Магнитный пускатель

Основные виды и типы контакторов

Для выполнения различных условий работы, задач и управления разными видами электрических систем и оборудования существуют контакторы с разнообразным функционалом.

По типу электрического тока коммутирующие устройства бывают:

• постоянного тока – предназначенные для коммутации сетей постоянного тока;
• переменного тока – работающие и выполняющие свою задачу в сетях переменного тока.

По типам конструкции эти механизмы различаются по количеству полюсов. Наиболее широко применяются однополюсные и двухполюсные устройства, реже – трехполюсные.

Трехполюсные приборы применяются в трехфазных электрических сетях переменного тока для управления мощными электродвигателями и прочими устройствами. В промышленности производят и используют многополюсные контакторы, но такие механизмы используются крайне редко и выполняют специфические задачи.

По наличию дополнительных систем:

• без дугогасительной системы;
• имеющие дугогасительную систему.

Наличие дугогасительной системы, о которой было сказано выше, не является обязательным конструктивом для сетей 220 В, но обязательно применяется в устройствах и в сетях с высоким напряжением (380 В, 600 В). Такая система гасит электрическую дугу, неизменно возникающую при высоком напряжении, при помощи поперечного электромагнитного поля в специальных камерах.

По типу управления контактором:

• ручное (механическое) – оператор сам включает или отключает устройство;
• с помощью слаботочной линии – коммутация происходит дистанционно;

По типу привода коммутирующие устройства бывают электромагнитные и пневматические. Самые распространенные и эффективные – механизмы, работающие с помощью электромагнитной индукции. Пневматические в основном применяются на железнодорожном транспорте (например, в локомотивах поездов), где есть системы сжатого воздуха.

По типу монтажа применяют бескорпусные и корпусные контакторы. Первые – монтируются в электрических щитах или внутри электроустановок и не защищены от попадания влаги и пыли, а вторые могут монтироваться в любом месте и очень часто имеют хорошую влаго-, пылезащиту.

Особенности эксплуатации малогабаритных КМИ

Прежде всего следует отметить, что контакторы КМИ в нормальных условиях могут длительное время работать, не требуя каких-либо регулировок и технического обслуживания. Самое главное – чтобы соблюдались правила эксплуатации и отсутствовали аварийные ситуации. Со временем контакты все равно изнашиваются, что непосредственно связано с индуктивностью нагрузки и величиной коммутируемого тока. С увеличением этих показателей возрастает и степень износа контактов.

В связи с этим, необходимо правильно выбирать параметры того или иного контактора в соответствии с условиями эксплуатации. Не следует экономить и выбирать прибор с заниженными показателями. Рекомендуется поступать наоборот и приобретать аппаратуру с характеристиками, превышающими номиналы коммутируемого оборудования.

Иногда прибор начинает гудеть и создавать повышенный уровень шума. Как правило, он возникает из-за крепления магнитопровода, которое становится слабым под влиянием многочисленных циклов включения-отключения, нагрева и остывания, вибрации и других факторов. Чаще всего для устранения достаточно всего лишь подтянуть винты крепления.

Модульный контактор (КМ)

Реверсивный контактор

Контакторы переменного тока

Контакторы и магнитные пускатели: сходства и различия

Контактор как электромеханическое устройство

Пускатели магнитные серии ПМ12-100 (аналог ПМА-5000)

· Номинальный ток: 100 А.

· Напряжение катушек: 110, 220, 380 В; 50 Гц.

№ п/п	Тип	Исполнение
1.	ПМ12-100150 (ПМА-5102)	Открытый, нереверсивный, без реле, 1Р00
2.	ПМ12-100250 (ПМА-5202)	Открытый, нереверсивный, с реле, 1Р00
3.	ПМ12-100140 (ПМА-5112)	Закрытый, нереверсивный, без реле, 1Р40
4.	ПМ12-100240 (ПМА-5212)	Закрытый, нереверсивный, с реле, 1Р40
5.	ПМ12-100110 (ПМА-5122)	Закрытый, нереверсивный, без реле, 1Р54
6.	ПМ12-100210 (ПМА-5222)	Закрытый, нереверсивный, с реле, 1Р54
7.	ПМ12-100160 (ПМА-5132)	Закрытый, нереверсивный, без реле, 1Р40, с кнопками
8.	ПМ12-100260 (ПМА-5232)	Закрытый, нереверсивный, с реле, 1Р40, с кнопками
9.	ПМ12-100120 (ПМА-5142)	Закрытый, нереверсивный, без реле, 1Р54, с кнопками
10.	ПМ12-100220 (ПМА-5242)	Закрытый, нереверсивный, с реле, 1Р54, с кнопками
11.	ПМ12-100500 (ПМА-5502)	Открытый, реверсивный, без реле, 1Р00
12.	ПМ12-100600 (ПМА-5602)	Открытый, реверсивный, с реле, 1Р00
13.	ПМ12-100540 (ПМА-5512)	Закрытый, реверсивный, без реле, 1Р40
14.	ПМ12-100640 (ПМА-5612)	Закрытый, реверсивный, с реле, 1Р40
15.	ПМ12-100510 (ПМА-5522)	Закрытый, реверсивный, без реле, 1Р54
16.	ПМ12-100610 (ПМА-5622)	Закрытый, реверсивный, с реле, 1Р54

Выбор и схема подключения магнитного пускателя

Электромагнит в виде катушки с большим числом витков рассчитан на напряжение 24 — В. Также контакторы предназначены для стационарного подключения и отключения однофазного и трехфазного оборудования.

На схеме пускатель и контактор обозначаются таким схематичным знаком: где A1-A2 катушка электромагнита пускателя; L1-T1 L2-T2 L3-T3 силовые контакты, к которым подключается силовое трехфазное напряжение L1-L2-L3 и нагрузка T1-T2-T3 , в нашем случае электродвигатель; контакты, блокирующие пусковую кнопку управления двигателем. Контакторы оснащаются камерой для гашения дуги. Ввод в схему теплового реле В промежутке между магнитным пускателем и асинхронным электродвигателем последовательно подсоединяют тепловое реле.

Двигатель остановился.

В случае перегрузки тепловой датчик Р сработает и разорвет контакт Р, машина остановится. Вывод из рабочего состояния происходит только после срабатывания пускателя. После выполнения вышеуказанных действий электродвигатель будет отключён и готов к последующего пуска с кнопочного поста. Включаем пускатель и аккуратно отсоединяем любой проводок от контактов реле.

Включаем пускатель и аккуратно отсоединяем любой проводок от контактов реле. На контакторы с контактами нормально разомкнутыми подается питание исключительно во время работы пускателя.

Чаще всего она зеленого цвета, хотя может быть и черного. В случае с управлением от В это — нулевая шинка, с В — фаза на пускателе.

Пускатель магнитный

Последняя предназначена для быстрого рассоединения контактов, от скорости которого зависит величина электрической дуги. Подвижные детали должны перемещаться от руки. При этой схеме блокирующие контакты защищают от одновременного срабатывания магнитных пускателей, что может вывести из строя двигатель. Ток проходит по греющим элементам, если его величина превысит заданную — отгибается биметаллическая пластинка и переключает контактики. Источником его является нажатая пусковая кнопка, открывающая путь для подачи напряжения к управляющей катушке.

Также сюда относится пускатель с катушкой В. Встречаются пускатели, имеющие нормально замкнутые дополнительные контакты, они не годятся для рассматриваемой схемы управления. Тепловые реле имеют специальную регулировку тока срабатывания. В каждой из пар есть как мобильные, так и неподвижные контакты, соединенные с клеммами, находящимися на корпусе, посредством металлических пластин.
Как подключить магнитный пускатель. Схема подключения.

Особенности устройства магнитного пускателя

В зависимости от конструкции к клеммам управления подключается напряжение от 24 до 380 Вольт. Различные устройства для отключения электродвигателя при нарушении его нормальной работы также могут быть в составе магнитного пускателя. Такими устройствами могут быть, например тепловое реле, защита от отключения одной из фаз, питающих электромотор в трёхфазной цепи.

Пускатели могут быть использованы как для однофазных цепей переменного и постоянного тока, так и для трёхфазных электрических цепей. Количество контактов определяет ту электрическую цепь, для которой предназначено устройство. С учётом клемм используемых для подключения блока с кнопками управления получается 4 клеммы для однофазного и 8 клемм для трёхфазного магнитного пускателя.

Контакты для подключения управления могут быть либо нормально замкнуты с обозначением 23 и 24, либо нормально разомкнуты и обозначены 13 и 14. Некоторые пускатели имеют соответственно большее число клемм. Такие конструкции применяются либо для переключения направления вращения, либо для уменьшения пускового тока электромотора в трёхфазной цепи. При этом запуск электромотора происходит при соединении его обмоток по схеме «звезда», а затем переключается на схему «треугольник». Такая конструкция называется реверсивной.

Токи короткого замыкания не отключаются магнитными пускателями.

Поэтому подходящую модель выбирают исходя из характеристик электродвигателей, а используют совместно с автоматическими выключателями, которые отключают токи короткого замыкания. Обычно применение пускателей по напряжению ограничивается 660 Вольтами, а по току 1600 Амперами.

Более подробные данные магнитных пускателей указаны в таблицах далее.

При выборе магнитного пускателя рекомендуется учитывать такие дополнительные параметры:

• конструкция крепления, поскольку кроме болтов возможно крепление для DIN-рейки;
• износостойкость, 3 млн. раб. циклов – класс А, 1,5 млн. циклов – класс Б, 0,3 млн. циклов – класс В.

Правильные выбор пускателя и подключения силовых и управляющих цепей обеспечат его нормальную работу в соответствии с техническими параметрами.

Проверка работоспособности магнитного пускателя и его ремонт

Проверяется устройство путем подачи питания на управляющие (дополнительные, или блок контакты). Если происходит смыкание рабочей группы, выполняется прозвонка ее контактов с помощью мультиметра. Затем провоцируется короткое замыкание, для проверки защитного реле.

Любой коммутационный прибор состоит из схожих по конструкции элементов. Поэтому ремонт магнитного пускателя выполняется по общему принципу: поиск неисправного узла, восстановление или замена.

Механические части (мостик, прижимная либо возвратная пружина) меняются, контакты можно зачистить. Катушка управления перематывается, или производится восстановление сгоревшего витка с помощью пайки.

Стандартная схема коммутации магнитных пускателей

Это схема подключения пускателя требуется для того, чтобы произвести запуск двигателя через пускатель с помощью кнопки «Пуск» и обесточивания этого двигателя кнопкой «Стоп». Это проще понимается, если разделить схему на две части: силовую и цепь управления. Силовую часть схемы следует запитать трёхфазным напряжением 380 В, имеющим фазы «A», «B», «C». Силовая часть состоит из трёхполюсного автоматического выключателя, силовых контактов магнитного пускателя «1L1-2T1», «3L2-4T2», «5L3-6L3», а также асинхронного трехфазного электродвигателя «M».

К управляющей цепи подаётся питание 220 вольт от фазы «A» и к нейтрали. К схеме управляющей цепи относится кнопка «Стоп» «SB1», «Пуск» «SB2», катушка «KM1» и вспомогательный контакт «13HO-14HO», что подключён параллельно контактам кнопки «Пуску». Когда автомат фаз «A», «B», «C», включается, ток проходит к контактам пускателя и остаётся на них. Питающая цепь управления (фаза «А») проходит через кнопку «Стоп» к 3 контакту кнопки «Пуск», и параллельно на вспомогательный контакт пускателя 13HO и остаётся там на контактах. Если активируется кнопка «Пуск», к катушке приходит напряжение — фаза «А» с пускателя «KM1». Электромагнит пускателя срабатывает, контакты «1L1-2T1», «3L2-4T2», «5L3-6L3» замыкаются , после чего напряжение 380 вольт подается на двигатель по данной схеме подключения и начинает свою работу электродвигатель. При отпускании кнопки «Пуск» ток питания катушки пускателя течет через контакты 13HO-14HO, электромагнит не отпускает силовые контакты пускателя, двигатель продолжает работать. При нажатии кнопки «Стоп» цепь питания катушки пускателя обесточивается, электромагнит отпускает силовые контакты, напряжение на двигатель не подается, двигатель останавливается.

Как подключить трехфазный двигатель можно дополнительно посмотреть на видео:

Подключение через кнопочный пост

Схема, подключающая магнитные пускатели через кнопочный пост, предусматривает использование аналогового переходника. Блоки контактов бывают на 3 или 4 выхода. При присоединении необходимо определить направленность катода. Затем через переключатель подсоединяют контакты. Для этого используют триггер двухканального вида.

Если подключать устройство с автоматическими переключателями, то для них используют электронный регулятор. Блоки при этом могут находиться на контроллере. Чаще всего встречаются устройства с широкополосными разъемами.

Схема МП

Рис. 3  Увеличить рис. 3

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

Рис. 4  Увеличить рис. 4

Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с МП

Рис. 5  Увеличить рис. 5

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

Рис. 6  Увеличить рис. 6   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.

Подробно об электромагнитных пускателях

Обычно мы видим это устройство в виде аккуратной коробки с двумя кнопками: «пуск» и «стоп». Если снять верхнюю крышку, внутри обнаружится коммутатор довольно сложной конструкции, который может выполнять несколько задач (как по очереди, так и одновременно).

Это электромагнитный пускатель. Возникает вопрос: а зачем создавать сложные электротехнические устройства, если нужно всего лишь замкнуть два (или больше) контакта? Есть кнопки с фиксацией, рычажные включатели, защитные автоматы, рубильники. Рассмотрим типовое применение магнитного пускателя: включение мощной электроустановки (например, асинхронный электродвигатель).

• Необходима мощная контактная группа с дугогасителями, соответственно потребуется большое усилие для смыкания контактов. Ручной привод будет достаточно громоздким (использование классического рубильника не всегда вписывается в эстетику рабочего места).
• Ручными переключателями сложно обеспечить оперативное изменение режима работы (например, изменение направления вращения мотора). Устройство магнитного пускателя позволяет собрать такую схему подключения.
• Организация защиты. Любой автомат с аварийным отключением не рассчитан на многократное включение. Назначение (пусть и не основное) магнитного пускателя не только многократно производить коммутацию, но и отключать цепь питания при перегрузках и коротком замыкании. При этом, у него есть неоспоримое преимущество перед иными коммутаторами. Отключение необратимо: то есть, после аварийного размыкания контактов, или кратковременного прекращения подачи энергии, рабочие контакты не возвращаются в положение «ВКЛ» по умолчанию. Принцип работы магнитного пускателя подразумевает только принудительное повторное включение.

Схемы подключения

Для чего нужен магнитный пускатель? Преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или банальном коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.

Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя

Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями. При нажатии кнопки «Пуск», с помощью основного ее контакта замыкается цепь катушки «KM». При этом все контактные группы, включая дополнительные контакты в цепи управления, соединяются под управлением электромагнита катушки. Разомкнуть цепь можно двумя способами: при срабатывании аварийного реле, или нажав на кнопку «Стоп». В этом случае магнитный пускатель возвращается в исходное положение «все выключено» (или в случае с двумя категориями контактов, нормально замкнутые группы будут подключены).

Этот же вариант подключения, только управляющая цепь соединяется с фазой и нейтралью. С точки зрения работы пускателя, разницы нет. Так же точно срабатывают кнопки, и защитное термореле.

Реверсивное подключение трехфазного электродвигателя

Как правило, для этого применяются два электромагнитных пускателя, в которых выхода фазных контактов комбинированы со сдвигом. Устройства скомбинированы в один коммутатор, поэтому его можно рассматривать как единый элемент.

В зависимости от того, какая контактная группа подключена к электродвигателю, его ротор крутится в одну либо другую сторону. Такой вариант незаменим при использовании на конвейерах, станках, и прочих электроустановках, в которых предусмотрено 2 направления вращения (движения).

Как работает эта схема на практике? Смотрим иллюстрацию:

Единая схема управления с двумя группами кнопок пуска: «Вперед» и «Назад». Каждая из них включает соответствующую катушку электромагнита. Почему схема общая? Кнопка «Стоп» по условиям безопасности должна быть единой. Иначе при возникновении аварийной ситуации, оператор потеряет драгоценные секунды в поисках необходимой кнопки (для «Вперед» или для «Назад»).