Магнитный пускатель назначение устройство принцип работы

Основное назначение магнитного пускателя, замыкать (включать) или размыкать (выключать) электропитание электроустановки. Большая мощность электроустановки, является причиной больших пусковых токов. Большие токи не позволяют использовать простые механические коммутационные устройства (выключатели, рубильники) их заменяют магнитные пускатели.

Общий принцип работы магнитного пускателя не сложен. Есть электрическая цепь, которую нужно замкнуть или разомкнуть. В пускателе есть две группы контактов: одни контакты подвижные, вторые не подвижные. Подвижные контакты пускателя замыкаются при движении якоря к сердечнику. Сердечник запитывается отдельной цепью, а активация якоря происходит при помощи кнопки включения, установленной в цепи пускателя. Нажимаем кнопку «Пуск», якорь втягивается, питание подается на электроустановку. Нажимам кнопку «Стоп», питание с сердечника якоря снимается, оно размыкается и электроустановка обесточена.

Сразу стоит заметить, что сам по себе пускатель (контактор) не является функционально независимым устройством, например, как УЗО. Контактор, должен входить в схему, составными частями которой будут: сам контактор, спаренные кнопки управления (кнопка «Старт» и кнопка «Стоп»). Кроме этого, для защиты электродвигателя от перегрузок по току, в цепь пускателя устанавливается тепловое реле.

Классификация электромагнитов

Принято классифицировать электромагниты (ЭМ) по способу питания на электромагниты постоянного и переменного тока. ЭМ постоянного тока в свою очередь классифицируются на постоянного тока нейтральные и поляризованные. Также существуют ЭМ выпрямленного тока.

В нейтральных электромагнитах постоянного тока магнитный поток создается обмоткой постоянного тока. Величина магнитного потока зависит лишь от обмотки, не зависит от направления. Если величина тока равна нулю, то магнитный поток и сила притяжения также опускаются практически до величины нуля.

Поляризованные ЭМ постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков — рабочего и поляризующего. Поляризующий поток создается постоянными магнитами или электромагнитами. Рабочий же поток создается под действием намагничивающей силы рабочей обмотки. При отсутствии тока на якорь магнита будет действовать сила притяжения от поляризующего потока. В отличие от нейтральных, в поляризованных электромагнитах их действие зависит не только от величины рабочего потока но и от его направления.

В электромагнитах переменного тока обмотка питается от источника переменного тока. Величина и направление магнитного потока изменяется во времени от нуля до максимума.

Далее другие возможные классификации

с последовательными (мало витков большого сечения) и параллельными (много витков малого сечения) обмотками
работающие в длительном, кратковременном или прерывистом режимах
быстродействующие, замедленно действующие и нормально действующие
с внешним притягивающим якорем, со втягивающимся якорем, с внешним поперечно движущимся якорем

Читайте так же:

Количество теплоты электрического тока через напряжение

Разновидности

Магнитные пускатели предназначены в основном для управления работой 3-фазных электромоторов на дистанционном уровне. Основные операции, проводимые с помощью магнитных пускателей – это запуск, отключение или реверс.

Вспомогательной функцией пускателя вместе с тепловым реле является защита электродвигателя от излишних нагрузок. Имеются схемы пускателей с ограничителями напряжения на основе полупроводниковых элементов. По схемам подключения нагрузки бывают реверсивными и нереверсивными.

По типу расположения магнитные пускатели классифицируются:

Открытого типа . Располагают в защищенных шкафах, панелях, и других местах, не доступных для влаги, пыли и других вредных факторов.
Защищенного исполнения . Монтируются в помещениях с пониженным содержанием пыли в воздухе, исключающих доступ воды к устройству.
Влагонепроницаемого исполнения . Монтируются внутри зданий, снаружи под оборудованными навесами от воды и солнца.

Вспомогательная классификация:

Блок с кнопками на корпусе пускателя. Пускатели без реверса имеют две кнопки: Пуск и Стоп, устройства с реверсом оснащены тремя кнопками, две из них те же, что и в прошлом виде, добавлена кнопка Пуска назад. Некоторые исполнения устройств предусматривают лампу, сигнализирующую включение.
Устройства со вспомогательными контактами сигналов и блокировок. Применяются в различных сочетаниях, как замыкающие или разъединяющие. Контакты бывают встроенными, либо выполнены на отдельной подставке. Иногда вспомогательные контакты применяются в общем составе схемы пускателя. В устройствах с реверсом с помощью дополнительных контактов выполняется электрическая блокировка.
Значение напряжения и тока силовой обмотки.
Тепловое реле. Его свойство – это ток номинала, при котором реле не срабатывает на средних настройках. Это значение тока может регулироваться в некоторых пределах от номинального значения тока.

Некоторые магнитные пускатели комплектуются ограничителями напряжения и другими блокировками.

Конструктивные особенности

Все устройство пускателя делится на две половины: верхнюю и нижнюю. В верхней половине расположены двигающиеся контакты вместе с камерой гашения дуги. Там же расположена и подвижная часть магнита. Она действует на силовые контакты.

Катушка находится в нижней части вместе с возвратной пружиной. Свойством пружины возврата является возвращение верхней половины в исходное состояние после отключения питания на обмотке. Так осуществляется разъединение силовых контактов.

В устройство двух половин электромагнита включены пластины Ш-образной формы. Они изготовлены из электромагнитной стали. Для катушки используется медный провод с расчетным количеством витков, которые рассчитаны на эксплуатацию с напряжением питания определенных значений, начиная от 24 вольт и до 380 вольт. При поступлении напряжения в обмотке образуется магнитное поле. Две половины пытаются соединиться, образуется замкнутый контур. При отключении напряжения магнитное поле также исчезает, верхняя половина отходит на свое первоначальное место под действием пружины.

Читайте так же:

Кому принадлежит открытие теплового действия тока

Принцип действия

Название устройства говорит о его способе работы. Он действует по принципу электромагнита, во время прохождения тока по катушке. После притягивания контактов электродвигатель запускается.

1 — Подвижные контакты
2 — Подвижный якорь
3 — Пружины
4 — Катушка
5 — Стационарный сердечник
6 — Подвижный сердечник
7 — Стационарные контакты

Общее устройство состоит из основной части и якоря, который двигается по направляющим. Проще сказать, что все магнитные пускатели выполнены в виде большой кнопки с клеммами силовых контактов, и неподвижных контактов.

Двигающаяся часть имеет мостик с контактами, который обеспечивает разрыв цепи в двух местах, для выключения напряжения. Также мостик служит для качественного соединения проводов во время подключения схемы в действие. Система проверяется вручную. Надавливают на якорь и чувствуют усилие пружин, которое при работе преодолевается электромагнитом. При отпускании якоря контакты возвращаются назад.

В работе подобное управление не требуется, оно нужно для контроля. Реально применяется дистанционная форма подключения электромагнитным полем, которое возникает в обмотке от электрического тока. Шихтованный магнитопровод обеспечивает хорошую проводимость тока.

Когда в цепи отсутствует электрический ток, то вокруг обмотки магнитное поле исчезает, что приводит к отходу якоря в первоначальное положение. При подаче напряжения происходит обратный процесс. Рабочее включенное положение якоря влияет на функционирование устройства. В таком положении должно быть качественное соединение контактов. При малейшем ослаблении пружин контакты начинают подгорать, нагреваться, происходит отгорание концов проводов.

Установка и подключение

Для возможности качественной эксплуатации пускателей, их установку проводят на ровной неподвижной поверхности, вертикально. Устройства с тепловым реле нужно ставить так, чтобы не было разницы температуры с внешней средой.

Монтаж с нарушением приводит к ложным срабатываниям. Поэтому нельзя устанавливать магнитные пускатели в местах с вибрацией, ударами. Устройства с током номинала более 150 ампер при запуске сильно вибрируют и сотрясаются.

Корпус теплового реле может нагреться от других устройств. Это отрицательно действует на правильность работы пускателя. Поэтому не рекомендуется размещать пускатели рядом с горячим оборудованием.

При соединении провода с контактом пускателя, его конец загибают в виде кольца. Это не дает возникнуть перекосу пружинных шайб в зажиме. При подключении двух проводов с одним сечением, их располагают по двум противоположным сторонам от винта.

Читайте так же:

Костюм теплоотражательный ток 200 предназначение

Перед монтажом концы проводов лудят. В многожильных проводах перед тем, как проводить лужение, концы скручивают. Концы алюминиевых проводов чистят надфилем, покрываются специальной пастой. Подвижные контакты и части пускателя смазывать запрещается. Перед запуском магнитные пускатели осматривают снаружи и контролируют исправность частей. От руки двигающиеся части должны легко перемещаться. Схема соединения сверяется.

Техническое обслуживание

Для качественного ухода за пускателем нужно знать возможные признаки поломок устройства. Обычно это высокая температура корпуса, сильное гудение.

Высокая температура устройства чаще всего связана с замыканием обмотки между витками. При осмотре катушки не должно быть трещин, нагара, повреждений, оплавления. В таких случаях необходима замена катушки. Чрезмерный нагрев происходит из-за увеличения напряжения питания выше номинала, при перегрузке, плохое качество контактов, их сильном износе. Сильное гудение пускателя может возникнуть по нескольким причинам. Чаще всего нужно проверить плотность прилегания якоря. Неплотность может возникнуть из-за загрязнения поверхности. Еще одной причиной может стать недостаточное напряжение сети, снижение его более 15 процентов, а также заедание подвижных элементов.

Для предотвращения таких поломок нужен постоянный уход. В общем, магнитные пускатели не нуждаются в дорогостоящих работах. Нельзя допускать внутрь грязи, влаги и пыли. Необходимо регулярно контролировать плотность прилегания и качество контактов. Составляют перечень работ по техническому уходу и ремонту электромонтерами-ремонтниками.

Блоки переключателей

Для автоматизации работы приборов применяются блоки переключателей, которые обеспечивают более точную настройку электроприводов в автомобильной и электробытовой технике.

Использование блоков концевых выключателей позволяет добиться следующих целей:

Настройка моментных и путевых переключателей без разборки корпуса электрического прибора. Для настройки используется пульт дистанционного управления.
Срабатывание осуществляется, как только выходной вал достигнет заданного положения.
При достижении критических показателей по крутящему моменту задействуются моментные выключатели.
В случае срыва запорных элементов происходит блокировка датчиков.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА63 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

Читайте так же:

Тепловое действие электрического тока в жидкостях

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·I_н до 10·I_н включительно. (I_н— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Примечание:

Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

Катушка на 220 вольт: схемы подключения

Для управления работой магнитного пускателя используется всего две кнопки – кнопка «Пуск» и кнопка «Стоп». Их исполнение может быть различным: в едином корпусе или в отдельных корпусах.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

У кнопок, выпускаемых в отдельных корпусах, имеется всего по 2 контакта, а у кнопок, выпускаемых в одном корпусе – по 2 пары контактов. Кроме контактов, может присутствовать клемма для подключения заземления, хотя современные кнопки выпускаются в защищенных корпусах, которые не проводят электрического тока. Выпускаются также кнопочные посты в металлическом корпусе для промышленных нужд, которые отличаются высокой ударопрочностью. Как правило, они заземляются.

Подключение к сети 220 V

Подключение магнитного пускателя к сети 220 V наиболее простое, поэтому имеет смысл начать ознакомление именно с этих схем, которых может быть несколько.

Напряжение 220 V подается непосредственно на катушку магнитного пускателя, которые обозначены, как А1 и А2 и, которые располагаются в верхней части корпуса, что видно из фото.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

Когда к этим контактам подключается обычная вилка на 220 V с проводом, устройство начнет работать после того, как вилка будет включена в розетку 220 V.

С помощью силовых контактов допустимо включать/отключать электрическую цепь на любое напряжение, лишь бы оно не превышало допустимые параметры, которые указываются в паспорте изделия. Например, на контакты можно подать напряжение аккумулятора (12 V), с помощью которого будет управляться нагрузка с рабочим напряжением 12 V.

Читайте так же:

Тепловое действие электрического тока закон джоуля ленца тест

Следует отметить, что неважно, на какие контакты подается управляющее однофазное напряжение, в виде «нуля» и «фазы». В данном случае, провода с контактов А1 и А2 можно поменять местами, что никак не повлияет на работу всего устройства.

Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя. При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом.

Использование кнопок «Пуск» и «Стоп»

В основном, магнитные пускатели участвуют в процессе работы электродвигателей. Без наличия кнопок «Пуск» и «Стоп» такая работа связана с рядом трудностей. В первую очередь это связано с особенностями работы электродвигателей, которые зачастую находятся на значительном удалении. Кнопки включаются в цепь катушки последовательно, как на рисунке ниже.

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Подобный способ характеризуется тем, что магнитный пускатель окажется в рабочем состоянии до тех пор, пока будет нажата кнопка «Пуск», что очень неудобно. В связи с этим, в схему включаются дополнительные (БК) контакты магнитного пускателя, которые дублируют работу кнопки «Пуск». При включении магнитного пускателя они замыкаются, поэтому после отпускания кнопки «Пуск» цепь сохраняет свою работоспособность. Они обозначены на схеме, как NO (13) и NO (14).

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

Отключить работающее оборудование можно только с помощью кнопки «Стоп», которая разрывает электрическую цепь питания магнитного пускателя и всей схемы. Если в схеме предусмотрена другая защита, например, тепловая, то в случае ее срабатывания схема также окажется не работоспособной.

Питание для двигателя берется с контактов Т, а подается питания на контакты магнитного пускателя, под обозначением L.

В этом видео подробно рассказывается и показывается, в какой последовательности подключаются все провода. В данном примере использована кнопка (кнопочный пост), выполненная в одном корпусе. В качестве нагрузки можно подключить измерительный прибор, обычную лампу накаливания, бытовой прибор и т.д., работающие от сети 220 V.

голоса

Рейтинг статьи