Магнитный пускатель принцип работы: устройство, принцип действия и назначение

Содержание

устройство, принцип действия и назначение

В последнее время магнитные пускатели все чаще используют в быту для дистанционного управления освещением, а также мощными потребителями электроэнергии: насосами, компрессорами либо даже системой кондиционирования. В следующих статьях мы обязательно расскажем Вам о том, как подсоединить данное устройство к сети, а сейчас рассмотрим такие вопросы, как устройство и принцип действия магнитного пускателя.

Составные части аппарата

Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:

Конструкция аппарата ПМЕ

  1. Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
  2. Контактные мостики.
  3. Контактные пластины.
  4. Пластмассовая траверса.
  5. Якорь.
  6. Обмотка.
  7. Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
  8. Дополнительные контакты.

Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение «10»).

ПАЕ-311

Мы рассказали, из чего состоит магнитный пускатель, однако вряд ли это дало Вам что-либо понять, особенно если Ваш уровень знаний «чайник в электрике». Чтобы все стало на свои места, далее мы рассмотрим принцип работы аппарата.

Схема работы

Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.

Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения.

Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель. Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже.

Наглядная работа аппарата

Подробное объяснение от специалиста

Область применения

Ну и последний из главных вопросов статьи – для чего нужен магнитный пускатель (на фото ниже предоставлен его внешний вид). Как мы уже сказали ранее, назначение этого аппарата – замыкание и размыкание цепи, которой характерные большие токи. Как правило, пускатели используют для дистанционного управления электродвигателями, работающими от напряжения 220 либо 380 Вольт. В домашних условиях применение данных аппаратов возможно для создания системы уличного освещения либо включения мощных потребителей электроэнергии.

Вот мы и рассмотрели устройство магнитного пускателя, его принцип действия и назначение. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной. Если вдруг у Вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях либо специальной категории – «Вопрос электрику»!

Также читают:

Устройство магнитного пускателя | Energokvant

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

Отдельно стоит упомянуть модульные контакторы. Они устанавливаются на стандартную DIN рейку 35 мм. И часто применяются в модульных щитках. Через них можно, например, управлять наружным освещением если подключить модульный контактор через датчик освещения или через таймер. Также модульные контакторы могут включать систему антиобледенния, автоматические ворота и т.д.  Номинальный ток таких контакторов 25-40 А и у них есть выбор количества и типа контактов. Например, бывают модульные контакторы на 2 и 4 контакта и могут быть варианты: 1 н.о. + 1 н.з контакт или 2 н.о и 2 н.з контакта и так далее. Это важно, ведь можно, например, элементарно переключать какие-то системы на резервный источник питания. Пропало напряжение на катушке, замкнулись нормально замкнутые контакты и ваш котел или холодильник переключились на питание от аккумуляторов через инвертор. При возобновлении питания система сама возвращается в исходное состояние. Это простейший пример автоматического ввода резерва для цепей 220В. Правда в отличие от специализированных систем здесь нет реле напряжения, которые контролируют больше параметров качества сети, а не срабатывают при полном отсутствии напряжения.

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:

  1. У контакторов КМ1 и КМ2 – разное чередование фаз, именно это позволяет запускать электродвигатель в противоположных направлениях.
  2. 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.

принцип действия и технические характеристики

Принцип работы пускателя

Среди многообразия электромеханических устройств существует группа реле. Это одинаковые по своей общей конструкции устройства, содержащие соленоид и контакты. Соленоид, втягивая сердечник или намагничивая специальный рычаг, замыкает или размыкает контакты. До появления транзисторов, а в некоторых случаях и до сих пор реле широко применяются, поскольку полностью невозможно повторить свойства механического контакта иными техническими решениями.

Одним из устройств на основе реле является магнитный пускатель. Его принцип работы заключается в коммутации цепи управления электромотором постоянного и переменного тока или компенсатором реактивной мощности. Поэтому он состоит из элементов управления и реле со специальным устройством контактов. Эти контакты с целью эффективного и безопасного отключения больших мощностей снабжаются дугогасящим устройством. Элементы управления могут быть выполнены в виде кнопок или перекидного рычага.

Элементы управления могут быть расположены в отдельном блоке, что обеспечивает удалённое управление при необходимости.

Особенности устройства магнитного пускателя

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

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

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

  • Токи короткого замыкания не отключаются магнитными пускателями.

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

Более подробные данные магнитных пускателей указаны в таблицах далее.

При выборе магнитного пускателя рекомендуется учитывать такие дополнительные параметры:

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

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

Электромагнитный пускатель: устройство и принцип действия

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

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

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

Устройство и принцип работы устройства

Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?

Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:

  • Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
  • Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
  • Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
  • С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
  • Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.

Виды контакторов

По оснащению средствами защиты: практически все модели включают в себя блок термореле, который размыкает цепь дополнительных контактов в случае перегрузки по току. В этом смысле принцип работы магнитного пускателя не отличается от защитного автомата. После аварийного отключения, и остывания защитной группы (цепь питания обмотки электромагнита восстанавливается), замыкание силовых контактов не происходит. Предполагается, что оператор устранит причину возникновения аварийной ситуации, и произведет повторный пуск электроустановки.

По способу замыкания контактов, имеются следующие виды магнитных пускателей:

  1. Прямого подключения, то есть с одной группой силовых контактов. Он работает по принципу: «вкл» или «выкл», плюс защита от перегрузки или короткого замыкания.
  2. Реверсивного подключения. Электромагнитный пускатель такого типа оснащен двумя группами контактов, с помощью которых можно комбинировать линии питания. Например, чередование фаз для асинхронного электромотора. При замыкании различных групп контактов, вал электродвигателя вращается в разные стороны, то есть происходит реверс.
  3. Работающие только на замыкание силовых контактов, либо имеющие нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные группы.Такие коммутаторы могут управлять (в противофазе) двумя электроустановками. Одно устройство подключается, второе синхронно обесточивается.
  4. По количеству контактов силовой группы:
    • Двух контактные (для однофазных потребителей).
    • Трех контактные (подключаются только фазные группы, нейтраль всегда соединена). Это самая распространенная модель пускателя, к ней можно подключать как одно — так и трех фазные электроустановки.
    • Четыре и более контакта в силовых группах. Под группой подразумевается либо нормально замкнутый, либо нормально разомкнутый комплект. Применяются редко, только в специальных устройствах, работающих по особой схеме подключения.

    Большинство пускателей выглядят так:

    Силовые контакты (три фазы), в одной плоскости расположены дополнительные, для питания обмотки.

    Или так:

    Для удобства монтажа, дополнительные контакты вынесены на отдельную площадку, ниже и сбоку.

Схемы подключения

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

Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя

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

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

Реверсивное подключение трехфазного электродвигателя

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

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

Как работает эта схема на практике? Смотрим иллюстрацию:

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

Проверка работоспособности магнитного пускателя и его ремонт

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

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

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

Видео по теме

Электромагнитный пускатель: устройство, принцип действия, типы

Коммутационная аппаратура помогает обеспечивать удобство и безопасность эксплуатации практически всего электрооборудования, как в бытовой, так и в промышленной сети. Кнопки пуска и обычные клавишные модели выключателей позволяют обеспечивать подачу электроэнергии к нужному потребителю. Однако силовое электрооборудование существенно отличается от линейных потребителей, из-за скачка пускового тока и сам прибор, и коммутатор подвергаются существенному воздействию токовой нагрузки. Поэтому для электрических машин, крупных промышленных предприятий и специального оборудования применяется электромагнитный пускатель.

Устройство и принцип действия

Конструктивно электромагнитный пускатель представляет собой электромеханическое устройство, в котором при подаче напряжения на рабочий элемент возникает физическое перемещение контактной группы из одной позиции в другую. Вариант простейшего устройства электромагнитного пускателя приведен на рисунке ниже:

Рис. 1. Устройство электромагнитного пускателя

Как видите, данный образец состоит из:

  • подвижных контактов – предназначены для перемещения в пространстве, обеспечивая разрыв в магнитном пускателе;
  • неподвижных контактов – осуществляют токосъем для передачи электроэнергии от внешней сети к трехфазному двигателю;
  • контактных пружин – предназначены для возвратного сбрасывания блока контактов в исходное положение при отключении пускателя;
  • магнитопровода из электромагнитной стали – состоят из подвижного и неподвижного сердечника  служит для передачи силовых линий магнитной индукции от катушки электромагнита до стали подвижных контактов.
  • соленоида  — предназначена для формирования магнитного потока внутри витков за счет протекания электрического тока, как правило, имеет отдельные выводы для питания.
Принцип действия электромагнитного пускателя

Как видите на рисунке, принцип действия условно можно разобрать на двух положениях. В изначальном состоянии электромагнитный пускатель обесточен, в трехфазной электрической цепи отсутствует ток по причине наличия разрыва. Но, как только на катушку будет подано напряжение, в ее цепи сразу начнет протекать электроток,  мощный электромагнит создает достаточный поток для преодоления сердечником воздушного промежутка. В результате перемещения контакты замыкаются, и к электрическому двигателю подается напряжение, происходит запуск электрической машины.

Работа продолжается до тех пор, пока не будет нажат кнопка стоп, выключатель или оператор в любой другой способ не прекратит подачу питания на катушку электромагнитного пускателя. После этого силовые контакты сразу разомкнуться и питание потребителя будет прекращено. Также отключение может происходить в случае перегрузки или при возникновении аварийного режима в питаемом оборудовании от срабатывания тепловой или электромагнитной защиты.

Назначение

Основным назначением электромагнитных пускателей является пуск и длительное электроснабжение синхронных и асинхронных электродвигателей, питаемых по трехфазной схеме. Дополнительно их комплектуют вспомогательными контактами, которые могут управлять вспомогательными цепями.

Но благодаря простоте устройства и неприхотливости в эксплуатации электромагнитный коммутатор также используется для включения и отключения систем освещения, конвейерного оборудования, крановых установок, системами обогрева и прочих устройств.

Разновидности и типы

Рис. 3. Разновидности электромагнитных пускателей

В зависимости от конструктивных особенностей и выполняемых функций электромагнитные пускатели подразделяются на несколько категорий. Наиболее актуальные принципы разделения по видам и типам мы и рассмотрим.

По типу питаемой нагрузки:

  1. ПМЛ – применяется для трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором или печного отопления;
  2. ПМА – используется для подключения асинхронных электрических машин;
  3. КМИ – применяется для пуска трехфазной нагрузки, имеет схожие характеристики с первым вариантом, но существенно более широкий функционал;
  4. ПМЕ – используется для реверсивного пуска электрических машин асинхронного типа.

По номиналу, при котором могут размыкаться и замыкаться силовые контакты электромагнитные пускатели подразделяются на четыре категории:

  • Первой – для нагрузки в пределах от 10 до 16А;
  • Второй – питаемые нагрузку до 25А;
  • Третей – для электрических машин с номиналом до 40А;
  • Четвертый – для включения и отключения трехфазных двигателей на 63А.

Таким же образом электромагнитные пускатели могут разделяться на категории 24В, 220В, 380В, 660В и т.д. Напряжение соответствует питающему номиналу, чтобы фактическое значение было не выше допустимого для конкретного коммутатора.

В зависимости от места размещения выделяют разную категорию защищенности пускателя от проникновения пыли и влаги, которая маркируется буквами IP и двумя цифрами. На практике, чем больше числовое значение, тем выше устойчивость к факторам.

Различают такие типы:

  • Открытого – для монтажа исключительно в шкафы, ящики и т.д.;
  • Защищенного – в помещениях с минимальным количеством пыли и низкой вероятностью проникновения влаги;
  • Пыле- влагозащищенного – могут монтироваться для размыкания и замыкания силовых цепей на улице.

По коммутационной износостойкости различают три категории:

  • А – самая высокая устойчивость контактов к изнашиванию при подключении магнитных устройств;
  • Б – средняя изнашиваемость;
  • В – низкий уровень износоустойчивости.

Правила монтажа

При подключении магнитного пускателя важно обращать внимание на поверхность или элемент, к которому планируется производить крепление. Нарушение правил монтажа может привести к ложным отключениям в последующем, возникновению шумовых эффектов и прочих неприятностей.

В щитках, шкафах, ящиках вы должны подобрать ровную плоскую поверхность, расположенную в вертикальной плоскости. Место установки должно иметь надежную, жесткую фиксацию в пространстве. Запрещается устанавливать электромагнитные пускатели в местах сильного нагрева, подверженных ударам, толчкам и прочим механическим воздействиям.

Для уменьшения механической нагрузки от кабеля на контактные группы, проводник нужно изогнуть в кольцо или П-образно. Такой же прием используется для дополнительных контактов.

Перед вводом в эксплуатацию обязательно производится осмотр конструктивных элементов на предмет выявления повреждений. Проверяется правильность подключения, маркировка и последовательность.

Схемы подключения

На практике могут применяться различные схемы включения электромагнитных коммутаторов. Поэтому для начала рассмотрим простейший вариант.

Рис. 4. Простейшая схема включения электромагнитного пускателя

Как видите на рисунке, подключение электромагнитного пускателя производится на линейное напряжение между фазами B и C. Питание осуществляется через предохранитель PU, который разорвет и обесточит цепь в аварийном режиме. Та же роль возлагается на контакты теплового реле Р, которые в нормальном состоянии замкнуты, но разрывают цепь в случае возникновения аварийной ситуации на электрической машине.

Запуск происходит за счет включения кнопки Пуск, после чего по катушке КМ начинает протекать электроток это приводит к включению силовых контактов КМ и подаче питания на нагрузку. Одновременно происходит шунтирование кнопки запуска блок контактами БК, которые замыкают цепь после возвратного движения кнопочного устройства. В штатном режиме схема отключается за счет кнопки Стоп.

Второй вариант ввода в работу электромагнитного пускателя – это схема подключения с нулевым проводником.

Рис. 5. Схема подключения с нейтральным проводником

Как видите, принцип действия полностью идентичен с описанным ранее вариантом. Кардинальное отличие от предыдущего способа подключения электромагнитного пускателя – это способ подачи питания. В этой схеме пускатель подключен не между фазами, между фазой C и нулем N.

Наиболее сложным вариантом является реверсивная схема подключения электромагнитного пускателя.

Рис. 6. Реверсивная схема включения пускателя

Как видите на рисунке, для ее реализации применяются специальные реверсивные магнитные пускатели с двумя катушками, первая из которых запускает вращение мотора вперед, а вторая, в обратную сторону. Отличительной особенностью  такой схемы является электрическая блокировка, состоящая из пары контактов от кнопок вперед КМ1 и назад КМ2, которые блокируют включение противоположного движения без предварительного отключения электрической машины. В остальном принцип действия реверсивного устройства идентичен базовому.

Уход в процессе эксплуатации

В ходе эксплуатации для каждого электромагнитного пускателя периодически осуществляется проверка его технического состояния.

Обязательно нужно обращать внимание на:

  • появление загрязнений, пыли, грязи, строительного мусора и т.д. – их удаляют и обеспечивают чистоту поверхности, контактных групп;
  • целостность корпуса, клемм, катушки – при выявлении трещин или других дефектов электромагнитный пускатель или его отдельные части подлежат замене;
  • состояние пружин, работоспособность кнопок электромагнитного пускателя – проверяется способность отбрасывания и другие функции;
  • состояние тепловой защиты – осматривается место, где устанавливается реле, измерительного датчика и т.д.

Проверка рабочих параметров электромагнитного пускателя, его переходного сопротивления выполняется специальными приборами, которые имеют соответствующую поверку и предел измерений.

Магнитный пускатель назначение устройство принцип работы

Составные части аппарата

Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:

Конструкция аппарата ПМЕ

  1. Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
  2. Контактные мостики.
  3. Контактные пластины.
  4. Пластмассовая траверса.
  5. Якорь.
  6. Обмотка.
  7. Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
  8. Дополнительные контакты.

Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение «10»).

Мы рассказали, из чего состоит магнитный пускатель, однако вряд ли это дало Вам что-либо понять, особенно если Ваш уровень знаний «чайник в электрике». Чтобы все стало на свои места, далее мы рассмотрим принцип работы аппарата.

Схема работы

Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.

Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения.

Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель. Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже.

Область применения

Ну и последний из главных вопросов статьи – для чего нужен магнитный пускатель (на фото ниже предоставлен его внешний вид). Как мы уже сказали ранее, назначение этого аппарата – замыкание и размыкание цепи, которой характерные большие токи. Как правило, пускатели используют для дистанционного управления электродвигателями, работающими от напряжения 220 либо 380 Вольт. В домашних условиях применение данных аппаратов возможно для создания системы уличного освещения либо включения мощных потребителей электроэнергии.

Вот мы и рассмотрели устройство магнитного пускателя, его принцип действия и назначение. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной. Если вдруг у Вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях либо специальной категории – «Вопрос электрику»!

Также читают:

Пускатель электромагнитный применяется для коммутации мощных потребителей электроэнергии в основном на производстве. В этой статье пойдет речь о том, для чего нужен магнитный пускатель, каков принцип работы магнитного пускателя и устройство магнитного пускателя. Устройство и принцип пускателя, как для цепей 380В так и для 220В, одинаковы давно и хорошо отработаны конструкторами.

Назначение пускателей

Как уже было сказано, это коммутационный аппарат, проще говоря, выключатель, таково его назначение. Контакты пускателей рассчитаны на большой ток, протекающий через нагревательные приборы и мощные электродвигатели. Эти силовые контакты приводятся в действие электромагнитным способом, поэтому управлять пускателями можно дистанционно при помощи сравнительно маломощных цепей. Поэтому маленькой кнопкой или концевым выключателем можно производить подключение мощных электродвигателей и другой нагрузки. Реверсивный пускатель обеспечивает включение асинхронных моторов в любую сторону – по часовой стрелке или против, по выбору оператора или системы управления.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя фактически совпадает с реле. Для работы пускателя от кнопок без фиксации используется самоблокировка от контактов, параллельных кнопке. Для отключения используется нормально замкнутая кнопка, включенная последовательно в цепь управления. При размыкании контактов пускатель отключается и готов к повторному включению сразу после замыкания контактов стоповой кнопки.

«Кнопочный» вариант управления пускателями является подавляющим для ручных операций. В цепях автоматики пускатели обычно удерживаются во включенном состоянии непрерывным сигналом, подаваемым с дискретного выхода контроллера на промежуточное реле.

Существуют различные виды пускателей, среди которых есть и реверсивные магнитные пускатели («головная боль» новичков-электромонтеров, пытающихся понять как работает непривычная цепь и не привыкших мыслить электрическими схемами). Фактически это два пускателя, работающие строго поочередно: если включается один, то другой должен быть обязательно отключен, иначе будет короткое замыкание между фазами.

Его принцип таков: если в одном включенном положении последовательность фаз A, B, C, то в другом положении должно быть, например, A, C, B, то есть, две фазы должны поменяться местами. Это позволяет изменять направление вращающегося поля в асинхронных моторах и запускать их в различном направлении либо по часовой стрелке, либо против.

Устройство магнитного пускателя

Все виды магнитных пускателей объединяют такие элементы конструкции, как электромагнит переменного тока, система подвижных и неподвижных силовых и вспомогательных контактов. Несущей частью является корпус из термостойких и негорючих пластиков. Эти пластмассы должны быть механически прочными и не деформироваться при повышенной температуре. Любой пускатель, как правило, трехфазный.

  1. Контактные пружины, обеспечивающие плавность пуска
  2. Подвижные контакты (мостики)
  3. Неподвижные контакты (пластины)
  4. Пластмассовая траверса
  5. Якорь
  6. Катушка пускателя
  7. Ш-образная часть магнитопровода
  8. Дополнительные контакты

Классификация магнитных пускателей делается по нескольким признакам, среди которых обычно главной является величина пускателя. Под величиной подразумеваются не габариты или вес пускателя, а то, какой ток он может коммутировать и насколько он устойчив к дуге в цепях с индуктивностями (при отключении электродвигателя). Основой является нереверсивный магнитный пускатель, так как реверсивные собираются из последних. Работа магнитных пускателей протекает в разных условиях, поэтому их также классифицируют по степени защищенности: открытое, защищенное, пылебрызгонепроницаемое.

Работа магнитного пускателя очень часто требует наличия теплового реле. Все типы магнитных пускателей имеют конструктивно совместимые тепловые реле. Часто их выпускает один и тот же производитель. Особенно важными применениями тепловых реле является защита электродвигателей от перегрева. Тепловое реле состоит из двухфазных биметаллических проводников (проводников с разными коэффициентами теплового расширения) – по одному на каждую фазу.

С электрической точки зрения, они являются резисторами с очень малым сопротивлением, и, таким образом, служат датчиками тока. Когда через фазы (или одну из них) протекает слишком большой ток, биметаллическая пластина изгибается и размыкает магнитные контакты, то есть контакты в цепи катушки пускателя. Подключение тепловых реле выполняется между пускателем и нагрузкой.

Все больше распространяются модульные пускатели. Это пускатели, монтируемые на DIN-рейку. Это металлическая профильная полоса, закрепляемая в шкафах на щите. Простота и легкость монтажа – исключительные. Рядом с пускателем (контактором) можно прикрепить тепловые реле, автоматы, УЗО (устройство защитного отключения), микропроцессорные контроллеры и многое другое. Модульные устройства очень легко собираются в схемы, благодаря каналам для проводов, проложенным между DIN-рейками. Монтаж выполняется зачищенными проводами необходимого сечения, обжатыми наконечниками. Наконечники вставляют в отверстия клемм приборов согласно принципиальной схеме и зажимают винтами.

На верхнюю сторону пускателей наносится маркировка, необходимая при монтаже и ремонте. Там есть обозначение типа, схема контактов и в некоторых случаях производители оставляют место для наклейки или подписи потребительских данных.

Большие успехи в силовой электронике, достигнутые за последние десятилетия, привели к тому, что большинство основных производителей теперь предлагают потребителям бесконтактные пускатели, содержащие мощные полупроводниковые ключи. У них есть определенные преимущества. Они работают бесшумно, не искрят, имеют высокую частоту переключений.

Некоторые модели благодаря ШИМ-контроллерам позволяют плавно пускать электродвигатели, а для автоматизации предусмотрены даже сетевые интерфейсы. К недостаткам можно отнести высокую цену, высокую квалификацию ремонтного персонала и небезопасную гальваническую связь с сетью, что может угрожать электрикам-ремонтникам.

Заключение

Несмотря на внедрение электронных ключей: уже устаревающие тиристоры и симисторы, мощные полевые транзисторы, и перспективные IGBT-транзисторы, магнитные пускатели сохраняют свое значение. Именно они надежно разрывают цепи, без каких-либо опасных для персонала или оборудования остаточных токов и утечек. Фактически это тот самый бессмертный “рубильник” который с гарантией обесточивает электроустановку. качественные пускатели никогда не заклинивают и приобретать нужно именно такие.

Магнитный пускатель, или электромагнитный контактор, это коммутационный аппарат, коммутирующий мощные потоки постоянного и переменного тока. Его роль – систематическое включение и отключение источников электричества.

Назначение и устройство

Магнитные пускатели встраиваются в электрические цепи для удаленного пуска, остановки и обеспечения защиты электрооборудования, электродвигателей. В основе работы лежит использование принципа действия электромагнитной индукции.

Основой конструкции являются тепловое реле и контактор, объединенные в одно устройство. Такое устройство способно работать в том числе и в трехфазной сети.

Подобные устройства постепенно вытесняются с рынка контакторами. Они по своим конструктивным и техническим характеристикам ничем не отличаются от пускателей, и различить их возможно только по названию.

Между собой они отличаются напряжением питания магнитной катушки. Оно бывает 24, 36, 42, 110, 220, 380 Вт переменного тока. Устройства выпускают с катушкой для постоянного тока. Их использование в сети переменного тока тоже возможно, для чего нужен выпрямитель.

Конструкцию пускателя принято делить на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части находится подвижная система контактов, совмещенная с дугогасительной камерой. Также здесь размещается подвижная часть электромагнита, механически соединенная с силовыми контактами. Все это составляет подвижную контактную схему.

В нижней части находится катушка, вторая половина электромагнита и возвратная пружина. Возвратная пружина возвращает верхнюю половину в первоначальное состояние после обесточивания катушки. Так происходит разрыв контактов пускателя.

  1. Нормально замкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается постоянно, отключение происходит только после срабатывания пускателя.
  2. Нормально разомкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается, пока работает пускатель.

Наиболее часто встречается второй вариант.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя основывается на явлении электромагнитной индукции. Если через катушку ток не проходит, значит, магнитное поле в ней отсутствует. Это приводит к тому, что пружина механически отталкивает подвижные контакты. Как только питание катушки восстановлено, в ней возникают магнитные потоки, сжимающие пружину и притягивающие якорь к неподвижно закрепленной части магнитопровода.

Так как работает пускатель только под воздействием электромагнитной индукции, размыкание контактов происходит при перебоях с электричеством и при снижении напряжения в сети больше чем на 60% от номинального показателя. Когда напряжение вновь восстановлено, контактор не включается самостоятельно. Для его активации потребуется нажатие кнопки «Пуск».

При необходимости изменения направления вращения асинхронного двигателя применяются реверсивные устройства. Реверс происходит благодаря 2 контакторам, активирующимся по очереди. При одномоментном включении контакторов происходит короткое замыкание. Для исключения таких ситуаций в конструкцию входит специальная блокировка.

Разновидности и типы

Пускатели, изготавливаемые по российским стандартам, разделяют на 7 групп в зависимости от номинальной нагрузки. Нулевая группа выдерживает нагрузку в 6,3 A, седьмая группа – 160 A.

Об этом необходимо помнить при выборе магнитных пускателей.

Классификация зарубежных аналогов может отличаться от принятой в России.

Необходимо руководствоваться типом исполнения:

  1. Открытые. Подходят для установки в закрытых шкафах или местах, изолированных от пыли.
  2. Закрытые. Устанавливаются отдельно, в помещениях без пыли.
  3. Пылебрызгонепроницаемые. Возможна установка в любом месте, в том числе и вне помещений. Основное условие – установка козырька, защищающего от солнечных лучей и дождя.

По типам пускатель электромагнитный можно подобрать по следующим параметрам:

  1. Стандартные версии, в которых подается напряжение на пускатель с дальнейшим притягиванием сердечника и активацией контактов. В этом случае в зависимости от того, нормально замкнутый или нормально разомкнутый это пускатель, происходит включение либо отключение электрооборудования.
  2. Реверсивные модификации. Такое устройство представляет собой реверс с электромагнитами. Такая конструкция позволяет исключить одновременное включение 2 устройств.

В маркировке магнитного пускателя зашифрованы его технические характеристики. Обозначение размещено на корпусе и может содержать следующие значения:

  1. Серия прибора.
  2. Номинальный ток, обозначение которого вписано диапазоном значений.
  3. Наличие и конструкция теплового реле. Существует 7 степеней.
  4. Степень защиты и кнопки управления. Всего существует 6 позиций.
  5. Наличие дополнительных контактов и их разновидности.
  6. Соответствие креплений стандартным монтажным рамкам.
  7. Климатическое соответствие.
  8. Варианты размещения
  9. Износостойкость.

Существует несколько вариантов установки магнитных контакторов в системах управления, начиная с самого простого управления электродвигателями и заканчивая установкой с удержанием кнопки контактов, или реверсов.

Схема подключения на 220 в

Любая электрическая схема подключения содержит 2 цепи, в том числе и для однофазной сети. Первая – силовая, через которую осуществляется подача питания. Вторая – сигнальная. С ее помощью происходит контроль работы устройства.

Соединенные контактор, тепловое реле и кнопки управления составляют единое устройство, которое отмечается как магнитный пускатель на схеме. Он обеспечивает надлежащее функционирование и безопасность электродвигателей при различных режимах функционирования.

Контакты для подключения питания устройства размещаются в верхней части корпуса. Они обозначаются A1 и A2. Так, для 220 В катушки подается 220 В напряжения. Порядок подключения «ноля» и «фазы» роли не играет.

На нижней части корпуса находятся несколько контактов с отметками L1, L2, L3. К ним подключается источник питания для нагрузки. Постоянный он или переменный – не важно, главное – ограничение в 220 В. Снимается напряжение с контактов T1, T2, T3.

Схема подключения на 380 в

Стандартная схема используется в тех случаях, когда необходим запуск двигателя. Управление осуществляется при помощи кнопок «Пуск» и «Стоп». Вместо двигателя через магнитные пускатели может быть подключена любая нагрузка.

В случае питания от трехфазной сети в силовую часть входит:

  1. Трехполюсный автоматический выключатель.
  2. Три пары силовых контактов.
  3. Трехфазный асинхронный электродвигатель.

Цепь управления питается от первой фазы. В нее же включены кнопки «Пуск» и «Стоп», катушка и подключенный параллельно кнопке «Пуск» вспомогательный контакт.

При нажатии на кнопку «Пуск» на катушку попадает первая фаза. После этого пускатель срабатывает, и все контакты замыкаются. Напряжение проходит на нижние силовые контакты и по ним поступает на электродвигатель.

Схема может отличаться в зависимости от номинального напряжения катушки и напряжения используемой питающей сети.

Подключение через кнопочный пост

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

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

Магнитный пускатель, тепловое реле — назначение, устройство, принцип работы, выбор

Магнитные пускатели переменного тока предназначены в основном для дистанционного управления асинхронными электродвигателями. Осуществляют также нулевую защиту, т. е. при исчезновении напряжения или его снижении на 40-60 % от номинального магнитная система отпадает и силовые контакты размыкаются. В комплекте с тепловым реле пускатели выполняют также защиту электродвигателей от перегрузок и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА*, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПАЕ*, ПМ12.

Пускатели выпускаются в открытом, защищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнениях, с тепловыми реле и без них, бывают реверсивными и нереверсивными.

Устройство. Внутри корпуса пускателя (рис. 1) размещена электромагнитная система, включающая в себя неподвижную Ш-образную часть сердечника 7 и обмотку 6, намотанную на катушку. Сердечник набран из изолированных друг от друга (для уменьшения потерь от вихревых токов) листов электротехнической стали. Подвижная часть сердечника 5 (якорь) соединена с пластмассовой траверсой 4, на которой смонтированы контактные мостики 2 с подвижными контактами. Плавность замыкания контактов и необходимое усилие нажатия обеспечиваются контактными пружинами 1. Неподвижные контакты припаяны к контактным пластинам 3, снабженным винтовыми зажимами для присоединения проводов внешней цепи. Кроме главных контактов, пускатели имеют дополнительные (блокировочные) контакты 8, расположенные на боковых поверхностях аппарата. Главные контакты закрыты крышкой, защищающей их от загрязнения, случайных прикосновений и междуфазных замыканий.

Принцип действия пускателя заключается в следующем: при включении пускателя по катушке проходит электрический ток, сердечник намагничивается и притягивает якорь, при этом главные контакты замыкаются, по главной цепи протекает ток. При отключении пускателя катушка обесточивается, под действием возвратной пружины якорь возвращается в исходное положение, главные контакты размыкаются.

При отключении магнитного пускателя вследствие перебоев в электроснабжении размыкаются все его контакты, в том числе и вспомогательные. При появлении напряжения в сети пускатель не включается до тех пор, пока не будет нажата кнопка «Пуск». То же происходит, если напряжение в сети снижается до 50-60% номинального.

При выборе магнитных пускателей прежде всего необходимо обращать внимание на наибольшую допустимую мощность электродвигателя, работой которого будет управлять пускатель. Если магнитный пускатель управляет работой двигателя большей мощности, чем указано в паспорте пускателя, то контактная система пускателя быстро выйдет из строя. Кроме того, необходимо обращать внимание на напряжение, указанное на втягивающей катушке. Если подать напряжение большее, чем номинальное напряжение катушки, то последняя сгорит при первом же включении магнитного пускателя.

Тепловые реле — это электрические устройства, основным назначением которых является защита двигателя от избыточной нагрузки и, как следствие, перегрузки системы в целом. На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие типы тепловых реле: ТРН, РТИ, РТТ и РТЛ. Необходимость применения тепловых реле обусловлена тем, что долговечность любого оборудования напрямую зависит от того, как часто оно бывает перегружено. Так, при регулярном превышении номинального напряжения происходит нагрев оборудования, что приводит к старению изоляции и, как следствие снижает эксплуатационный срок установок.

Схема подключения теплового релеСхемы подключения электродвигателей, в которые включено тепловое реле, могут существенно отличаться между собой, в зависимости от технической необходимости и наличия различных устройств. Тем не менее, в каждой из схем тепловое реле обязательно должно подключаться последовательно с катушкой пускателя. Это обеспечивает надежную защиту от перегрузок оборудования. Так, при превышении определенного уровня потребляемого двигателем тока тепловое реле размыкает цепь, тем самым отключая магнитный пускатель и сам двигатель от источника электропитания.

Принцип работы теплового реле

На сегодняшний день наибольшую популярность приобрели тепловые реле, чье действие основано на использовании свойств биметаллических пластин. Для изготовления биметаллических пластин в таких реле используют, как правило, инвар и хромоникелевую сталь. Сами пластины между собой крепко соединяются посредством сварки или же проката. Поскольку одна из пластин обладает большим коэффициентом расширения при нагревании, а другая меньшим.

15. Условия выбора электрических аппаратов.

Магнитный контактор: принцип работы, конструкция, основы

Вы когда-нибудь использовали магнитный контактор в своих приложениях? Он был впервые разработан Хайном Мёллером, и это уникальное устройство в течение многих лет использовалось в коммутационных приложениях. При огромном размере рынка магнитный контактор по-прежнему остается наиболее важным элементом управляющих приложений. В этой статье я объясню все технические детали этого устройства на основе моих исследований.

Что такое магнитный контактор?

Магнитный контактор — это электромеханический переключатель, используемый в приложениях, которые требуют процесса «включения и отключения» электрической цепи, например, в пусковых двигателях, нагревателях и осветительных приборах.Основная функция магнитного контактора — передавать энергию из одной точки в другую путем переключения контактов.

Принцип работы магнитного контактора

Магнитный контактор работает по принципу замыкания главных контактов в результате включения катушки и размыкания основных контактов в результате обесточивания катушки.

Цепь управления состоит из электромагнетизма, работающего с пружинной системой.Магнетизм активируется током, протекающим через катушку, и два магнетизма приближаются друг к другу. Это движение отключает два магнетизма. Таким образом, контакты замыкаются, и пружины обеспечивают питание контактов. Когда управляющий ток отключен, контакты разомкнуты.

Этот основной принцип использовался более 100 лет, и пока не было разработано никакой новой альтернативы. Вы также можете посмотреть видео ниже, чтобы лучше понять вопрос о том, как работает магнитный контактор.

Применение магнитных контакторов

Как правило, магнитные контакторы используются при пуске и останове двигателя. Наиболее часто используемый тип — это 3-полюсный контактор, подходящий для использования в 3-фазных системах. Помимо двигателей, существуют также области применения, такие как нагреватели, освещение, переключение постоянного тока и передачи.

Как подключить магнитный контактор?

Перед подключением продукта проверьте, подходят ли значения на этикетке для системы, к которой вы подключаетесь.Затем найдите клеммы A1 и A2. Эти клеммы являются клеммами катушки. Когда катушка находится под напряжением, основные силовые контакты контактора замыкаются. Подключите фазу (+) к A1, а нейтраль (-) к A2.

Затем подключите главные силовые контакты к L1, L2, L3. Кроме того, есть вспомогательные контактные входы, обозначенные как NO и NC. Вспомогательные контакты используются для передачи информации о положении контактора, т. Е. Информации об открытии-закрытии, на удаленные устройства.

Затягивая винты продукта, попробуйте затянуть его в соответствии со значениями момента затяжки, указанными на продукте.Если приложить слишком большое усилие, винты могут изнашиваться, что может привести к возникновению электрической дуги при подаче напряжения.

Ниже представлена ​​«Схема подключения магнитного контактора»

Конструкция магнитного контактора

Конструкция магнитного контактора несложная. Ниже приведены детали устройства.

  • Клеммная колодка.
  • Подвижные и неподвижные контакты.
  • Катушка.
  • Арматура.
  • Ядро.
  • Зажимы для катушек.
  • Дугогасительные камеры.
  • Затеняющая катушка.

Проблемы

Магнитные контакторы не выйдут из строя, если они правильно выбраны и используются в номинальных условиях. Наиболее частыми неисправностями являются износ контактов и ожог катушки.

Если через силовые контакты пропускается чрезмерный ток, они нагреваются и прилипают друг к другу. Магнитный контактор не является защитным устройством, как автоматический выключатель. Автоматические выключатели срабатывают при прохождении через них сверхтока.Однако, если через магнитные контакторы протекает сверхток, основные контакты заедают.

Аналогично, если напряжение, приложенное к клемме катушки, выходит за пределы номинального значения, катушка сгорает. Следовательно, на силовые контакты и катушку должны подаваться номинальные значения напряжения и тока.

Защитные устройства, такие как реле перегрузки и предохранители, должны использоваться вместе с контактором для лучшей защиты системы.

Параметры выбора магнитного контактора

Выбор магнитного контактора основывается на следующих технических параметрах:

  • Тип нагрузки.(Двигатель, отопление, освещение, HVAC)
  • Номинальный ток / мощность нагрузки.
  • Рабочее напряжение.
  • Управляющее напряжение.
  • Количество полюсов.
  • Наличие внутреннего вспомогательного контакта.
  • Габаритные размеры.

FAQ по магнитным контакторам

Что происходит с контактором при коротком замыкании?

Если в цепи есть защитное устройство, контактор защищен, потому что защитное устройство сработает.В противном случае произойдет выход из строя контактора, например залипание контактов или возгорание катушки.

Что означают цифры на контакторе? А что такое 13, 14 и 21,22 на контакторе?

13 и 14 для клемм нормально разомкнутых вспомогательных контактов. 21 и 22 для клемм нормально замкнутых вспомогательных контактов.

Что такое A1 и A2 на контакторе?

A1 и A2 — клеммы катушки контактора. A1 — положительный полюс, A2 — отрицательный вывод.

Что вызывает выход из строя или заедание контактора?

  • Перегрузка по току через контакты.
  • На катушку подается низкое или высокое напряжение.
  • Пыль, коррозия или вибрация в окружающей среде.
  • Неправильный выбор продукта.
  • Электродинамические силы при коротком замыкании.
  • Возраст.
  • Переходные процессы и колебания напряжения.
  • Температура окружающей среды.

Почему в двигателе используется контактор?

Контактор двигателя позволяет дистанционно включать и выключать двигатели.Вы можете запускать и останавливать электродвигатель с помощью контактора.

Что означает Fla на контакторе?

Ампер полной нагрузки, или F.L.A., представляет собой величину тока, который двигатель рассчитан на потребление при номинальной мощности. Если вы видите FLA на контакторе, это указывает на силу тока двигателя, к которому контактор может быть подключен.

Как узнать, что контактор неисправен?

Гудение и дребезжание при контакте, а также перегрев корпуса — признаки неисправного контактора.

Могу ли я заменить контактор 30 А на 40 А? Или выше?

Контакторы можно заменить на более высокие версии. Но это был бы более дорогой вариант.

Продолжить чтение

DOL Starter (Direct Online Starter): электрическая схема и принцип работы

Что такое DOL Starter?

Пускатель DOL (также известный как пускатель прямого включения или через пускатель ) — это метод пуска трехфазного асинхронного двигателя.В пускателе DOL асинхронный двигатель подключен непосредственно к его трехфазному источнику питания, и пускатель DOL подает полное линейное напряжение на клеммы двигателя.

Несмотря на прямое подключение, двигатель не причиняет вреда. Пускатель двигателя DOL содержит устройства защиты и, в некоторых случаях, средства контроля состояния. Схема подключения DOL-пускателя показана ниже:

Поскольку DOL-пускатель подключает двигатель непосредственно к основной линии питания, двигатель потребляет очень высокий пусковой ток по сравнению с током полной нагрузки двигателя (до 5 -8 раз выше).Значение этого большого тока уменьшается по мере того, как двигатель достигает своей номинальной скорости.

Пускатель прямого включения может использоваться только в тех случаях, когда высокий пусковой ток двигателя не вызывает чрезмерного падения напряжения в цепи питания. Если необходимо избежать высокого падения напряжения, следует использовать пускатель со звезды на треугольник. Пускатели прямого включения обычно используются для пуска небольших двигателей, особенно трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Как известно, уравнение для тока якоря в двигателе.Значение обратной ЭДС (E) зависит от скорости (N), т.е. E прямо пропорционально N.

При запуске значение E равно нулю. Так что пусковой ток очень высокий. В двигателе небольшого номинала ротор имеет более значительную осевую длину и малый диаметр. Так что он быстро ускоряется.

Следовательно, скорость увеличивается и, следовательно, значение тока якоря быстро уменьшается. Таким образом, двигатели малых номиналов работают без сбоев при прямом подключении к трехфазной сети.

Если мы подключим большой двигатель непосредственно через 3-фазную линию, он не будет работать плавно и будет поврежден, потому что он не будет ускоряться так быстро, как меньший двигатель, поскольку он имеет короткую осевую длину и больший диаметр более массивного ротора.Однако для двигателей большой мощности мы можем использовать масляный пускатель прямого тока.

Схема подключения стартера DOL

Схема подключения статера DOL показана ниже. Устройство прямого пуска в режиме онлайн состоит из двух кнопок: ЗЕЛЕНОЙ кнопки для запуска и КРАСНОЙ кнопки для остановки двигателя. Пускатель DOL состоит из MCCB или автоматического выключателя, контактора и реле перегрузки для защиты. Эти две кнопки, т.е. зеленая и красная или кнопки запуска и остановки, управляют контактами.

Чтобы запустить двигатель, мы замыкаем контакт, нажимая Зеленую кнопку, и на двигателе появляется полное линейное напряжение. Контактор может быть 3-х полюсным или 4-х полюсным. Ниже приведен контактор 4-х полюсного типа.

Он содержит три NO (нормально разомкнутых) контакта, которые соединяют двигатель с линиями питания, а четвертый контакт — «удерживаемый контакт» (вспомогательный контакт), который включает катушку контактора после отпускания кнопки пуска.

При возникновении какой-либо неисправности вспомогательная катушка обесточивается, и, следовательно, стартер отключает двигатель от сети питания.

Трехфазный пускатель двигателя с защитой от перегрузки

Когда двигатель потребляет чрезмерный ток для соответствия требованиям нагрузки, так что требования к нагрузке превышают номинальный предел, это называется перегрузкой.

Защита от тепловой перегрузки — это тип защиты, когда двигатель потребляет сверхток или чрезмерный ток и вызывает перегрев оборудования. Перегрузка также является видом перегрузки по току. Таким образом, реле перегрузки используются для ограничения количества потребляемого тока.

Но это не значит, что защищает от короткого замыкания.Предохранитель или автоматический выключатель, используемый в системе, защищает от перегрузки по току. Защита от перегрузки размыкает цепь при относительно малых токах, немного превышающих номинальные параметры двигателя.

Токи перегрузки могут вызвать повреждение, если они сохраняются в течение длительного времени, т.е. он не сработает, если в течение короткого периода времени протекает ток высокого значения, например, при запуске двигателя.

Мы часто обеспечиваем защиту от перегрузки через реле перегрузки. Реле перегрузки могут быть твердотельными устройствами с регулируемой настройкой срабатывания, также называемыми электронными реле, или взаимодействующими с соответствующими датчиками температуры, называемыми тепловыми реле, или, если они работают только для избыточного тока, называемыми магнитными реле.

Для большинства двигателей максимальная мощность устройства защиты от перегрузки составляет 125% от номинального тока полной нагрузки.

Принцип работы стартера

DOL

Принцип работы пускателя DOL начинается с подключения двигателя к трехфазной сети. Цепь управления подключается к любым двум фазам и получает питание только от них.

Когда мы нажимаем кнопку пуска, ток течет через катушку контактора (катушку намагничивания) и цепь управления.

Ток возбуждает катушку контактора и приводит к замыканию контактов, и, следовательно, на двигатель становится доступным трехфазное питание. Схема управления пускателем DOL показана ниже.

Если мы нажмем кнопку останова, ток через контакт прекратится, следовательно, питание на двигатель будет недоступно, и то же самое произойдет, когда сработает реле перегрузки. Поскольку питание мотора прервется, машина остановится.

Катушка контактора (намагничивающая катушка) получает питание, даже если мы отпускаем кнопку пуска, потому что, когда мы отпускаем кнопку пуска, она будет получать питание от первичных контактов, как показано на схеме Direct Online Starter .

Преимущества стартера DOL

К преимуществам стартера DOL относятся:

  1. Простой и наиболее экономичный стартер.
  2. Более удобный в проектировании, эксплуатации и управлении.
  3. Обеспечивает почти полный пусковой крутящий момент при пуске.
  4. Легко понять и устранить неполадки.
  5. Пускатель DOL подключает питание по схеме треугольника двигателя.

Недостатки прямого пускателя

К недостаткам прямого пускателя относятся:

  1. Высокий пусковой ток (в 5-8 раз больше тока полной нагрузки).
  2. DOL Стартер вызывает значительное падение напряжения, поэтому подходит только для небольших двигателей.
  3. DOL Starter сокращает срок службы машины.
  4. Механически прочный.
  5. Излишний высокий пусковой крутящий момент

Приложения прямого пуска

Пускатели прямого пуска применяются в основном в двигателях, где высокий пусковой ток не вызывает чрезмерного падения напряжения в цепи питания (или где такое высокое падение напряжения допустимо).

Пускатели с прямым пуском обычно используются для пуска небольших водяных насосов, конвейерных лент, вентиляторов и компрессоров. В случае асинхронного двигателя (такого как трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором) двигатель будет потреблять высокий пусковой ток, пока не наберет полную скорость.

Подробное описание пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Введение в устройство пуска электродвигателя звезда-треугольник

Большинство асинхронных электродвигателей запускаются непосредственно от сети, но когда очень большие электродвигатели запускаются таким образом, они вызывают нарушение напряжения в линиях питания из-за больших скачков пускового тока.

Панель пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они набирают скорость, близкую к скорости вращения.

Панель пускателя со звезды на треугольник

Для снижения пускового напряжения используются два метода: Пуск по схеме звезда-треугольник и Пуск с автотрансформатора .


Принцип работы пускателя со звезды на треугольник

Это метод пуска при пониженном напряжении.Снижение напряжения при пуске со звезды на треугольник достигается путем физического изменения конфигурации обмоток двигателя, как показано на рисунке ниже. Во время пуска обмотки двигателя соединяются звездой, и это снижает напряжение на каждой обмотке 3. Это также снижает крутящий момент в три раза. Схема

— Принцип работы пускателя со звезды на треугольник

Через некоторое время обмотка переконфигурируется как треугольник, и двигатель работает нормально. Пускатели звезда / треугольник, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями пониженного напряжения.Они используются в попытке уменьшить пусковой ток, подаваемый на двигатель во время пуска, как средство уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Традиционно во многих регионах поставок существует требование устанавливать пускатель пониженного напряжения на все двигатели мощностью более 5 л.с. (4 кВт). Пускатель звезда / треугольник (или звезда / треугольник) — один из самых дешевых электромеханических пускателей пониженного напряжения, которые могут быть применены.

Пускатель звезда / треугольник состоит из трех контакторов, таймера и устройства защиты от тепловой перегрузки.Контакторы меньше, чем одиночный контактор, используемый в пускателях прямого включения, поскольку они регулируют только токи обмоток. Токи в обмотке составляют 1 / корень 3 (58%) тока в линии.

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые главным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3 с номиналом 58% от номинального тока двигателя. Третий контактор — это контактор звезды, который пропускает ток звезды только при подключении двигателя звездой.

Ток в звезду составляет одну треть тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.


Пускатель звезда-треугольник Состоит из следующих блоков:

  1. Контакторы (главный, звездообразный и треугольный контакторы) 3 НР (для пускателя с разомкнутым состоянием) или 4 НР (пускатель с переходным замкнутым режимом).
  2. Реле времени (с задержкой срабатывания) 1 №
  3. Трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока 1 №
  4. Предохранители или автоматические выключатели для главной цепи 3 №№.
  5. Предохранитель или автомат отключения цепи управления 1 No.

Цепь питания стартера звезда-треугольник

Главный автоматический выключатель служит главным выключателем источника питания, который подает электричество в силовую цепь.

Главный контактор подключает источник опорного напряжения R , Y , B к первичной клемме двигателя U1 , V1 , W1 .

Во время работы главный контактор ( KM3 ) и контактор звезды ( KM1 ) сначала замыкаются, а затем через некоторое время размыкается контактор звезды, а затем контактор треугольника ( KM2 ) закрыто.Управление контакторами осуществляется таймером ( К1Т ), встроенным в пускатель. Звезды и треугольники электрически взаимосвязаны и предпочтительно механически взаимосвязаны.

Силовая цепь пускателя звезда-треугольник

Фактически, есть четыре состояния:

Контактор звезды служит для первоначального замыкания вторичной клеммы двигателя U2, V2, W2 для последовательности запуска во время начального запуска двигателя. мотор с места. Это обеспечивает одну треть прямого прямого тока двигателя, тем самым снижая высокий пусковой ток, свойственный двигателям большой мощности при запуске.

Управление переключающимся соединением звезды и треугольника асинхронного двигателя переменного тока достигается с помощью схемы управления звезда-треугольник или звезда-треугольник. Схема управления состоит из кнопочных переключателей, вспомогательных контактов и таймера.


Цепь управления пускателем звезда-треугольник (открытый переход) Схема

— цепь управления пускателем звезда-треугольник (разомкнутый переход)

Кнопка ON запускает цепь путем первоначального включения катушки контактора звезды (KM1) цепи звезды и цепь катушки таймера (KT).Когда на катушку контактора звезды (KM1) подается питание, главный и вспомогательный контакторы звезды меняют свое положение с NO на NC.

Когда вспомогательный контактор звезды (1) (который находится в цепи катушки главного контактора) становится нормально разомкнутым на нормально замкнутый, это завершается Цепь катушки главного контактора (KM3), поэтому на катушку главного контактора подается напряжение, а главный и вспомогательный контакторы главного контактора меняют свое положение с НЕТ в НЗ. Эта последовательность происходит во времени.

После нажатия кнопочного переключателя ON вспомогательный контакт катушки главного контактора (2), который подключен параллельно к кнопке ON, станет нормально разомкнутым на нормально замкнутый, тем самым обеспечивая защелку для удержания катушки главного контактора в активном состоянии. что в конечном итоге поддерживает цепь управления в активном состоянии даже после отпускания кнопочного переключателя ON.

Когда главный контактор звезды (KM1) замыкает свое соединение, двигатель подключается к STAR, а он подключается к STAR до тех пор, пока вспомогательный контакт KT (3) с выдержкой времени не перейдет в состояние NC на NO.

Как только время задержки достигнет заданного значения Time, вспомогательные контакты таймера (KT) (3) в цепи звездообразной катушки изменят свое положение с NC на NO, и в то же время вспомогательный контактор (KT) в цепи катушки Delta (4 ) измените свое положение с NO на NC, чтобы катушка Delta была под напряжением, а главный контактор Delta стал NO на NC.Теперь клеммы двигателя меняются со звезды на треугольник.

Нормально замкнутый вспомогательный контакт от контакторов звезды и треугольника (5 и 6) также размещается напротив катушек контактора как звезды, так и треугольника, эти контакты блокировки служат в качестве предохранительных выключателей для предотвращения одновременной активации катушек контакторов как звезды, так и треугольника, так что одна не может быть активирован, если сначала не будут деактивированы другие. Таким образом, катушка контактора треугольником не может быть активна, когда катушка контактора звезды активна, и аналогично катушка контактора звезды не может быть активной, пока активна катушка контактора треугольника.

В приведенной выше схеме управления также есть два прерывающих контакта для отключения двигателя. Кнопочный переключатель OFF при необходимости отключает цепь управления и двигатель. Контакт тепловой перегрузки представляет собой защитное устройство, которое автоматически размыкает цепь управления STOP в случае, когда ток перегрузки двигателя определяется тепловым реле перегрузки, это необходимо для предотвращения возгорания двигателя в случае чрезмерной нагрузки, превышающей номинальную мощность двигатель обнаружен тепловым реле перегрузки.

В какой-то момент во время пуска необходимо переключиться с обмотки, соединенной звездой, на обмотку, соединенную треугольником. Цепи питания и управления могут быть организованы для этого одним из двух способов — открытый переход или закрытый переход.


Что такое запуск открытого или закрытого перехода

1. Стартеры открытого перехода

Обсудите, что упомянутое выше называется переключением открытого перехода, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника.

При разомкнутом переходе питание двигателя отключается, а конфигурация обмотки изменяется посредством внешнего переключения.

Когда двигатель приводится в действие источником питания на полной или частичной скорости, в статоре возникает вращающееся магнитное поле. Это поле вращается с линейной частотой. Поток от поля статора индуцирует ток в роторе, что, в свою очередь, приводит к возникновению магнитного поля ротора.

Когда двигатель отключен от источника питания (открытый переход), внутри статора находится вращающийся ротор, и ротор имеет магнитное поле. Из-за низкого импеданса цепи ротора постоянная времени довольно велика, и действие поля вращающегося ротора внутри статора является действием генератора, который генерирует напряжение с частотой, определяемой скоростью ротора.

Когда двигатель снова подключается к источнику питания, он переключается на несинхронизированный генератор, и это приводит к очень высоким переходным процессам по току и крутящему моменту. Величина переходного процесса зависит от фазового соотношения между генерируемым напряжением и линейным напряжением в точке замыкания. может быть намного выше, чем прямой ток и крутящий момент, и может привести к электрическим и механическим повреждениям.

Запуск открытого перехода является наиболее простым для реализации с точки зрения стоимости и схемотехники, и если время переключения хорошее, этот метод может хорошо работать.На практике, однако, сложно установить необходимое время для правильной работы, и отключение / повторное включение источника питания может вызвать значительные переходные процессы напряжения / тока.

В открытом переходе есть четыре состояния:

  1. Состояние ВЫКЛ. : Все контакторы разомкнуты.
  2. Состояние звезды: Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет вырабатывать одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
  3. Открытое состояние: Этот тип операции называется переключением с открытым переходом, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника. Главный подрядчик закрыт, а контакторы Delta и Star разомкнуты. На одном конце обмотки двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Двигатель имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
  4. Delta State: Главный и треугольный контакторы замкнуты. Контактор звезды разомкнут.Двигатель подключен к полному линейному напряжению, и доступны полная мощность и крутящий момент.

2. Пускатель звезда / треугольник с замкнутым переходом

Существует методика уменьшения величины переходных процессов переключения. Это требует использования четвертого контактора и набора из трех резисторов. Резисторы должны иметь такие размеры, чтобы в обмотках двигателя мог протекать значительный ток, пока они включены в цепь.

Вспомогательный контактор и резисторы подключаются через контактор треугольника.Во время работы, непосредственно перед размыканием контактора звездой, вспомогательный контактор замыкается, в результате чего ток через резисторы протекает через звезду. Как только контактор звезды размыкается, ток может течь через обмотки двигателя к источнику питания через резисторы. Затем эти резисторы замыкаются контактором треугольником.

Если сопротивление резисторов слишком велико, они не будут подавлять напряжение, генерируемое двигателем, и не будут служить никакой цели.

При закрытом переходе питание на двигатель поддерживается все время.

Это достигается за счет установки резисторов, компенсирующих ток во время переключения обмотки. Четвертый подрядчик должен вставить резистор в цепь перед размыканием контактора звезды, а затем удалить резисторы после замыкания контактора треугольником.

Эти резисторы должны быть рассчитаны на ток двигателя. В дополнение к необходимости большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости выполнять переключение резистора

При закрытом переходе есть четыре состояния:

  1. Состояние ВЫКЛ. Все контакторы разомкнуты
  2. Состояние звезды. Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет вырабатывать одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
  3. Звездное переходное состояние. Двигатель подключается звездой, а резисторы подключаются к контактору треугольником через вспомогательный контактор [KM4].
  4. Закрытое переходное состояние. Главный контактор [KM3] замкнут, а контакторы треугольника [KM2] и звезды [KM1] разомкнуты.Ток протекает через обмотки двигателя и переходные резисторы через KM4.
  5. Штат Дельта. Контакторы Main и Delta замкнуты. Короткое замыкание переходных резисторов. Контактор звезды разомкнут. Двигатель подключен к полному линейному напряжению, и доступны полная мощность и крутящий момент.

Эффект переходного процесса в пускателе (разомкнутый пускатель переходного процесса)

Важно, чтобы пауза между выключением контактора звезды и переключателем контактора треугольником была правильной.Это связано с тем, что контактор звезды должен быть надежно отключен до включения контактора треугольника. Также важно, чтобы пауза переключения была не слишком длинной.

Для 415 В, напряжение соединения звездой эффективно снижено до 58% или 240 В. Эквивалент 33%, который получается при запуске Direct Online (DOL).

Если соединение звездой имеет достаточный крутящий момент для работы до 75% или 80% от скорости полной нагрузки, то двигатель можно подключить в режиме треугольника.

При подключении по схеме «треугольник» фазное напряжение увеличивается на V3 или на 173%.Фазные токи увеличиваются в таком же соотношении. Линейный ток увеличивается в три раза по сравнению с его значением при соединении звездой.

Во время переходного периода переключения двигатель должен работать свободно с небольшим замедлением. Пока это происходит «выбегом», он может генерировать собственное напряжение, и при подключении к источнику питания это напряжение может произвольно складываться или вычитаться из приложенного сетевого напряжения. Это известно как переходный ток . Всего несколько миллисекунд он вызывает скачки и скачки напряжения.Известен как переходный процесс переключения.


Размер каждой части пускателя звезда-треугольник

1. Размер реле перегрузки

Для пускателя звезда-треугольник есть возможность разместить защиту от перегрузки в двух положениях: в строке или в обмоток .

Реле перегрузки в линии:

В линии аналогично установке перегрузки перед двигателем, как с прямым пускателем.

Рейтинг перегрузки (линейный) = FLC двигателя.

Недостаток: Если перегрузка установлена ​​на FLC, то она не защищает двигатель, пока он находится в треугольнике (значение x1,732 слишком велико).

Реле перегрузки в обмотке:

В обмотках означает, что перегрузка находится после точки, где проводка к контакторам разделена на основную и треугольную. В этом случае перегрузка всегда измеряет ток внутри обмоток.

Настройка реле перегрузки (в обмотке) = 0,58 X FLC (линейный ток).

Недостаток: мы должны использовать отдельные защиты от короткого замыкания и перегрузки.

2. Размер главного подрядчика и подрядчика треугольника

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые основным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3 с номиналом 58% от номинального тока двигателя.

Размер главного контактора = IFL x 0,58

3. Размер Star Contractor

Третий контактор — это контактор звезды, который пропускает ток звезды только при подключении двигателя звездой.Ток в звездочке составляет 1 / √3 = (58%) тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.

Размер контактора звезды = IFL x 0,33


Характеристики пуска двигателя пускателя звезда-треугольник

  • Доступный пусковой ток: 33% тока полной нагрузки.
  • Пиковый пусковой ток: от 1,3 до 2,6 ток полной нагрузки.
  • Пиковый пусковой крутящий момент: 33% крутящего момента при полной нагрузке.

Преимущества пускателя звезда-треугольник

  • Метод звезда-треугольник прост и надежен.
  • Это относительно дешево по сравнению с другими методами пониженного напряжения.
  • Хорошие характеристики крутящего момента / тока.
  • Он потребляет пусковой ток в 2 раза превышающий ток полной нагрузки подключенного двигателя.

Недостатки пускателя звезда-треугольник

  1. Низкий пусковой крутящий момент (крутящий момент = (квадрат напряжения) также уменьшается).
  2. Обрыв питания — возможные переходные процессы
  3. Требуется шестиконтактный двигатель (соединение треугольником).
  4. Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
    .
  5. Он обеспечивает только 33% пускового момента, и если нагрузка, подключенная к соответствующему двигателю, требует более высокого пускового момента во время пуска, возникают очень тяжелые переходные процессы и напряжения при переключении со звезды на треугольник, и из-за этих переходных процессов и напряжений. происходит много электрических и механических поломок.
    .
  6. При этом способе пуска сначала двигатель подключается по схеме «звезда», а затем после переключения двигатель подключается по схеме «треугольник». Дельта двигателя формируется в пускателе, а не на клеммах двигателя.
    .
  7. Высокая передача и пики тока: Например, при запуске насосов и вентиляторов крутящий момент нагрузки низкий в начале пуска и увеличивается пропорционально квадрату скорости. При достижении прибл. 80-85% номинальной скорости двигателя, момент нагрузки равен крутящему моменту двигателя, и ускорение прекращается.Для достижения номинальной скорости необходимо переключение в положение треугольником, и это очень часто приводит к сильным токам передачи и пикам. В некоторых случаях текущий пик может достигать значения, даже большего, чем для пуска D.O.L.
    .
  8. Приложения с крутящим моментом нагрузки, превышающим 50% номинального крутящего момента двигателя, не смогут запускаться с использованием пускателя по схеме треугольник.
    .
  9. Низкий пусковой крутящий момент: Метод пуска звезда-треугольник (звезда-треугольник) определяет, будут ли выводы электродвигателя настроены на электрическое соединение звездой или треугольником.Первоначальное соединение должно быть выполнено по схеме звезды, что приведет к снижению линейного напряжения в двигателе в 1 / √3 (57,7%) раз, а ток уменьшится до 1/3 от тока при полном напряжении, но пусковой момент также уменьшается с 1/3 до 1/5 пускового момента прямого тока.
    .
  10. Переход от звезды к треугольнику обычно происходит при достижении номинальной скорости, но иногда выполняется на уровне 50% от номинальной скорости, что вызывает кратковременные искры.

Характеристики пуска со звезды на треугольник

  1. Для трехфазных двигателей малой и большой мощности.
  2. Пониженный пусковой ток
  3. Шесть соединительных кабелей
  4. Пониженный пусковой момент
  5. Пик тока при переключении со звезды на треугольник
  6. Механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник

Применение пускателя звезда-треугольник

Звезда- Дельта-метод обычно применяется только к двигателям низкого и среднего напряжения и двигателям с малым пусковым моментом.

Полученный пусковой ток составляет примерно 30% пускового тока при прямом пуске от сети, а пусковой крутящий момент снижается примерно до 25% крутящего момента, доступного при D.О.Л. старт. Этот метод запуска работает только тогда, когда приложение слегка загружено во время запуска.

Если двигатель слишком нагружен, крутящего момента не хватит для разгона двигателя до скорости перед переключением в треугольное положение.

Типы пускателей двигателей | Технология пускателя двигателя и его применение

Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель — это трехфазный двигатель, состоящий из трехфазной обмотки в виде статора с постоянным магнитом и ротора в качестве других трехфазных обмоток.Он работает по принципу вращения магнитного поля, то есть формирования магнитного потока из трех фазных потоков обмотки, который вращается вокруг своей оси, заставляя вращаться ротор. Асинхронный двигатель имеет возможность самозапуска из-за взаимодействия между потоком вращающегося магнитного поля и потоком обмотки ротора, вызывая высокий ток ротора при увеличении крутящего момента. В результате статор потребляет большой ток, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, потребляется большой ток (превышающий номинальный ток), что может вызвать нагрев двигателя и, в конечном итоге, его повреждение.Чтобы этого не произошло, нужны пускатели двигателей.


Асинхронный двигатель

Необходимость запуска двигателя

В асинхронном двигателе, когда питание подается на обмотки статора, поток вращающегося магнитного поля и создаваемый поток в обмотках ротора из-за обратной ЭДС вызывают увеличение крутящего момента двигателя, вызывая высокий ток ротора. В период между подачей электропитания на двигатель и фактическим разгоном двигателя до его полной скорости статор потребляет большой ток от источника питания.Этот пусковой ток примерно в 5-6 раз превышает ток полной нагрузки. Это время может составлять несколько секунд или больше. Это приводит к повреждению электрического оборудования из-за повышенного падения напряжения в электрических системах из-за протекания больших токов по кабелю. По этой причине необходим определенный способ запуска двигателя.

Определение стартера двигателя

Это устройство, подключенное последовательно к двигателю, чтобы уменьшить его пусковой ток, а затем увеличивать его, когда двигатель начинает постепенно вращаться.Он состоит из разъема, который действует как переключатель для управления потоком тока к двигателю, и устройства защиты от перегрузки, которое измеряет ток через двигатель и контролирует остановку двигателя в случае потребления большого тока.

Принцип работы стартера двигателя

Ток, потребляемый двигателем, можно контролировать, уменьшая обратную ЭДС (возможно, уменьшая напряжение питания) или увеличивая сопротивление ротора во время пуска двигателя.

Типы пускателей двигателей

Direct Online: Состоит из простой кнопки в качестве контроллера.Когда кнопка пуска нажата, переключатель, соединяющий двигатель и основное питание, замыкается, и на двигатель подается ток питания. В случае перегрузки по току нажимается кнопка останова и размыкается вспомогательный контакт байпаса.

Звезда-треугольник : 3 обмотки сначала подключаются по схеме звезды, а затем через некоторое время (определяется таймером или другой схемой контроллера) обмотки подключаются по схеме «треугольник». При соединении звездой потребляемый ток составляет 0,58% от нормального тока, а также фазное напряжение снижается до 0.58%. Таким образом уменьшается крутящий момент.

Пускатель автотрансформатора : Он состоит из автотрансформатора (трансформатора с одной обмоткой, отводимой в разных точках для подачи процента его первичного напряжения на вторичную), соединенного звездой, который снижает напряжение, подаваемое на клеммы двигателя. Он состоит из 3 вторичных обмоток с ответвлениями, подключенных к трем фазам. В период пуска трансформатор позволяет подавать более низкие напряжения на три обмотки.

Стартер сопротивления статора : Он состоит из трех резисторов, включенных последовательно с каждой фазой обмоток статора, что вызывает падение напряжения на каждом резисторе, и в результате на каждую фазу подается низкое напряжение.

Стартер сопротивления ротора : Он состоит из 3 резисторов, последовательно соединенных с обмотками ротора, что снижает ток ротора, но увеличивает крутящий момент.

Применение пускателя звезда-треугольник для управления запуском асинхронного двигателя

Пускатель звезда-треугольник является самым дешевым среди всех пускателей и подходит для таких применений, как станки, насосы, двигатели-генераторы и т. Д.Пускатель звезда-треугольник может использоваться для пуска асинхронного двигателя с использованием 2 реле в качестве соединителя и таймера в качестве контроллера. Один разъем используется для питания от сети, а другой разъем управляет подключением двигателя по схеме звезды или треугольника.

Используются трансформаторы

, первичные обмотки которых подключаются к трехфазному источнику питания, а вторичные обмотки подключаются к реле и таймеру таким образом, что отказ какой-либо одной фазы прекращает подачу питания на таймер.Два реле используются для запуска таймера, который вырабатывает высокий логический выход на выводе 3, таким образом, включается реле 4, вызывая питание по схеме звезды, что обеспечивает низкую энергоемкость нагрузки за счет изоляции нагрузки от нормальной цепи. подача фаз через реле 3 (управляется двумя реле срабатывания). Через некоторое время на выходе таймера (работающего в моностабильном режиме) становится низкий уровень (время определяется комбинацией RC на контактах 2 и 6), и реле 4 выключается, что приводит к подаче трехфазного питания на двигатель и двигатель работает в дельта-режиме.

Еще кое-что об этом запуске индукции обсуждается ниже.


Плавный пуск асинхронного двигателя ступенчатой ​​задержкой уменьшения угла зажигания

Плавный пуск и плавный останов:

При нормальном запуске асинхронного двигателя создается больший крутящий момент, что вызывает передачу напряжения на систему механической передачи, что приводит к чрезмерному износу и выходу из строя механических частей. Также по мере увеличения ускорения потребляется большой ток, который составляет около 600% от нормального рабочего тока.Эту проблему редко можно решить, используя пускатель со звезды на треугольник.

Плавный пуск обеспечивает надежное и экономичное решение этих проблем, обеспечивая контролируемое высвобождение мощности на двигатель, тем самым обеспечивая плавное ступенчатое ускорение и замедление. Уменьшается повреждение обмоток и подшипников, что увеличивает срок службы двигателя.

При использовании этой техники контролируемый запуск и остановка достигается за счет правильного выбора времени разгона и установки ограничения тока.

  • Меньше механических нагрузок.
  • Повышенный коэффициент мощности.
  • Снижение максимального спроса.
  • Меньше механического обслуживания.

Этот метод подходит для применений, где переходные процессы крутящего момента являются частыми, например, при перекачивании жидкостей, что в конечном итоге может привести к разрыву труб и муфт.

Технология, примененная в устройстве плавного пуска:

Устройство плавного пуска — это устройство плавного пуска с пониженным напряжением для асинхронных двигателей переменного тока. Устройство плавного пуска похоже на пускатель первичного сопротивления или пускатель с первичным реагентом в том, что он включен последовательно с источником питания двигателя.Входной ток к запущенному равен его выходному току. Он состоит из твердотельных устройств для управления током и напряжением, подаваемым на двигатели. Устройства плавного пуска могут быть подключены последовательно с сетевым напряжением или внутри треугольного контура.

Контроль напряжения:

Полупроводниковые переключатели переменного тока расположены последовательно с одной или несколькими фазами для управления напряжением.

Использование твердотельных переключателей:

1 симистор на фазу

1 тиристор и 1 диод, подключенные в обратном направлении параллельно на каждую фазу.

Два тиристора, подключенных в обратном направлении параллельно на каждую фазу.

Изменяя угол проводимости переключателей, можно управлять средним напряжением, так как увеличение угла проводимости может увеличивать среднее выходное напряжение. Этот процесс оказывается выгодным благодаря повышенной эффективности и меньшему рассеянию мощности. Кроме того, среднее напряжение можно легко изменить с помощью управляющей электроники.

Фото Кредит:

Автоматический пускатель трансформатора

— ваше руководство по электрике

Пускатели с автотрансформатором

обычно используются с двигателями переменного тока с короткозамкнутым ротором мощностью более 20 л.с.Двигатели этих номинальных мощностей потребляют чрезмерный пусковой ток при использовании пускателя звезда / треугольник.

Это может вызвать чрезмерную нагрузку на двигатель и вызвать сильное падение напряжения. Это может оказаться вредным для двигателя в долгосрочной перспективе и может нарушить работу машин, подключенных к той же линии. Поэтому рекомендуется использовать автотрансформаторный пускатель для двигателей мощностью более 20 л.с.

Кроме того, они обеспечивают максимальный пусковой момент при самом низком пусковом токе линии по сравнению с другими пускателями пониженного напряжения, поэтому они широко используются для пуска больших асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Кроме того, высоковольтные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором соединены звездой для снижения напряжения на изоляции обмотки. Поэтому мы не можем использовать с ними пускатели со звезды на треугольник, и пускатель автотрансформатора — единственный выбор.

Однако, если допускается низкий пусковой крутящий момент и позволяют обстоятельства, можно также использовать пускатели со звездой / треугольником, поскольку они являются дешевой альтернативой.

Когда пускатель звезда / треугольник меняет соединения двигателя со звезды на треугольник, генерируется высокий переходный ток , который может вызвать ложное отключение других машин, подключенных к той же линии.Это также приводит к механическому рывку машины, что в некоторых случаях может привести к ее высокому износу. Автотрансформаторный пускатель решает обе эти проблемы.

Такие пускатели состоят из автотрансформатора с необходимыми приспособлениями. Во время пуска на двигатель через выводы автотрансформатора подается пониженное напряжение. Двигатель получает более низкое пусковое напряжение в зависимости от выбора ответвления. Кроме того, двигатель потребляет меньше пускового тока и соответственно развивает меньший пусковой момент.

Когда двигатель достигает 80% своей нормальной скорости, автотрансформаторы отключаются, и на двигатель подается полное напряжение питания. Переключатель, выполняющий эти изменения с «запуска» на «работу», может быть воздушным прерывателем (для небольших двигателей) или может быть погруженным в масло (для больших электродвигателей) для уменьшения искрообразования.

Большинство автоматических пускателей снабжены 3 наборами ответвлений для снижения напряжения до 80, 65 или 50 процентов от напряжения сети в соответствии с местными условиями электроснабжения.
Большинство асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором можно успешно запустить при 65% сетевого напряжения.Если эта часть линейного напряжения не обеспечивает достаточного пускового момента, можно использовать отвод на 80 процентов. Если отвод на 50 процентов создает чрезмерное падение напряжения, можно использовать отводы на 65 процентов.

Отвод автотрансформатора 50% 65% 80%
Пусковой ток двигателя 50% 65% 80%
Линейный ток % 64%
Пусковой крутящий момент 25% 42% 64%

Схема пускателя автотрансформатора

Схема силовой цепи стартера автотрансформатора Схема управления пускателем автотрансформатора

Принципиальная схема управления автотрансформаторным стартером

Стартер работает как под:

  • При нажатии кнопки пуска замыкается цепь на катушку главного контактора M , таймера TR и замыкающего контактора S .И все это запитывается, двигатель получает питание через выводы автотрансформатора.
  • Нормально замкнутый контакт S , соединенный последовательно с катушкой R , размыкается для предотвращения одновременного включения контакторов S и R .
  • Когда временная последовательность для таймера TR завершена, он работает. Его нормально закрытый контакт TR размыкается. Это отключает контактор S от сети и размыкает замыкание автотрансформатора.В этом состоянии обмотка автотрансформатора соединена последовательно с двигателем, как реактор, и продолжает работать плавно.
  • После очень короткой задержки замыкается нормально разомкнутый контакт таймера TR , который замыкает пусковой контактор R и подключает сетевое питание непосредственно к двигателю. После этого двигатель достигает полной скорости и переходит в нормальный рабочий режим.
  • Нормально разомкнутый контакт таймера срабатывает после нормально замкнутого контакта с очень короткой временной задержкой из-за особой конструкции временной задержки. Эта выдержка времени очень важна для бесперебойной работы двигателя.
  • При нажатии кнопки останова главный контактор M отключается. Это отключает все другие компоненты управления от линии питания, и схема возвращается в свое нормальное положение.

Преимущества Автотрансформатора Пускателя

  • Из-за наличия различных ответвлений автотрансформаторный пускатель на является более гибким вариантом , чем другие пускатели.Таким образом, пользователь может выбрать наилучшее ответвление в зависимости от пускового момента и местных условий, таких как напряжение и провал напряжения во время ввода пускателя в эксплуатацию.
  • Эти пускатели обеспечивают непрерывное питание машины во время переключения более с низкого напряжения на полное. Это устраняет высокий переходный ток переключения, ложное срабатывание других машин и ненужные механические рывки на машине.
  • Они обеспечивают самый высокий пусковой крутящий момент на ампер потребляемого линейного тока .Таким образом, они лучше всего подходят для приложений, где требуется высокий крутящий момент для преодоления инерции нагрузки, и в то же время пусковой ток должен быть ограничен до минимума.

Спасибо, что прочитали «схему пускателя автотрансформатора». Для получения более подробной информации посетите siemens.com.

Устройство прямого пуска

(DOL Motor Starter): принципиальная схема и принцип работы

Пускатель прямого действия — это метод пуска асинхронного двигателя.На статор двигателя поступает полное напряжение питания прямого пускателя. Мы предпочитаем пускатель Direct Online для пуска трехфазных асинхронных двигателей малой мощности. Также мы обсудим принципиальную схему питания ДОЛ. Схема управления прямым стартером также очень важна для понимания работы прямого стартера.

Типы пускателей для асинхронных двигателей

Существует три типа пускателей, которые в основном используются для запуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

  • DOL (Direct Online Starter)
  • Star Delta Starter
  • Устройство плавного пуска
  • Привод V / f (используется для плавного пуска и управления скоростью)

Пускатель двигателя Direct Online или DOL

Пускатель прямого включения — это простейший пускатель двигателя. Пускатель прямого действия — это базовый и простой пускатель, используемый для пуска асинхронного двигателя. В DOL Starter мы подключаем обмотку статора асинхронного двигателя напрямую к трехфазному питающему напряжению.Таким образом, обмотка статора получает полное сетевое напряжение.

Пускатель двигателя DOL подходит для пуска двигателей небольшого номинала, поскольку двигатель потребляет примерно в 6-8 раз больше своего полного номинального тока во время пуска, когда обмотка статора получает полное номинальное напряжение.

Почему асинхронный двигатель потребляет пусковой ток в 6 раз с прямым пускателем?

Причины получения высокого пускового тока следующие:

  • Ротор имеет высокую индуктивность, потому что частота тока ротора умножена на частоту статора.Проскальзывание тока ротора при запуске равно единице. Таким образом, реактивное сопротивление ротора очень велико (X L = 2πsf s ). Следовательно, ротор асинхронного двигателя при запуске потребляет очень большой ток.
  • При запуске индуцированное напряжение на обмотке статора равно нулю, и нет ЭДС, противоположной приложенному напряжению, и, таким образом, ограничение тока осуществляется только через сопротивление обмотки статора.

При отсутствии ЭДС во время пуска двигатель потребляет ток, который в 6-8 раз превышает его ток полной нагрузки.

Почему низкий коэффициент мощности асинхронного двигателя с прямым пускателем?

Кроме того, у двигателя очень низкий коэффициент мощности, и он потребляет большой ток намагничивания. Двигатель запускается примерно 6-8 раз, и величина тока уменьшается по мере того, как двигатель разгоняется до своей базовой скорости (полной номинальной скорости). Несмотря на то, что двигатель при запуске потребляет большой ток, он обеспечивает очень низкий пусковой момент. Пуск DOL подходит для маломощных асинхронных двигателей.

Если асинхронные двигатели больших номиналов запускаются методом прямого пуска, сильный пусковой ток может вызвать падение напряжения в системе питания и повредить двигатель.

Асинхронный двигатель большого номинала может быть запущен на прямом токе, если позволяет мощность электросети. Если трансформатор большой мощности используется для распределения трех фаз на 440 В, двигатель большой мощности до 90 кВт может быть запущен на прямом токе. Однако в домашних условиях возможен прямой пуск двигателя мощностью 5,5 кВт.

Устройство прямого запуска на линии обычно состоит из двух частей:

  • Управляющая часть — контакторы и кнопки
  • Защитная часть — реле перегрузки

Принцип работы DOL Starter

Полное линейное напряжение подается на статор для пуска трехфазного асинхронного двигателя. Пускатель DOL подходит для трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором малой мощности.

Схема прямого пускателя

Принципиальную схему прямого пускателя можно разделить на две части.

  1. Схема цепи питания
  2. Схема цепи управления

Схема цепи питания стартера DOL

Схема силовых цепей прямого стартера состоит из следующих частей.

  1. MCCB или выключатель с предохранителем
  2. Автоматический выключатель защиты двигателя (MPCB) или реле O / L
  3. Силовой контактор класса AC3

Автоматический выключатель защиты двигателя защищает двигатель от короткого замыкания и перегрузки.

Схема цепи управления стартером

DOL

Схема управления устройством прямого пуска в режиме онлайн приведена ниже. Схема управления состоит из следующих компонентов.

1. Вспомогательный контактор
2. Кнопка запуска
3. Кнопка останова
4. Индикационные лампы — ВКЛ / ВЫКЛ / перегрузка

Работа стартера DOL

При нажатии кнопки пуска контактор C2 (главный контактор класса AC3) срабатывает, если реле перегрузки исправно, а кнопка останова находится в отпущенном состоянии, тогда на двигатель подается полное напряжение.Главный контактор C2 остается во включенном состоянии через удерживающий контакт главного контактора C2 после отпускания кнопки пуска. Таким образом, питание статора становится доступным после отпускания кнопки пуска. Мы можем остановить двигатель, нажав выключатель остановки. Если нагрузка на двигатель превышает его номинальную мощность, реле перегрузки подает сигнал и отключает контактор C2, и двигатель отключается.

Схема подключения устройства прямого пуска двигателя приведена ниже.

Двигатель потребляет большой ток, и он начинает уменьшаться, когда двигатель достигает своей базовой скорости.Ток и крутящий момент двигателя указаны ниже.

При нажатии кнопки останова главный контактор C2 отключается, и двигатель останавливается.

В случае заклинивания со стороны нагрузки или проблемы в двигателе, такой как однофазное или несимметричное напряжение, двигатель потребляет большой ток, превышающий его ток полной нагрузки (FLC), и реле перегрузки срабатывает с ошибкой из-за перегрузки. Контакт реле перегрузки QM1 отключает главный выключатель C2 и, таким образом, двигатель останавливается из-за перегрузки.Реле перегрузки может быть реле тепловой защиты от перегрузки или электронным.

В электронном реле перегрузки, помимо защиты от перегрузки, также доступны защита от замыкания по току обратной последовательности (I2), защита от замыкания на землю (Io) и защита от опрокидывания, и двигатель может быть защищен в случае возникновения отказа.

Преимущества DOL Starter
  • Простой, максимально экономичный, понятный стартер.
  • Более удобный в проектировании, эксплуатации и управлении.
  • Обеспечивает почти полный пусковой крутящий момент при пуске.
  • Легко устранять неполадки.
  • DOL-пускатель напрямую подключает питание к треугольной обмотке двигателя, поэтому принципиальная схема не усложняется.

Недостатки DOL-стартера
  • Высокий пусковой ток (в 5-8 раз больше тока полной нагрузки). Требуется установка переключателей с более высоким номиналом.
  • Пускатель прямого включения вызывает значительное падение напряжения, поэтому подходит только для небольших двигателей. Однако его можно использовать для пуска двигателя большой мощности до 90 кВт, если позволяет мощность силового трансформатора.
  • DOL Starter сокращает срок службы машины из-за более высоких термических и механических нагрузок на систему.

Приложения прямого онлайн-пуска Пускатели

DOL используются для запуска небольших двигателей, таких как водяные насосы, компрессоры, конвейеры и т. Д. Двигатель компрессора запускается без нагрузки, поэтому он подходит для двигателя компрессора. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соединенный через гидравлическую муфту , также может запускаться с помощью пускателя прямого запуска.

Похожие сообщения

  1. Стартер звезда-треугольник | Принцип работы, схема питания и управления
  2. Почему пускатель звезда-треугольник предпочтительнее асинхронного двигателя?
  3. В чем разница между устройством плавного пуска и частотно-регулируемым приводом?

Следите за нами и ставьте лайки:

Самый используемый пускатель 3-х основных двигателей с его программой ПЛК!

В области электротехники самая основная тема — «Электродвигатель».Если вы хотите управлять каким-либо механическим оборудованием, вам необходимо подключить его к электродвигателю.

Чтобы управлять этим электродвигателем, нам понадобится стартер двигателя.

Итак, в этом блоге мы собираемся увидеть Что такое стартер двигателя, типы стартеров и зачем нам нужны стартеры для запуска любого двигателя?

В дополнение к этому мы также рассмотрим базовое преобразование этого пускателя двигателя в Программирование ПЛК с использованием лестничной логики .


Зачем нам стартер двигателя?

Как мы все знаем, когда мы поставили трехфазное питание для запуска асинхронного двигателя.Первоначально он потребует огромного (обычно в 5-8 раз больше номинального) тока. Этот ток уменьшается по мере того, как двигатель достигает своей рабочей скорости.

Этот сильный ток может повредить обмотки двигателя. Это также вызывает провал напряжения в линии питания, что может привести к неисправности другого подключенного электрического оборудования.

Следовательно, стартер необходим для ограничения пускового тока, чтобы избежать повреждения двигателя, а также другого подключенного электрического оборудования в той же сети.


Что такое стартер двигателя?

Пускатель двигателя — это устройство, которое используется для запуска и остановки двигателя, к которому он подключен.

Обычно для пуска двигателя используется пускатель DOL (Direct On-Line). Но для тяжелого двигателя с большей мощностью используются другие усовершенствованные пускатели, такие как звезда-треугольник, устройство плавного пуска и стартер с частотно-регулируемым приводом.

Усовершенствованный пускатель

(например, звезда-треугольник, устройство плавного пуска, пускатель с частотно-регулируемым приводом) подает меньшее напряжение для уменьшения высокого начального тока, это снижение напряжения происходит на короткое время.Когда двигатель разгоняется до рабочей скорости, на двигатель подается полное напряжение.

Пускатель двигателя обеспечивает другие функции для защиты двигателя от любых других неисправностей, таких как перегрузка , однофазное переключение, пониженное напряжение, несимметрия напряжения, защита от опрокидывания.


Существует много типов пускателей, используемых для запуска двигателя, в этом блоге мы увидим некоторые основные пускатели двигателей и их преобразование в релейную логику ПЛК.

1) DOL Стартер

DOL — это аббревиатура от Direct Online Starter, которая чаще всего используется в промышленности для запуска двигателя.

В этом методе на двигатель подается полное напряжение, но пусковой ток будет очень высоким (обычно в 5-8 раз больше номинального тока). Для двигателя малой мощности нет необходимости снижать напряжение при пуске.

Тем не менее, он обеспечивает все остальные функции, такие как перегрузка, однофазное питание и низкое напряжение.

Для разработки релейной логики ПЛК стартера DOL, прежде всего, мы должны взглянуть на схему управления этого стартера.

DOL Стартер

Преимущества:

  • Экономически выгодно
  • Простая конструкция

Недостатки:

  • Начальный высокий ток
  • Невозможно использовать на тяжелых двигателях

Здесь у нас есть входы, такие как кнопка запуска, кнопка остановки, предохранительный выключатель, реле перегрузки, и выходы, такие как контактор и индикатор включения / выключения.

Преобразование стартера DOL в релейную логику ПЛК показано ниже:

Релейная логика стартера DOL

2) Пускатель прямого / обратного хода

Пускатель прямого / обратного хода — еще один пускатель, используемый, когда нам нужно изменить направление вращения двигателя. С помощью этого стартера можно управлять двигателем в обоих направлениях.

Пускатель прямого / обратного хода

работает по тому же принципу, что и прямой пускатель, но имеет дополнительные функции по изменению направления вращения двигателя.

Здесь вы можете найти схему управления и питания этого стартера.

Стартер переднего и заднего хода

Преимущества:

  • Экономически выгодно
  • Простая конструкция
  • Высокий пусковой крутящий момент

Недостатки:

  • Начальный высокий ток
  • Невозможно использовать на тяжелых двигателях

Здесь у нас есть такие входы, как кнопки «Пуск вперед», «Пуск назад» и «Стоп», предохранительный выключатель, реле перегрузки, а также выходы, такие как контакторы прямого и обратного хода.

Преобразование прямого / обратного пускателя в релейной логике ПЛК показано ниже:

Релейная логика прямого-обратного пускателя

3) Стартер звезда-треугольник Пускатель

звезда-треугольник используется для тяжелых двигателей, таких как насос, воздуходувка, дробилка и т. Д.

Пускатель

звезда-треугольник сначала подает низкое напряжение при пуске, что также снижает крутящий момент. Этот стартер использует таймер, контактор, перегрузку и т. Д.

В этом пускателе соединение звездой используется при запуске, а соединение треугольником используется для нормальной работы.

Пускатель звезда-треугольник

Преимущества:

  • Низкий пусковой ток
  • Хорошо для длительного разгона

Недостатки:

Здесь у нас есть такие входы, как кнопки пуска, останова, предохранительный выключатель, реле перегрузки, а также выход, такой как звезда, треугольник и главный контактор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *