Что такое магнитный пускатель + схемы его установки

Электродвигатели малых и средних мощностей, установленные в электроустановках и подсоединённые к силовым электрическим сетям, должны включаться от магнитного пускателя. Без этого устройства ни один станок не включится. Рассмотрим, что собой представляет магнитный пускатель, принцип его работы и схемы подключения.

Принцип работы

Основная область применения этого прибора – производство. Хотя и в быту их устанавливают, если хозяин частного дома организовал для себя небольшую мастерскую.

Правила установки пускателей разнообразны. К примеру, он может быть смонтирован в сам щит станка, или быть вынесен за его пределы, тогда монтаж производят в распределительный щит. Последние устанавливают в щитовых комнатах. Кнопки, которыми проводят управление прибором, выносят за пределы щитов в любое требуемое место. То есть само управление производится дистанционно.

Назначение электрического элемента сети – включать или по-другому замыкать и размыкать питающую сеть. Все дело в том, что другие приборы этого типа, а именно рубильники или выключатели, в электроустановках использовать нельзя, потому что последние при включении потребляют большой пусковой ток, превышающий номинальный в три раза. Именно поэтому в сеть проводят подключение пускателя, потому что он эти токи выдерживает.

Чисто конструктивно магнитный пускатель – прибор несложный. В нем два вида контактов: подвижные и неподвижные. Первые называются так потому, что они двигаются вместе с якорем, который перемещается под действием магнитного пола в сторону сердечника, когда электрический ток подаётся на последний. Сердечник располагается в катушке, и он сам запитывается своей отдельной цепью, чтобы создать магнитное поле. Оно создаётся именно внутри катушки.

По сути, принцип работы магнитного пускателя заключается в следующем:

• нажали кнопку «Пуск»;
• питание подаётся на сердечник и на движущиеся контакты;
• сердечник втягивает в себя якорь;
• он за собой тянет подвижные контакты;
• последние прижимаются к неподвижным контактам.

Если необходимо обесточить электроустановку, то нажимается кнопка «Стоп». Она перекрывает подачу электроэнергии на сердечник. Магнитное поле исчезает, якорь уходит в своё первоначальное положение, вытягивая за собой подвижные контакты. Между двумя парами контакта образуется зазор. То есть питающая цепь прерывается.

Необходимо отметить, что сам магнитный прибор не является так называемым независимым устройством в плане функциональности. К примеру, УЗО таковым элементом питающей сети является. Пускатель является частью электрической сети, куда входят сам этот элемент, а также спаренные кнопки управления. Без последних он работать не будет.

При этом надо обозначить и тот факт, что пускатель магнитный является своеобразной защитой электрического мотора от перегрева, потому что в нем установлено тепловое реле. И если электродвигатель начинает работать под большой нагрузкой, то есть он начинает перегреваться, пускатель его тут же отключит сам в автоматическом режиме.

Есть у этого прибора ещё один немаловажный фактор в плане его установки в питающую сеть. Так как он является прибором коммутационным, то есть работающим от кнопок, то нет никакой вероятности, что он включится самопроизвольно. К примеру, если по каким-то причинам напряжение в сети исчезло, любой станок отключится. Если на месте пускателя стоял обычный рубильник, то станок сам включился бы, если бы электричество снова подали бы на станок.

Представьте себе, если кто-то из рабочих вдруг решил провести небольшой ремонт оборудования, не отключив рубильник. Могла бы быть серьёзная травма. С магнитным пускателям этого не может произойти. Потому что, если вы на кнопку «Пуск» не нажали, станок не включится.

Отдельная классификация

Магнитные пускатели различаются по типу предназначения. Есть модификации для слабых, средних и сильных индуктивных нагрузок. Отдельно выпускаются модели для асинхронных электродвигателей переменного тока.

Интересно! Распространенными считаются модификации под реверсивную сеть.

Кнопочный пост на корпусе прибора

Кнопочные посты необходимы для дистанционного управления техникой, устройства отличаются по функциональности. При подборе оборудования учитываются эксплуатационные характеристики. Зачастую кнопочные посты применяются под электрические двигатели. Оператор может находиться удалённо от техники.

Вам это будет интересно Особенности токопроводящего лака

В промышленности, установки устанавливаются на краны либо подвижные составы. Также разрешается управлять вентиляторами либо гидронасосами. На рабочем месте можно создать целый комплекс оборудования с одним пультом управления. Основная задача — вовремя включать и отключать электрооборудование. Учитывается класс привода и тип стартера.

Если посмотреть на рынок, кнопочные посты производятся с открытым, закрытым корпусом, поэтому учитывается защищенность. При подборе берется в расчет уровень напряжения. Если рассматривать высоковольтное оборудование, требуется кнопочный пост для работы в цепи постоянного тока. Большинство постов способны воздействовать на коммутатор.

Пример! Если подключить его к асинхронному двигателю, можно управлять оборотами. Тоже самое можно сказать про реверс. В данном случае опять же облегчается работа оператора. За станком он способен менять обороты мотора вперёд, назад, и выбирать необходимый режим.

Подключение двигателя может осуществляться напрямую либо через магнитный пускатель. Контроллер останавливается через кнопку. Распространенными считаются однокнопочные, двухкнопочные посты, на которых изображены обозначения «запуск», «стоп». Простые модификации такие, как токарный станок, делаются с одной кнопкой. В отдельную категорию выделены элементы для регулировки кран-балок. У них кнопки толкателя являются защищенными, отличаются по количеству контактов.

Из элементов используются встроенные пружины и набор специальных фиксаторов. Это необходимо для возвращения контакта в исходное положение. Магнитные пускатели к постам подключаются напрямую. Если рассматривать модели с открытыми корпусами, они считаются менее защищенными и не безопасны в использовании, у них ограниченная сфера применения.

Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты

Существуют магнитные пускатели с замыкающими, разъединяющими группами. Плюс встречаются модификации со встроенными контактами, они поставляются с подставками. Если взглянуть на принципиальную схему, применяется электрическая блокировка.

Ток и напряжение втягивающей катушки

Средний параметр тока у пускателей — 15 миллиампер, а сопротивление доходит до 15 Ом. Значительные изменения напряжения для катушки считаются критическими. Если рассматривать реостат, сопротивление доходит до 160 Ом. При оценке элементов, учитывается показатель остаточного тока, который зависит от частоты. Со стабилизатором напряжения данный параметр значительно ниже.

Если требуется рассчитать рабочий ток катушки, учитывается длина кабеля и напряжение. Постоянный ток связан с блоком управления. Катушки высокого рабочего тока восприимчивы к изменению индуктивности, а также сопротивления. Элементы поставляются с якорями, поэтому требуется проверка контакторов. На рынке встречаются модификации с изоляторами, которые защищают токоведущую часть.

Когда двигатель запускается, номинальное напряжение возрастает. Катушки могут перегорать, если повышается пусковой ток. В разомкнутых контактах наблюдается небольшой зазор, но полное сопротивление происходит, когда магнитопровод опускается.

Вам это будет интересно Электросчетчик Меркурий 201

Наличие теплового реле в схеме

Реле называют устройством, восприимчивое к температуре либо тепловому потоку. В цепи встречаются механические, электрические модификации. Современными считаются оптические устройства, которые работают по принципу линейного расширения. Если разбирать элементы, узлы состоят из двух стержней. Встречаются модели с удлинителями и без них.

В отдельную категорию выделены биметаллические реле с высоким показателем преломления. Внутри устройства применяются подвижные контакты, есть пластина. Также в них используется электрическая цепь замкнутого типа. В качестве материала применяется не только сталь, медь, но и латунь. Пластины могут быть со спиралью либо без неё, многое зависит от уровня расширения.

Важно! При помощи специальных приборов выясняется амплитуда изменения. Когда контакты неподвижны, можно управлять цепью.

Пускатель магнитный – устройство и конструктивные особенности

Итак, о контактах было рассказано выше. Добавим, что их обычно или три, или четыре пары. Располагается этот блок внутри пластикового корпуса. Здесь располагаются изоляционные траверсы. Сверху устанавливается крышка устройства. И, конечно, внутри располагается электромагнитная схема, состоящая из катушки, сердечника и якоря.

Есть в этой схеме ещё один элемент, который ничем не запитан. Это пружина. Её назначение – быстро разъединить контакты, когда ток перестаёт поступать на катушку. Именно в пружину и упирается сердечник. Все дело в том, что во время размыкания контактов между ними образуется электрическая дуга. Она негативно влияет на материал, из которого контакты изготовлены. То есть дуга снижет срок эксплуатации последних, а соответственно и всего прибора. Поэтому, чем быстрее произойдёт размыкания, тем лучше.

Кроме силовых контактов есть в пускателе и так называемые блокировочные элементы. Их назначение – блокировать любые действия пуска, если последний проводится неправильно.

Отметим, что сегодня производители выпускают приборы этого типа в разных вариациях исполнения. Самый распространённый – это с разомкнутыми контактами. В этом виде две модификации, обозначаемые как ПМЕ и ПАЕ.

Первые устанавливаются на электродвигатели мощностью в пределах 0,27-10 кВт. Вторые 4-75 кВт. И так, и другая модификации используются в сетях напряжением 220 и 380 В.

Что касается чисто конструкционного исполнения, то пускатели магнитные бывают четырёх видов:

• открытые;
• закрытые, они же защищённые или пыленепроницаемые;
• пылебрызгонепроницаемые;
• пылеводонепроницаемые.

Ещё одно отличие ПМЕ от ПАЕ в том, что в первом установлено одно реле двухфазного типа – ТРН. Во втором устанавливается несколько таких реле. Их количество зависит от величины самого прибора.

Блок контактов или приставка контактная

Магнитный пускатель ПМЛ

Этот компонент, как и сам пускатель, содержит двигающийся набор контактов: по четыре нормально разомкнутых и замкнутых. Контакты объединены в пары. Нормальная замкнутость и разомкнутость означают, что эти контакты в обычном состоянии находятся в определенной позиции (закрытой или открытой); при этом через замкнутые контакты электроток может идти, через разомкнутые – нет.

Чтобы прекратить ход тока через нормально закрытый контакт, его требуется разомкнуть, для обеспечения хода тока через нормально разомкнутый – замкнуть его. При установке системы приставки и самого пускателя (первую ставят в верхнюю часть второго на полозья с зацепками, фиксируя с помощью защелки) они плотно связываются между собой и функционируют как единая система. При нажатии соответствующей кнопки контакты меняют свое нормальное состояние на противоположное.

При обесточенности пускателя и контактора нормально замкнутые контакты будут закрыты, разомкнутые – открыты. При подаче питания на катушку сердечник будет тянуть элементы контактора и изменять их нормальное состояние на обратное. Для снятия приставки надо поднять фиксирующую защелку и подвинуть демонтируемый блок в ее направлении.

Схемы подключения

Переходим к важной части темы – подключение магнитного пускателя. Здесь необходимо рассмотреть две позиции, отличающиеся друг от друга напряжением питающей сети: 220 или 380 вольт.

Рассмотрим в первую очередь стандартную схему, которую чаще всего и используют в сетях напряжением 380 вольт. Но отметим тот факт, что катушки внутри прибора могут иметь разное напряжение: от 12 до 380 вольт. Поэтому схемы могут немного отличаться.

К примеру, если катушка на 220 вольт. Нижняя фотография – это схема подключения этой разновидности.

В этой схеме должен устанавливаться пускатель с тремя силовыми контактами и одним блокировочным. Оптимально, если будет монтироваться сдвоенная кнопка «Пуск-Стоп». Можно использовать две отдельные кнопки, как на фото и показано.

Обратите внимание, как соединены кнопки с самим прибором – через блокировочный контакт. Поэтому ошибиться здесь невозможно. Главное не перепутать контакты кнопки «Пуск» с контактами кнопки «Стоп».

Теперь другой вопрос – как подключить пускатель на 380В с кнопками и с катушкой на 380 вольт. Эту схему обычно используют, когда появляется необходимость организовать защиту от ситуации, когда может произойти обрыв фазы. Добавим, что эта самая простейшая схема. Правда, именно она помогает защитить всего лишь две фазы. Но это лучше, чем остаться в случае обрыва без трёх одновременно.

По сути, все будет происходить примерно так. Если одна из фаз питающей сети пропадает, то пускатель просто отключает подачу электроэнергии на электродвигатель. А это даёт возможность сохранить мотор в эксплуатируемом состоянии.

Механическая и коммутационная износостойкость

Данная характеристика показывает предельное количество циклов включения-выключения — срабатываний расцепителя. Чем их больше, тем дольше будет срок службы

Это значение особенно важно для двигателей с частыми пусками

Механическая износостойкость показывает количество включений-выключений при отсутствии напряжения. Как правило, средний механизм выдерживает около 10-20 млн. операций.

Коммутационная износостойкость определяет допустимое количество циклов срабатывания и зависит от категории применения. Например, если контактор в режиме AC-3 может переносить 1,7 млн циклов, то в AC-4 — 200 тыс. Как правило, данную характеристику производитель всегда указывает в техническом паспорте.

Коммутационная износостойкость делится на три класса:

• А — самый высокий, гарантирует от 1,5 млн. до 4 млн. операций срабатывания магнитного пускателя в рабочем режиме;
• Б — средний, модели данного класса выдерживают от 630 тыс. до 1,5 млн. переключений;
• В — самый низкий, количество циклов от 100 тыс. до 500 тыс.

Правила проведения монтажа магнитного пускателя

Если установка прибора была проведена неправильно, то велика вероятность, что он будет работать с ложными срабатываниями. Поэтому несколько полезных советов:

1. Нельзя монтировать пускатель на участках, которые подвергаются вибрациям или ударным нагрузкам.
2. Обычно монтаж производят в электрическом щите. Но и здесь есть свои правила, первое из которых – место установки должно быть плоским, вертикальным и ровным.
3. Оно не должно подвергаться нагреву со стороны каких-либо источников. Это может привести к самостоятельному срабатыванию теплового реле.
4. Щит нельзя устанавливать в помещениях, где присутствует электрическое оборудование с током выше 150А. все дело в том, что пуск и остановка такого оборудования сопровождается ударом.
5. Если в зажим контакта вставляется один конец провода, то его надо согнуть в виде буквы «П».
6. Если в зажим вставляется сразу два конца провода, то их устанавливают по обе стороны винта, при этом они должны быть прямыми, не согнутыми.
7. Перед тем как произвести первый пуск, пускатель магнитный надо проверить на техническое состояние и на правильность соединения контактов.

Чем отличаются магнитные пускатели от контакторов

Оба прибора являются коммутационными, то есть управляют силовыми сетями. И чаще их устанавливают в систему запуска электродвигателей. И в том, и в другом приборе есть кроме силовых контактов хотя бы один, а чаще больше, который используется для цепи управления.

В остальном они различаются. Во-первых, по размерам и массе. Пускатели намного компактнее. При этом их вес намного меньше. К примеру, если взять в разные руки оба прибора одного номинала, то контактор в разы тяжелее. К тому же надо отметить, что контакторов, которые бы были рассчитаны на малые токи, просто не существует. Их в силовых сетях заменяют пускатели.

Во-вторых, все дело в конструкции. Контакторы – это приборы открытого типа. У них нет корпуса и крышки. Поэтому монтаж и подключение контакторов производят в специальных помещениях, которые обязательно закрываются на ключ. В такие помещения посторонним вход запрещён. К тому же они хорошо закрыты от атмосферных осадков. В конструкции контакторов присутствуют дугогасительные камеры.

Последних в пускателях нет. Но эта разновидность оборудована герметичным корпусом, закрытым крышкой. Есть модификации, располагающиеся в металлических кожухах. Поэтому пускатели можно устанавливать в любом месте, даже на открытом воздухе.

В-третьих, пускатель магнитный в своей конструкции имеет три пары силовых контактов. Поэтому основное их назначение – управление электродвигателями. Контакторы предназначаются для управления любого вида электрической цепи. Поэтому в них количество силовых контактов может варьироваться в диапазоне 2-4.

Других отличий нет.

Разновидности и типы

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.

Коротко о главном

Пускатель магнитный – коммутационный прибор для управления силовой сетью. А именно пуск и остановка электрических моторов.

Устройство магнитного пускателя: три пары силовых контактов, катушка с сердечником, к которому присоединён якорь. Последний соединён с блоком подвижных контактов.

Подключение пускателя производят через кнопку пуск-стоп.

Пускатель хоть и выполняет функции контактора силовой сети, это не контактор, потому что от последнего сильно отличается формой исполнения и номиналом выдерживания силы тока.

Для чего используется

Это устройство коммутационного типа. Оно нужно для подключения оборудования к сети или обесточивания. Он рассчитан на работу с напряжением, не превышающим 1000 В. Этот прибор может применяться в следующих случаях:

• При включении уличного освещения.
• Для управления мощными асинхронными двигателями.
• Может быть использован для работы с наружным или внутренним освещением промышленных объектов.
• При проведении коммутации устройств для прогрева. В качестве примера можно привести инфракрасные нагреватели или ТЭНы.
• Применение в качестве пускового оборудования для систем промышленной автоматики.

Необходимость в выборе магнитных пускателей возникает при установке соответствующего оборудования или в процессе его ремонта.

Как выбирать пускатель рассказано в видео: