Устройство магнитного пускателя
Магнитный пускатель – это надежный и простой коммутационный аппарат. Принцип действия основан на управлении контактами с помощью электромагнитной катушки с разомкнутым магнитопроводом (подробно разберем дальше). Контакторы и электромагнитные пускатели предназначены для частой (чаще 30 раз в час) коммутации цепей под нагрузкой. В частности, для прямого пуска асинхронных двигателей с учетом пусковых перегрузок. Контактная группа магнитных пускателей имеет большой запас по кратковременной перегрузке относительно номинала и чаще всего имеет надежную дугогасительную камеру (кроме самых маленьких номиналов).
Устройство магнитного пускателя и принцип действия
Магнитные пускатели разных брендов имеют сходную конструкцию, отличаются только материалом для контактов, материалом корпуса. От качества сплавов, пластика и точности выполнения всех деталей напрямую зависит цена и надежность электромагнитного контактора. Но вернемся к устройству магнитного пускателя, см. иллюстрацию ниже:
Принцип действия магнитного пускателя основан на действии электромагнитной катушки, которая притягивает подвижную часть сердечника к неподвижной если подать на неё напряжение. При этом опускаются подвижные контакты и цепь замыкается. Возможен вариант нормально замкнутых контактов, которые размыкаются при подаче напряжения. Но это чаще всего разные комбинации нормально замкнутых и разомкнутых контактов бывают в модульных контакторах с креплением на DIN рейку.
В силовых магнитных пускателях силовые контакту нормально разомкнуты, а вот сигнальные и блок-контакты могут иметь разную конфигурацию. По умолчанию промышленный магнитный пускатель 380/220В как минимум имеет один нормально замкнутый и один нормально разомкнутый контакт. Но количество сигнальных и контрольных контактов всегда можно увеличить за счет приставки с контактами которая сцепляется с коромыслом подвижных силовых контактов и срабатывают одновременно. Подробнее на типах и принципе работы контактных приставок мгновенного действия и с задержкой времени остановимся дальше.
Вернемся к принципу действия пускателя. Когда напряжение с электромагнитной катушки снять, то пружина вернет верхнюю часть магнитопровода в исходное положение, а контакты разомкнутся.
На фото ниже изображено устройство магнитного пускателя самого распространенного типа ПМЛ. И здесь хорошо видна возвратная пружина. При срабатывании электромагнитное поле преодолевает силу пружины и соединяет половинки магнитопровода. А когда магнитное поле исчезает пружина возвращает пускатель в исходное состояние.
Такая конструкция рассчитана на очень большое количество циклов срабатывания (больше 10 000 циклов) и работает очень быстро. Что позволяет использовать контакторы в самых тяжелых кратковременно-повторных условиях работы, когда нужно запускать и останавливать механизмы включая реверсивные режимы.
Именно возможность работы на высокой частоте включений/отключений выгодно отличает электромагнитные контакторы от других коммутационных приборов (автоматов и переключателей с мотор-приводом).
Чем пускатель отличается от контактора
Мы уже несколько раз упоминали термин пускатель и контактор как синонимы. На самом деле контактор это силовая (контактная часть) пускателя. А пускателем принято называть контактор укомплектованный тепловым реле, см. фото
Чем отличается магнитный пускатель 380В от магнитного пускателя 220В, а также 110 и 24В
Большинство магнитных пускателей рассчитаны на работу в трехфазных электрических сетях 0,4 кВ. То есть главные силовые контакты спокойно коммутируют напряжение 380-400 В. Но запросы типа: купить магнитный пускатель 380В или магнитный пускатель 220В означают рабочее напряжение катушки управления. Одна и та же модель пускателя может выпускается с катушками под разное напряжение.
Часто цепи управления пускателями совмещены с автоматическими системами управления технологическими процессами. А для работы систем автоматики применяется безопасное напряжение 24 или 36В.
Поэтому магнитные пускатели выпускаются практически под все стандарты напряжения как переменного, так и постоянного тока ВНИМАНИЕ! пускатели с катушками для постоянного тока нельзя подключать в сети переменного тока, как и обратно для переменного в цепи постоянный. Самые распространенные варианты рабочего напряжения для катушек магнитных пускателей:
- 380В – переменного тока;
- 220В – переменного или постоянного тока;
- 110В – переменного или постоянного тока;
- 42В – переменного или постоянного тока;
- 36В – переменного или постоянного тока;
- 24В – переменного или постоянного тока;
- 12В – переменного или постоянного тока.
Схемы подключения магнитных пускателей
Разберем самые распространенные схемы – прямой пуск и остановка с управлением кнопками, и реверсивную схему, при которой меняется чередование фаз и меняется направление вращения асинхронных электродвигателей.
Начнем в прямые схемы управления электроприводом, см. схему ниже. Здесь изображена схема под напряжение управления 220В. Такая схема считается более безопасной. Как видите здесь питание берется с одной из фаз, и замыкается на нейтраль N. А в случае напряжения на катушке 380В, нужно брать питание от двух фаз. И при такой же схеме напряжение будет «дежурить» на контакте А2 катушки К1. А это нежелательно. Чем меньше клемм и проводников находится под опасным для жизни напряжением в режиме ожидания, тем лучше.
Принцип работы схемы магнитного пускателя 220В очень прост. Оператор нажимает кнопку «Пуск» происходит замыкание цепи и напряжение попадает на катушку К1. Магнитный пускатель срабатывает замыкаются силовые контакты и подается напряжение на привод (АД асинхронный двигатель).
При этом замыкается также контакт К1 – который физически связан с подвижной частью магнитопровода. Он подключен параллельно с кнопкой «Пуск» и теперь если её отпустить напряжение на катушку продолжит поступать, силовые контакты останутся замкнутыми и двигатель продолжит работу.
Работа будет продолжаться до тех пор, пока не нажать кнопку «Стоп», которая подключена последовательно с контактами кнопки «Пуск» и контактом К1. Кроме кнопки «Стоп» отключить пускателя может срабатывание вводного автомата по короткому замыканию или теплового реле. Контакт теплового реле «Р» подключен последовательно с кнопкой «Стоп» и это соответствует логическому ИЛИ. К отключению приведет размыкание или контактов теплового реле «Р» или кнопки «Стоп».
Второй популярный вариант реверсивная схема электропривода, см. рис ниже. На схеме магнитные пускатели 380В – это значит, что цепь управления подключена к двум фазам.
У реверсивной схемы есть существенные отличия и важные особенности:
- У контакторов КМ1 и КМ2 – разное чередование фаз, именно это позволяет запускать электродвигатель в противоположных направлениях.
- Важно не допустить одновременного срабатывания двух пускателей. Для чего применяется две независимые блокировки – механическая и электрическая. Электрическую блокировку видно на схеме – это нормально закрытые блок контакты контакторов КМ1 и КМ2 последовательно включенные в цепи друг друга. Блок контакт КМ1 включен в цепь управления контактора КМ2 и наоборот. Смысл в том, что, когда работает один из контакторов, его блок контакт в цепи другого будет разомкнут. В таком состоянии нажатие кнопки Пуск противоположного направления ни к чему не приведет. Чтобы запустить электропривод в другую сторону нужно нажать кнопку «Стоп» она в любом случае выключает питание независимо от того какой контактор работал. После остановки схема готова к новому пуску в нужном направлении.
Это базовые схемы для понимания принципа работы электропривода. Часто магнитные пускатели управляются дистанционно от сигналов автоматических контроллеров.
Область применения магнитных пускателей
В первую очередь – это запуск, остановка и торможение электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Но кроме двигателей электромагнитные пускатели успешно применяют для включения/отключения освещения, индукционных печей, нагревательных элементов, индуктивных (электромагниты) и емкостных (конденсаторные установки) нагрузок. Если попробовать сформировать список применения магнитных пускателей, то вот самый значимый его фрагмент:
- управления электроприводом насосов и насосных станций;
- станки и прочее обрабатывающее оборудование с электроприводом;
- ленточные конвейеры;
- кран-балки и прочие подъемные механизмы с электродвигателями;
- автоматическое открытие ворот;
- электропечи индукционные установки;
- прессы и дробильные механизмы с электроприводом;
- электропечи и электрокотлы;
- воздушные компрессоры и холодильное оборудования промышленного образца.
Дополнительные контакты, пневматические блоки и прочие аксессуары для электромагнитных пускателей
Функциональные возможности контроля и управления контактором можно существенно расширить за счет дополнительных приставок с набором нормально открытых и нормально закрытых контактов. Такие приставки дают возможность выводить сигнализацию о состоянии контактора, управлять запуском каких-то других механизмов, например, подавать сигнал на запуск вытяжного вентилятора при запуске деревообрабатывающего агрегата.
Внешний вид пускателя с установленной приставкой контактов (еще его называют блоком контактов) на фото ниже.
Соединяется контактная приставка с помощью направляющих и специальной защелки, которые имеют одинаковый размер на контакторах всех номиналов внутри одной серии.
Кроме вышеупомянутых есть еще пневматические приставки для магнитных пускателей (ПВЛ). Их контакты замыкаются или размыкаются с некоторой задержкой которую можно выставить, вращая головку. Чаще всего диапазон регулировки от 0,1 до 30 секунд, но есть модели с задержкой до 180 секунд.
Крепятся они также, как и обычные блоки контактов без задержки. Схема с задержкой времени может понадобится если нужно подождать завершения каких-то переходных процессов прежде чем подать сигнал на включение следующего механизма. Переходные процессы могут быть как электрическими, так и механическими, например, инерция механизма, подключенного к приводу, нужно чтобы он остановился прежде чем включать режим реверса и т.д.
Количество контактов в приставках ПВЛ может быть от 2 до 4 с разной комбинацией нормально открытых и нормально закрытых контактов.
Надеемся материал этой статьи был для вас полезен. Напоминаем, что все виды электромагнитных пускателей и контактных приставок к ним можно купить с нашего склада в Киеве.
Комментарии (0)