Содержание:
Контакторы относятся к коммутационному оборудованию для управления в основном трехфазными двигателями. У контакторов главная задача - это включение, выключение и реверс на расстоянии, которое определяется конкретным расположением движков. Но двигатели - это не единственные потребители электроэнергии, с которыми контакторы могут использоваться. Любые другие виды нагрузок можно так же дистанционно коммутировать этими коммутаторами. В принципе, они являются конструктивной разновидностью магнитного пускателя.
Контактор состоит из нескольких узлов:
Энергетический узел обеспечивает формирование электромагнитного поля, достаточного для получения определенной однонаправленной силы. Это поле появляется как следствие протекания электрического тока через катушку с сердечником. Его форма делается либо П-, либо Ш-образной, в зависимости от конструкции этого коммутационного изделия.
Силовые линии магнитного поля наиболее сконцентрированы вблизи сердечника, и поэтому силовой узел выполнен так, чтобы воздействие на него со стороны энергетического узла получилось максимальным. Для более равномерного усилия, возникающего при протекании через катушку переменного тока, в ней делается короткозамкнутый виток. Он играет роль демпфера, который препятствует дребезгу контактов с частотой 50 Гц. Если катушка питается постоянным током, на ее сердечнике располагается диэлектрическая прокладка для предотвращения слипания намагнитившихся деталей.
Силовой узел содержит подвижный подпружиненный ферромагнитный элемент - якорь, который притягивается к неподвижному сердечнику катушки, передавая силу коммутационному узлу. В нем расположены контакты. Их число может быть различным, в зависимости от конструкции контактора. Для управления электродвигателями в трехфазных сетях контактов бывает три-четыре - одинаковых по своим характеристикам. Но могут быть и дополнительные маломощные контакты, используемые для управления вспомогательными элементами схемы.
Кроме контактов в коммутационном блоке расположены камеры для гашения электрической дуги.
Пружина силового узла удерживает контакты в разомкнутом состоянии. Когда усилия со стороны якоря становится достаточно для преодоления упругих сил пружины, силовой и коммутационный узлы приходят в движение. Якорь деформирует пружину, одновременно увлекая за собой контакты, - происходит их замыкание. Якорь соприкасается с сердечником катушки и удерживается ее электромагнитным полем. После обесточивания катушки пружина возвращается в исходное состояние вместе с якорем и контактами.
Для нормальной работы контактора на клеммы его катушки подается напряжение строго определенной величины. Для контакторов, используемых в электросетях, это 220 и 380 В. Поэтому надо правильно сделать присоединение катушки к трехфазной сети. Если номинальное напряжение контактора - 220 В, катушка присоединяется к любой из фаз (к фазному напряжению). А если 380 В - между любыми двумя фазами (к линейному напряжению).
Для управления контактором применяется кнопочная станция. Она состоит из двух кнопок:
Схема подключения контактора объединяет дополнительный контакт и кнопочную станцию. Кнопка, предназначенная для включения, и дополнительный контакт соединяются параллельно, и через них напряжение подается на катушку. Нажатие на кнопку включения замыкает цепь катушки. Якорь приходит в движение и замыкает все контакты. Дополнительный контакт делает ненужной для питания катушки кнопку включения. Поэтому после срабатывания контактора ее можно отпустить.
Состояние контактора при этом не изменится. Он останется во включенном состоянии. Но контакты кнопки выключения замкнуты до тех пор, пока кнопка не нажата. Нажимаем на нее - цепь питания катушки разрывается. Магнитное поле исчезает, и контакты под воздействием пружины контактора размыкаются. Цепь питания катушки разрывается еще и по дополнительному контакту. Поэтому кнопку выключения можно отпустить, и это никак не повлияет на состояние контактора.
Из иллюстраций, на которых показано, как устроен контактор, очевидно, что в нем нет какой-либо защиты. Но эксплуатировать схемы, в которых нет хотя бы плавких предохранителей, недопустимо. Особенно при наличии несварных и неспаянных соединений проводов и кабелей. В соединениях, выполненных с использованием метизов, при ослаблении прилегания контактов лавинообразно увеличивается переходное сопротивление. И, как следствие этого, нагрев токопроводящей жилы, расплавление изоляции, короткое замыкание и, возможно, воспламенение чего-либо.
Подобное ухудшение контакта может быть в любом электротехническом изделии, в котором провод прижимается винтом. Если этим изделием будет автоматический выключатель, в котором имеется тепловая защита, он отключится из-за нагревания корпуса. Однако контактор или магнитный пускатель такой защиты не имеют. Поэтому регулярный периодический осмотр и плавкие предохранители - единственная мера противодействия таким неисправностям.
Схема с контакторами (магнитными пускателями) всегда дополняется защитными элементами. В электроприводах, в которых эти коммутаторы находят самое широкое применение, такими элементами являются тепловые реле. Пример схемы электропривода с использованием контактора и тепловых реле показан далее.
1 - автоматический выключатель;
2 - кнопочная станция (альтернативное название «кнопочный пост»);
3 - дополнительные контакты (в данной схеме - магнитного пускателя);
4 - основные контакты (в данной схеме - магнитного пускателя);
5 - катушка магнитного пускателя;
6 - элементы термореле;
7 - трехфазный двигатель.
Принципиальной разницы между контактором и магнитным пускателем нет, и об этом уже было сказано выше. Их задача тоже одинаковая - дистанционное включение и выключение нагрузки. Схемы, в которых применяются эти разновидности коммутаторов, также идентичны. При описании схем используются некоторые специфические термины. Остановимся на них далее для полноты информации.
«Самоподхват». Это значит, что кнопка включения в кнопочной станции соединена параллельно с контактом, замыкающимся от действия катушки, питание которой начинается немедленно при нажатии на упомянутую кнопку. Самоподхват хотя и не упоминался ранее, но он присутствует в каждой из схем, показанных выше.
«Реверс». Схема с реверсом предусматривает получение из двух контакторов или магнитных пускателей переключение обмоток двигателя для изменения вращения его ротора на противоположное. Пример такой схемы приведен ниже.
Схема подключения магнитного пускателя (малогабаритного контактора «КМ») не представляет сложности для опытных электриков, но для новичков может вызвать немало трудностей. Поэтому это статья для них.
Цель статьи максимально просто и наглядно показать сам принцип действия (работы) магнитного пускателя (далее МП) и малогабаритного контактора (далее КМ). Поехали.
МП и КМ являются коммутационными аппаратами, которые осуществляют управление и распределение рабочих токов по подключенным к ним цепям.
МП и КМ в основном используются для подключения и отключения асинхронных электродвигателей, а также их реверсивного переключения используя дистанционное управление. Они применяются для дистанционного управления группами освещения, нагревательными цепями и другими нагрузками.
Компрессоры, насосы и кондиционеры, тепловые печи, ленточные конвейера, цепи освещения вот где и не только можно встретить МП и КМ в системах их управления.
Чем отличаются магнитный пускатель и малогабаритный контактор, по принципу действия - ничем. По сути, это электромагнитные реле.
Найденное различие у контактора – мощность - определяется габаритами, а у пускателя величинами, а предельная мощность МП бывает больше чем у контактора.
Рис. 1
Условно МП (или КМ) можно разделить на две части.
В одной части силовые контакты, которые выполняют свою работу, а в другой части электромагнитная катушка, которая включает и отключает эти контакты.
Траверса с силовыми контактами прикреплена к подвижному сердечнику (якорю).
В нормальном состояние эти контакты разомкнуты и по ним не протекает ток, нагрузка (в данном случае лампы) находится в состоянии покоя.
Удерживает их в таком состоянии возвратная пружина. Которая изображена змейкой во второй части (2 )
При подаче напряжения на обмотку катушки в ее контуре создается электромагнитное поле, образуя ЭДС (электродвижущую силу), которая притягивает к себе подвижный сердечник (подвижная часть магнитопровода - якорь) с закреплёнными на нем силовыми контактами. Они, соответственно, замыкают подключенные через них цепи, включая нагрузку (рис. 2).
Рис. 2
Естественно, если прекратить подачу напряжения на катушку, то пропадет электромагнитное поле (ЭДС), якорь перестаёт удерживаться и под действием пружины (вместе с закрепленными к нему подвижными контактами) возвращается в исходное состояние, размыкая цепи силовых контактов (рис. 1).
Из этого видно, что пускатель (и контактор) управляются подачей и отключением напряжения на их электромагнитной катушке.
Как видно из рисунка 5 со схемой в состав МП входят и дополнительные блок контакты, которые бывают нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми они могут использоваться для управления подачи напряжения на катушку, а также для других действий. Например, включать (или выключать) схему сигнальной индикации, которая будет показывать режим работы МП в целом.
Обозначение элементов аналогично на сх. Выше
Обратите внимание, в схеме участвует тепловое реле, которое через свой дополнительный контакт (нормально замкнутый) дублирует функцию кнопки «Стоп» в кнопочном посте.
Важно , на схемах для наглядности магнитный пускатель показан без дугогасящей крышки, без которой его эксплуатация – запрещена!
Иногда возникает вопрос, зачем вообще использовать МП или КМ, почему просто не использовать трехполюсной автомат?
Одним словом автомат отлично справляется со своей основной функцией защиты от коротких замыканий и перенапряжений, а МП и ПМ со своей.
На этом все, думаю, что принцип действия МП и КМ понятен, более наглядное пояснение смотрите в видео.
Удачного и безопасного вам монтажа!
В дополнение к статье прилагаю техническую документацию контакторов серии КМИ
По своим конструктивным и техническим характеристикам контакторы серии КМИ соответствуют требованиям российских и международных стандартов ГОСТ Р 50030.4.1,2002, МЭК60947,4,1,2000 и имеют сертификат соответствия РОСС CN.ME86.B00144. Контакторам серии КМИ по Обще- российскому классификатору продукции присвоен код 342600.
Категории применения: АС,1, АС,3, АС,4. Температура окружающей среды
– при эксплуатации: от –25 до +50 °С (нижняя предельная температура –40 °С)
;
– при хранении: от –45 до +50 °С
.
Высота над уровнем моря, не более: 3000 м
.
Рабочее положение: вертикальное, с отклонением ±30°
.
Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150,96: УХЛ4
.
Степень защиты по ГОСТ 14254,96: IP20
.
При подборе контакторов КМИ обращайте внимание на структуру условного обозначения
Технические характеристики силовой цепи
Технические характеристики цепи управления
Присоединение силовой цепи
Присоединение цепи управления
Технические характеристики встроенных дополнительных контактов
| Параметры | Значения | |
| Номинальное напряжение Uе, В | перем. тока | до 660 |
| пост. тока | ||
| Номинальное напряжение изоляции Ui , В | 660 | |
| Ток термической стойкости (t°≤40°) Ith , А | 10 | |
| Минимальная включающая способность | Umin , В | 24 |
| Imin , мА | 10 | |
| Защита от сверхтоков - предохранитель gG, А | 10 | |
| 100 | ||
| Сопротивление изоляции, не менее, МОм | 10 | |
Контакторы серии КМИ могут применяться для создания типовых электрических схем.
Данная схема собирается из двух контакторов и механизма блокировки МБ 09,32 или МБ 40,95 (в зависимости от типоисполнения), предназначенного для исключения одновременного включения контакторов.
Данный способ пуска предназначен для двигателей, номинальное напряжение которых соответствует соединению обмоток в «треугольник». Пуск «звезда - треугольник» может быть использован для двигателей, пускающихся без нагрузки, или с пониженным моментом нагрузки (не более 50% от номинального момента). При этом пусковой ток при соединении в «звезду» составит 1,8–2,6 А от номинального тока. Переключение со «звезды» на «треугольник» должно производиться после того, как двигатель выйдет на номинальную частоту вращения.
Присоединительные зажимы обеспечивают надежное фиксирование проводников:
– для габаритов 1 и 2 – с закаленными тарельчатыми шайбами;
– для габаритов 3 и 4 – с зажимной скобой, позволяющей подсоединить контакт большего сечения.
Существуют два способа монтажа контакторов:
КМИ от 9 до 32 А (габариты 1 и 2) – 35 мм;
КМИ от 40 до 95 А (габариты 3 и 4) – 35 и 75 мм.
Схема подключения магнитного пускателя на первый взгляд кажется сложной, однако справиться с таким устройством не составит труда, если придерживаться правил и рекомендаций по установке.
По своей сути, магнитный пускатель (кнопочный или бесконтактный) – это аппарат, который можно отнести к типу электромагнитных контактов, позволяющий справляться с нагрузками тока.
Он работает во время постоянных включений и выключений цепей.
С подключением магнитного пускателя становится реальным дистанционно управлять пуском, остановкой и общей работой трехфазного электродвигателя.
Однако подобное реле настолько неприхотливое, что позволяет управлять и другими механизмами: освещением, компрессорами, насосами, кранами, тепловым обогревателем или печью, кондиционерами.
Покупая подобный механизм, обращайте внимание: ведь кнопочный магнитный пускатель мало чем отличается от современного контактора.
Функции у них практически одинаковые, так что особых трудностей при подключении возникнуть не должно.
Принцип работы схемы довольно прост. Напряжение подается на катушку пускателя, после чего в ней возникает магнитное поле.
Именно за счет него внутрь катушки как бы втягивается сердечник из металла.
К сердечнику мы прикрепляет силовые контакты, при активации замыкающиеся, что позволяет току свободно протекать через провода.
Схема магнитного пускателя содержит пост, где установлены кнопки, активирующие пусковые и остановочные механизмы.
Прежде чем заниматься подключением магнитного пускателя, нужно понимать его схему комплектации: в нее входит сам прибор и пост (блок) с важнейшими контактами.
Хотя он не входит в основную часть схемы реле, при работе в схеме с дополнительными проводными элементами, например, с реверсом электродвигателя, нужно обеспечить разветвление проводов.
Здесь и необходим блок, который еще называют приставкой контактного типа к схеме.
Внутри такой приставки подключена контактная схема, которая плотно соединена с обычной контактной системой магнитного пускателя.
Такой механизм для трехфазного двигателя, например, состоит из двух пар замкнутых и двух пар разомкнутых контактов.
Чтобы снять блокирующую составляющую (при ремонте или подключении) достаточно отодвинуть специальные полозья, удерживающие крышку.
Схема состоит из двух частей: верхней и нижней. Кнопочный механизм для трехфазного двигателя легко различать по цвету. Например, кнопка «Стоп» имеет красный цвет.
В ней подключен размыкающий контакт, через который пройдет напряжение в схему. Кнопку, которая будет отвечать за запускание, окрашивают в зеленый.
В ней применяется замыкающий контакт, который при подключении проводит через схему электрический ток.
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя имеет обычно защиту от случайных нажатий.
Для этого устанавливают дополнительные боковые контакты, где при срабатывании одного — второй будет блокироваться.
Монтажная схема выполняется в пару действий, зато на практике получается удобный кнопочный механизм.
Перед тем, как схема магнитного пускателя будет подключена, необходимо:
Последовательность подключения состоит из таких частей:
Самым простым считается процесс подключения реверсивного магнитного пускателя в количестве одной единицы. Это самая простая схема (на 220 или 380 вольт), чаще всего ее используют в работе двигателя.
Для фотореле нам понадобиться трехжильный , который мы подключим к кнопкам, а также пара разомкнутых контактов.
Рассмотрим типичную схему подключения на 220 вольт. Если же Вы выбрали схему подключения на 380 вольт, то вместо синего ноля важно подключить другую разноименную фазу.
Пост контакта фотореле – это четвертая свободная фаза. На силовые контакты через схему идут три фазы.
Чтобы их можно было нормально подключить, на катушку подаем 220 вольт (или 380, а зависимости от выбора реле). Цепь замкнется — и мы сможем управлять работой электродвигателя.
Между магнитным пускателем и устройством двигателя можно пустить тепловое реле, которое может понадобиться для безопасной подачи тока к устройству двигателя.
Для чего нужно подключать тепловое реле? Неважно, какое напряжение идет в нашей схеме, 220 или 380 вольт: при скачках любой мотор может сгореть. Именно поэтому стоит поставить пост для защиты.
Фотореле позволяет схеме работать, даже если перегорела одна из фаз.
Подключают фотореле у выхода магнитного пускателя на устройство двигателя. Тогда ток напряжением 220 или 380 вольт проходит через пост с нагревателя фотореле и попадает внутрь двигателя.
На самом фотореле можно найти контакты, которые следует подключать к катушке.
Нагреватели теплового реле (фотореле) не вечны и имеют свой предел работы.
Так, пост такого магнитного пускателя сможет пропустить через себя только определенный показатель тока, который может иметь максимальный предел.
В противном случае последствия работы фотореле для двигателя будут плачевными – несмотря на защитный пост, он сгорит.
Если возникает неприятная ситуация, когда через пост пропускается ток выше заданных пределов, то нагреватели начинают воздействовать на контакты, нарушая общую цепь в приборе.
Как итог, пускатель выключается.
Выбирая фотореле для двигателя, обращайте внимание на его характеристики. Ток механизма должен подходить мощности двигателя (быть рассчитанным на 220 или 380 вольт).
Ставить такой защитный пост на обычные приборы не рекомендуется – только на моторы.
Чтобы устройство не сгорело после подключения через пару недель, нужно внимательно относиться к выбору. Самые популярные серии пускателя ПМЛ и ПМ12.
Они поставляются как отечественными, так и зарубежными фирмами.
Каждая цифра величины указывается на тот ток, который пост сможет провести через схему без поломок и возгораний. Если ток нагрузки выше 63 А, то лучше покупать для подключения в схему контакторы.
Важная характеристика при подключении – класс износостойкости. Она показывает, сколько раз устройство сможет без затруднений срабатывать на нажатие.
Важный показатель, если механизм предстоит часто включать и выключать. Если в час предстоит много нажатий, то выбирают бесконтактные пускатели.
Кроме того, устройства могут продаваться с реверсами и без них. Применяют для реверсивных двигателей, где вращение идет сразу в две стороны.
Пускатель такого типа имеет сразу две катушки и две пары силовых контактов. К дополнительным элементам относят защитный механизм, лампочку, кнопки.
Для подачи питания на различные электроприборы используются включатели. В зависимости от мощности электроустановки, проектируются контакты коммутаторов: чем выше ток (потребляемая мощность), тем больше масса и площадь соприкосновения металла. Соответственно, прижимное устройство (пружина, стальная пластина) должно обеспечивать большее усилие нажатия. Если включатель ручной (механический), его размеры будут слишком велики, пользоваться им будет неудобно.
Такие вводные устройства имеют ряд недостатков (помимо габаритов):
Единственный выход - подключение двигателя (или другого электроприбора) через пускатель.
Фактически, такая коммутация представляет собой релейную схему.
Самая распространенная схема включения - однофазный потребитель с кнопочным стартом. Причем кнопки должны быть разнесены: отдельно «пуск», отдельно «стоп». Чтобы понять, как подключить магнитный пускатель, изобразим комбинированную схему, с изображением деталей:
В нашем случае используется однофазный источник питания (220 V), разнесенные кнопки управления, защитное термореле, и собственно магнитный пускатель. Потребитель - мощный электродвигатель.
Такая схема клавишного подключения магнитного пускателя на 220 V позволяет безопасно пользоваться мощными электроустановками, и обеспечивает дополнительную защиту в случае перегрева линии по току. Например, если вал двигателя остановится под нагрузкой.
Упрощенная схема (без защитных устройств и термореле) на иллюстрации:
В этом случае управление соленоидом (соответственно и силовыми контактными группами) осуществляется двумя кнопками вручную.
Информация:
При организации электронного поста управления, роль кнопок выполняют реле, подключенные к схеме, либо электрические системы (например, на тиристорах).
В качестве бонуса, рассмотрим подключение с помощью розетки с таймером. В этом случае схема включения работает без кнопки «стоп». То есть, при наличии управляющего напряжения (от таймера), электроустановка работает.
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.
Трехфазные электромоторы дают возможность задавать направление вращения. Существует множество схем для однофазного питания 220 V. А для работы трехфазной (380 V) коммутации, существует схема подключения реверсивного магнитного пускателя.
Прибор состоит из двух самостоятельных схем, с отдельным управлением каждой группы контактов (пм1 и пм2). Каждая обмотка соленоида (ПМ1 и ПМ2) управляется своей кнопкой. При этом клавиша стоп всего одна, она просто разрывает цепь управления (как и в одиночном пускателе). Соединение входных и выходных контактов второй группы производится с так называемым «сдвигом фазы». При этом обмотки электродвигателя создают крутящий момент на валу в противоположном направлении.
Термореле без изменений: их задача разомкнуть пускатель при перегрузках.
Есть одна особенность:
Для предотвращения короткого замыкания между фазами, группы контактов (пм1 и пм2) не должны замыкаться одновременно. Поэтому они механически размещены на одном штоке, и чисто физически не могут быть подключены к питающей шине вместе. При попытке нажать на вторую кнопку (при работающей первой), питание потребителя отключится.
Схема подключения магнитного пускателя 380 в через кнопочный пост. Электротехническ ий аппарат, который предназначен для удалённого управления электрического двигателя, его защиты, поддержания работоспособност и – это и есть аппарат магнитного пускателя. Часто, такие пускатели используют для автоматического подключения освещающих линий и др. Как провести подключение толково магнитного пускателя своими руками. Возможно ли это.
Чтобы понять, каким образом осуществить подключение самостоятельно магнитного пускателя, в первую очередь нужно узнать об особенностях его работы, его характеристиках при приобретении.
В данной статье пойдёт речь о том, как запустить включатель своими руками, как правильно выбрать реверсивный пускатель с пластиковым корпусом. В принципе, кнопки управления расположены на крышке, поэтому остаётся лишь подключить кабеля от питания.
Для того чтобы приступить к работе по сборке и подключению магнитного пускателя нужно:
1. Отключить питание и проверить отсутствие напряжения.
2. Определить, какое рабочее напряжение у катушки, которая расположена на корпусе. Возможно два варианта. Когда напряжение равно 220 вольт, либо 380 вольт. В первом случае на контакты подают нуль и фазы. Если же напряжение равно 380, тогда разные фазы. Если сделать ошибку, то катушка перегорит, поэтому следует соблюдать внимательность.
3. Силовые контакты используют фазы для включения и выключения магнитного пускателя. А нули и фазы нужно между собой соединить.
1. Контакты, в наличии 3 штук. Благодаря им будет подаваться питание.
2. Катушка, кнопки управления. Благодаря им будет поддерживаться блокировка ошибочных включений магнитного пускателя.
3. Использование схемы с одним пускателем. Для этого понадобится трёхжильный кабель и несколько контактов.
Если использовать схему подключения с катушкой на 380 вольт, то нужно использовать разноимённую фазу красного либо чёрного цвета. Также в контакте будет применяться свободная пара.
Чтобы подключить цепь магнитного пускателя, нужна одна зелёная фаза, которая будет идти к контакту катушки. А со второго контакта будет идти на кнопку «Пуск». С кнопки «Пуск» на кнопку «Стоп».
То есть при нажатии на «Пуск», будет подаваться 220 вольт, которые буду способствовать включению остальных контактов. Для отключения магнитного пускателя необходимо будет разорвать «ноль», а для включения обратно нажать «Пуск».
Для подключения реле необходимо последовательно подключить его, подобрав рабочий ток для конкретного двигателя.
Подключать его следует к магнитному выходу на электродвигатель, после на термореле и на электромотор.
