ТО и ремонт электромагнитных и электропневматических контакторов

Магнитный пускатель — это устройство, предназначенное для коммутации силовых электрических цепей. Первое, что нужно сделать перед обслуживанием или ремонтом магнитного пускателя — это изучить документацию на данный пускатель, или как делают в XXI веке – посмотреть в Интернете. Также стоит знать слабые места магнитных пускателей — контактные группы. Именно контактные группы нуждаются во внимательном осмотре. Стоит обратить внимание на элементы креплений и корпус, о чем и будет рассказано в статье.

Внешний осмотр

Начинается ремонт магнитного пускателя с внешнего осмотра. Внешний осмотр предполагает осмотр корпуса и элементов крепежа на наличие трещин, сколов. Если на элементах крепежа присутствуют трещины — это сказывается на громкости работы, а также, если пускатель отвалится и его конструкция «жабка», то существует опасность того, что он включит силовую цепь. Кроме того, стоит уделить внимание защитным крышкам.

Еще стоит осмотреть пускатель на загрязненность. Если на корпусе в большом количестве присутствует пыль, масла, следы наличия жидкости (кристаллообразные наросты) и другие агрессивные элементы, то стоит пересмотреть метод защиты пускателя от агрессивного воздействия внешней среды. Увеличить степень пыле-влагозащищенности. Если этого не сделать, то катушка в пускателе, которая будет описана далее, быстро отсыреет и выйдет из строя, а металлические части покроются коррозией.

Контактные группы

В основном техническое обслуживание и ремонт и магнитных пускателей сводится к контактным группам. Для их осмотра нужно открыть защитную крышку, первое, на что мы обращаем внимание — на контактные группы. Если присутствует незначительный нагар, то нужно счистить его шкуркой с мелким зерном. Как видно на фото, окисление отсутствует. Это значит, что выбранный метод защиты пускателя от агрессивных факторов внешней среды выбран правильно.

Если на металлических частях видны следы окисла, потемнения, ржавчина, то в таком случае нужно однозначно пересмотреть метод монтажа пускателя. А точнее установить его в более пыле-влагозащищенную оболочку. Затем осматриваем контактные группы на наличие нагара, наплавлений, раковин. В зависимости от степени повреждений контактных групп принимается решение о ремонте или замене.

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»).

Пример неисправных подвижных контактов, подлежащих замене

На фото сверху изображен «уцелевший» после короткого замыкания контакт. Остальные два вышли из строя и нуждаются в замене.

Ремонт контакторов и магнитных пускателей зачастую сводится к ремонту контактных групп. Осуществляется это путем очищением нагара с контактной площадки. Если при осмотре обнаружены раковины, наплавы, то эти места нужно выровнять плоским мелким напильником или надфилем. Делается это в одной плоскости с контактной площадкой неподвижного контакта. Для обеспечения лучшего эффекта можно зашлифовать обе контактные площадки на подвижном и неподвижном элементах.

Делать все эти операции наждачной бумагой или шкуркой крайне не рекомендуется, так как в этом случае очень сложно выдержать плоскость. Невыдержанная плоскость означает уменьшение площади контакта, а это в свою очередь вызывает чрезмерный нагрев и преждевременный выход из строя магнитного пускателя. Стоит осматривать как основные, так и вспомогательные контактные группы.

При коммутации больших мощностей, остро встает вопрос безопасности оператора и электроприборов; работа с многофазными сетями электропитания требует от коммутирующего устройства быстрого и синхронного (одновременного) включения и отключения фаз; автоматизация производственных процессов, средства активной защиты и контроля требуют наличия возможности удаленного управления электрооборудованием с применением отдельных сигнальных линий с малыми токами. В большинстве случаев, вышеперечисленные задачи успешно решаются применением электромагнитных контакторов. Рассмотрим принцип действия электромагнитного низковольтного контактора (пускателя) на примере модели КМИ-11210 фирмы ИЭК (IEK).

По сути, электромагнитный контактор представляет собой электромагнитное реле, при подаче напряжения на катушку электромагнита (цепь управления), происходит притягивание одних контактов к другим, и силовая цепь замыкается. При этом, в цепи управления могут действовать гораздо меньшие токи и/или напряжения, чем в силовой цепи. С использованием контактора (или цепи из нескольких контакторов), можно, например, тем же бытовым выключателем удаленно и безопасно коммутировать многофазные нагрузки почти неограниченных мощностей. Обратной стороной удобства от применения контакторов (кроме бистабильных) является необходимость в постоянной трате небольшой энергии (питание катушки электромагнита) для поддержания контактора во включенном состоянии.

Контактор ИЭК КМИ-11210 является типичным представителем широко используемых на производстве электромагнитных контакторов, имеет четыре группы нормально разомкнутых контактов (3+1 полюса). Основные характеристики контактора можно видеть в таблицах ниже.

Таблицы основных технических характеристик контактора ИЭК КМИ-11210.

* AC-1 — неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки (нагревательные элементы, лампы накаливания и т.п.). ** AC-3 — двигатели с короткозамкнутым ротором (запуск, отключение).

Таким образом, контактор ИЭК КМИ-11210 способен коммутировать трехфазную нагрузку мощностью до 7,5 КВт (по AC-3), потребляя при этом менее десяти вольт-ампер для удержания контактов. В случае, если стандартный набор напряжений питания катушки не устраивает, её можно перемотать на нужное напряжение вручную, так как корпуса контакторов серии КМИ являются разборными, извлечение катушки выполняется легко с применение крестовой отвертки. Фотографии с пояснениями процесса вскрытия контактора представлены ниже.

Контактор ИЭК КМИ-11210 с разных сторон. На правой нижней фотографии видно крепление на DIN-рейку.

Похожие статьи:

• Устройство теплового реле. Разбираем ИЭК РТИ-1308

Якорь и электромагнит

Якорь и магнитопровод магнитного пускателя крайне редко страдает, но иногда бывает так, что пакет, в который собраны листы холоднокатаной анизотропной электротехнической стали рассыпается. Обычно это вызвано заводским браком. Но случается подобное крайне редко.

Самые частые повреждения, которые встречаются при ремонте магнитного пускателя на якоре и магнитопроводе — это коррозия. Коммутация осуществляется перемещением якоря вниз под действием электромагнита и вверх под действием пружин. В результате созданной вибрации ржавчина отшелушивается и может скапливаться в подвижных частях, которые могут заклинить со временем.

Пружины, крепежные болты и винтики

Пружины и болтики следует осматривать на наличие коррозии. Пружины со временем теряют свои свойства, а значит, подлежат замене. Плохая пружина является причиной медленного разрыва нагрузки, а это означает, что дуга, возникшая в процессе разъединения, будет дольше воздействовать на контактные группы, что ускорит их износ. Устанавливать чрезмерно сильную пружину тоже нельзя.

Это приведет к неполному замыканию магнитного потока, что вызовет дополнительный нагрев катушки, а это в свою очередь выведет ее из строя. Болтики и винтики с признаками сильной коррозии подлежат замене. Также стоит осмотреть резьбовые соединения. Слизанные, поврежденные коррозией или механически резьбы на болтах недопустимо использовать, такие болты тоже подлежат замене.

Монтаж и подключение электромагнитного пускателя

Для обеспечения дальнейшей надежной работы магнитных пускателей, монтаж этих устройств рекомендуется выполнять на ровной поверхности, закрепленной жестко, в вертикальном положении. Установка пускателей с тепловыми реле должна производиться в условиях минимальной разности температур окружающего воздуха.

Неправильная установка может привести к ложным срабатываниям. Поэтому следует избегать мест, подверженных вибрации, сильным толчкам и ударам. Например, электромагнитные устройства с номинальным током свыше 150 А во время включения создают заметные сотрясения и удары.

Тепловые реле могут подвергаться дополнительному нагреву от других источников тепла. Это оказывает отрицательное влияние на всю работу данных устройств. Поэтому их нельзя размещать рядом с аппаратурой теплового действия или в тех частях шкафов, которые более всего подвержены нагреву.

Когда с контактным зажимом пускателя соединяется один проводник, его конец загибается в кольцо или П-образно. Такой способ соединения предотвращает перекос пружинных шайб, установленных в зажиме. Если же к зажиму подключаются сразу два проводника с примерно одинаковым сечением, их концы должны иметь прямую форму и располагаться по обеим сторонам от зажимного винта.

Катушка магнитного пускателя

Когда вытаскивается катушка магнитного пускателя со своего места, первым делом осматривается ее секция (каркас, на который намотан медный провод) на наличие трещин и сколов. В нашем случае медный провод залит пластиком. Если повреждения имеются, то пускатель будет сильно шуметь при работе. Затем нужно обратить внимание на саму катушку. На бумаге/пластике не должно быть следов нагрева (почернений), а также не должно быть запаха гари. Обычно на катушках сбоку указаны основные данные.

Это количество витков, рабочее напряжение, род тока (если переменный, то частота). Еще указаны марка и толщина провода и марка пускателя, для которого он предназначен. Определить наличие межвиткового замыкания достаточно сложно. Например, по ненормально низкому или высокому сопротивлению. Если катушка выглядит так же как на фото выше, то ее можно перемотать. Если она залита пластиком, то подлежит замене.