Катушка магнитного пускателя

Назначение, устройство и работа магнитного пускателя.

11 Фев 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.

Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.

Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.

Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.

Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.

Устройство и принцип работы устройства

Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?

Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:

• Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
• Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
• Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
• С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
• Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.

Разновидности и типы

Пускатели, изготавливаемые по российским стандартам, разделяют на 7 групп в зависимости от номинальной нагрузки. Нулевая группа выдерживает нагрузку в 6,3 A, седьмая группа — 160 A.

Об этом необходимо помнить при выборе магнитных пускателей.

Классификация зарубежных аналогов может отличаться от принятой в России.

Необходимо руководствоваться типом исполнения:

1. Открытые. Подходят для установки в закрытых шкафах или местах, изолированных от пыли.
2. Закрытые. Устанавливаются отдельно, в помещениях без пыли.
3. Пылебрызгонепроницаемые. Возможна установка в любом месте, в том числе и вне помещений. Основное условие — установка козырька, защищающего от солнечных лучей и дождя.

По типам пускатель электромагнитный можно подобрать по следующим параметрам:

1. Стандартные версии, в которых подается напряжение на пускатель с дальнейшим притягиванием сердечника и активацией контактов. В этом случае в зависимости от того, нормально замкнутый или нормально разомкнутый это пускатель, происходит включение либо отключение электрооборудования.
2. Реверсивные модификации. Такое устройство представляет собой реверс с электромагнитами. Такая конструкция позволяет исключить одновременное включение 2 устройств.

В маркировке магнитного пускателя зашифрованы его технические характеристики. Обозначение размещено на корпусе и может содержать следующие значения:

1. Серия прибора.
2. Номинальный ток, обозначение которого вписано диапазоном значений.
3. Наличие и конструкция теплового реле. Существует 7 степеней.
4. Степень защиты и кнопки управления. Всего существует 6 позиций.
5. Наличие дополнительных контактов и их разновидности.
6. Соответствие креплений стандартным монтажным рамкам.
7. Климатическое соответствие.
8. Варианты размещения
9. Износостойкость.

Существует несколько вариантов установки магнитных контакторов в системах управления, начиная с самого простого управления электродвигателями и заканчивая установкой с удержанием кнопки контактов, или реверсов.

Советы по монтажу магнитных пускателей

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

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

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

Сравнение магнитного и гибридного пускателя:

Кнопки «пуск» и «стоп»

При запуске и выключении двигателя при помощи пускателя удобно подключение устройства с кнопками, включенными последовательно с прибором.

Чтобы по окончанию нажатия на кнопку «пуск» работа двигателя не прекратилась, в цепь вводят самоподхват за счет запараллеленных с «пуском» выводов. Благодаря им двигатель работает после того, как на «пуск» уже не нажимают, до того момента, пока не нажмут на кнопку остановки.

На двигатель подают напряжение через любой маркированный буквой L контакт, и снимают его с соответствующего контакта под литерой Т. Данная схема подключения справедлива для однофазной сети.

Пускатель на 380 В

Пускатели на 380 В также распространены, но их чаще можно встретить в промышленных, мощных установках с питанием от всех трёх фаз. Схема их включения ничем не сложнее. Разница от подключения на 220 В состоит в том, что при питании от 380 на управляющую катушку подаются две разноимённые фазы.

При включении кнопки «ПУСК» напряжение фаз L2 и L3 устремляется к втягивающей катушке магнитного пускателя KM. Последняя срабатывает. Замыкаются силовые контакты пускателя, и двигатель запускается. Одновременно включаются нормально разомкнутые контакты блокировки K (подхват). Далее ток будет протекать через них, поддерживая пускатель во включенном состоянии независимо от того, замкнута ли кнопка «ПУСК». Для отключения двигателя достаточно разорвать управляющую цепь кнопкой «СТОП». После этого схема вернётся в исходное состояние.

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.

Схема подключения двигателя с реверсным ходом

Некоторые устройства работают с двигателями, которые способны вращаться в обоих направлениях. Если перебросить фазы на соответствующих контактах, то легко добиться такого эффекта от любого моторного устройства. Организация этого может производиться с помощью добавления в кнопочный пост, кроме кнопок «Пуск» и «Стоп», еще одной — «Назад».

Схема МП для реверса организовывается на паре одинаковых устройств. Лучше подобрать пару, оснащенную нормально замкнутыми контактами. Эти детали подключаются параллельно друг к другу, при организации обратного хода мотора в результате переключения на одном из МП сменятся местами фазы. Нагрузка подается на выходы обоих устройств.

Организация сигнальных цепей более сложная. Для обоих приборов используется общая кнопка «Стоп» с последующим расположением элемента управления «Пуск». Подключение последней выполняется к выходу одного из МП, а первой — к выходу второго. Для каждого элемента управления организовываются для самоподхвата цепи шунтирования, что обеспечивает автономную работу прибора после нажатия на «Пуск» без необходимости последующего удерживания. Организация данного принципа достигается через установку на каждом МП перемычки на нормально разомкнутых контактах.

Устанавливается электрическая блокировка для предотвращения подачи питания сразу на обе управляющие кнопки. Это достигается подачей питания после кнопки «Пуск» или «Вперед» на контакты другого МП. Подключение второго контактора аналогичное, используя в первом пускателе его нормально замкнутые контакты.

При отсутствии нормально замкнутых контактов в МП, установив приставку можно их добавить в устройство. При такой установке работа контактов приставки выполняется одновременно с другими за счет соединения с основным блоком. Иными словами, разомкнуть нормально замкнутый контакт после включения кнопки «Пуск» или «Вперед» невозможно, что предотвращает обратный ход. Для смены направления нажимается кнопка «Стоп», а только после этого задействуется другая — «Назад». Любое переключение должно выполняться через кнопку «Стоп».

Заключение

Магнитный пускатель — это очень полезное устройство для любого электрика. Прежде всего, с его помощью легко работать с асинхронным двигателем. При использовании катушки на 24 В или 12 В, питая от обычной АКБ при соблюдении соответствующих мер безопасности, получается даже запустить оборудование, рассчитанное на большие токи, например, с нагрузкой в 380 В.

Для работы с магнитным пускателем при составлении схемы важно учитывать особенности прибора и внимательно следить за характеристиками, которые указываются производителем. На выходы категорически запрещается подавать ток большего значения по напряжению или силе, чем указано в маркировке.