Кнопочный пост рассчитан для коммутации цепей, предназначенных для управления переменным током, напряжение которого составляет до 660 В с частотой 50 и 60 Гц. Кроме того, их разрешается использовать в цепях постоянного тока с напряжением до 440 В или же для подачи сигналов управления. Последнее может выполняться как дистанционно, так и на месте.
Обычно такие изделия нужны для управления устройствами самого разного типа на расстоянии.
Конструкция пульта управления довольно проста, деталей в нем минимальное количество, однако есть одна очень важная функция – подавать команды и проверять, насколько полно они были выполнены.
Они применяются в автоматических системах, в частности, такие устройства могут размещаться в металло- и деревообрабатывающих станках, разного рода механизмов, направленных на поднятие и перемещение груза.
Корпус у него обычно изготовленный из пластмассы, управляющих элементов минимум 2, но может быть и значительно больше.
Толкатель у него грибковидный, либо сделан в форме цилиндра. Цилиндрические изделия бывают черного, белого, желтого, красного, голубого или зеленого цвета. Грибковидный толкатель окрашен в красный, либо в черный цвет.
Контактные элементы работают как через замыкающий, так и через размыкающий принцип.
Взрывозащищенные модели применяются для того, чтобы на расстоянии управлять электрическими приводами установок стационарного или мобильного типа. Данные устройства могут применяться в газовой, нефтяной промышленности, а также в промышленном производстве другого типа.
магнитный пускатель
Это система довольно гибкая и оснащена несколькими модулями, а также магнитным пускателем. Последний подключается непосредственно через кнопочный пост, за счет чего надежность его функционирования становится весьма высокой.
Этот пускатель представляет собой коммутационную конструкцию, за счет нее производится отключение или подключение электроэнергии.
Подобные пускатели обладают корпусом из металла или пластика, их можно применять в сети постоянного или переменного тока. Их зачастую используют в системах и устройствах автоматизированного типа, кроме того, они предназначены для включения или отключения систем при возникновении аварийной ситуации.
Бывают они дистанционными либо встроенными непосредственно в конструкцию изделия.
Устройство и конструкция
Стандартный кнопочный пост управления обладает следующими особенностями конструкции:
- Каждая из кнопок лишена фиксации положения.
- Кнопка «Пуск» обычно окрашена в зеленый цвет, а иногда даже оснащена подсветкой при включении, также у нее есть нормально разведенные контакты, сама она используется для активации работы того или иного механизма.
- Кнопка «Стоп», как правило, красного цвета и расположена на замкнутых контактах. За счет нее с устройства снимается подаваемое напряжение, и его работа приостанавливается.
- Помимо этого, кнопочные посты управления могут иметь корпус из металла или пластмассы. Каждый из них имеет свой уровень защиты. Их разрешено применять в устройствах, имеющих распределительное предназначение, а также в автоматике большинства промышленных систем.
- Кнопочный пост представляет собой основу устройства большинства пультов, он принимает непосредственное участие при включении или выключении оборудования, действует в аварийной ситуации.
Если оборудование опасно для жизни или здоровья человека, аналогичные приборы выпускают с увеличенной степенью защиты. Схема подключения в этом случае намного более надежна, а сам пульт можно подключить к различным устройствам.
Зачастую, управление установкой производится с 2 точек. Как правило, это вызвано определенной производственной необходимостью. Обычно по такой технологии работают различные электрические двигатели, однако может работать и иное оборудование.
Как подключить трехфазный двигатель через магнитный пускатель
Питание 380 V (три фазы) осуществляется аналогично, только силовых проводов будет больше.
Контактор включает не одну, а три фазные линии. При этом, управляющая кнопка подключена по аналогичной схеме (как в однофазном случае).
На иллюстрации изображен пускатель, с управляющей катушкой соленоида на 380 V. Управляющая цепь коммутируется между двумя любыми фазами. Для безопасности присутствует термореле, датчики которого могут располагаться как на одном, так и на нескольких фазных проводах.
Как подключить контактор на 3 фазы, с обмоткой пускателя 220 V? Схема аналогичная, только управляющая цепь коммутируется между любой из фаз, и нейтральным проводом. Термореле работает так же точно, поскольку его механизм завязан на температуру силовых кабелей.
Принцип действия
Подобное устройство представляет собой коммутационный аппарат, благодаря которому производится управление и распределение электрического тока по тем цепям, к которым он подключен.
С одной стороны, у кнопочного поста располагаются силовые контакты, которые и производят включение, переключение, обычное и аварийное отключение оборудования.
С другой стороны, установлена электромагнитная катушка, за счет которой данные контакты включаются и отключаются:
- В первой части эти силовые контакты, как правило, бывают подвижными и располагаются на диэлектрической траверсе. Если же эти элементы не имеют такую характеристику, как подвижность, то их располагают непосредственно на корпусе, который тоже должен быть диэлектрическим. С их помощью производится подключение силовых линий. В спокойном состоянии, подобные контакты разомкнуты, и электрический ток по ним не протекает. Нагрузки на них в этом состоянии нет. В этом состоянии они держатся благодаря специальной пружине;
- Вторая часть оснащена электромагнитной катушкой. Пока на нее не подается достаточное количество напряжения, она тоже находится в состоянии покоя. Когда напряжение возрастает, на контуре катушки возникает электромагнитное поле, создающее электродвижущую силу. За счет него подвижный сердечник или якорь с крепящимися к нему силовыми контактами подходит к катушке. В результате, происходит замыкание цепей, подключенных через них и образование рабочей нагрузки.
- Когда напряжение снимается с катушки, электродвижущая сила пропадает, и якорь не может удержаться в активном положении, под действием пружины ему приходится вернуться в первоначальное положение. В результате этого, цепи силовых контактов размыкаются, и установка прекращает работать.
Степень защиты
Лучше всего в работе показывают себя приборы со степенью защиты IP54. Их можно использовать во влажных и очень пыльных помещениях. Без проблем можно его установить на открытом месте. Но если монтаж производится внутри шкафа, то достаточно использовать устройства со степенью защиты IP20. Чем выше числовой индекс, тем в более жестких условиях может производиться эксплуатация прибора – это применимо к любому электрическому устройству. Обязательно нужно учитывать и такие факторы:
- Наличие теплового реле, при помощи которого производится отключение нагрузки при превышении максимального тока потребления. Особенно актуально использование такого прибора при управлении электродвигателями.
- Если имеется функция реверса, то в конструкции присутствует две катушки и шесть контактов. По сути, это пара пускателей, совмещенных в одном корпусе.
- Обязательно нужно учитывать износостойкость прибора, особенно если очень часто включается и отключается нагрузка пускателем.
Не последнее место при эксплуатации любого устройства, в том числе и электромагнитного пускателя 220В, занимает человеческий фактор. Неквалифицированные работники способны сломать всю цепь управления, так как они не знают, как правильно работать на оборудовании. Если сработала тепловая защита, то включение производить сразу же нельзя. И нельзя заново запускать двигатель — сначала нужно проверить, не заклинил ли мотор, нет ли короткого замыкания в цепи питания.
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.
Преимущества
Основными положительными моментами его эксплуатации являются:
- Комплектация устройства может быть стандартной или же выполняется под определенные требования непосредственного заказчика.
- Корпус изготовлен из негорючих материалов – специальной тугоплавкой огнеупорной пластмассы или из металла.
- Между крышкой и корпусом располагается небольшая прокладка, изготовленная из резины, за счет которой создается хорошая герметичность.
- Кнопочный пост подразумевает возможность установки 2 светосигнальных индикаторов – по одному на каждую кнопку управления.
- Уплотнитель конструкции находится под хорошей защитой от негативного воздействия факторов внешней среды.
- Сбоку у конструкции изготовлено дополнительное отверстие, через которое вводится кабель.
- Все крепежные элементы изготовлены из нержавеющего материала – стали марки 316, благодаря чему крепления у данного прибора получаются довольно надежными.
Во многом, благодаря всем этим преимуществам, кнопочные посты обладают одной из высочайших степеней защиты.
Основные типы:
Обычно применяется при работе с деревообрабатывающими устройствами как промышленного, так и домашнего предназначения.
Используется в промышленности, где нет угрозы возникновения взрыва, а общая концентрация пыли или газа не приведет к выходу из строя такого оборудования.
Применяют при работе с электротехническим оборудованием, установленном на механизмах, способных поднять крупные грузы, например, кран-балки, мостовые краны и так далее. С помощью такого устройства, управление инструментом будет производиться с поверхности земли в ручном режиме.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Несмотря на огромное разнообразие моделей, имеющихся в продаже, технические характеристики у них одинаковые, но могут немного отличаться по параметрам:
- Номинальное напряжение (в случае с переменным током – до 660В, при постоянном – до 440В).
- Наименьшее рабочее напряжение (при переменном тока – от 36, при постоянном – от 24).
- Номинальное напряжение, приходящееся на изоляционные слои (до 660В).
- Номинальная сила тока (10А).
- Сквозной ток, протекающий через кнопочный пост в течение одной секунды (200А).
- Номинальный режим работы (их может быть 4 вида: кратковременный, повторно-кратковременный, продолжительный и прерывисто-продолжительный).
Эксплуатация во многом зависит от типа поста управления, однако есть ряд общих моментов:
- Прежде всего, кнопочный пост не должен находиться выше 4300 м над уровнем моря.
- Температура в цеху или ином рабочем помещении может быть от -40 до +40 градусов.
- Если влажностный режим будет превышать показатель 80% при температуре 20 градусов, то в скором времени это приведет к порче контактов, при температуре 40 градусов данный показатель должен быть не выше 50%.
- Существуют устройства, способные работать во взрывоопасной среде, однако большинство моделей на это не рассчитаны.
- Кроме того, в окружающей среде не должно быть большое количество пыли, способное проводить электрический ток, агрессивного газа и водяного пара.
- Допускать воздействие прямых солнечных лучей на конструкцию категорически запрещается.
Определения и назначения основных терминов
Тумблеры представляют собой компактные ручные переключатели, которые предназначены для коммутации низковольтных цепей переменного и постоянного тока малой мощности. Применение тумблеров оправдано в тех ситуациях, когда не нужно часто переключать устройство, в стационарных и мобильных приборах.
Обычно подобные приборы обладают небольшим количеством характеристик, часть из которых не техническая. К последним относят наименование поста, его тип и примечание к прибору.
Также они могут иметь такие технические параметры, по которым их и выбирают:
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
- номинальный ток в амперах (обычно это 6 А);
- напряжение в вольтах (220, 250 В и больше);
- вариант исполнения по виду элемента управления;
- количество элементов электрического контакта;
- климатическая характеристика по соответствующему ГОСТу.
Обратите внимание! Управляющие элементы могут быть следующих видов исполнения: цилиндрические, грибовидные, грибовидные с фиксацией в положении «нажато», цилиндрические с замком и фиксацией.
Вам это будет интересно Особенности ветрогенератора для дома
Обзор моделей
Кнопочный пост ПКЕ 222-3-У2-IP54-КЭАЗ
Обладает 3 кнопками, помещен в тугоплавкий пластик, отвечает всем государственным стандартам ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Его цена – 237 рублей.
Кнопочный пост Электротехник ПКУ 15-21
Имеет 2 кнопки, светодиодный индикатор обозначения активности, помещен в алюминиевый корпус, имеет все необходимые сертификаты соответствия.
Стоит 1248 рублей.
Подвесной кнопочный пост Schneider Electric Harmony XAC-B XACB6913
Пускатель предназначен для пуска, установки и реверсирования трёхфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а также их защиты от перегрузок по току недопустимой продолжительности.
Как к элементу систем автоматического управления к электромагнитным пускателям предъявляются высокие требования по износостойкости. Классы износостойкости: А, Б и В. Пускатели производятся в исполнениях с различной степенью защиты от прикосновений и внешних воздействий (IP00, IP20, IP40, IP54). Климатическое исполнение и категории размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Монтаж производится на вертикальную поверхность при помощи монтажных винтов, с наклоном не более 15 градусов. Высота над уровнем моря не более 2000 метров (при размещении на высоте от 2000 метров до 4300 метров номинальный ток пускателя снижается на 10%).
Подключение
В большинстве случаев, кнопочный пост используется для коммутации питания магнитных пускателей, которые установлены в цепях управления асинхронных электродвигателей переменного тока.
и управления им с использованием трехкнопочного поста приведена на рисунке выше, где приняты следующие обозначения:
- «Пуск вперед/назад» и «Стоп» -кнопки пульта управления.
- КМ1 и КМ2 – катушки магнитных пускателей, осуществляющих прямое и реверсивное включение электродвигателя.
- КМ1.1…КМ2.3 контакты магнитных пускателей.
Схема работает следующим образом:
- При нажатии на кнопку-толкатель «Пуск-вперёд, питание подается на катушку первого магнитного пускателя («КМ1»); группа нормально разомкнутых контактов КМ1.1 замыкается, подавая питание на обмотки электродвигателя.
- Нормально замкнутые контакты «КМ1.2» отключают контакты толкателя «Пуск-назад», блокируя включение катушки магнитного пускателя «КМ2», а нормально разомкнутые контакты «» замыкаются параллельно кнопке «Пуск-вперед».
- При нажатии на толкатель «Стоп» питание на катушки обоих магнитных пускателей («КМ1»; «КМ2») не подается, они отключаются, контакты «КМ1.1» и «КМ1.3» размыкаются, обесточивая электродвигатель.
- При нажатии на кнопку «Пуск-реверс» процедуры замыкания контактов аналогичны, только они осуществляются в отношении второго магнитного пускателя «КМ2».
Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели
В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Изменение направления вращения происходят за счет переброса фаз — при подключении одного из пускателей две фазы надо поменять местами (например, фазы B и C). Схема состоит из двух одинаковых пускателей и кнопочного блока, который включает общую кнопку «Стоп» и две кнопки «Назад» и «Вперед».
Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели
Для повышения безопасности добавлено тепловое реле, через которое проходят две фазы, третья подается напрямую, так как защиты по двум более чем достаточно.
Пускатели могут быть с катушкой на 380 В или на 220 В (указано в характеристиках на крышке). В случае если это 220 В, на контакты катушки подается одна из фаз (любая), а на второй подается «ноль» со щитка. Если катушка на 380 В, на нее подаются две любые фазы.
Также обратите внимание, что провод от кнопки включения (вправо или влево) подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя. Рядом с катушкой пускателей изображены контакты KM1 и KM2. Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора.
Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой
Так как нормально замкнутые контакты есть не во всех пускателях, можно их взять, установив дополнительный блок с контактами, который называют еще контактной приставкой. Эта приставка защелкивается в специальные держатели, ее контактные группы работают вместе с группами основного корпуса.
На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен.
Конструктивные особенности
В зависимости от числа управляемых потребителей электроэнергии, посты могут быть двух-(толкатели «Пуск» и Стоп»)-и-многокнопочными. Кроме того, при выполнении электротехнических и электромонтажных работ, применяются одиночные кнопки, которые пользователь может самостоятельно установить на любом пульте управления.
Кнопочные посты монтируются в пластиковом или металлическом корпусе, имеющем крепежные отверстия для установки арматуры на место удобное для эксплуатации. Отдельную группу составляют кнопочные посты, предназначенных для управления тельферами (серия «ПКТ»), кран-балками и мостовыми кранами с наземным управлением.
Основным функциональным элементом устройства, осуществляющего запуск, остановку или переключение режимов потребителя электроэнергии является кнопка-толкатель – электротехническая коммутационная арматура с ручным управлением.
Сегодня, в пультах управления используются два типа толкателей:
- С самовозвратом, у которых возвращение кнопки в исходное состояние осуществляется за счет возвратной пружины, установленной на толкателе с нижней стороны.
- Толкатели с фиксацией положения (с самоудержанием), которые замыкают контакт и удерживают его до повторного нажатия.
Наиболее распространена двухкнопочная пусковая арматура, конструкция которой изображена на рис.2. Пульт состоит из корпуса 1 и лицевой панели 2, которые соединены между собой винтами 3. Кнопки окрашены в разный цвет и управляют парой контактов, размещённых внутри корпуса.
Использование магнитного пускателя
Прежде чем подключать пускатель, необходимо разобраться в его устройстве. Сам по себе электромагнитный пускатель (МП) представляет собой реле, но способен переключать гораздо больший ток. Такая способность обусловлена большими контактами, а также скоростью срабатывания. Для этого у прибора стоят более мощные электромагниты.
Электрический магнит представляет собой катушку, в которой содержится достаточное количество витков изолированного провода, чтобы по ней мог проходить ток напряжением от 24 до 660 вольт. Катушка находится на сердечнике, что позволяет увеличить магнитный поток. Такая мощность нужна, чтобы преодолевать силу пружины и увеличивать скорость замыкания контактов.
Пружина же ставится для быстрого размыкания контактов. Чем быстрее происходит размыкание, тем меньше будет электрическая дуга. Электродуга вредна тем, что в ней создается очень высокая температура, а это пагубно сказывается на самих контактах. Более мощные устройства — контакторы — снабжены еще и дугогасительной камерой, что позволяет разрывать цепь с еще большим током (на мощных контакторах до 1000 А, у МП — от 6,3А до 250 А).
Хотя катушка управления пускателя питается от переменного тока, через контакты можно пропускать любой род тока. В отличие от контакторов и реле, в МП есть две группы контактов:
- силовые;
- блокировочные.
С помощью силовых контактов происходит подключение нагрузки, а блокировочные служат для защиты от неправильного или опасного подключения. В зависимости от конструкции может быть три или четыре пары силовых контактов. Причем каждая пара имеет в своем составе подвижные и неподвижные контакты. Последние через металлические пластины соединяются с клеммами, расположенными на корпусе. К ним подключаются провода. Блокировочные контакты могут быть:
- нормально замкнутые;
- нормально разомкнутые.
Типы» кнопочных пультов управления
Сегодня, на рынке электротехнического оборудования, выпускается достаточно большое количество разнообразных кнопочных пультов, управляющих электрооборудованием.
Однако, функционально и конструктивно, они все идентичны и отличаются дизайном и брендом. Все модельные линии этого вида электротехнической арматуры могут поставляться в различных категориях размещения и различном исполнении.
Обычно, эти два параметра отражаются в условном обозначении конкретной модели. Российские предприятия для установки в системы управления промышленным оборудованием выпускают серии «ПКЕ», ПКТ и «ПКТ»
Серия «ПКЕ» нашла самое широкое распространение в управляющих схемах дерево-металлообрабатывающих станков и промышленных комплексов.
Допустимые эксплуатационные параметры этих приборов следующие:
- Максимальное значение коммутируемого напряжения: постоянное – 400,0 вольт; переменное (частотой 50,0 или 60,0 герц) – 660 вольт;
- Коммутируемый ток – 10,0 ампер;
- Максимальное число циклов срабатывания – 5×10 6 .
Условное обозначение кнопочных постов серии ПКЕ приведено на рисунке 3, в котором цифрами обозначены следующие характеристики:
- 1 – обозначение серийного ряда;
- 2 – характеристика способа установки (встраиваемый или накладной);
- 3 – категория степени защиты;
- 4 – материал корпуса и панели (металл или пластик);
- 5 – число управляемых контактов (на рисунке приведено обозначение для двух контактов);
- 6 – параметр, указывающий на модернизацию изделия;
- 7 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение.
Рис. 4. Обозначение серии «ПКУ»
Посты серии ПКУ предназначены эксплуатации во взрывобезопасной среде, где концентрация пыли или газа не приведет нарушению их работоспособности.
Арматура имеет эксплуатационные параметры аналогичные модельной линии «ПКЕ», однако, производитель предусмотрел собственное обозначение этой электротехнической арматуры, которая приведена на рисунке 4.
Цифровые обозначения, приведённые на рисунке, соответствуют следующим параметрам, которые позволяют охарактеризовать конкретную модель устройства:
- 1 – обозначение серийного ряда;
- 2 – номер серийной модификации;
- 3 – номинальный ток, коммутируемый контактами отдельной кнопки;
- 4 – число толкателей, установленных в горизонтальных рядах;
- 5 – число толкателей, установленных в вертикальных рядах;
- 6 – способ установки (накладной, встроенный или на подвесе);
- 7 – степень электрической защиты;
- 8 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение;
Рис.5 – пульт ПКТ
Серия «ПКТ» предназначена для работы с электрооборудованием грузоподъемных механизмов (электротельферов, кран-балок и мостовых кранов) с наземным, ручным управлением.
Эксплуатационные и электрические параметры аналогичны приборам серий «ПКЕ» и «ПКУ». Под аббревиатурой «IEK» на российском рынке электротехнической продукции реализуются китайская арматура, по своим характеристикам полностью аналогичная российским постам управления.
Общий вид этой электротехнической арматуры приведен на рисунке 5.
В обозначении «ПКТ-Х1 Х2 Х3» цифровые индексы характеризуют следующие параметры:
- Х1 – номер серии;
- Х2 – число кнопок управления;
- Х3 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение.
Взрывозащищенная пусковая арматура
Российская взрывозащищенная арматура имеет в своем буквенном обозначении дополнительный индекс «В» – «ПВК», или «КПВТ». Они нашли наибольшее распространение в цепях управления электрооборудованием, работающем во взрывоопасных средах в угольных шахтах, нефтехранилищах, окрасочных цехах и других подобных объектах.
Достаточно широко применяются тельферные кнопочные пульты «ХАС-А» («Schneider Electric» – Германия) и «KS» («SN Promet» – Польша). Кроме того, в этой категории все большее распространение получает дистанционная кнопочная управляющая арматура.
Стоимостные показатели
Стоимость российских кнопочных постов достаточно невысока и зависит в первую очередь от числа кнопок, категории размещения и климатического исполнения. Приборы в металлическом корпусе стоят несколько дороже аналогов, установленных в пластмассовый корпус.
Так, например, цена двухкнопочных приборов «ПКЕ-222-2» находится в диапазоне 250,0…280,0 рублей. Аналогичное устройся имеющую грибообразную кнопку «Стоп» обойдется несколько дороже – 380,0 рублей.
Цена однокнопочных постов не превышает 150 рублей. Шестикнопочный тельферный пульт «ПКТ-60» стоит 300,0 рублей. Аналогичное по количеству кнопок и электрическим параметрам устройство, оборудованное ключом («защита от дурака»), будет стоит на 200,0 рублей дороже.
>