya
  • https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/puskateli-rele/shema-podklyucheniya-puskatelya.html
  • https://masstter.com/elektrika/sxemy-podklyucheniya-magnitnogo-puskatelya-kontaktora-princip-dejstviya.html
  • https://stroyday.com/shema-podklyucheniya-magnitnogo-puskatelya/
  • http://elektrik-sam.info/reversivnaya-shema-podklyucheniya-magnitnogo-puskatelya/
  • https://amperof.ru/teoriya/sxema-reversivnogo-puskatelya.html
  • https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/puskateli-rele/kontaktory-i-magnitnye-puskateli.html
  • https://domelectrik.ru/oborudovanie/dvigatel/shema-podklyucheniya-kontaktora

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: :???: :?: :!: