Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Для корректного подключения мощных нагрузок применяют пускатель электромагнитный 220в. Особая конструкция обеспечивает синхронное замыкание контактных групп и аналогичный по качеству процесса разрыв цепей питания. В отличие от классических рубильников, допустимы применение дистанционного запуска и выполнение защитных функций с помощью теплового реле.

Область применения

Пускатель электромагнитный 380в (220в) используют для подключения:

• электродвигателя станка;
• ТЭНа плавильной печи;
• системы освещения (теплоснабжения);
• канального вентилятора;
• привода конвейерной ленты.

Можно привести много примеров. Однако и этого перечня достаточно, чтобы понять целевое назначение – подача электропитания в мощную нагрузку. Подразумевается работа с достаточно сильными токами при стандартных сетевых напряжениях, 220V или 380V соответственно.

Конструкция магнитного пускателя

Магнитный пускатель ПМЛ

На картинке ниже изображены компоненты типичного пускателя. Стационарная нижняя часть при подключении катушки к сети питания образует электромагнитное поле, которое притягивает подвижный элемент. Присоединенные к якорю контакты замыкают рабочую цепь. Если обмотку обесточить, пружина вернет систему в исходное состояние.

Сердечник электромагнита собирают из пластин в форме буквы «Ш». Большим количеством составных элементов блокируют паразитные токи (скин-эффект). Количество витков подбирают с учетом напряжения сети питания.

Секторы с обозначениями

Пояснительные надписи на корпусе разделены на три группы:

1. общие сведения и область применения (АС1-4);
2. информация о допустимых токах в цепях нагрузки (пересчет в кВт или обратный выполняют с учетом сетевого напряжения);
3. графическое обозначение контактных групп (прерывистая линия обозначает синхронное переключение).

Каждую область можно изучить подробно. Для ознакомления с классификацией по категориям назначения руководствуются нормативами ГОСТ Р 50030.4.1.-2002. Обозначение АС1 свидетельствует о возможности подключения пускателя к нагревательным элементам, лампам накаливания и другим нагрузкам со слабо выраженными реактивными характеристиками. Если нужно обеспечить пуск мощного двигателя, выбирают модель категории AC3.

Контактная приставка

Эту часть монтируют на пускатель электромагнитный 220в для расширения базовых функций:

• активации реверсивного режима двигателя;
• управления дополнительной нагрузкой;
• включения световой индикации.

К сведению. Типовой механизм приставки содержит две пары контактов. Жесткая фиксация блока в определенном месте обеспечена специальной формой выступов стыковочной площадки. При выборе подходящей модели следует учитывать соответствие пускателю, а также нормально замкнутое/разомкнутое состояние контактной группы.

Контактные группы пускателей

По действующим стандартам входные и выходные клеммы маркируют латинскими буквами L и T, соответственно. В действительности соблюдение очередности не имеет значения. Подключать парные контакты к источнику питания и нагрузке можно в любых комбинациях. В этом –главное отличие от реле, где создается постоянное соединение с одной из цепей источника питания.

Важно! Рекомендуется соблюдать стандартные нормативы, чтобы не усложнять поиск неисправностей в схеме и выполнение монтажных работ.

Отдельная контактная группа (13H0, 14H0) предназначена для функционирования схемы самостоятельного «подхвата». В этом режиме кнопочный пуск активизируется однократным нажатием без удержания.

Кнопка остановки

Схема управления любым пускателем организована с применением двух кнопок без фиксации включенного положения. «Стоп» обозначают красным цветом для повышения безопасности. В аварийной ситуации эта яркая идентификация ускоряет отсоединение источника питания.

В исходном положении кнопки «Стоп» цепь замкнута. При нажатии – катушка индукции отсоединяется от источника тока. Электромагнитное поле исчезает. Пружина возвращает якорь в исходное состояние с одновременным размыканием основной контактной группы. Вторичное замыкание цепи на этом участке не имеет значения, так как общий разрыв обеспечен кнопкой «Пуск».

К сведению. Следует подчеркнуть компактность современных пускателей. Такие изделия приспособлены для монтажа на типовой din рейке.

Кнопка запуска

Этот элемент управления создают в черном (зеленом) цветовом исполнении. В исходном состоянии контакты разомкнуты. Нажатием активизируют формирование магнитного поля и передвижение основной контактной группы. «Самоподхват» обеспечивает функциональность рабочей цепи питания после возврата кнопки пусковой в начальное положение.

Электропускатели с термореле

Что касается термореле, то, как говорилось выше, его применяют на случай возможной длительной перегрузки оборудования или нарушения изоляции. В схеме такого реле установлена биметаллическая пластина, размыкающая цепь при длительном превышении рабочего тока. Уровень «несработки» реле регулируется в пределах ± 15%. Следовательно, стоит заранее прикинуть максимально допустимую перегрузку.

Однако, при использовании таких конструкций не рекомендуется:

• установка в верхней части монтажного шкафа (там скапливается наиболее горячий воздух);
• применение в помещениях (или их зонах) с большим перепадом температур;
• эксплуатация на шасси, испытывающее сильные вибрации или удары. В частности, не рекомендуют монтаж вместе с электромагнитным оборудованием с рабочим током более 150А, так как при работе, оно производит довольно сильные удары;
• установка в местах, где температура может подниматься выше 40°.

Есть нюансы и с реверсивными агрегатами электромагнитными 220в. Дело в том, что их применяют, в основном, для осуществления запуска, торможения и реверсирования асинхронных электродвигателей. Эта операция выполняется с помощью подачи противотока и связана с резким увеличением нагрузки на основные контакты пускателя. В связи с этим, при выборе реверсивного пускателя электромагнитного 220в, следует закладывать запас в полтора – два раза по току.

Возможно, стоит упомянуть электромагнитные пускатели с постоянным магнитом. Они рассчитаны на включение постоянным током и если применяются на производстве, обычно, подключаются через выпрямитель.

Классическая схема включения

Магнитный пускатель ПМ12

Этот вариант применяют для решения типовых задач. Стандартная схема подключения пускателя подразумевает выполнение определенных действий при нажатии управляющих кнопок:

• «Пуск» – электромагнит притягивает площадку с контактными группами, замкнутые цепи подают ток в нагрузку;
• «Стоп» – удержание перемещающейся части конструкции электромагнитным полем прекращается, пружина возвращает блок в исходное состояние, питание нагрузки отключается.

Если применить магнитный пускатель 380в, можно организовать подсоединение мощного двигателя или комплекта из нескольких ТЭНов. Допустимо разделение нагрузок по нескольким фазам: L1, L2 и L3. В этой ситуации следует не забывать о равномерном распределении мощности по отдельным линиям.

В этом примере параметры обмоток одинаковые. Поэтому дополнительные расчеты пропорциональности нагрузок не нужны. Управляющие устройства подключаются к L1 и нулевому проводнику. Напряжение в этой цепи составляет 220V (380V – между отдельными фазами). Для дополнительной защиты (на рисунке не показано) на входе устанавливают автомат, который выбирают по максимальному допустимому току.

К сведению. В цепь перед кнопкой можно добавить плавкий предохранитель, который предотвратит повреждение катушки при большом повышении напряжения в сети питания.

После кратковременного нажатия кнопки «Пуск» контактная группа подает напряжения на обмотки двигателя. Механизм «самоподхвата» удерживает рабочее положение. Цепь прохождения тока по схеме: L1 – 1 – 2 – самоподхват – 3 – КМ – N. Для выключения силового агрегата нажимают «Стоп», что прерывает электропитание нагрузки.

Для подключения электродвигателя с реверсивным режимом работы применяют представленную ниже схему подключения магнитного пускателя. Добавленная группа элементов управления (кнопки «Вперед» и «Назад») обеспечивает подачу питания на обмотки через разные контактные группы. Соответствующим образом активизируется нормальное направление вращение либо реверс.

Дополнительный элемент, тепловое реле RT1, предотвращает повреждение двигателя при заклинивании ротора или чрезмерной нагрузке от механизма привода. Нагрев контрольной области размыкает цепь питания катушек (КМ1 или КМ2). По аналогии с работой кнопки «Стоп» контактные группы разъединяются в фазных линиях.

Важно! Эта схема не защищает от короткого замыкания. Соответствующие функции выполняет автомат (QF).

Разновидности приспособления

Кроме этого, существует две разновидности пускателей электромагнитных 220в:

• обычные – при подаче питания на электромагнитный пускатель, электромагнит притягивает металлический сердечник с прикреплёнными к нему контактами. При этом, нормально замкнутые контакты размыкаются, а нормально разомкнутые – замыкаются. При отключении питания, процесс проходит в обратном порядке;
• реверсивные – по своей сути, представляют собой два обычных электромагнитных пускателя на одной основе и имеющие соединения для осуществления блокировки. Это позволяет избежать одновременного включения двух пускателей.

По типам подключаемого с помощью электромагнитного пускателя оборудования, выделяют три группы: АС-1, АС-3 или АС-4. Отличаются они максимально допустимым током основной цепи и типом подключаемой нагрузки:

• АС-1 – индуктивная или малоактивная нагрузка;
• АС-3 – режим прямого пуска электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение работающего двигателя;
• АС-4 – пуск электродвигателя короткозамкнутым ротором, отключение и торможение противотоком.

Также возможны варианты с различным количеством «сигнальных» контактов или наличием встроенного термореле.

Виды электромагнитных пускателей

Для исключения ошибок нужно уточнить названия изделий этой группы. По действующим стандартам пускатель – это полнофункциональное устройство с кнопками управления в корпусе с защитой от пыли и влаги. Допустимо наличие в комплекте:

• теплового реле;
• световой индикации;
• приставки с дополнительными контактными группами.

Контактор по определению в стандартах состоит из привода и контактной группы. Для управления таким изделием применяют внешний кнопочный пост. В некоторых моделях защитный корпус отсутствует, так как подразумевается эксплуатация в помещениях. Удаленное подключение контактора можно автоматизировать. Дополнительными внешними компонентами обеспечивают сигнализацию рабочих режимов и аварийных ситуаций.

На рисунке показано, как подключить контактор к выносному пульту. Этот способ применяют для управления удаленными стационарными силовыми агрегатами, движущимися механизмами (приводами мостовых кранов). Пускатели для трехфазных электродвигателей разделены на группы для быстрого определения подходящего комплекта оборудования.

Выбор рабочих параметров

На картинке приведен пример модели с двумя кнопками «Пуск» (обозначены стрелками). Такие устройства используют для управления направлением вращения ротора двигателя. При необходимости одним нажатием активизируется нормальный режим или реверс.

Электропускатели с термореле

Эти устройства предотвращают повреждение подключаемого оборудования при нарушении теплового режима. В типовой конструкции применяют комбинированную пластину из двух разных металлов. Прохождение через этот элемент слишком сильного тока увеличивает температуру. Так как материалы отличаются коэффициентами линейного расширения, происходит запланированная деформация. На определенном уровне разрывается цепь управления (катушки) магнитного пускателя. В некоторых моделях термореле предусмотрена возможность регулировки (±25% от номинала). Время срабатывания составляет от 3 до 25 с.

Подключение контактора

Перед подключением иногда полезно убедиться в работоспособности изделия. Чтобы было ясно, как проверить контактор, необходимо выяснить по какому алгоритму осуществляется данная процедура:

• оценка состояния путем визуального осмотра;
• настройка магнитной системы;
• проверка целостности и сопротивления изоляции токоведущих элементов;
• регулировка контактной системы.

Легкость хода можно проверить при помощи замыкания. В случае если отмечено сильное гудение, производится подтяжка винтов, которые удерживают сердечник и якорь. При обнаружении застывших металлических частиц или наплывов на контактах, необходимо удалить их при помощи напильника, не используя никакую смазку.

Перед началом процесса настоятельно рекомендуется ознакомиться с подробной схемой подключения.

Как правило, сначала следует подвести входящие кабели и зафиксировать их при помощи специального крепежа. Затем подводятся и закрепляются выходные провода. Перед контактором может быть расположено тепловое реле или пусковая кнопка (потребуется выпрямитель, если кнопочный пост будет использовать переменный ток).

Схема контактов и подключения не зависит от производителя и типоразмеров продукции. Специальная маркировка контактов позволяет понять предназначение каждого из них. О том, как подключить контактор, можно извлечь множество информации из сети, однако не рекомендуется выполнять такую работу самостоятельно, не обладая необходимыми навыками и знаниями.

На официальном сайте доступен большой ассортимент модульных устройств, предназначенных для работы с электропроводками, а также других аналогов для работы с пускателями различных двигателей. Фотоматериалы помогут получить представление о том, как выглядит контактор, а характеристики и описание позволяют оперативно выбрать подходящую модель.

Схема подключения модульного контактора.

Ниже приведена схема подключения модульного контактора. Основная суть подключения – это подать питание на катушку (контакты А1-А2), которые будут размыкать или замыкать силовые контакты НО и НЗ контактора.

Подключение к сети 220 V

Подключение магнитного пускателя к сети 220 V наиболее простое, поэтому имеет смысл начать ознакомление именно с этих схем, которых может быть несколько.

Напряжение 220 V подается непосредственно на катушку магнитного пускателя, которые обозначены, как А1 и А2 и, которые располагаются в верхней части корпуса, что видно из фото.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

Когда к этим контактам подключается обычная вилка на 220 V с проводом, устройство начнет работать после того, как вилка будет включена в розетку 220 V.

Советуем к прочтению: Как сделать ламповый усилитель для наушников своими руками

С помощью силовых контактов допустимо включать/отключать электрическую цепь на любое напряжение, лишь бы оно не превышало допустимые параметры, которые указываются в паспорте изделия. Например, на контакты можно подать напряжение аккумулятора (12 V), с помощью которого будет управляться нагрузка с рабочим напряжением 12 V.

Следует отметить, что неважно, на какие контакты подается управляющее однофазное напряжение, в виде «нуля» и «фазы». В данном случае, провода с контактов А1 и А2 можно поменять местами, что никак не повлияет на работу всего устройства. Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя

При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом

Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя. При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом.

Подсоединение на 380 В

Подключение контактора, работающего с сетями 380 вольт, почти не имеет отличий от предыдущей схемы. Все различие заключается в поставке электричества на катушку. В первоначальном варианте эта задача решалась путем задействования фазы (L3) и нуля (N), а в 3-х фазном варианте подсоединение производится к двум фазам L2 и L3.

На выполненной схеме хорошо просматривается энергообеспечение катушки пускового устройства (КМ1), подключенной к фазам L2 и L3. Первая проложена через тепловое реле (Р), а вторая через кнопочный элемент запуска (SB2) и торможения (SB1) и контакт вспомогательного назначения (КМ 1), объединенные друг с другом в последовательной цепи.

Действие данной схемы осуществляется в определенной последовательности. Когда выполнено нажатие на пусковое кнопочное устройство, электричество с одной из фаз подходит к катушке. Под воздействием поля с магнитными свойствами, сердечник втягивается, что вызывает замыкание всей контактной группы на подключенную нагрузку. Напряжение тока, при этом, составляет 380 В. Отпущенная кнопка ПУСК не прерывает питание цепи, которое осуществляется за счет дополнительного подвижного контакта, замкнутого в момент втягивания сердечника.

При возникновении аварийной ситуации срабатывает тепловое реле. Происходит разрыв фазы, отключение питания и обесточивание катушки. Под действием пружин магнитный сердечник возвращается в исходное положение. После размыкания контактов, напряжение на аварийном участке снимается.

Универсальность конструкции

Предыдущий пример демонстрирует возможность использования схемы пускателя с кнопкой пуск стоп для решения разных задач. При необходимости типовые изделия можно модернизировать. Добавлением внешних компонентов обеспечивают индикацию режимов и защитные функции, сопряжение со средствами автоматики. Базовая конструкция пригодна для подключения индуктивных и резистивных нагрузок, работы с постоянными и переменными токами. Контактная группа при замыкании не создает значительное электрическое сопротивление.

Монтаж приспособления

Изделия этой категории закрепляют на ровной вертикальной поверхности при стабильной температуре. В электрощитке для монтажа используется стандартная din рейка. При выборе подходящего места следует исключить чрезмерные вибрации, случайные механические повреждения. Если схема пускателя собирается с тепловым реле, предотвращают близость нагревательных приборов. При монтаже кабельной продукции в зажимах контролируют положение шайб, избегая перекосов. Многожильные медные провода скручивают, применяют лужение. Перед началом эксплуатации проверяют свободное перемещение движущихся компонентов конструкции.

Что такое контактор?

В общем смысле – это дистанционный включатель/выключатель в электрической сети. В отличие от многих других коммутационных аппаратов, контактор обладает большим запасом прочности, разрывая электрическую сеть сразу в нескольких местах, допуская частые включения и отключения значительных нагрузок мощных электрических двигателей, систем компенсации реактивной мощности и других электропотребителей.
Принцип работы контактора заключается в перемещении электромеханической катушки или реле. При подаче управляющего напряжения, магнитный якорь притягивается к сердечнику, замыкая силовую электрическую цепь. Так как контактор может иметь до 5 групп контактов, то коммутация происходит в соответствии с предварительными настойками, либо под руководством микропроцессора. Каждый контакт может быть переключен в нормально замкнутое или нормально разомкнутое состояние.

Современные модели имеют возможность присоединения дополнительного внешнего оборудования: дополнительных контактных приставок, реле времени, тепловых реле, блокировочных устройств. Благодаря этому, контактор отличается от любого другого коммутационного оборудования значительно большей универсальностью и гибкостью в настройки его работы. Например, контактор с тепловым реле выполняет функции магнитного пускателя, а при настройке задержки – выступает в роли реле времени.

Степень защиты

По этому параметру однофазные и трехфазные модели разделяют на три основные группы по международной классификации стандарта IP:

• Открытое исполнение (IP00) не обеспечивает защиту от внешних воздействий. Допустима установка в специальных шкафах или помещениях с контролируемым температурным режимом и ограниченным уровнем влажности.
• Оборудование категории IP40 подразумевает наличие корпуса с отверстиями. Разрешена эксплуатация в неотапливаемых комнатах, но надо обеспечить защиту от влаги.
• При маркировке IP54 изделие можно устанавливать на открытом воздухе. С помощью навеса предотвращают прямое попадание солнечных лучей и атмосферных осадков.

Техника безопасности

Для поддержания режима безопасной эксплуатации необходима регулярная проверка пускателей. Основные правила:

• работы с установками под напряжением выполняют с применением специальных защитных средств;
• отключаемые участки обозначают, предотвращают случайное подсоединение источника питания (снимают предохранители, обеспечивают наблюдение, вывешивают предупредительные плакаты);
• проверяют отсутствие напряжения;
• используют заземление.

Представленная информация поможет выбрать и применить электромагнитный пускатель без ошибок. На стадии подготовки проекта рекомендуется уточнить целевое назначение схемы и условия эксплуатации. Для решения сложных задач серийное изделие дополняют средствами индикации, другими внешними функциональными компонентами.