В нижней части магнитопровода устанавливается катушка, и её намотка оказывает непосредственное влияние на номинал контактора. Производятся катушки с диапазоном напряжения от 12 до 380 вольт.
Электромагнитный пускатель 380В: устройство, правила подключения и рекомендации по выбору
Электромагнитный пускатель – это устройство, которое часто становится неотъемлемой частью электрических схем. Обычно в электросхемах управления используется трехфазный электромагнитный пускатель на 380В для управления электродвигателями. Однако, помимо этой функции, данный элемент также может успешно применяться для других задач, таких как управление освещением или различными механизмами.
Давайте подробнее рассмотрим типичную конструкцию электроприбора и его принципы работы. Также мы обозначим критерии выбора пускателя, расшифруем его обозначения и опишем важные особенности подключения ЭМП к электрической цепи.
Особенности конструкции ЭМП
Конструкция электромагнитного пускателя (ЭМП) в целом не является слишком сложной. Тем не менее, это не умаляет надежности устройства.
Как устроен данный прибор?
Надежность работы пускателя в основном определяется правильностью подключения цепей и правильным выбором нагрузки.
При соблюдении этих условий, устройство может функционировать долго и безупречно.
Классическое исполнение электромагнитных пускателей находит широкое применение в сфере электроснабжения. Существует множество вариантов таких устройств, которые различаются формами и размерами.
В состав стандартного пускателя входят следующие элементы:
- Разборный корпус, состоящий из двух половин.
- Катушка индуктивности, создающая магнитное поле.
- Магнитопровод, усиливающий магнитное поле, создаваемое катушкой.
- Подвижное шасси, совершая перемещение, замыкает или размыкает контакты.
- Основные контакты, обеспечивающие подачу напряжения на нагрузку.
- Вспомогательные контакты, предназначенные для контроля и управления работой пускателя.
Подвижное шасси является ключевым элементом магнитного пускателя, отвечающим за организацию коммутации силовой цепи. Это шасси соединено с одной из частей магнитопровода — подвижной.
Шасси изготавливается из диэлектрического материала, а в качестве контактов служат металлические пластины, обычно выполненные из латуни. На концах этих пластин располагаются контактные точки, сделанные из тугоплавких металлов, как правило, это серебряный сплав.
На изображении показан разобранный магнитный пускатель с полным набором составляющих элементов. Это простое устройство, одновременно более современные аналоги могут иметь более сложные конструкции.
Неподвижная часть магнитопровода надежно закрепляется внутри второй половины корпуса электромагнитного пускателя. На эту неподвижную часть монтируется катушка индуктивности, а также устанавливается возвратная пружина.
Во второй половине корпуса размещены и крепятся контакты как силовой, так и вспомогательной группы, причём они фиксируются с помощью винтов.
На этом изображении можно увидеть контактную группу, представляющую собой одну из конструкций пускателя в классическом исполнении. Однако стоит отметить, что конструктивные исполнения устройств различаются многообразием конфигураций, что затрудняет указание конкретных деталей.
Стандартное устройство магнитного пускателя включает в себя объединение двух половин корпуса, приводя к объединению двух частей Ш-образного магнитопровода в одну конструкцию.
Важно, что благодаря возвратной пружине между половинами магнитопровода остается незначительный зазор, из-за чего основные контактные группы в таком состоянии остаются разомкнутыми.
Принцип действия ЭМП
Принцип действия устройства базируется на эффекте электромагнитной индукции. Когда на катушку, размещённую внутри пускателя, не подается напряжение, магнитопровод остается в положении с зазором, что приводит к размыканию главных контактов.
Магнитный пускатель
Теперь стоит обсудить важные моменты, которые следует учесть при рассмотрении пускателя перед его подключением. Прежде всего, нужно обратить внимание на напряжение катушки управления, указанное либо на самой катушке, либо рядом с ней. Если на ней указано, например, 220 В переменного тока (AC), значит, для работы схемы управления необходимо использовать фазу и ноль.
Ниже можно посмотреть интересное видео о работе магнитного пускателя:
Если же на катушке написано 380 В переменного тока, то для управления пускателем потребуется задействовать две фазы. В дальнейшем в процессе объяснения работы схемы управления станет понятно, в чем заключается различие.
Если имеется другое значение напряжения, или указано, что это постоянный ток (DC), подключить пускатель к сети будет невозможно, так как он предназначен для других цепей.
К тому же понадобится использовать дополнительный контакт пускателя, который называется блок-контактом. У большинства устройств он обозначен цифрами 13NO (13NO, просто 13) и 14NO (14NO, 14).
Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей
Буквы «НО» означают, что контакт нормально открыт, то есть замыкается он только когда пускатель включен. Это можно легко проверить с помощью мультиметра. Существуют пускатели, у которых дополнительные контакты нормально замкнуты, и они не подходят для описываемой схемы управления.
Силовые контакты предназначены для подключения нагрузки, что они и делают.
Маркировка силовых контактов может варьироваться в зависимости от производителя, но трудностей в их определении не возникает. Приступаем к установке пускателя на поверхность или DIN-рейку на месте его постоянного расположения, прокладываем силовые и контрольные кабели и начинаем подключение.
Схема управления пускателем на 220 В
Как гласит одна старая пословица, «существует 44 схемы подключения кнопок к магнитному пускателю, из которых работают лишь 3, а остальные — нет». Однако правильной будет только одна схема, о которой мы и поговорим далее (смотрите схему ниже). Сначала лучше заняться подключением силовых цепей — это упростит доступ к винтам катушки, об которые обычно замотаны провода основной цепи. Для питания цепей управления можно использовать один из фазных контактов и от него соединить провод с одним из выводов кнопки «Стоп».
Это может быть как проводник, так и жила кабеля.
От кнопки «Стоп» выйдут два провода: один к кнопке «Пуск», другой — на блок-контакт пускателя.
Для этого между кнопками устанавливается перемычка, а к одной из них в место подключения добавляется жила от кабеля к пускателю. Со второго выхода кнопки «Пуск» идут два провода: один к другому выводу блок-контакта, второй — к выводу A1 катушки управления.
При подключении кнопок кабелем перемычка выставляется на пускателе, к которой присоединяется третья жила. Второй вывод от катушки (A2) подсоединяется к нулевой клемме. В целом, не имеет значения, в каком порядке подключать выводы кнопок и блок-контакта. Однако желательно, чтобы именно вывод A2 катушки управления был соединен с нулевым проводником, так как любой электрик ожидает, что нулевой потенциал будет находиться именно там.
Теперь можно подключить провода или кабели силовой цепи, не забывая о том, что рядом с одним из них на входе находится провод на схему управления. Только с этой стороны на пускатель подается питание (обычно – сверху). Попытка подключить кнопки на выход пускателя не приведет к успеху.
Практическая схема монтажа магнитных пускателей
Монтаж может осуществляться не только по стандартной схеме, но и по практической, при которой исключается подсоединение лишних проводов к кнопке «Пуск». Здесь используется специальная перемычка, которая должна находиться между проводником и ближайшим дополнительным контактом.
От вспомогательного контакта, расположенного на противоположной стороне, тянется провод к третьему контакту кнопки «Пуст».
Схема будет выглядеть следующим образом:
Схема включения магнитного пускателя с тепловым реле и защитным автоматом
Для защиты электрической системы применяются автоматические выключатели. Для трехфазной схемы рекомендуется выбирать автомат с тремя полюсами, а для двухфазной подойдет устройство с двумя или одним полюсом.
При выборе параметров тока для автомата нужно учитывать, что пусковой ток электродвигателей значительно превышает рабочий. Поэтому расцепители устанавливаются с током на 20% выше, чем рабочий ток электродвигателя. Это позволяет избежать срабатывания автомата во время запуска электродвигателя.
Схему подключения теплового расцепителя можно увидеть ниже:
Сеть на 220 вольт
При подаче питания от сети 220 вольт с одной фазой, подключение осуществляется через выводы, которые, как правило, обозначены A1 и A2. Эти выводы находятся в верхней части корпуса пускателя. Подключив провода с вилкой, прибор будет включен в сеть. На выводы, маркированные L1, L2, L3, подается любое напряжение, полученное с контактов Т1, Т2 и Т3.
При подключении к устройству ноль и фазу можно свободно перебрасывать, что не является критически важным. Обычно питание подает через датчик температуры или уровень освещенности, например, когда пускатель подключен к автономной системе отопления или уличному освещению.
Кнопки пуск и стоп
Для запуска и остановки двигателя с помощью пускателя целесообразно использовать кнопки, подключенные последовательно с прибором.
Чтобы по завершении нажатия кнопки «Пуск» работа двигателя не прекращалась, в цепь вводится элемент самоподхвата, который обеспечивает параллельное подключение с выводами «Пуска». Это позволяет двигателю продолжать работать после отпускания кнопки «Пуск» до тех пор, пока не нажмут кнопку «Стоп».
На двигатель подается напряжение через любой вывод, маркированный буквой L, и снимается с соответствующего контакта под буквой Т. Эта схема подключения справедлива для однофазной сети.
Подключение магнитного пускателя
Для корректного подключения магнитного пускателя необходимо понять его принцип работы и изучить конструктивные особенности. При этом, несмотря на кажущуюся сложность схемы, вам не составит труда правильно подключить магнитный пускатель, даже если это ваш первый опыт.
Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя
- QF — автоматический выключатель
- KM1 — магнитный пускатель
- P — тепловое реле
- M — асинхронный двигатель
- ПР — предохранитель
- (С-стоп, Пуск) — кнопки управления
Рассмотрим работу схемы в динамике. Включаем питание через автоматический выключатель QF, нажимаем кнопку «Пуск». Сотрудничая с нормально разомкнутым контактом, она подает напряжение на катушку KM1 магнитного пускателя. При этом магнитный пускатель KM1 срабатывает и своими нормально разомкнутыми силовыми контактами подает напряжение на двигатель. Чтобы не удерживать кнопку «Пуск», что позволяет двигателю работать, необходимо ее зашунтировать нормально разомкнутым контактным блоком магнитного пускателя KM1. Когда пускатель срабатывает, блок контакт замыкается, и кнопку «Пуск» можно отпускать, что позволит току протекать через блок контакт на катушку KM1. Эта схема называется схемой самоблокировки, которая обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя.
Если в ходе работы электродвигателя напряжение в сети исчезает или значительно снижается (обычно это происходит при падении на 40% от номинального значения), то магнитный пускатель отключается и его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения для повторного запуска электродвигателя потребуется снова нажать кнопку «Пуск». Нулевая защита предотвращает неожиданный, самопроизвольный пуск электродвигателя, что может привести к аварийным ситуациям. Ручные приводные устройства (рубильники, конечные выключатели) обычно не обладают нулевой защитой, поэтому в системах управления станочными приводами обычно применяется управление с использованием магнитных пускателей. Для остановки электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп». Это приведет к размыканию цепи самопитания и отключению катушки магнитного пускателя.
Для отключения двигателя, необходимо нажать кнопку «Стоп». Нормально замкнутый контакт размыкается, и подача напряжения на катушку KM1 прекращается. Сердечник пускателя под воздействием пружины возвращается в исходное положение, что приводит к возврату контактов в нормальное состояние и отключению двигателя. При срабатывании теплового реле «Р» его нормально замкнутый контакт размыкается, отключение происходит аналогично.
Принцип работы схемы магнитного пускателя с катушкой на 220 В аналогичен принципу работы схемы с катушкой на 380 В
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя аналогична схеме нереверсивного. Единственным отличием является наличие кнопки реверса и второго магнитного пускателя. Принцип работы схемы немного сложнее. Рассмотрим её в динамике. Основной задачей схемы является осуществление реверса двигателя посредством переключения местами двух фаз. При этом необходима блокировка, чтобы не произошло одновременное включение обоих пускателей, поскольку это приведет к короткому замыканию на силовых контактах пускателя.
Подключение электродвигателя по схеме «звезда» и «треугольник»
Для подключения трехфазных электродвигателей применяются основные схемы: подключение «звездой» и «треугольником».
При соединении трехфазного электродвигателя «звездой», концы его статорных обмоток соединяются в одной точке, а на начало обмоток подается трехфазное напряжение, как показано на рисунке 1.
При подключении трехфазного электродвигателя «треугольником», обмотки статора соединяются последовательно так, что конец одной обмотки соединяется с началом следующей и т.д. (как показано на рисунке 2).
Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток:
Не углубляясь в технические тонкости и подробные теоретические аспекты электротехники, следует отметить, что электродвигатели с обмотками, соединенными по схеме «звезда», работают плавно и мягче, чем двигатели с обмотками, соединенными «треугольником». Однако стоит упомянуть, что при соединении обмоток «звездой» электродвигатель не способен развить свою полную мощность. При реализации соединения обмоток по схеме «треугольник» двигатель работает на своей полной паспортной мощности (что на 1,5 раза больше, чем при соединении «звездой»), но при этом запускается с высокими пусковыми токами.
По этой причине рационально (особенно для электродвигателей с высокой мощностью) использовать переключаемую схему «звезда — треугольник»: изначально запуск осуществляется по схеме «звезда», а затем (когда двигатель достигает необходимого числа оборотов) происходит автоматическое переключение на схему «треугольник».
Подключение напряжения питания осуществляется через нормально закрытый контакт реле времени К1 и контакт NC К2 в цепи катушки пускателя К3.
После включения пускателя К3, своими нормально замкнутыми контактами размыкается цепь катушки пускателя К2 (обеспечивая блокировку случайного включения) и замыкается контакт К3 в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который соединен с контактами реле времени.
Когда пускатель К1 включается, его нормально-замкнутые контакты замыкаются, соединяя обмотки двигателя, и одновременно включается реле времени, которое размыкает контакт реле времени в цепи катушки пускателя К3, и замыкает контакт реле времени в цепи катушки пускателя К2.
При отключении обмотки пускателя К3 замыкается контакт К3 в цепи питания катушки пускателя К2. После включения пускателя К2 размыкаются его контакты в цепи питания пускателя К3.
Схема управления
На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подается трехфазное напряжение. Когда магнитный пускатель К3 срабатывает с помощью его контактов К3, соединяются концы обмоток U2, V2 и W2, и обмотки двигателя подключены «звездой».
Через некоторое время срабатывает реле времени, что позволяет отключить магнитный пускатель К3 и одновременно включить К2, замыкаются силовые контакты К2, что приводит к подаче напряжения на обмотки электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом, электродвигатель включается по схеме «треугольник».
