Что такое пускатель

Содержание

Магнитный пускатель устройство и принцип работы

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 асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. 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 тепловыми реле 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.

Магнитный пускатель

Для пуска электродвигателя применяются низковольтные пускатели. Выделяют реверсивные, модульные сборки. Устройство магнитного пускателя является востребованным в промышленной сфере деятельности.

Конструкция

Магнитный пускатель по конструкции содержит следующие элементы:

  • контакты;
  • небольшой мостик;
  • сердечник;
  • магнитопровод;
  • одна или несколько катушек;
  • якорь;
  • магнит;
  • пружины над контактами.

Принцип работы

Если интересуют магнитные пускатели, назначение, устройство, принцип действия, стоит разобраться в механизме. У него за счёт мостика обеспечивается разрыв силовой цепи. Поскольку применяется подвижный якорь, обеспечивается надежное электрическое соединение.

Когда магнитопровод переходит в нижнее положение, пружины зажимаются, на устройство воздействует магнитное поле. Якорь отходит от контактов, и обмотки катушки ничего не угрожает.

Интересно! Устройства для функционирования подключаются к источнику напряжения.

Пользователи задаются вопросом, какие бывают магнитные пускатели. На самом деле учитывается категория. В зависимости от расположения элементов выделяют следующие разновидности:

  • модификации открытого типа;
  • автоматические защищённые элементы;
  • устройство с влагонепроницаемым корпусом.

Разделение по конструктивным особенностям:

  • с кнопкой на корпусе;
  • с дополнительными контактами;
  • с тепловым реле.
Читайте также:  Цвета фазных проводов по новым правилам

Открытого исполнения

Пускатели открытого исполнения устанавливаются в шкафах. Они монтируются в панелях, и делается все возможное, чтобы защитить их от влияния атмосферных факторов. Не допускается попадание пыли, а также влаги. Распространенными считаются модификации со следующими характеристиками:

  • Номинальный ток от 9 ампер.
  • Напряжение до 380 Вольт.
  • Контакты — 1 или 3.
  • Степень защиты IP20.
  • Коммутационная износостойкость от 2К.
  • Средние размеры 70 на 40 на 80 мм.

Продаются мощные аппараты в комбинации с тепловым реле. У них высокий параметр допустимой температуры (+ 60 градусов). Также они не боятся повышенной влажности. Если присмотреться к моделям компанию Pro, с номинальным напряжением 380 вольт, у таких моделей имеется изоляция, а мощность потребления катушки доходит до 800 Вт.

К числу прочих особенностей, приписывают оперативное срабатывание и значительную коммутационную износостойкость. Магнитные пускатели производятся с естественным охлаждением. Они, в первую очередь, предназначены для дистанционной остановки, пуска двигателей. Допускаются моторы с короткозамкнутым ротором. Также встречается продукция «Евростандарт», которая имеет следующие характеристики:

  • Номинальный ток 60 ампер.
  • Рабочее напряжение 380 Вольт.
  • Износостойкость — категория as3.
  • Номинальное напряжение изоляции до 600 Вольт.
  • Средние габариты 120 на 85 на 115 мм.
  • Крепление осуществляется по рейке.
  • Мощность двигателей от 30 кВт.
  • Средний вес 1.3 кг.

Защищенного исполнения

Пускатели защищенного исполнения, подходят для помещений с пониженным уровнем влажности. Элементы защищены от воздействия пыли. Установки зачастую производятся компанией «Евростандарт». У них номинальное напряжение доходит до 660 Вольт, потребляемая пусковая мощность 7.5 кВт.

Средние габариты — 160 на 90 на 116 мм, установочные размеры средние 150мм, а масса от 0.5 килограмм. Есть пускатели с реверсивной оболочкой, используется тепловое реле. Степень защиты может быть ip54. Модификации годятся для работы с переменным током в цепи управления. Разрешается использовать сигнальные лампы либо кнопочные реле. Также встречаются пускатели серии ПО для трансформаторов.

  • Частота от 50 герц.
  • Замыкающие контакты — 2 штуки.
  • Номинальный ток 100-200 ампер.
  • Минимальная допустимая температура — минус 40 градусов.
  • Защита ip30.
  • Допустимая максимальная температура окружающей среды — плюс 60 градусов.

Стоит обратить внимание на пускатели серии КТ с номинальным напряжением 380 вольт. Рабочий ток составляет более 100 ампер. У них предусмотрено три и более контактов. Магнитные пускатели серии ПМЛ способны работать в местах с повышенным уровнем вибрации.

У них высокий показатель относительной влажности, плюс они не боятся ультрафиолетового излучения. Установки могут использоваться в нишах, а также в панелях.

Пылебрызгонепроницаемого исполнения

Установки пылебрызгонепроницаемого исполнения должны устанавливаться под навесами. Оборудование не боится воздействия воды, а также пыли. Элементы защищены от воздействия ультрафиолета. Востребованными остаются модификации с напряжением 660 Вольт, которые могут работать в цепи с номинальным током 10 ампер.

Модели поставляются с винтовыми креплениями, монтируются на рейку. Компания «Пускконтакт» предлагает устройства для трехфазных асинхронных электродвигателей. Параметры моделей из серии ПКЛ:

  • Установочные размеры 50 на 30 мм.
  • Мощность двигателя от 4 кВт.
  • Средняя масса 0.4 кг.
  • Номинальный ток более 10 ампер.
  • Напряжение изоляции до 700 Вольт.

Отдельная классификация

Магнитные пускатели различаются по типу предназначения. Есть модификации для слабых, средних и сильных индуктивных нагрузок. Отдельно выпускаются модели для асинхронных электродвигателей переменного тока.

Интересно! Распространенными считаются модификации под реверсивную сеть.

Кнопочный пост на корпусе прибора

Кнопочные посты необходимы для дистанционного управления техникой, устройства отличаются по функциональности. При подборе оборудования учитываются эксплуатационные характеристики. Зачастую кнопочные посты применяются под электрические двигатели. Оператор может находиться удалённо от техники.

В промышленности, установки устанавливаются на краны либо подвижные составы. Также разрешается управлять вентиляторами либо гидронасосами. На рабочем месте можно создать целый комплекс оборудования с одним пультом управления. Основная задача — вовремя включать и отключать электрооборудование. Учитывается класс привода и тип стартера.

Если посмотреть на рынок, кнопочные посты производятся с открытым, закрытым корпусом, поэтому учитывается защищенность. При подборе берется в расчет уровень напряжения. Если рассматривать высоковольтное оборудование, требуется кнопочный пост для работы в цепи постоянного тока. Большинство постов способны воздействовать на коммутатор.

Пример! Если подключить его к асинхронному двигателю, можно управлять оборотами. Тоже самое можно сказать про реверс. В данном случае опять же облегчается работа оператора. За станком он способен менять обороты мотора вперёд, назад, и выбирать необходимый режим.

Подключение двигателя может осуществляться напрямую либо через магнитный пускатель. Контроллер останавливается через кнопку. Распространенными считаются однокнопочные, двухкнопочные посты, на которых изображены обозначения «запуск», «стоп». Простые модификации такие, как токарный станок, делаются с одной кнопкой. В отдельную категорию выделены элементы для регулировки кран-балок. У них кнопки толкателя являются защищенными, отличаются по количеству контактов.

Из элементов используются встроенные пружины и набор специальных фиксаторов. Это необходимо для возвращения контакта в исходное положение. Магнитные пускатели к постам подключаются напрямую. Если рассматривать модели с открытыми корпусами, они считаются менее защищенными и не безопасны в использовании, у них ограниченная сфера применения.

Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты

Существуют магнитные пускатели с замыкающими, разъединяющими группами. Плюс встречаются модификации со встроенными контактами, они поставляются с подставками. Если взглянуть на принципиальную схему, применяется электрическая блокировка.

Ток и напряжение втягивающей катушки

Средний параметр тока у пускателей — 15 миллиампер, а сопротивление доходит до 15 Ом. Значительные изменения напряжения для катушки считаются критическими. Если рассматривать реостат, сопротивление доходит до 160 Ом. При оценке элементов, учитывается показатель остаточного тока, который зависит от частоты. Со стабилизатором напряжения данный параметр значительно ниже.

Если требуется рассчитать рабочий ток катушки, учитывается длина кабеля и напряжение. Постоянный ток связан с блоком управления. Катушки высокого рабочего тока восприимчивы к изменению индуктивности, а также сопротивления. Элементы поставляются с якорями, поэтому требуется проверка контакторов. На рынке встречаются модификации с изоляторами, которые защищают токоведущую часть.

Когда двигатель запускается, номинальное напряжение возрастает. Катушки могут перегорать, если повышается пусковой ток. В разомкнутых контактах наблюдается небольшой зазор, но полное сопротивление происходит, когда магнитопровод опускается.

Наличие теплового реле в схеме

Реле называют устройством, восприимчивое к температуре либо тепловому потоку. В цепи встречаются механические, электрические модификации. Современными считаются оптические устройства, которые работают по принципу линейного расширения. Если разбирать элементы, узлы состоят из двух стержней. Встречаются модели с удлинителями и без них.

В отдельную категорию выделены биметаллические реле с высоким показателем преломления. Внутри устройства применяются подвижные контакты, есть пластина. Также в них используется электрическая цепь замкнутого типа. В качестве материала применяется не только сталь, медь, но и латунь. Пластины могут быть со спиралью либо без неё, многое зависит от уровня расширения.

Важно! При помощи специальных приборов выясняется амплитуда изменения. Когда контакты неподвижны, можно управлять цепью.

Монтаж и подключение

В сети представлены схемы подключения с катушкой на 220 вольт. Для этого используются кнопочные посты. Встречаются элементы на 1 и 2 контакта. Для подключения необходимо клемма заземления. При включении пускателя к сети не обойтись без дополнительного шнура, который фиксируется к вилке. Силовые контакты должны находиться в замкнутом состоянии. Посмотрев однофазную цепь, провод подается на ноль.

В случае чего фазу можно перекинуть. Пускатели считаются удобными, поскольку не требуется использовать дополнительные проводники. Специалисты рекомендуют брать рубильник, но это не обязательно. Чтобы наладить стабильную работу двигателя, используется схема с кнопками «пуск» и «стоп». Магнитный пускатель в данном случае позволит изменять режимы работы мотора.

Если рассматривать последовательное подключение, то во время эксплуатации придется удерживать кнопку «пуск». Когда налажено параллельное подключение, придется устанавливать вспомогательные контакты.

Рекомендации по уходу

Пускатель считается простым устройством, однако при эксплуатации могут наблюдаться различные неприятности. При работе с асинхронным двигателем из строя выходят отдельные детали. Таким образом, следует при монтаже выполнять определенные правила:

  • чистка пускателя;
  • проверка магнитной системы;
  • снятие кожуха;
  • проверка свободного хода;
  • оценка главных контактов;
  • проверка сопротивления;
  • затяжка крепления.

Выше рассмотрены устройства магнитного пускателя, а также его виды. Данный элемент требуется для работы двигателя, и незаменим в промышленной сфере. При подборе оборудования стоит ознакомиться с базовым принципом функционирования, знать классификацию и правила монтажа.

Магнитные пускатели

Устройства, которые предназначены (основное их назначение) для автоматического включения и отключения трехфазных электрических двигателей от сети, а также их реверсирования называют магнитными пускателями. Как правило, они используются для управления асинхронными электродвигателями с напряжением питания до 600 В. Пускатели могут быть реверсивные и не реверсивные. Кроме того, в них довольно часто встраивается тепловое реле для защиты электрических машин от перегрузки по току в длительном режиме.

Магнитные пускатели могут выпускаться в различных исполнениях:

  • Реверсивные;
  • Не реверсивные;
  • Защищенного типа – устанавливаются в помещениях, где в окружающей среде не содержится большого количества пыли;
  • Пыленепроницаемые – устанавливаются в местах, где они не будут подвергаться прямому воздействию на них солнца, дождя, снега (при наружном размещении располагаются под навесом);
  • Открытого типа – предназначены для установки в местах, защищенных от попаданий посторонних предметов а также пыли (шкафы электрические и прочее оборудование)

Устройство магнитного пускателя

Устройство магнитного пускателя довольно простое. Он состоит из сердечника, на котором помещена втягивающая катушка, якоря, пластмассового корпуса, механических индикаторов включения, а также основных и вспомогательных блок – контактов.

Принцип работы магнитного пускателя

Давайте рассмотрим на примере, показанном ниже:

При подаче напряжения на катушку пускателя 2, протекающий в ней ток притянет якорь 4 к сердечнику 1, следствием чего станет замыкание силовых контактов 3, а также замыкание (или размыкание в зависимости от исполнения) вспомогательных блок контактов, которые в свою очередь, сигнализируют в систему управления о включении или отключении устройства. При снятии напряжения с катушки магнитного пускателя под действием возвратной пружины контакты разомкнутся, то есть вернутся в свое начальное положение.

Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же как и не реверсивных. Отличие заключается в чередовании фаз, которые подключает к пускателям (А – В – С одно устройство, С – В – А другое устройство). Это условие необходимо для выполнения реверса двигателя переменного тока. Также при реверсивном включении магнитных пускателей предусматривается блокировка одновременного включения устройств, чтоб избежать короткого замыкания.

Читайте также:  Самоучитель по электрике

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.

При схеме включения приведенной выше следует учесть напряжение номинальное катушки. Если напряжение катушки 220 В, а двигателя (при соединении в звезду) 380 В, то данную схему употреблять нельзя, а можно применить с нейтральным проводником, а если в обмотки двигателя соединены треугольником (220 В), то данная система вполне жизнеспособна.

Схема с нейтральным проводником:

Единственное отличие этих схем включения, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором к фазе и нейтральному проводнику. При автоматическом управлении системой пуска вместо кнопки «Пуск» может включатся контакт из системы управления.

Посмотреть как подключить не реверсивное магнитное пусковое устройство вы можете здесь:

Советы по монтажу магнитных пускателей

При монтаже магнитных пусковых устройств с тепловыми реле необходимо устанавливать с минимальной разностью температур окружающей среды между электродвигателем и магнитным пусковым устройством.

Нежелательна установка магнитных устройств в местах подверженных сильным ударам или вибрациям, а также рядом с мощными электромагнитными аппаратами, токи которых превышают 150 А, так как они при срабатывании создают довольно большие удары и толчки.

Для нормальной работы теплового реле температура окружающей среды не должна превышать 40 0 С. Также не рекомендуется установка рядом с нагревательными элементами (реостаты) и не устанавливать их в наиболее нагреваемых частях шкафа, например вверху шкафа.

Сравнение магнитного и гибридного пускателя: