Принцип работы магнитного контактора. Подробно об электромагнитных пускателях. Магнитный пускатель: устройство и принцип действия, комплектация

Во время зарождения электротехники включение 3-фазных электродвигателей производилось с помощью обычных рубильников вручную. Рубильники не создавали безопасных условий, требовалось пульт управления соединять силовыми линиями. В течение дальнейшего прогресса развития процессов коммутации ученые изобрели такие устройства, как магнитные пускатели, которые не имели тех недостатков рубильника. Это коммутационное устройство обеспечивает подключение потребителя нагрузки дистанционно, дает возможность управления эксплуатацией оборудования.

Конструкция пускателя простая, так же, как и его принцип работы. Пускатель состоит из контактов двух видов: неподвижных и подвижных. При замыкании этих контактов электродвигатель запускается, а при разъединении контактов происходит остановка и выключение питания.

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.

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.

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.

Программа обслуживания

• Внешний осмотр на повреждения, сколы корпуса, удаление грязи. Сколы и повреждения появляются от длительной вибрации, неправильного монтажа, дефектами. Если корпус поврежден настолько, что это препятствует его закреплению на поверхности, то корпус подлежит замене. Особое внимание уделяется контролю наличия всех пружинок и контактов.
• Ревизия механических деталей. Контролю подвергается пружина для разрыва контактов. Она не должна быть мягкой и слишком сжатой. При проверке хода якоря не допускаются заклинивания. Контроль хода проводится от руки.
• Чистка контактов – это мероприятие не должно проводиться, если магнитный пускатель исправен. Слой с хорошей проводимостью на контактах очень малой толщины. При каждой чистке надфилем контакты скоро сточатся. Чистка допускается лишь при возникновении нагара. При замыкании контактов должно быть плотное прилегание, без наклонов, смещений. Иначе нужна регулировка.
• Если в корпусе пускателя есть детали из металла, то нужно проверить отсутствие соединения их с силовыми контактами. Необходимо также прозвонить все силовые контакты между собой на отсутствие замыканий. Для этого пользуются тестером. Сопротивление изоляции не должно быть менее 0,5 Мом.

Схема подключения магнитного пускателя (малогабаритного контактора «КМ») не представляет сложности для опытных электриков, но для новичков может вызвать немало трудностей. Поэтому это статья для них.

Цель статьи максимально просто и наглядно показать сам принцип действия (работы) магнитного пускателя (далее МП) и малогабаритного контактора (далее КМ). Поехали.

МП и КМ являются коммутационными аппаратами, которые осуществляют управление и распределение рабочих токов по подключенным к ним цепям.

МП и КМ в основном используются для подключения и отключения асинхронных электродвигателей, а также их реверсивного переключения используя дистанционное управление. Они применяются для дистанционного управления группами освещения, нагревательными цепями и другими нагрузками.

Компрессоры, насосы и кондиционеры, тепловые печи, ленточные конвейера, цепи освещения вот где и не только можно встретить МП и КМ в системах их управления.

Чем отличаются магнитный пускатель и малогабаритный контактор, по принципу действия - ничем. По сути, это электромагнитные реле.

Найденное различие у контактора – мощность - определяется габаритами, а у пускателя величинами, а предельная мощность МП бывает больше чем у контактора.

Наглядные схемы МП и КМ

Рис. 1

Условно МП (или КМ) можно разделить на две части.

В одной части силовые контакты, которые выполняют свою работу, а в другой части электромагнитная катушка, которая включает и отключает эти контакты.

1. В первой части находятся силовые контакты (подвижные на диэлектрической траверсе и неподвижные на диэлектрическом корпусе), они то и осуществляют подключение силовых линий.

Траверса с силовыми контактами прикреплена к подвижному сердечнику (якорю).

В нормальном состояние эти контакты разомкнуты и по ним не протекает ток, нагрузка (в данном случае лампы) находится в состоянии покоя.

Удерживает их в таком состоянии возвратная пружина. Которая изображена змейкой во второй части (2 )

1. Во второй части мы видим электромагнитную катушку, на которую не подается ее рабочее напряжение, вследствие чего, она находится в состоянии покоя.

При подаче напряжения на обмотку катушки в ее контуре создается электромагнитное поле, образуя ЭДС (электродвижущую силу), которая притягивает к себе подвижный сердечник (подвижная часть магнитопровода - якорь) с закреплёнными на нем силовыми контактами. Они, соответственно, замыкают подключенные через них цепи, включая нагрузку (рис. 2).

Рис. 2

Естественно, если прекратить подачу напряжения на катушку, то пропадет электромагнитное поле (ЭДС), якорь перестаёт удерживаться и под действием пружины (вместе с закрепленными к нему подвижными контактами) возвращается в исходное состояние, размыкая цепи силовых контактов (рис. 1).

Из этого видно, что пускатель (и контактор) управляются подачей и отключением напряжения на их электромагнитной катушке.

Схема МП

• Силовые контакты МП

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

• 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

• Кн «СТОП» – кнопка «Стоп»
• Кн «ПУСК» – кнопка «Пуск»
• Кн МП – силовые контакты МП
• БК – блок контакт МП
• КТР – контакт теплового реле
• М – электродвигатель

Схемы подключения МП (или КМ) с катушкой на 220 В

• Кн «СТОП» – кнопка «Стоп»
• Кн «ПУСК» – кнопка «Пуск»
• КМП – катушка МП (магнитного пускателя)
• Кн МП – силовые контакты МП
• БК – блок контакт МП
• Тр – нагревательный элемент теплового реле
• КТР – контакт теплового реле
• М – электродвигатель

Обозначение элементов аналогично на сх. Выше

Обратите внимание, в схеме участвует тепловое реле, которое через свой дополнительный контакт (нормально замкнутый) дублирует функцию кнопки «Стоп» в кнопочном посте.

Принцип действия магнитного пускателя и малогабаритного контактора + Видео пояснение

Важно , на схемах для наглядности магнитный пускатель показан без дугогасящей крышки, без которой его эксплуатация – запрещена!

Иногда возникает вопрос, зачем вообще использовать МП или КМ, почему просто не использовать трехполюсной автомат?

1. Автомат рассчитан до 10 тысяч отключений – включений, а у МП и КМ этот показатель измеряется миллионами
2. При скачках напряжений МП (КМ) отключит линию, сыграв
3. Автоматом невозможно управлять, дистанционно применяя небольшое напряжение
4. Автомат не сможет выполнять дополнительные функции включения и отключения дополнительных цепей (например, сигнальных) из–за отсутствия у него дополнительных контактов

Одним словом автомат отлично справляется со своей основной функцией защиты от коротких замыканий и перенапряжений, а МП и ПМ со своей.

На этом все, думаю, что принцип действия МП и КМ понятен, более наглядное пояснение смотрите в видео.

Удачного и безопасного вам монтажа!

В дополнение к статье прилагаю техническую документацию контакторов серии КМИ

Контакторы серии КМИ

Нормативная и техническая документация

По своим конструктивным и техническим характеристикам контакторы серии КМИ соответствуют требованиям российских и международных стандартов ГОСТ Р 50030.4.1,2002, МЭК60947,4,1,2000 и имеют сертификат соответствия РОСС CN.ME86.B00144. Контакторам серии КМИ по Обще- российскому классификатору продукции присвоен код 342600.

Условия эксплуатации

Категории применения: АС,1, АС,3, АС,4. Температура окружающей среды
– при эксплуатации: от –25 до +50 °С (нижняя предельная температура –40 °С) ;
– при хранении: от –45 до +50 °С .
Высота над уровнем моря, не более: 3000 м .
Рабочее положение: вертикальное, с отклонением ±30° .
Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150,96: УХЛ4 .
Степень защиты по ГОСТ 14254,96: IP20 .

Структура обозначения

При подборе контакторов КМИ обращайте внимание на структуру условного обозначения

Основные технические характеристики

Технические характеристики силовой цепи

Технические характеристики цепи управления

Присоединение силовой цепи

Присоединение цепи управления

Технические характеристики встроенных дополнительных контактов

Параметры		Значения
Номинальное напряжение Uе, В	перем. тока	до 660
	пост. тока
Номинальное напряжение изоляции Ui , В		660
Ток термической стойкости (t°≤40°) Ith , А		10
Минимальная включающая способность	Umin , В	24
	Imin , мА	10
Защита от сверхтоков - предохранитель gG, А		10
100
Сопротивление изоляции, не менее, МОм		10

Электрические схемы

Типовые электрические схемы

Контакторы серии КМИ могут применяться для создания типовых электрических схем.

Электрическая схема реверсирования

Данная схема собирается из двух контакторов и механизма блокировки МБ 09,32 или МБ 40,95 (в зависимости от типоисполнения), предназначенного для исключения одновременного включения контакторов.

Данный способ пуска предназначен для двигателей, номинальное напряжение которых соответствует соединению обмоток в «треугольник». Пуск «звезда - треугольник» может быть использован для двигателей, пускающихся без нагрузки, или с пониженным моментом нагрузки (не более 50% от номинального момента). При этом пусковой ток при соединении в «звезду» составит 1,8–2,6 А от номинального тока. Переключение со «звезды» на «треугольник» должно производиться после того, как двигатель выйдет на номинальную частоту вращения.

Особенности конструкции и монтажа

Присоединительные зажимы обеспечивают надежное фиксирование проводников:
– для габаритов 1 и 2 – с закаленными тарельчатыми шайбами;
– для габаритов 3 и 4 – с зажимной скобой, позволяющей подсоединить контакт большего сечения.

Существуют два способа монтажа контакторов:

1. Быстрая установка на DIN,рейку:

КМИ от 9 до 32 А (габариты 1 и 2) – 35 мм;
КМИ от 40 до 95 А (габариты 3 и 4) – 35 и 75 мм.

1. Монтаж при помощи винтов.

Содержание:

На заре электротехники коммутация трехфазных электродвигателей осуществлялась с помощью ручных рубильников. Они не обеспечивали в должной мере электробезопасность и требовали соединения с пультом управления с помощью силовых линий. Дальнейшее развитие коммутационных процессов привело к изобретению магнитного пускателя, лишенного недостатков обычного рубильника. Данное устройство дало возможность дистанционного включения нагрузки и автоматического управления рабочими процессами оборудования.

Сам магнитный пускатель имеет довольно простое устройство и принцип работы. Он состоит из двух видов контактов - подвижных и стационарных. Их замыкание вызывает запуск электродвигателя, а размыкание - отключение и остановку. Работа контактов осуществляется под действием магнитного поля.

Виды магнитных пускателей

Основным предназначением магнитных пускателей является дистанционное управление трехфазными . Они работают при переменном токе, напряжением 380 и 660 вольт, с частотой 50 Гц. В число основных операций входят пуск, остановка и реверсирование.

Дополнительно, магнитные пускатели в совокупности с тепловыми реле, защищают управляемые электродвигатели от возможных перегрузок с недопустимой продолжительностью. В некоторых конструкциях пускателей имеются ограничители перенапряжений, используемые в полупроводниковых системах управления.

В соответствии со схемой включения нагрузки могут быть реверсивными и нереверсивными. Классификация по размещению предполагает магнитные пускатели следующих типов:

• Открытого исполнения. Устанавливаются в закрытых шкафах, на панелях, и прочих местах, куда не может попасть пыль, влага и посторонние предметы.
• Защищенного исполнения. Монтируются внутри помещений с низким содержанием пыли в окружающей среде. Исключается попадание воды на оболочку устройства.
• Пылебрызгонепроницаемого исполнения. Устанавливаются внутри помещений и снаружи под навесами, защищающими от дождя и солнечных лучей.

Дополнительная классификация пускателей осуществляется по следующим признакам:

• Кнопочный пост на корпусе прибора. Нереверсивные пускатели оборудованы кнопками ПУСК и СТОП, а реверсивные устройства имеют кнопки ПУСК ВПЕРЕД, ПУСК НАЗАД и СТОП. На некоторых моделях в корпусе монтируется сигнальная лампа ВКЛЮЧЕНО.
• Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты. Используются в разных комбинациях, в качестве замыкающих или размыкающих. Они могут быть встроенными или оборудоваться как отдельная приставка. Некоторые дополнительные контакты могут использоваться в качестве составной части общей схемы пускателя. Например, в реверсивных устройствах с их помощью осуществляется электрическая блокировка.
• Ток и напряжение втягивающей катушки.
• Наличие в схеме теплового реле. Его основной характеристикой является номинальный ток несрабатывания на средних установках. Регулировка тока несрабатывания выполняется в допустимых пределах + 15% от номинала.

Отдельные виды магнитных пускателей могут быть укомплектованы ограничителями перенапряжения и другими видами установочных изделий

Устройство магнитного пускателя

Конструкция магнитного пускателя условно разделяется на верхнюю и нижнюю части. Вверху располагается подвижная система контактов совместно с дугогасительной камерой. Здесь же находится и подвижная половинка электромагнита, имеющая механическую связь с силовыми контактами, входящими в подвижную контактную систему.

В нижней части устройства расположена катушка, возвратная пружина и вторая часть электромагнита. Основной функцией возвратной пружины является возврат верхней половинки в исходное положение после того как прекращается подача питания на катушку. Таким образом, происходит разрыв силовых контактов пускателя.

В конструкцию обеих половинок электромагнита входят Ш-образные пластины, для изготовления которых использована электромагнитная сталь. В качестве обмотки применяется медный провод с определенным количеством витков, рассчитанных на работу с определенным питающим напряжением, значением 24, 36, 110, 220 и 380 В. Подача напряжения приводит к появлению в катушке магнитного поля. В результате, обе половинки стремятся соединиться, что приводит к образованию замкнутого контура. При отключении питания, магнитное поле исчезает, и верхняя часть возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя заложен уже в его названии. Он срабатывает как электромагнит, когда электрический ток проходит по обмотке катушки. После срабатывания силовых контактов, происходит запуск электродвигателя.

Общая конструкция устройства включает в себя основную часть, закрепленную стационарно и подвижный якорь, передвигающийся по направляющим. В самом упрощенном виде пускатель является единой кнопкой, корпус которой оборудован клеммами для подключения силовых цепей и стационарных контактов.

Подвижная часть оборудована контактным мостиком, обеспечивающим двойной разрыв силовой цепи, чтобы отключить питание нагрузки. Кроме того, эта деталь предназначена для надежного электрического соединения проводов входа и выхода, когда схема включается в работу. Проверить работу системы можно вручную. Для этого нужно надавить на якорь и ощутить усилие от сжатия пружин. Именно это усилие должно преодолеваться магнитным полем. Когда якорь отпускается, контакты отбрасываются пружинами в отключенное положение.

В процессе работы такое ручное управление не применяется, оно необходимо только для проверок. Фактически используется только дистанционная коммутация под действием электромагнитного поля. Само поле возникает в катушке под влиянием электротока, проходящего через ее витки. Прохождение тока значительно улучшается за счет шихтованного стального магнитопровода, разделенного на две части.

При отсутствии электрического тока, магнитное поле вокруг катушки тоже исчезает. Это приводит к отбрасыванию якоря вверх за счет энергии пружин. Когда ток вновь начинает проходить по обмотке, возникают магнитные силы, обеспечивающие движение якоря вниз.

Нижнее положение якоря оказывает влияние на работу всего устройства. В этом положении контакты должны надежно соединяться между собой. В случае ослабления возможно подгорание контактов, чрезмерный нагрев и последующее отгорание проводов.

Монтаж и подключение электромагнитного пускателя

Для обеспечения дальнейшей надежной работы магнитных пускателей, монтаж этих устройств рекомендуется выполнять на ровной поверхности, закрепленной жестко, в вертикальном положении. Установка пускателей с должна производиться в условиях минимальной разности температур окружающего воздуха.

Неправильная установка может привести к ложным срабатываниям. Поэтому следует избегать мест, подверженных вибрации, сильным толчкам и ударам. Например, электромагнитные устройства с номинальным током свыше 150 А во время включения создают заметные сотрясения и удары.

Тепловые реле могут подвергаться дополнительному нагреву от других источников тепла. Это оказывает отрицательное влияние на всю работу данных устройств. Поэтому их нельзя размещать рядом с аппаратурой теплового действия или в тех частях шкафов, которые более всего подвержены нагреву.

Когда с контактным зажимом пускателя соединяется один проводник, его конец загибается в кольцо или П-образно. Такой способ соединения предотвращает перекос пружинных шайб, установленных в зажиме. Если же к зажиму подключаются сразу два проводника с примерно одинаковым сечением, их концы должны иметь прямую форму и располагаться по обеим сторонам от зажимного винта.

До того, как подключать медные провода, их концы необходимо залудить. В многожильных проводах концы перед лужением предварительно скручиваются. Концы проводов из алюминия зачищаются мелким надфилем, после чего покрываются техническим вазелином или специальной пастой. Смазка контактов и подвижных частей устройства не допускается.

Перед пуском необходимо осмотреть магнитный пускатель снаружи и проверить исправность всех его частей. Все подвижные элементы должны свободно двигаться от руки. Сверить все электрические соединения со схемой.

Уход за магнитным пускателем

Для того чтобы правильно ухаживать за магнитным пускателем, необходимо хорошо знать возможные неисправности этого устройства. Как правило, это повышенная температура деталей и сильное гудение прибора.

Повышенная температура в первую очередь связана с межвитковыми замыканиями катушки. В подобных случаях требуется ее замена. Кроме того, излишний нагрев может произойти в связи с повышением напряжения сети выше номинального, а также при перегрузках, слабых контактных соединениях и недопустимом износе контактов.

Чрезмерное гудение устройства может происходить по целому ряду причин. Среди них в первую очередь следует отметить неплотное прилегание якоря к сердечнику, в результате загрязнения поверхностей или их повреждения. Другой серьезной причиной становится заедание подвижных частей, а также снижение напряжения в сети более чем на 15% от номинала.

Для того чтобы избежать подобных неисправностей, требуется своевременный уход. В целом, магнитный пускатель не требует каких-либо дорогостоящих мероприятий. Прежде всего, нужно не допускать попадания внутрь прибора грязи, пыли и влаги. Нужно регулярно проверять состояние контактов и плотность зажимов. Существует определенный перечень мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту, выполняемый специалистами-электротехниками.

Рассматривать эту тему нужно с магнитных пускателей нужно с представителей советской эпохи. Яркие представители - это ПМЛ и подобные. Пускатели применяются для коммутации мощной нагрузки управляющим сигналом с током малой величины. Управляющий сигнал подаётся на катушку, которая создаёт магнитное поле. Оно в свою очередь создаёт усилие на магнитопроводе, который механически соединен с подвижными силовыми контактами и блок-контактами.

Магнитный пускатель можно разделить на две части: верхнюю и нижнюю. В нижней части расположена катушка и неподвижная часть магнитопровода, клеммы выводов катушки.

Общий вид старого пускателя изображен выше. Ближе к зрителю расположены силовые контакты, они пронумерованы от 1 до 6. Дальше мы видим блок-контакты, они нужны для реализаций дополнительных функций схемы и самоподхвата.

Интересно:

Контакты пускателя замкнуты только тогда, когда на катушку подаётся напряжение. Пульты управления такими приборами обычно оборудованы кнопками без фиксации, это значит, что пускатель будет включен только тогда, когда вы удерживаете кнопку в нажатом положении.

Если для некоторых схем это хорошо, например, для тельфера, лебедки и других грузоподъёмных механизмов, то для двигателей работающих в длительном режиме это никак не подойдёт, представьте схему управления насосом, который должен работать без остановки.

Можно конечно использовать кнопки с фиксацией и тумблеры, но более наглядно использовать кнопки «Старт» и «Стоп» на пульте, поэтому используется схема с самоподхватом через блок-контакты.

Почему я начал статью о современных коммутационных приборов с рассмотрения классического образца? Всё просто - они еще в огромном количестве встречаются на предприятиях, промышленных объектах и прочем. К тому же имеют очень большой запас прочности, как в плане ресурса, так и в плане работы в перегруженных режимах.

Строение современных моделей магнитных пускателей

Давайте рассмотрим не частный случай, а современные приборы в общем виде. Отдельные моменты могут отличаться и зависеть от конкретной модели или производителя, поэтому постараюсь охватить как можно больший диапазон информации.

Начнем с общего вида современного пускателя.

На лицевой части перед нами находятся 4 пары контактов. Три из них с маркировкой типа 1L1 и 2T1 - это силовые контакты для подключения нагрузки к трёхфазной электросети. Контакты с пометкой «L» служат для подключения источника питания, а «T» - для подключения потребителя.

Вообще можно подключать сеть как с верхней стороны (L), так и с нижней (T). Но соблюдение маркировки и подключения описанного в первом способе сделает цепь более наглядной и упростит её обслуживания другим электромонтерам, которые будут с ней работать кроме вас. Принято заводить питание с верхней стороны.

Пара контактов 13NO-14NO - это контакты для самоподхвата, или блок-контакты. Их назначение описано выше.

Интересно:

Главным отличием у современных контакторов является маркировка клемм, нужно запомнить, что клеммы с маркировкой «L» и «T» служат для подключения силовых линий - питания и нагрузки. Контакты с маркировкой NO и NC служат для реализации самоподхвата и других функций схем. При этом NC - нормально-закрытые (замкнутые), а NO - нормально-открытые (разомкнутые).

Нормальным состояние контактов называется такое состояние, при котором на кнопку или пускатель не оказывается внешнего воздействия, т.е. когда на кнопку НЕ нажимают, а в случае с пускателем отсутствует напряжение на катушке и он выключен.

Такие пускатели также состоят из верхней и нижней части, для разнообразия рассмотрим верхнюю часть на примере другого пускателя.

Как вы можете увидеть - все составляющие детали такие-же как и на старых отечественных экземплярах. Однако обратите внимание на желтую деталь - изоляционную траверсу, на предыдущем экземпляре она была выполнена в коричневом цвете. Во-первых, по ее положению вы можете судить о состоянии пускателя. Если она втянута - пускатель включен, а если вровень или слегка выступает над крышкой - выключен.

К тому же вы можете принудительно включить его при проблемах с цепью питания катушки. Нужно просто вдавить траверсу отверткой или чем нибудь другим. Будьте внимательны, чтобы вас не ударило током, такая коммутация мощных нагрузок, а особенно двигателей может быть опасной. При отсутствии должной квалификации это делать не рекомендуется.

Что еще нужно знать о пускателях?

При подключении пускателя внимательно уточните на какое напряжение рассчитана катушка. Дело в том, что катушки в основном встречаются на напряжение 220 и 380 вольт, об этом говорит соответствующее обозначение на его корпусе.

Контакты катушки помечены, как А1 и А2. Один из контактов катушки может дублироваться на противоположной стороне пускателя для удобства подключения и сборки схемы. Это отражено на картинке ниже, обратите внимания с этой стороны только один из концов катушки - А2.

Информация о характеристиках пускателя выглядит следующим образом.

Пускатель не может коммутировать одинаковый ток для разных типов нагрузки. На корпусе может быть наклейка или нанесены надписи с характеристиками.

АС-3 и АС-1 - это категории применения, говорят о том, что индуктивную нагрузку, такую как электродвигатель он может коммутировать на ток до 9 А, а в случае применения активной нагрузки (ТЭНов и Ламп накаливания) до 25 А. Наклейка может состоять из нескольких секторов с подобной информацией или полезными данными, например такими.

На передней панели или сбоку может быть нанесена схема с расположением контактов.

Схема контактов выполняется в таком виде. На ней подписаны названия клемм и их положение в нормальном состоянии (отключенной катушке).

Блок дополнительных контактов для магнитного пускателя, что это такое и как использовать?

У траверсы есть еще одна дополнительная функция - соединение с дополнительным контактным блоком. Обратите внимание на её внешний вид и форму, на её выступающей части есть зацепы.

Блок контактов представляет собой дополнительный модуль, который монтируется поверх пускателя.

Обычно в блоке контактов располагается 2 или 4 пары контактов. 2 пары выполнены в нормально-разомкнутом виде, а 2 пары в замкнутом. Эти контакты могут быть использованы, как для коммутации нагрузки низкой мощности, так и для реализации дополнительных функций.

Дополнительные функции и оборудование

Стоит отметить, что к пускателям кроме блока с контактами подключается и дополнительное оборудование.

Тепловая защита, дополнительные блок контакты, ограничители напряжения, реверсивная блокировка, таймер задержки пуска. На картинке вы видите дополнительную аппаратуру для пускателя производства ABB.

Каждый из производителей может выпускать другие наборы дополнительных устройств. Инженеры крупных компаний предусмотрели решения для целого ряда производственных задач, которые реализуются с использованием пускателей. Раньше это приходилось делать с использованием отдельных модулей, а это увеличивало, как количество проводов расположенных в щитке для соединения оперативных цепей и блоков, так и общее занимаемое место.

Я уже сказал, что магнитный пускатель подключается обычно через кнопки без фиксации. Такие кнопки установлены в кнопочном посте. Один из распространённых вариантов, это пост типа ПКЭ, изображен на фотографии ниже.

Если нужно реализовать вращение двигателя в обоих направлениях используют пост с тремя кнопками:

«Вперед»;

• «Стоп» - при этом, обычно, красного цвета.

Внутри корпуса вы обнаружите клеммы на обратной стороне кнопок, причем на каждой есть пара нормально-замкнутых и пара нормально-разомкнутых, расположены на противоположных сторонах.

Взгляните на схему, для подключения пускателя через кнопочный пост, фазный провод через нормально-замкнутую пару контактов кнопки «стоп» подключают к нормально-разомкнутой паре кнопки «пуск». От второй клеммы кнопки «пуск» провод идёт на катушку.

Катушка одним концом подключается к нулю (если она на 220 В) или к другой фазе (если катушка 380 В). А вторым к проводу от кнопки пуск. При этом параллельно кнопке пуск подключается нормально-разомкнутая пара блок-контактов с пускателя (тот самый самоподхват).

Для этого один из контактов перемычкой соединяется с выводом катушки, который соединен с кнопкой «пуск», чтобы не прокладывать лишний кабель до кнопочного поста, а второй вывод блок-контакта подключается к той клемме кнопки «пуск», что соединена с фазным проводом, от кнопки «Стоп».

Контакты «13НО-14НО» - нормально-разомкнутые пары блок контактов, на англ. это те, что NO.

К кнопочному посту прокладывается всего три провода:

Фаза на «СТОП»;

К кнопке «ПУСК»;

От блок-контактов к фазе на «ПУСК» для самоподхвата.

Выводы

Современные пускатели хоть и отличаются внешне и определенным функционалом, однако выполняют те же задачи, что и раньше. Пускатели разных типов можно взаимозаменять, нужно предусмотреть только ток, на который рассчитана конкретная модель.

Электромагнитный пускатель 220 В позволяет осуществлять коммутацию в цепях переменного (и постоянного) тока. Обычно такие устройства используются при включении мощных потребителей - электродвигателей, нагревателей и т. д. Необходимость его оправдана в тех случаях, когда требуется часто включать и отключать нагрузку.

Применение магнитных пускателей

Чаще всего электромагнитные пускатели используется для запуска, остановки и реверса асинхронных электродвигателей. Но поскольку эти устройства очень неприхотливы, они могут использоваться для дистанционного управления освещением, в компрессорных установках, насосах, кран-балках, электрических печах, конвейерах, кондиционерах. Область применения магнитных пускателей очень широкая. Но в последнее время пускатели были вытеснены электромагнитными контакторами. Но, по сути, эти два прибора по конструкции и характеристикам мало чем отличаются. Даже схемы включения одинаковы.

Как работает пускатель?

Электромагнитный контактор работает по следующей схеме:

1. На рабочую катушку электромагнитного пускателя подаётся напряжение.
2. Вокруг этой катушки появляется магнитное поле.
3. Сердечник из металла, который расположен рядом с катушкой, втягивается внутрь.
4. К сердечнику произведено крепление силовых контактов.
5. При втягивании сердечника замыкаются силовые контакты, на нагрузку поступает ток.

В самом простом случае магнитные пускатели управляются при помощи всего двух кнопок — «Пуск» и «Стоп». При необходимости можно осуществить реверс — делается это при помощи соединения двух магнитных пускателей с использованием специальной схемы.

Как устроен электромагнитный пускатель?

Всего имеется две основные части у этого устройства:

1. Контактный блок.
2. Непосредственно пускатель.

Контактный блок устанавливается поверх корпуса пускателя. Он предназначен для того, чтобы расширить функционал схемы управления. С помощью дополнительного блока можно:

• Осуществить реверсивное движение электрического двигателя.
• Запитать лампу, которая сигнализирует о работе мотора.
• Включить дополнительное оборудование.
• Но контактная приставка не всегда используется, в большинстве случаев достаточно одного пускателя.

Контактная приставка

Этот механизм включает в себя две пары нормально разомкнутых и столько же нормально замкнутых контактов. Сверху пускателя имеются полозья и зацепы, именно к ним и производится крепление приставки. В итоге эта система жёстко связана с силовыми контактами пускателя и работает одновременно с ними.

Нормально замкнутые контакты по умолчанию соединяют элементы цепи, а нормально разомкнутые разрывают. При включении магнитного пускателя, когда сердечник замыкает силовые элементы, нормально замкнутые контакты размыкаются, а нормально разомкнутые замыкаются.

Конструкция магнитного пускателя

В общем, можно выделить две части — верхнюю и нижнюю. Сверху располагается группа контактов, подвижная часть электромагнита, связанная с силовыми переключателями, а также дугогасительная камера. В нижней части расположены катушка и возвратная пружина, а также вторая половина электромагнита.

При помощи пружины верхняя часть возвращается в изначальное положение после того, как прекратится подача напряжения на катушку. При этом силовые контакты размыкаются. Электромагнит собран из пластин Ш-образной формы, изготовленных из технической трансформаторной стали. Катушка наматывается медным проводом, причём количество витков зависит от того, на какое напряжение она рассчитана.

Секторы с обозначениями

Параметры находятся на пускателе, всего имеется три сектора:

1. В первом указываются, где можно применять магнитный пускатель, а также общая информация о нём. А именно: частота переменного тока, номинальное значение тока, условный тепловой ток. Например, обозначение АС-1 говорит о том, что при помощи таких механизмов можно коммутировать цепи питания тэнов, ламп накаливания, других слабоиндуктивных нагрузок.
2. Во втором секторе указывается, какая максимальная мощность нагрузки может коммутировать с силовыми контактами.
3. В третьем секторе обычно обозначается схема устройства: в неё включены силовые и вспомогательные контакты, катушка электромагнита. В том случае, если по всем контактам на схеме от катушки идет пунктирная линия, то это означает, что они работают синхронно.

Контактные группы пускателей

Силовые контакты обозначаются следующим образом:

• 1L1, 3L2, 5L3 — это входящие, на них подается питание от сети переменного или постоянного тока.
• 2Т1, 4Т2, 6Т3 — выходящие силовые контакты, которые соединяются с нагрузкой.

На самом же деле совершенно неважно, куда вы подключите источник питания, а куда нагрузку. Просто такая схема является общепринятой, ее и необходимо использовать.

Ведь если придется другому человеку проводить ремонт, он просто не сможет сразу разобраться в том, что было намудрено монтажником. Вспомогательная группа контактов 13НО-14НО предназначена для того, чтобы осуществить самоподхват. Другими словами, эту пару используют, чтобы во время включения электродвигателя не удерживать пусковую кнопку постоянно нажатой.

Кнопка остановки

Независимо от вида электромагнитного пускателя, используемого в конструкции, управление производится при помощи двух кнопок - «Пуск» и «Стоп». Может присутствовать включение реверса. Кнопка остановки отличается от других тем, что у нее красный окрас. Нормально замкнутые контакты механически соединены с кнопкой. Поэтому при работе устройств ток протекает через них беспрепятственно.

Если кнопку не нажимать, то металлическая планка под действием пружины замыкает два контакта. При необходимости остановки питания устройства нужно просто нажать на кнопку - контакты при этом разомкнутся. Но фиксации нет, как только вы отпустите кнопку, контакты вновь замкнутся.

Поэтому для управления работой электродвигателей используются специальные схемы включения электромагнитных пускателей 220В. На дин-рейку такие устройства устанавливаются без проблем, поэтому они могут использоваться даже в самых маленьких монтажных блоках.

Кнопка запуска

Она обычно имеет зеленый или черный цвет, механически соединяется с нормально разомкнутой группой контактов.

Как только нажимаете на кнопку запуска, происходит замыкание цепи и по контактам протекает электрический ток. Отличие от кнопки остановки только в том, что по умолчанию контакты находятся в разомкнутом состоянии. Пружина удерживает контактную группу в разомкнутом положении и позволяет после запуска вернуть кнопку в начальное положение. Именно такой принцип работы электромагнитных пускателей 220В, используемых в схемах управления большими нагрузками.

Классическая схема включения

При реализации такой схемы выполняются следующие действия:

1. При нажатии на кнопку «Пуск» происходит замыкание контактов и подача напряжения на нагрузку.
2. При нажатии на кнопку «Стоп» контакты пускателя размыкаются и прекращается подача напряжения.

В качестве нагрузки можно подключать ТЭНы, электродвигатели, иные приборы. Нормально открытый электромагнитный пускатель 220В можно использовать для включения абсолютно любой нагрузки.

К силовой части схемы относятся:

• Контакты для подключения трех фаз - «А», «В», «С».
• Автоматический выключатель. Он устанавливается между источником питания и входом электромагнитного пускателя 220В 25А. Дело в том, что 380В - это межфазное напряжение, а если проводить замер между нулем и любой из фаз, оно будет равно 220В.
• Нагрузка - мощный потребитель электроэнергии (двигатель, нагревательный элемент).

Вся цепь управления подключается к нулю и фазе «А». Цепь состоит из таких компонентов:

• Кнопки запуска и остановки.
• Катушки.
• Вспомогательного контакта (включается параллельно кнопке запуска).

Работа классической схемы

Как только включается автоматический выключатель, на верхних контактах пускателя появляется три фазы, вся схема переводится в режим ожидания. Фаза под литерой «А» проходит по цепи:

• Через замкнутые контакты кнопки остановки.
• На контакт кнопки запуска.
• На вспомогательную группу контактов.

При этом схема полностью подготовлена к работе. Как только замыкаются контакты под воздействием кнопки запуска, на катушке появляется напряжение и ее сердечник втягивается. При этом сердечник тянет за собой группу контактов, замыкая их.

В нижней части магнитного пускателя находятся силовые контакты, на которых также появляется напряжение, которое далее идет к потребителю электроэнергии. После отпускания кнопки запуска силовые контакты будут замкнуты за счет реализации схемы с «подхватом». При этом фаза идет не через контакты кнопки запуска к электромагниту, а посредством вспомогательной группы.

Степень защиты

Лучше всего в работе показывают себя приборы со степенью защиты IP54. Их можно использовать во влажных и очень пыльных помещениях. Без проблем можно его установить на открытом месте. Но если монтаж производится внутри шкафа, то достаточно использовать устройства со степенью защиты IP20. Чем выше числовой индекс, тем в более жестких условиях может производиться эксплуатация прибора - это применимо к любому электрическому устройству. Обязательно нужно учитывать и такие факторы:

• Наличие теплового реле, при помощи которого производится отключение нагрузки при превышении максимального тока потребления. Особенно актуально использование такого прибора при управлении электродвигателями.
• Если имеется функция реверса, то в конструкции присутствует две катушки и шесть контактов. По сути, это пара пускателей, совмещенных в одном корпусе.
• Обязательно нужно учитывать износостойкость прибора, особенно если очень часто включается и отключается нагрузка пускателем.

Не последнее место при эксплуатации любого устройства, в том числе и электромагнитного пускателя 220В, занимает человеческий фактор. Неквалифицированные работники способны сломать всю цепь управления, так как они не знают, как правильно работать на оборудовании. Если сработала тепловая защита, то включение производить сразу же нельзя. И нельзя заново запускать двигатель - сначала нужно проверить, не заклинил ли мотор, нет ли короткого замыкания в цепи питания.