Электромагнитный реверсивный пускатель: виды устройств

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.

Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.

Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.

Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.

Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.

Принцип работы магнитного пускателя.

Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».

Устройство магнитного пускателя.

Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.

Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.

Блок контактов или приставка контактная.

Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.

Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.

Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.

Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.

Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.

Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.

Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.

Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.

Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.

Магнитный пускатель.

Магнитный пускатель состоит как бы из верхней и нижней части.

В верхней части находится подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная половинка электромагнита, которая механически связана с группой силовых контактов подвижной контактной системы.

Нижняя часть пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и второй половинки электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половинку в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым, разрывая силовые контакты пускателя.

Обе половинки электромагнита набраны из Ш-образных пластин, сделанных из электромагнитной стали. Это наглядно видно, если вытащить нижнюю половинку электромагнита.

Катушка пускателя намотана медным проводом, и содержит N-ое количество витков, рассчитанное на подключение определенного питающего напряжения равного 24, 36, 110, 220 или 380 Вольт.

Ну и как происходит сам процесс.
При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле и обе половинки стремятся соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает, и верхняя часть возвращается возвратной пружиной в исходное положение.

Теперь осталось разобраться с питанием и характеристиками.
На боковой стенке пускателя, так же, как и у блока контактов, нанесена информация об электрических параметрах пускателя и для удобства условно разделена на три сектора:

Сектор №1.

В первом секторе дана общая информация о пускателе и его область применения:

50Гц – номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;

Категория применения АС-3 – двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки.
Например: этот пускатель можно использовать для запуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, ленточных конвейерах, элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.д.

Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.

Iе 9А – номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые контакты пускателя. В нашем примере этот ток составляет 9 Ампер.

Категория применения АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.

Ith 25A – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может проводить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40°С.

Сектор №2.

В этом секторе указана номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты пускателя, и которая характеризуется категорией применения АС3 и измеряется в кВт (киловатт). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 Вольт.

Сектор №3.

Здесь показана электрическая схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых (рабочих) и один вспомогательный. От катушки через все контакты проходит пунктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно.

Напряжение питания 220В подается на катушку через контакты, обозначенные как А1 и А2.

Современные магнитные пускатели выпускают с двумя однотипными контактами от одного вывода катушки. Их выводят с противоположных сторон, маркируют одинаковым буквенным и цифровым значением, и соединяют между собой проволочной перемычкой. В нашем случае это выводы с маркировкой А2. Все это сделано для удобства монтажа схемы. И если придется собирать схемы с участием магнитного пускателя, используйте оба эти контакта.

Теперь осталось рассмотреть контактную группу пускателя. Здесь все просто.
Силовыми контактами являются три пары: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 — к ним подключается нагрузка, которую Вы хотите запитывать через магнитный пускатель или контактор. Причем контакты 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими – к ним подводится напряжение питания, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 являются выходящими – к ним подключается нагрузка. Хотя разницы здесь нет — что куда, но это считается за правило, чтобы можно было разобраться в монтаже другому человеку, не производившему монтаж.

Последняя пара контактов 13НО–14НО является вспомогательной и эту пару используют для реализации в схеме самоподхвата пускателя. То есть, эта пара нужна, чтобы при включении в работу, например, двигателя, все время его работы не пришлось держать нажатой кнопку «Пуск». О самоподхвате мы поговорим в следующей части.

Ну и последнее, на что хотел обратить Ваше внимание, это на то, что современные пускатели, автоматические выключатели и УЗО теперь можно размещать в одном ящике и на одну дин рейку. Так что учитывайте это при выборе ящика.

Теперь я думаю Вам понятно назначение, устройство и работа магнитного пускателя, а во второй части мы рассмотрим схемы подключения магнитного пускателя.
А пока досвидания.
Удачи!

Электромагнитный реверсивный пускатель является одним из видов коммутационной аппаратуры. Применение электромагнитных аппаратов позволяет управлять подключенным электрооборудованием дистанционно, а также в автоматическом режиме. Большое разнообразие конструкций позволяет выбрать необходимый вариант для конкретного потребителя электрической энергии.

Разновидности коммутационных аппаратов

Термин «электромагнитный» означает, что управление таким коммутатором основано на электромагнетизме — прохождении тока по катушке, расположенной в неподвижном металлическом сердечнике. За счёт создаваемого катушкой магнитного поля в её середину втягивается подвижная часть сердечника с механически прикреплённой контактной группой, замыкающей в цепи потребителя свои контакты.

Электромагнитный пускатель 220 В предполагает наличие в нём катушки управления такого напряжения. Существуют коммутаторы и 380 В. Иначе в электроэнергетике они имеют название электромагнитный пускатель однофазный — это означает, что в управлении таким устройством присутствует 1 фаза. Аппаратура такого типа применяется для управления низковольтными электродвигателями.

Примером можно назвать ПМА, ПМЕ, ПАЕ. Существует множество видов коммутаторов, различающихся по пропускаемому току, напряжению управления и степени защиты. Во время эксплуатации электродвигателя часто возникает необходимость реверсирования, что означает изменение направления вращения ротора. Тогда на помощь приходит электромагнитный реверсивный пускатель. Чтобы изменить вращение трехфазного двигателя на противоположное, достаточно поменять местами две из трёх фаз, подаваемых в обмотку статора. Смена фаз происходит посредством включения одного из них и подачи напряжения к потребителю с различным положением фаз.

Виды пускателей

Устройства различаются по схеме подключения нагрузки:

  • реверсивный;
  • нереверсивный.

По расположению оборудования и степени защиты:

  • незащищенные (открытые), располагаются в шкафах, герметичных от проникновения пыли, влаги, агрессивной среды;
  • защищённые — для монтажа в помещениях с небольшим содержание влаги и пыли в атмосфере;
  • пылевлагонепроницаемые — для возможности эксплуатации на открытом воздухе с повышенной влажностью;
  • взрывобезопасные — для помещений с повышенным содержание взрывоопасных и пожароопасных факторов.

Многие пускатели электрические снабжены устройством тепловой защиты. Этот элемент предназначен для отключения оборудования при перегрузке. При длительных повышенных токах возникающих, при неправильной эксплуатации электрооборудования или его неисправности, срабатывает тепловая защита, разрывает контакт в цепи управления пускателем, и он отключается. Такая защита называется тепловым реле.

Тепловое реле

Принцип действия основан на нагреве металла при прохождении через него электрического тока. В этом случае проводником является биметаллическая пластина. При прохождении через неё рабочего тока она остаётся в нормальном состоянии. При длительном увеличении выше установленного происходит нагрев пластины и её деформация, устройство отключает оборудование.

Одной из разновидностью пускателя магнитного является контактор. Это более громоздкий по габаритам и весу коммутатор. Его можно применять при больших нагрузках, для подключения более мощного оборудования. Из-за того, что контактор имеет множество элементов, находящихся под напряжением и не защищённых от возможного прикосновения обслуживающего персонала, эксплуатация допускается в закрытых шкафах и щитовых помещениях, исключающих случайное проникновение неквалифицированного сотрудника.

Кнопочный пост управления

Для управления такими коммутационными аппаратами применяется кнопочный пост — электротехническое устройство для местного или дистанционного управления коммутационными аппаратами. В промышленности применяется несколько разновидностей:

  • встраиваемые — находятся на аппаратуре;
  • выносные — отдельно стоящие, для дистанционного управления;
  • в металлическом корпусе;
  • в карболитовом корпусе;
  • однопостовые;
  • двухвостовые;
  • многопостовые (пульты для управления тельфером, кран — балкой).

Для управления реверсивным электромагнитным пускателем применяется двухпостовой кнопочный пост. Он имеет три кнопки: «вперёд», «назад», «стоп». Две предназначены для пуска и реверсирования, третья — для остановки. Правильно собранная исключает ошибочное включение одновременно двух контакторов, результатом которого будет короткое замыкание. В качестве другого способа защиты от неправильного действия персонала применяется механическая блокировка оборудования. Она заключается в конструктивном исполнении.