Магнитный пускатель — коммутационный электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором непосредственным подключением обмоток статора к сети и разрывом тока в них без предварительного ввода в цепь дополнительных сопротивлений.
В соответствии с главной функцией магнитных пускателей, основным, а иногда и единственным элементом пускателя является трехполюсный электромагнитный контактор переменного тока, с которым связаны основные параметры пускателя: номинальное напряжение и номинальный ток коммутируемой цепи, коммутационная способность, коммутационная и механическая износостойкость. В соответствии с ГОСТ пускатели предназначаются для работы в категории применения АС.
Категории применения магнитных пускателей:
- АС-1 – нагрузка пускателя активная или мало индуктивная.
- АС-3 – режим прямого пуска электродвигателя с короткозамкнутым ротором, отключение вращающегося двигателя.
- АС-4 – пуск электродвигателя с короткозамкнутым ротором, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.
Коммутационная износостойкость аппаратов в этих категориях проверяется в условиях, моделирующих включение и отключение асинхронного двигателя, соответствующего по параметрам номинальным данным пускателя, в режимах, определенных категорией применения пускателя. Как к элементу систем автоматического управления к пускателям предъявляются высокие требования по износостойкости. Пускатели выпускаются в трех классах коммутационной износостойкости (А, Б и В). Наивысшая износостойкость у аппаратов, относимых к классу А, наименьшая у аппаратов, относимых к классу В. Коммутационная и механическая износостойкость у аппаратов, относимых к разным классам, указывается в технических данных аппаратов конкретных типов.
Класс коммутационной износостойкости выбирается в зависимости от требуемого срока службы и предполагаемой частоты срабатывания в категории применения АС-3.
Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя
Приветствую вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!
В этой статье мы подробно рассмотрим нереверсивную схему подключения магнитного пускателя для управления трехфазным асинхронным электродвигателем.
Также я для Вас записал видео с подробным описанием работы схемы, которое Вы можете просмотреть в конце этой статьи.
Вначале давайте рассмотрим схему подключения магнитного пускателя с катушкой на 220В.
Три фазы питающего напряжения подаются на клеммы асинхронного двигателя через:
— силовые контакты магнитного пускателя КМ;
— тепловое реле Р.
Обмотка катушки магнитного пускателя подключена с одной стороны к нулевому рабочему проводу N, с другой, через кнопочный пост к одной из фаз, в нашей схеме — к фазе С.
Кнопочный пост содержит 2 кнопки:
1) нормально-разомкнутую кнопку ПУСК ;
2) нормально-замкнутую — СТОП .
Нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ подключен параллельно кнопке ПУСК .
Для защиты электродвигателя от перегрузок используется тепловое реле Р, которое устанавливается в разрыв питающих фаз. Вспомогательный нормально-замкнутый контакт теплового реле Р включен в цепь обмотки магнитного пускателя.
Рассмотрим работу схемы.
Включаем трехполюсный автоматический выключатель , его контакты замыкаются, питающее напряжение подается к силовым контактам пускателя и в цепь управления. Схема готова к работе.
Запуск.
Для запуска двигателя нажимаем кнопку ПУСК . Цепь питания обмотки магнитного пускателя замыкается, якорь катушки притягивается, замыкая силовые контакты КМ и подавая три питающих фазы на обмотки двигателя. Происходит запуск и двигатель начинает вращаться.
Одновременно с этим замыкается вспомогательный контакт пускателя КМ, шунтируя кнопку ПУСК .
Теперь, отпуская кнопку ПУСК , питание на обмотку пускателя продолжает поступать через его замкнутый вспомогательный контакт КМ. Двигатель запущен и продолжает работать.
Останов.
Чтобы остановить двигатель, нажимаем кнопку СТОП . Цепь питания обмотки пускателя разрывается. Якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние, размыкая силовые контакты, обесточивая тем самым обмотки электродвигателя. Он начинает останавливаться.
Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ в цепи питания обмотки пускателя.
После отпускания кнопки СТОП питание на обмотку не подается, поскольку вспомогательный контакт КМ разомкнут. Двигатель выключен и цепь готова к следующему запуску.
Защита от перегрузок.
Предположим, что двигатель запущен. Если по каким-то причинам ток нагрузки двигателя увеличится, биметаллические пластины теплового реле Р под действием повышенного тока начнут изгибаться, и приведут в действие механизм расцепителя. Он разомкнет вспомогательный контакт Р в цепи обмотки магнитного пускателя. Цепь обмотки пускателя разомкнется, силовые и вспомогательный контакты пускателя вернуться в исходное разомкнутое состояние, двигатель остановится.
Принципиальное устройство
Главными достоинствами данной схемы является дешевизна и простота сборки, к недостаткам же данной схемы можно отнести то, что автоматические выключатели не предназначены для частого коммутирования цепей это, в сочетании с пусковыми токами, приводит к значительному сокращению срока службы автомата, кроме того в данной схеме отсутствует возможность устройства дополнительной защиты электродвигателя. Включает контактор МП управляющий импульс, который исходит от пусковой кнопки после ее нажатия.
Напряжение с обозначением — значит разные фазы. Устройство магнитного пускателя При отсутствии питания пружины отжимают верхнюю часть магнитопровода, контакты находятся в исходном состоянии. Снять напряжение можно с выходов с обозначением T1, T2 и T3, которое можно использовать для питания ветрогенератора, аккумулятора и других приборов. Если катушка питается постоянным током, на ее сердечнике располагается диэлектрическая прокладка для предотвращения слипания намагнитившихся деталей.
Устройство может работать от источника постоянного тока, и при одно- и трехфазном переменном токе, главное, чтобы его значения не превышали номинал, указанный заводом-изготовителем. Реализация этого алгоритма производится с помощью замыкания в МП вспомогательных контактов. Нажатие на кнопку включения замыкает цепь катушки. Контакты делятся на нормально-разомкнутые — контакты которые в своем нормальном положении, то есть до подачи напряжения на катушку магнитного пускателя или до механического воздействия на них, находятся в разомкнутом состоянии и нормально-замкнутые — которые в своем нормальном положении находятся в замкнутом состоянии. Так как если электромагнит будет рассчитан на постоянное напряжение, то понадобится именно такой источник.
Схемы подключения
Итак, теперь переходим к основной теме статьи – схемы подключения пускателя. Их две:
- Реверсивная.
- Нереверсивная.
Как подключить нереверсивную схему. Она является стандартной, когда подключаемый к сети электродвигатель будет вращаться в одну сторону.
На схеме четко видно, что запуск мотора производится кнопкой «Пуск», расположенной на магнитном пускателе КМ 1. Чтобы не удерживать данную кнопку, ее шунтируют с контактами аппарата. То есть, при нажатии кнопки «Пуск» она замыкает контакты пускателя, через которые ток будет подаваться на электромагнитную катушку прибора.
Отключение производится кнопкой «Стоп». На схеме пускателя она обозначена буквой «С». Эта кнопка просто размыкает контакты. При этом сердечник под действием пружин возвращается в нормальное состояние, электродвигатель отключается.
В принципе, точно также работает и тепловое реле, обозначенное на схеме подключения пускателя буквой «Р».
Технические характеристики
Не будем здесь рассматривать все параметры прибора, потому что выбор всегда делается по величине пускателя, которая характеризуется номинальным током нагрузки, действующей на контакты прибора. Существует семь величин пускателя, каждой из которых соответствует допустимая токовая нагрузка. На фотографии ниже обозначены эти самые величины, и в каких областях такие магнитные пускатели применяются.
Необходимо отметить, что небольшие погрешности в параметрах допустимы. Но в некоторых случаях надо учитывать, в каком диапазоне срабатывает тепловое реле. Если величины пускателей имеют завышенную нагрузку, а реле заниженный минимальный показатель теплового отключения, то может быть несоответствие заданной мощности электрической цепочки или потребителя.
Конструкция реверсивного магнитного двигателя
Распространение этих модификаций становится все обширнее с каждым годом, так как они помогают управлять асинхронным двигателем на дистанции. Это приспособление даёт возможность как включать, так и отключать мотор.
Корпус реверсивного пускателя состоит из таких следующих частей:
- Контактор.
- Тепловое микрореле.
- Кожух.
- Инструменты управления.
После того как поступила команда «Пуск», цепь замыкается. Далее ток начинает передаваться на катушку. В это же время действует механическое блокирующее приспособление, которое не дает запуститься ненужным контактам. Здесь нужно отметить, что механическая блокировка также закрывает и контакты клавиши, это дает возможность не удерживать её надавленной постоянно, а спокойно освободить. Еще одна важная часть состоит в том, что вторая клавиша этого устройства совместно с пуском всего аппарата будет размыкать электрическую цепь. Благодаря этому даже надавливание не дает практически никакого результата, формируя дополнительную безопасность.
Особенности функционирования модели
При нажатии клавиши «Вперед» действует катушка, и вводятся контакты. Вместе с этим выполняется операция пусковой клавиши постоянно разомкнутыми контактами устройства КМ 1.3, благодаря чему при непосредственном отпускании клавиши питание на катушку действует по шунтированию.
После введения первого пускателя размыкаются именно контакты КМ 1.2, что отключает катушку К2. В итоге при непосредственном нажатии в клавишу «Назад» ничего не происходит. Для того чтобы ввести мотор в обратную сторону необходимо надавить «Стоп» и обесточить К1. Все блокировочные контакты возвратиться могут в противоположное состояние, после этого возможно ввести мотор в противоположном направлении. Аналогично при этом вводится К2 и отключается блок с контактами. Происходит включение катушки 2 пускателя К1. К2 содержит силовые контакты КМ2, а К1- КМ1. К кнопкам для подсоединения от пускателя следует провести пятижильный провод.
Правила подключения
В любой установке, в которой требуется пуск электродвигателя в прямом и в противоположном направлении, непременно существует электромагнитный прибор реверсивной схемы. Подсоединение подобного элемента не считается столь непростой задачей, как может показаться на первый взгляд. К тому же нужность подобных задач возникает довольно часто. К примеру, в сверловочных станках, отрезных конструкциях либо же лифтах, если это не касается домашнего применения.
Принцип работы
Протекающий по главной обмотке переменный ток создает магнитное периодически меняющееся поле. Оно состоит из двух кругов одинаковой амплитуды, вращение которых происходит навстречу друг другу.
В соответствии с законом электромагнитной индукции, меняющийся в замкнутых витках ротора магнитный поток образует индукционный ток, который взаимодействует с полем, порождающим его. Если ротор находится в неподвижном положении, моменты сил, действующих на него, одинаковы, в результате он остается неподвижным.
При вращении ротора, нарушится равенство моментов сил, так как скольжение его витков по отношению к вращающимся магнитным полям станет разным. Таким образом, действующая на роторные витки от прямого магнитного поля сила Ампера будет существенно больше, чем со стороны обратного поля.
В витках ротора индукционный ток может возникать только в результате пересечения ими силовых линий магнитного поля. Их вращение должно осуществляться со скоростью, чуть меньше частоты вращения поля. Собственно отсюда и пошло название асинхронный однофазный электродвигатель.
Вследствие увеличения механической нагрузки уменьшается скорость вращения, возрастает индукционный ток в роторных витках. А также повышается механическая мощность двигателя и переменного тока, который он потребляет.
Подключение двигателя через пускатели
Нереверсивный магнитный пускатель
Если изменять направление вращения двигателя не требуется, то в цепи управления используются две не фиксируемые подпружиненные кнопки: одна в нормальном положении разомкнутая – «Пуск», другая замкнутая – «Стоп». Как правило, они изготавливаются в едином диэлектрическом корпусе, при этом одна из них красного цвета. Такие кнопки обычно имеют две пары групп контактов – одну нормально разомкнутую, другую замкнутую. Их тип определяется во время монтажных работ визуально или с помощью измерительного прибора.
Провод цепи управления подключается к первой клемме замкнутых контактов кнопки «Стоп». Ко второй клемме этой кнопки подключают два провода: один идет на любой ближайший из разомкнутых контактов кнопки «Пуск», второй – подключается к управляющему контакту на магнитном пускателе, который при отключенной катушке разомкнут. Этот разомкнутый контакт соединяется коротким проводом с управляемой клеммой катушки.
Второй провод с кнопки «Пуск» подключается непосредственно на клемму втягивающей катушки. Таким образом, к управляемой клемме «втягивающей» должно быть подключено два провода – «прямой» и «блокирующий».
Одновременно замыкается управляющий контакт и, благодаря замкнутой кнопке «Стоп», управляющее воздействие на втягивающую катушку фиксируется. При отпускании кнопки «Пуск» магнитный пускатель остается замкнутым. Размыкание контактов кнопки «Стоп» вызывает отключение электромагнитной катушки от фазы или нейтрали и электродвигатель отключается.
Реверсивный магнитный пускатель
Для реверсирования двигателя необходимо два магнитных пускателя и три управляющие кнопки. Магнитные пускатели устанавливаются рядом друг с другом. Для большей наглядности условно отметим их питающие клеммы цифрами 1–3–5, а те, к которым подключен двигатель как 2–4–6.
Для реверсивной схемы управления пускатели соединяются так: клеммы 1, 3 и 5 с соответствующими номерами соседнего пускателя. А «выходные» контакты перекрестно: 2 с 6, 4 с 4, 6 с 2. Провод, питающий электродвигатель, подключается к трем клеммам 2, 4, 6 любого пускателя.
При перекрестной схеме подключения одновременное срабатывание обоих пускателей приведет к короткому замыканию. Поэтому проводник «блокирующей» цепи каждого пускателя должен проходить сначала через замкнутый управляющий контакт соседнего, а потом – через разомкнутый своего. Тогда включение второго пускателя будет вызывать отключение первого и наоборот.
Ко второй клемме замкнутой кнопки «Стоп» подключаются не два, а три провода: два «блокирующих» и один питающий кнопки «Пуск», включаемых параллельно друг другу. При такой схеме подключения кнопка «Стоп» выключает любой из скоммутированных пускателей и останавливает электродвигатель.
Проведение подготовительных работ
Перед подключением теплового реле и магнитного участка необходимо помнить, что вы работаете с электрическим прибором. Именно поэтому, чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током, нужно произвести обесточивание участка и проверить его. С этой целью, наиболее часто, используется специальная индикаторная отвертка.
Следующим этапом подготовительных работ является определение величины рабочего напряжения катушки. В зависимости от производителя приспособления увидеть показатели можно на корпусе или на самой катушке.
Важно! Величина рабочего напряжения катушки может быть 220 или 380 Вольт. При наличии первого показателя необходимо знать, что на ее контакты осуществляется подача фазы и ноля
Во втором случае это обозначает о наличии двух разноименных фаз.
Этап правильного определения катушки достаточно важен при подключении магнитного пускателя. В противном случае она может перегореть во время работы устройства.
Для подключения данного оборудования необходимо использовать две кнопки:
Первая из них, может иметь черный или зеленый цвет. Эта кнопка характеризуется постоянно разомкнутыми контактами. Вторая кнопка имеет красный цвет и постоянно замкнутые контакты.
Во время подключения теплового реле необходимо помнить о том, что с помощью силовых контактов производится включение и выключение фаз. Нули, которые подходят и отходят, а также проводники, которые заземляют, между собой необходимо соединять в области клеммника. При этом, в обязательном порядке, пускатель необходимо отходить. Коммутация этих приспособлений не производится.
Для того чтобы произвести подключение катушки, величина рабочего напряжения которой составляет 220 Вольт, необходимо взять ноль с клеммника и подсоединить его к схеме, которая предназначается для работы пускателя.
Схемы включения магнитных пускателей
Одна из простейших схем подключения магнитного пускателя показана ниже:
Принцип работы данной схемы довольно прост: при замыкании автоматического выключателя QF собирается схема питания катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту схемы управления от коротких замыканий. При нормальных условиях контакт тепловых реле Р замкнут. Итак, для запуска асинхронника нажимаем кнопку «Пуск», цепь замыкается, через катушку магнитного пускателя КМ начинает протекать ток, сердечник втягивается, тем самым замыкая силовые контакты КМ, а также блок контакт БК. Блок контакт БК нужен для того, чтоб замкнуть цепь управления, поскольку кнопка после того как ее отпустят, вернется в исходное положение. Для остановки этой электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разберет схему управления.
При длительном токе перегрузке сработает тепловой датчик Р, который разомкнет контакт Р, и это тоже приведет к остановке машины.
Инструкции по подсоединению
Подсоединение к 3-фазной сети Возможно подключение 3-фазного питания через катушку МП, функционирующей от В.
Поиск на сайте
Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Удержание контактора во включенном состоянии происходит по принципу самоподхвата — когда дополнительный вспомогательный контакт шунтирует подключается параллельно пусковую кнопку, тем самым подавая напряжение на катушку, вследствие чего пропадает необходимость удерживать кнопку запуска в нажатом состоянии. При перекрестной схеме подключения одновременное срабатывание обоих пускателей приведет к короткому замыканию. Катушка приведёт в действие контакты КМ1 и они замкнут цепи с обмотками двигателя. Напряжение с обозначением — значит разные фазы.
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. Правильно подключенный пускатель должен фиксироваться во включенном положении при механическом нажатии на подвижную часть магнитопровода. Тип напряжения не имеет значения, главное, чтобы номинал не выходил за пределы В. Теперь если ее отпустить магнитный пускатель продолжает работать, пока не пропадет напряжение или сработает тепловое реле Р защиты двигателя. Одновременно сердечник пускателя притягивает якорь, в результате чего происходит замыкание подвижных силовых контактов, после чего напряжение поступает на нагрузку.
Но правильная — только одна. Это так называемый кнопочный пост. Можно также составить однолинейный графический рисунок подключения трехфазного электрического двигателя к магнитному пускателю через реле. Магнитный пускатель. Или как подключить трех фазный двигатель
Работа цепей управления при вращении двигателя вправо
Чтобы задать двигателю вращение в противоположную сторону достаточно поменять местами любые две питающие фазы, например, «В» и «С». Вот этим, как раз, и занимается пускатель КМ2
.
Но прежде чем нажать кнопку «Вправо
» и задать двигателю вращение в обратную сторону, нужно кнопкой «
Стоп
» остановить прежнее вращение.
При этом разорвется цепь и управляющая фаза «А» перестанет поступать на катушку пускателя КМ1
, возвратная пружина вернет сердечник с контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель
М
от трехфазного питающего напряжения. Схема вернется в начальное состояние или ждущий режим:
Нажимаем кнопку SB3
и фаза «А» через нормально-замкнутый контакт
КМ1.2
поступает на катушку магнитного пускателя
КМ2
, пускатель срабатывает и через свой контакт
КМ2.1
встает на самоподхват.
Своими силовыми контактами КМ2
пускатель перебросит фазы «В» и «С» местами и двигатель
М
станет вращаться в другую сторону. При этом контакт
КМ2.2
, расположенный в цепи питания пускателя
КМ1
, разомкнется и не даст пускателю
КМ1
включиться пока в работе пускатель
КМ2
.
Это интересно: Как выбрать в квартиру светильник: это полезно знать
Защита цепей от короткого замыкания
Как уже было заявлено прежде, прежде чем осуществить процесс перемены фазности, необходимо прекратить вращение мотора. Для этого в системе учтены нормально-замкнутые контакты. Поскольку при их нехватке невнимательность оператора привела бы к межфазному непосредственному замыканию, которое может случиться в обмотке мотора второй и третьей фазы. Предложенная модель считается оптимальной, поскольку допускает работу только лишь одного магнитного пускателя.
Схема подсоединения реверсивного магнитного пускателя считается ядром управления, так как много электрооборудования функционирует на реверсе, и непосредственно этот аппарат меняет направление верчения мотора.
Реверсивные схемы электромагнитных пускателей устанавливают там, где они на самом деле нужны, поскольку существуют подобные устройства, а обратный процесс недопустим и может вызвать серьёзную поломку автоматического характера.
Устройство и принцип работы
Магнитные контакторы или пускатели относятся к коммутационным устройствам, выполняющим дистанционный пуск электродвигателей и прочего оборудования.
Конструкция и схема этих приборов очень похожа на электромагнитное реле
Важной дополнительной функцией является возможность своевременно подключать и отключать трехфазную нагрузку. Основным конструктивным элементом служит магнитный сердечник, изготовленный в виде буквы Ш
В качестве материала использовалась электротехническая сталь в виде тонких листов.
Сам сердечник состоит из двух половинок, одна из которых является неподвижной и закрепляется на основании прибора. Другая часть – подвижная – при отсутствии тока удерживается на некотором расстоянии от неподвижной части при помощи пружины. Таким образом, между обеими частями возникает воздушный зазор.
Управление пускателем осуществляется через катушку, помещенную на центральный стержень сердечника, расположенный в неподвижной части. К подвижному магнитопроводу закрепляются контакты посредством мостового соединения. В момент срабатывания пускателя эти мостики перемещаются одновременно с магнитопроводом и совершают замыкание с неподвижной контактной группой.
Пусковое устройство срабатывает после того, как на катушку управления будет подано напряжение. Возникает электромагнитная сила, под действием которой происходит притягивание подвижной части сердечника к неподвижной детали. В результате, силовые контактные группы оказываются замкнутыми, и ток начинает поступать к выходным клеммам. После прекращения подачи напряжения катушка обесточивается, и подвижная часть возвращается на свое место. В этот момент в работу включается возвратная пружина, обеспечивающая размыкание контактов.
Во время выключения на каждом полюсе контактов образуется двойной разрыв, способствующий более эффективному гашению электрической дуги. Функцию дугогасительной камеры выполняет крышка устройства, под которой располагаются контакты.
В пускателе имеется не только основная контактная группа, но и дополнительная – в виде блок-контактов, используемая для вспомогательных целей. В основном, они используются в управлении, в сигнальных и блокирующих схемах.
Обмотки электромотора
Укладка обмоток в статоре однофазного электродвигателя
Конструкция любого однофазного электродвигателя предполагает использование как минимум трех катушек. Две из них являются элементов конструкции статора,включены параллельно. Одна из них является рабочей, а вторая выполняет функции пусковой. Их клеммы выведены на корпус двигателя и используются для подключения к сети. Обмотка ротора выполнена короткозамкнутой. К сети подключатся две из них, остальные служат для коммутации.
Визуально идентифицировать рабочую и пусковую обмотку можно по сечению провода: у первой из них оно заметно больше. Можно замерить сопротивление тестером подключением его к клеммам: у рабочей обмотки его величина будет меньше. Как правило, сопротивления обмоток будет составлять не более нескольких десятков Ом.
