Как подключить трехфазный пускатель. Подключение магнитного пускателя: схемы на 220В и 380В, реверс двигателя

Как правильно подключить магнитный пускатель на 220В и 380В. Какие схемы используются для управления и защиты электродвигателя. Как реализовать реверс двигателя с помощью пускателя. Какие меры безопасности нужно соблюдать при монтаже.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Магнитный пускатель представляет собой электромагнитное реле, предназначенное для пуска, остановки и защиты электродвигателей. Основные элементы пускателя:

• Электромагнитная катушка
• Силовые контакты
• Вспомогательные контакты
• Пружина возврата
• Дугогасительная камера

При подаче напряжения на катушку создается магнитное поле, которое притягивает подвижный сердечник. Сердечник замыкает силовые контакты, подавая питание на электродвигатель. При отключении питания катушки пружина возвращает контакты в исходное разомкнутое положение.

Схема подключения пускателя на 220В

Для подключения однофазного двигателя через магнитный пускатель на 220В используется следующая схема:

1. Фазный провод подключается к входной клемме пускателя L1
2. Нулевой провод — к клемме L3
3. Выходные клеммы T1 и T3 соединяются с обмотками двигателя
4. Катушка пускателя подключается к фазе и нулю через кнопки «Пуск» и «Стоп»

Для защиты от перегрузки в цепь катушки включается тепловое реле. Кнопка «Пуск» шунтируется блок-контактом пускателя для его удержания во включенном состоянии.

Подключение трехфазного пускателя на 380В

Схема подключения трехфазного магнитного пускателя на 380В имеет следующие особенности:

• Три фазы питающей сети подключаются к клеммам L1, L2, L3
• Выходы T1, T2, T3 соединяются с обмотками трехфазного двигателя
• Катушка управления подключается на 220В между одной из фаз и нулем
• В цепь управления включаются кнопки, тепловое реле, блок-контакты

Принцип работы схемы аналогичен однофазному варианту. При нажатии кнопки «Пуск» срабатывает пускатель и подает питание на двигатель. Кнопка «Стоп» обесточивает катушку и отключает двигатель.

Как реализовать реверс двигателя с помощью пускателя

Для обеспечения реверса трехфазного электродвигателя используется схема с двумя магнитными пускателями. Принцип ее работы:

1. Первый пускатель включает двигатель для вращения в прямом направлении
2. Второй пускатель меняет порядок подключения двух фаз для реверса
3. Механическая и электрическая блокировка исключает одновременное включение обоих пускателей
4. Кнопки управления «Вперед», «Назад», «Стоп» обеспечивают нужный режим работы

Такая схема позволяет легко менять направление вращения двигателя путем переключения пускателей. При этом обеспечивается полная защита от короткого замыкания фаз.

Защитные функции магнитного пускателя

Помимо коммутации, магнитный пускатель выполняет защитные функции:

• Защита от короткого замыкания (с помощью предохранителей или автоматов)
• Тепловая защита от перегрузки (тепловое реле)
• Нулевая защита (отключение при исчезновении напряжения)
• Защита от обрыва фазы (реле контроля фаз)

Правильный выбор защитных элементов позволяет обеспечить надежную работу и долговечность электродвигателя. Настройка тепловых реле производится в соответствии с номинальным током двигателя.

Меры безопасности при подключении магнитного пускателя

При монтаже и эксплуатации магнитных пускателей необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

• Все работы проводить при полностью обесточенном оборудовании
• Использовать провода соответствующего сечения
• Надежно затягивать все электрические соединения
• Проверять правильность подключения фаз и нуля
• Заземлять корпус пускателя и двигателя
• Не превышать допустимую нагрузку на контакты

Строгое соблюдение правил электробезопасности позволит избежать поражения током и выхода оборудования из строя. При возникновении сомнений лучше обратиться к квалифицированному электрику.

Преимущества использования магнитных пускателей

Применение магнитных пускателей для управления электродвигателями имеет ряд преимуществ:

• Возможность дистанционного управления
• Защита двигателя от перегрузок и коротких замыканий
• Быстрое отключение при аварийных ситуациях
• Возможность автоматизации процессов
• Высокая надежность и длительный срок службы
• Компактные размеры и простой монтаж

Это делает магнитные пускатели оптимальным решением для управления электродвигателями в промышленности, на производстве и в быту. При правильном подборе и подключении они обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию оборудования.

Типичные неисправности магнитных пускателей

В процессе эксплуатации магнитных пускателей могут возникать следующие неисправности:

• Подгорание и окисление контактов
• Механический износ подвижных частей
• Нарушение изоляции катушки
• Ослабление крепления проводов
• Выход из строя теплового реле

Для устранения этих проблем требуется периодическое техническое обслуживание пускателей — осмотр, чистка, регулировка, замена изношенных деталей. При серьезных повреждениях производится замена пускателя целиком.

Выбор магнитного пускателя по мощности двигателя

При подборе магнитного пускателя необходимо учитывать следующие характеристики электродвигателя:

• Номинальный ток и мощность
• Пусковой ток
• Напряжение питания
• Режим работы (продолжительный, повторно-кратковременный)

Номинальный ток пускателя должен быть не меньше тока двигателя. Также учитывается категория применения — AC-3 для прямого пуска, AC-4 для частых пусков. Правильный выбор пускателя обеспечит надежную работу и долгий срок службы.

220 В, 380 В, с кнопками, с реверсом

Питание на электродвигатели лучше подавать через магнитные пускатели (называются еще контакторы). Во-первых, они обеспечивают защиту от пусковых токов. Во-вторых, нормальная схема подключения магнитного пускателя содержат органы управления (кнопки) и защиты (тепловые реле, цепи самоподхвата, электрической блокировки и т.п.). С помощью этих устройств можно запустить двигатель в обратном направлении (реверс) нажатием соответствующей кнопки. Все это организуется при помощи схем, причем они не очень сложны и их вполне можно собрать самостоятельно.

Содержание статьи

• 1 Назначение и устройство
  • 1.1 Состав и назначение частей
  • 1.2 Принцип работы
• 2 Схема подключения пускателя с катушкой 220 В
  • 2.1 Самая простая схема
  • 2.2 Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»
• 3 Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В
• 4 Схема подключения двигателя с реверсным ходом

Назначение и устройство

Магнитные пускатели встраиваются в силовые сети для подачи и отключения питания. Работать могут с переменным или постоянным напряжением. Работа основана на явлении электромагнитной индукции, имеются рабочие (через них подается питание) и вспомогательные (сигнальные) контакты. Для удобства эксплуатации в схемы включения магнитных пускателей добавляют кнопки Стоп, Пуск, Вперед, Назад.

Так выглядит магнитный пускатель

Магнитные пускатели могут быть двух видов:

•  С нормально замкнутыми контактами. Питание на нагрузку подается постоянно, отключается только когда срабатывает пускатель.
• С нормально разомкнутыми контактами. Питание подается только в то время, когда пускатель работает.

Более широко применяется второй тип — с нормально разомкнутыми контактами. Ведь в основном, устройства должны работать небольшой промежуток времени, остальное время находится в покое. Потому далее рассмотрим принцип работы магнитного пускателя с нормально разомкнутыми контактами.

Состав и назначение частей

Основа магнитного пускателя — катушка индуктивности и магнитопровод. Магнитопровод разделен на две части. Обе они имеют вид буквы «Ш», установлены в зеркальном отражении. Нижняя часть неподвижная, ее средняя часть является сердечником катушки индуктивности.  Параметры магнитного пускателя (максимальное напряжение, с которым он может работать) зависят от катушки индуктивности. Могут быть пускатели малых номиналов — на 12 В, 24 В, 110 В, а наиболее распространенные — на 220 В и на 380 В.

Устройство магнитного пускателя (контактора)

Верхняя часть магнитопровода — подвижная, на ней закреплены подвижные контакты. К ним подключается нагрузка. Неподвижные контакты закреплены на корпусе пускателя, на них подается питающее напряжение. В исходном состоянии контакты разомкнуты (за счет силы упругости пружины, которая удерживает верхнюю часть магнитопровода), питание на нагрузку не подается.

Принцип работы

В нормальном состоянии пружина приподнимает верхнюю часть магнитопровода, контакты разомкнуты. При подачи питания на магнитный пускатель, ток, протекающий через катушку индуктивности, генерирует электромагнитное поле. Сжимая пружину, оно притягивает подвижную часть магнитопровода, контакты замыкаются (на рисунке картинка справа). Через замкнутые контакты питание подается на нагрузку, она находится в работе.

Принцип работы магнитного пускателя (контактора)

При отключении питания магнитного пускателя электромагнитное поле пропадает, пружина выталкивает верхнюю часть магнитопровода вверх, контакты размыкаются, питание на нагрузку не подается.

Подавать через магнитный пускатель можно переменное или постоянное напряжение. Важна только его величина — оно не должно превышать указанный производителем номинал. Для переменного напряжения максимум — 600 В, для постоянного — 440 В.

Схема подключения пускателя с катушкой 220 В

В любой схеме подключения магнитного пускателя есть две цепи. Одна силовая, через которую подается питание. Вторая — сигнальная. При помощи этой цепи происходит управление работой устройства. Рассматривать их надо отдельно — проще понять логику.

В верхней части корпуса магнитного пускателя находятся контакты, к которым подключается питание для этого устройства. Обычное обозначение — A1 и A2. Если катушка на 220 В, сюда подается 220 В. Куда подключить «ноль» и «фазу» — без разницы. Но чаще «фазу» подают на А2, так как тут этот вывод обычно продублирован в нижней части корпуса и довольно часто подключать сюда удобнее.

Подключение питания к магнитному пускателю

Ниже на корпусе расположены несколько контактов, подписанных L1, L2, L3. Сюда подключается источник питания для нагрузки. Тип его не важен (постоянное или переменное), важно чтобы номинал не был выше чем 220 В. Таким образом через пускатель с катушкой на 220 В можно подавать напряжение от аккумулятора, ветрогенератора и т.д. Снимается оно с контактов T1, T2, T3.

Назначение гнезд магнитного пускателя

Самая простая схема

Если к контактам A1 — A2 подключить сетевой шнур (цепь управления), подать на L1 и L3 напряжение 12 В с аккумулятора, а к выводам  T1 и T3 — осветительные приборы (силовая цепь), получим схему освещения, работающую от 12 В. Это лишь один из вариантов использования магнитного пускателя.

Но чаще, все-таки эти устройства используют для подачи питания на элетромоторы. В этом случае к L1 и L3 подключается тоже 220 В (и снимаются с T1 и T3 все те же 220 В).

Простейшая схема подключения магнитного пускателя — без кнопок

Недостаток этой схемы очевиден: чтобы выключить и включить питание, придется манипулировать вилкой — вынимать/вставлять ее в розетку. Улучшить ситуацию можно, если перед пускателем установить автомат и включать/выключать подачу питания на цепь правления с его помощью. Второй вариант — в цепь управления добавить кнопки — Пуск и Стоп.

Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»

При подключении через кнопки изменяется только цепь управления. Силовая остается без изменения. Вся схема подключения магнитного пускателя изменяется незначительно.

Кнопки могут быть в отдельном корпусе, могут  в одном. Во втором варианте устройство называется «кнопочный пост». Каждая кнопка имеет два входа и два выхода. Кнопка «пуск» имеет нормально разомкнутые контакты (питание подается когда она нажата), «стоп» — нормально замкнутые (при нажатии цепь обрывается).

Схема подключения магнитного пускателя с кнопками «пуск» и «стоп»

Встраиваются кнопки перед магнитным пускателем последовательно. Сначала — «пуск», затем — «стоп». Очевидно, что при такой схеме подключения магнитного пускателя, работать нагрузка будет только пока удерживается кнопка «пуск». Как только ее отпустят, питание пропадет. Собственно, в данном варианте кнопка «стоп» лишняя. Это не тот режим, который требуется в большинстве случаев. Необходимо, чтобы после отпускании пусковой кнопки питание продолжало поступать до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием кнопки «стоп».

Схема подключения магнитного пускателя с цепью самоподхвата — после замыкания контакта шунтирующего кнопку «Пуск», катушка становиться на самоподпитку

Данный алгоритм работы реализуется с помощью вспомогательных контактов пускателя NO13 и NO14. Они подключаются параллельно с пусковой кнопкой. В этом случае все работает как надо: после отпускания кнопки «пуск» питание идет через вспомогательные контакты. Останавливают работу нагрузки нажав «стоп, схема возвращается в рабочее состояние.

Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В

Через стандартный магнитный пускатель, работающий от 220 В, можно подключить трехфазное питание. Такая схема подключения магнитного пускателя используется с асинхронными двигателями. В цепи управления отличий нет. К контактам A1 и A2 подключается одна из фаз и «ноль». Фазный провод идет через кнопки «пуск» и «стоп», также ставится перемычка на  NO13 и NO14.

Как подключить асинхронный двигатель на 380 В через контактор с катушкой на 220 В

В силовой цепи отличия незначительные. Все три фазы подаются на L1, L2, L3, к выходам T1, T2, T3 подключается трехфазная нагрузка. В случае с мотором в схему часто добавляют тепловое реле (P), которое не допустит перегрев двигателя. Тепловое реле ставят перед электродвигателем. Оно контролирует температуру двух фаз (ставят на самые нагруженные фазы, третья), размыкая цепь питания при достижении критических температур. Эта схема подключения магнитного пускателя используется часто, опробована много раз. Порядок сборки смотрите в следующем видео.

Схема подключения двигателя с реверсным ходом

Для работы некоторых устройств необходимо вращение двигателя в обе стороны. Смена направления вращения происходит при переброске фаз (надо поменять местами две произвольные фазы). В цепи управления также необходим кнопочный пост (или отдельные кнопки) «стоп», «вперед», «назад».

Схема подключения магнитного пускателя для реверса двигателя собирается на двух одинаковых устройствах. Желательно найти такие, на которых присутствует пара нормальнозамкнутых контактов. Устройства подключаются параллельно — для обратного вращения двигателя, на одном из пускателей фазы меняются местами. Выходы обоих подаются на нагрузку.

Сигнальные цепи несколько сложнее. Кнопка «стоп» — общая. Поле нее стоит кнопка «вперед», которая подключается к одному из пускателей, «назад» — ко второму. Каждая из кнопок должна иметь цепи шунтирования («самоподхвата»)  — чтобы не было необходимости все время работы держать нажатой одну из кнопок (устанавливаются перемычки на NO13 и NO14 на каждом из пускателей).

Схема подключения двигателя с реверсным ходом с использованием магнитного пускателя

Чтобы избежать возможности подачи питания через обе кнопки, реализуется электрическая блокировка. Для этого после кнопки «вперед» питание подается на нормально замкнутые контакты второго контактора. Аналогично подключается второй контактор — через нормально замкнутые контакты первого.

Если в магнитном пускателе нет нормально замкнутых контактов, их можно добавить, установив приставку. Приставки, при установке, соединяются с основным блоком и их контакты работают одновременно с другими. То есть, пока питание подается через кнопку «вперед», разомкнувшийся нормально замкнутый контакт не даст включить обратный ход. Чтобы поменять направление, нажимают кнопку «стоп», после чего можно включать реверс, нажав «назад». Обратное  переключение происходит аналогично — через «стоп».

схема подключения электромагнитного контактора, безопасность при работе

Некоторые электроприборы, например, электродвигатели, запитываются от трехфазной сети. Для их включения необходимо одновременно подключать все три фазы. Иногда необходимо менять направление вращения ротора, либо необходимо коммутировать нагрузку с большим током. Во всех этих случаях используют Чтобы прибор хорошо работал, необходимо правильно подключить магнитный пускатель, или контактор.

• Использование магнитного пускателя
• Подключение по обычной схеме
• Применение реверса
• Методы защиты
• Безопасность напряжения

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.

Через те и другие подпитывается катушка управления. При необходимости может добавляться еще комплект контактов. Все они используются для управления или индикации, ток через них проходит малый, поэтому к ним особых требований не предъявляется.

Подключение по обычной схеме

Корпус имеет отверстия под крепление. В последнее время стали появляться корпуса под DIN-рейку. Это профиль, используемый в электротехнике. Может иметь одну из следующих форм:

• Ω-типа;
• G-формы;
• C-вида.

Такой МП может устанавливаться в щитках. Способ крепления очень удобен, позволяет быстро снимать и ставить устройство, избавляя монтажника от долгой монотонной работы.

После установки переходят к подключению. Схема подключения магнитного пускателя может быть двух видов:

• обычная;
• реверсивная.

При обычной схеме подключения используется один пускатель с тремя или четырьмя парами силовых контактов. На входные клеммы подключают три фазы сети, от выходных клемм провода идут к нагрузке. Если двигатель после запуска вращается в противоположную сторону, то меняют местами любые две фазы на входе или выходе пускателя.

Схема подключения управляющей цепи пускателя немного сложнее. При выборе пускателя необходимо учитывать, какая катушка в нем используется. Выбор катушек по напряжению велик — чтобы не усложнять схему, лучше сразу взять на 220 В или 380 В. Выпускаются втягивающие катушки и на постоянный ток. Когда говорят, что этот магнитный пускатель 220 В, подразумевают, что используемая катушка рассчитана на 220 В.

В этом случае схема будет выглядеть следующим образом: фаза, предохранитель, кнопка «стоп», кнопка «пуск» (эти кнопки могут быть на самом пускателе или на удаленном пульте управления), параллельно с кнопкой «пуск» включаются нормально разомкнутые блокировочные контакты пускателя, катушка управления, нулевой провод.

При нажатии на пусковую кнопку, по катушке проходит ток, создавая в ней электромагнитные силы, которые притягивают и замыкают силовые и нормально разомкнутые блокировочные контакты. Это происходит очень быстро, и кнопка «пуск» еще находится в сжатом состоянии. В это время блокировочные контакты создают свою схему, которая обходит кнопку. Когда кнопку отпускают, пускатель остается включенным благодаря уже замкнутым блокировочным контактам.

Если используется тепловое реле, в нем также есть блокировочные контакты, они являются нормально замкнутыми. Нормальным является состояние при неработающем устройстве. Если срабатывает тепловое реле, находящиеся внутри него контакты размыкаются. Поэтому их ставят в разрыв цепи между катушкой и нулевым проводом. То же самое наблюдается в схеме подключения магнитного пускателя 380 В. Единственное отличие состоит в том, что катушка подключается не между фазой и нулем, а между двух фаз.

Применение реверса

Само слово реверс означает «обратный, противоположный». Применительно к двигателю оно подразумевает включение его в обратном направлении. Чтобы изменить вращение ротора двигателя в противоположную сторону, необходимо поменять фазировку. Проще всего это сделать с помощью второго магнитного пускателя. Производятся готовые реверсивные пускатели. Они отличаются тем, что в одном корпусе находятся два контактора и уже предусмотрена электрическая и (или) механическая блокировка.

Блокировка необходима, чтобы предотвратить одновременное включение обоих пускателей, иначе это вызовет межфазное замыкание. Если реверсного пускателя нет, можно использовать два обычных. К клеммам силовых контактов подводится трехфазное напряжение таким образом, что на выходе пускателей две одноименные фазы меняются местами. Важно помнить, что при включении одного из пускателей на выходе другого также будет напряжение.

Реверсные МП применяются и тогда, когда необходимо уменьшить пусковой ток. Во время запуска двигатель подключается по схеме «звезда», а после того как наберет обороты, переключается на «треугольник».

Методы защиты

Магнитные пускатели служат не только для подключения и отключения нагрузки, но и для защиты двигателей. Для трехфазных двигателей переменного тока опасны две вещи:

1. Короткое замыкание (неважно, на корпус, между обмотками или межвитковое).
2. Перекос фаз или пропажа одной или двух из них.

Тепловое реле помогает бороться с первым явлением. Основным его элементом является биметаллическая пластинка. В холодном состоянии она имеет одну форму, в нагретом — другую. Через нее пропускают рабочий ток, идущий на электродвигатель, который ее греет. Чем сильнее ток, тем больше она нагревается. Для того чтобы пластина не меняла свою форму раньше времени, ее деформируют.

Через изоляционный материал к ней прикрепляют подвижный нормально замкнутый контакт, который входит в схему управления катушкой МП. При превышении тока пластина меняет свою форму и размыкает контакт, что ведет к срабатыванию МП и остановке двигателя. Всего таких реле ставят по два на МП, по одному на фазу. Третья фаза в любом случае будет связана с этими двумя.

Безопасность напряжения

Что касается напряжения, здесь дела обстоят сложнее. Можно, конечно, на каждую фазу поставить по реле напряжения, но это усложнит схему, что, в свою очередь, приведет к удорожанию конструкции. Частично эта проблема решается самой катушкой. Если это катушка на 220 В, то питание она берет с одной из фаз. Когда напряжение на этой фазе пропадает, катушка обесточивается, и МП отключается.

Еще лучше, если катушка на 380 В — тогда защищены две фазы, но при исчезновении напряжения на третьей, защита не сработает. Можно поставить дополнительное реле, запитав его от незащищенной фазы, а его нормально разомкнутые контакты включить в цепь управления катушкой МП. Тогда при потере напряжения на этой фазе реле отключится, и цепь питания катушки МП будет разорвана.

У такого решения есть существенный недостаток. Чтобы МП включился, необходимо чтобы это реле уже было запущено, а этого не произойдет, пока МП не включится, потому что реле запитывается от фазы, идущей после МП. Подключить реле к кнопке «пуск» нельзя, произойдет межфазное короткое замыкание. В этом случае можно использовать сдвоенную кнопку «пуск», взяв напряжение с одноименной фазы перед МП. Тогда после включения МП реле будет работать в штатном режиме.

Есть другой, более оригинальный, способ. Как известно, на временной шкале напряжение между тремя фазами в любой промежуток времени равно нулю. Если ко всем фазам подключить одним концом конденсатор емкостью 20 мкФ, а другие концы соединить между собой, то получится «звезда», в центре которой будет 0.

Подключают реле, рассчитанное на напряжение 220 В между центром «звезды» и нулевым проводом. Когда напряжение есть во всех фазах, реле отключено. Когда в одной или двух фазах напряжение пропадает, в центре «звезды» появляется напряжение, в этом случае реле срабатывает. Его нормально замкнутые контакты размыкаются (а они включены в схему управления катушкой МП), прерывая цепь в катушке МП.

Это очень чувствительная схема, которая реагирует даже на перепады напряжения. Чтобы снизить чувствительность, необходимо понизить емкость конденсаторов. Напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В. Даже при выходе из строя любого конденсатора схема сработает, т. к. будет нарушена симметрия.

Что такое DOL Starter? Подключение и работа пускового устройства прямого подключения

Асинхронный двигатель при запуске потребляет большой ток. Этот пусковой ток может повредить обмотки двигателя. Чтобы избежать каких-либо повреждений, мы используем различные методы снижения пускового тока с помощью пускателя двигателя. Эти методы зависят от номинальных характеристик двигателя и нагрузки, подключенной к двигателю. Помимо этого, пускатель двигателя также защищает двигатель от перегрузки и перегрузки по току.

В пускателе прямого действия или прямого пуска используется метод пуска от полного напряжения или от сети, при котором двигатель напрямую подключается к полному напряжению через автоматический выключатель или автоматический выключатель и реле для защиты от перегрузки. Поэтому такой пускатель используется с асинхронными двигателями мощностью менее 5 л.с.

• Запись по теме: Что такое стартер двигателя? Типы пускателей двигателей и методы пуска двигателей

Содержание

Что такое Direct Online (DOL) Starter?

DOL Starter (Direct Online Starter) также известен как «пускатель через линию». Пускатель DOL представляет собой устройство, состоящее из главного контактора, защитных устройств и реле перегрузки, которое используется для пуска двигателя . Он используется для двигателей с низким рейтингом, обычно ниже 5 л.с.

В методе пуска двигателя с прямым пуском в режиме онлайн обмотки статора двигателя напрямую подключаются к сети питания, где DOL защищает цепь двигателя от высокого пускового тока, который может повредить общую цепь, поскольку начальный ток намного выше, чем полный номинальный ток.

Ниже приведена базовая схема подключения DOL (Direct Online Starter).

Защита, предлагаемая пускателем DOL:

Пускатели двигателя не только обеспечивают безопасный пусковой ток, но и защищают двигатель во время работы. Понятно, что пускатель DOL обеспечивает полное линейное напряжение, но обеспечивает следующую защиту:

Защита от перегрузки по току:

Состояние, вызывающее протекание большого тока ошибки, в основном из-за короткого замыкания или замыкания на землю, называется перегрузкой по току.

Состояние перегрузки по току может привести к повреждению двигателя, линий электропередач и представлять опасность для операторов. Такой ток слишком опасен для краткого момента.

В пускателе DOL мы используем автоматический выключатель или предохранители для защиты от перегрузки по току. Они размыкают цепь и мгновенно прерывают ток, пока проблема в системе не будет решена. Предохранитель или автоматический выключатель тщательно выбираются с учетом его номинала. Потому что мы не хотим, чтобы предохранитель сгорел, но чтобы выдерживать пусковой ток, а также большой ток нагрузки. Номинал прерывателя максимального тока поддерживается немного выше, чем номинальный пусковой ток двигателя.

• Запись по теме: Что такое устройство плавного пуска? Его работа, схема и приложения

Защита от перегрузки:

Состояние, при котором нагрузка, подключенная к двигателю, превышает установленный предел, и двигатель потребляет чрезмерный ток, называется состоянием перегрузки. При перегрузке ток выходит за безопасные пределы, что приводит к повреждению проводов и обмоток двигателя. Он плавит обмотки и может стать причиной пожара.

Чтобы защитить двигатель от перегрузки, мы используем реле перегрузки, которое отключает источник питания и защищает систему от перегрева. Реле перегрузки контролирует ток и прерывает поток тока, когда он превышает определенный предел в течение определенного периода времени. Механизм отключения может различаться и зависит от применения двигателя.

Ниже приведены несколько типов реле перегрузки, используемых для защиты двигателя:

Тепловое реле перегрузки : Этот тип реле перегрузки работает по принципу расширения за счет тепла, выделяемого протекающим током. Биметаллическая полоса используется с различным тепловым расширением для разрыва или замыкания цепи в зависимости от температуры.

Магнитное реле перегрузки : такие реле работают по принципу магнитного поля, создаваемого током, протекающим через катушку. Чрезмерный ток, потребляемый двигателем (т. е. заданная величина), создает магнитное поле, достаточное для размыкания контактных клемм и прерывания подачи тока.

Электронное реле перегрузки : Электронное реле представляет собой твердотельное устройство без каких-либо подвижных частей или контактов. Он использует датчики тока для контроля тока двигателя и имеет регулируемую настройку, позволяющую выполнять отключение в широком диапазоне значений номинального тока.

• Запись по теме: Зачем устанавливать стартер с двигателем?

Конструкция устройства запуска DOL:

Устройство запуска DOL или Direct Online имеет всего две кнопки; Зеленый и красный, где зеленая кнопка используется для запуска, а красная — для остановки двигателя. Зеленая кнопка соединяет клеммы и замыкает цепь, а красная кнопка отсоединяет клеммы и разрывает цепь.

Пускатель DOL состоит из автоматического выключателя или MCCB или предохранителя, реле перегрузки и контактора или катушки. Автоматический выключатель используется для защиты от коротких замыканий, а реле перегрузки защищает двигатель от перегрузки. Контактор используется для запуска и остановки двигателя, где соединены зеленая и красная кнопки. Проводка для кнопки запуска и остановки кратко описана в этой статье ниже.

Детали пускателя DOL:

Пускатель DOL состоит из следующих частей:

Автоматический выключатель или предохранитель:

Автоматический выключатель или предохранитель подключается непосредственно к сети электропитания и используется для защиты от короткие замыкания. Он отключает источник питания в случае короткого замыкания, чтобы защитить систему от любых потенциальных опасностей.

Магнитные контакторы:

Магнитный контактор представляет собой электромагнитный переключатель, который работает электромагнитным способом для переключения питания, подаваемого на двигатель. Он удобно подключает и отключает несколько контактов, обеспечивая дистанционное управление работой.

Магнитное поле, создаваемое катушкой, используется для переключения клемм. Проходящий ток через катушку намагничивает железный сердечник, окруженный катушкой. Магнитная сила притягивает якорь, замыкая или размыкая контакты.

Магнитные контакторы имеют три НО (нормально разомкнутых) главных контакта, используемых для питания двигателя, и вспомогательные контакты (НО и НЗ) с меньшим номиналом, используемые для цепи управления. Катушка подключается к источнику напряжения через вспомогательные контакты. Кроме того, имейте в виду, что катушки, используемые для однофазного и трехфазного питания, различаются в зависимости от напряжения питания.

Реле перегрузки:

OLR или реле перегрузки является последней частью, используемой в пускателе DOL, и используется для защиты двигателя от перегрузки. Он прерывает ток, когда он превышает определенный предел, но также допускает высокий пусковой ток. Таким образом, OLR тщательно подбирается таким образом, чтобы его предел тока срабатывания не опускался ниже диапазона пускового тока.

Чрезмерный ток может повредить изоляцию электрических проводов, а также обмотку двигателя. Ожидаемый срок службы двигателя уменьшается, и это может привести к короткому замыканию обмоток, что может привести к возгоранию.

Простой предохранитель или автоматический выключатель не могут защитить систему от перегрузки, поскольку они используются для защиты от перегрузки по току (короткого замыкания). OLR имеет свойства измерения тока, которые могут различать пусковой ток и ток перегрузки.

• Связанный пост: Основное различие между контактором и пускателем

Схема подключения стартера DOL:

 Трехфазное и однофазное подключение немного отличается друг от друга. Ниже приведена проводка для трехфазного и однофазного стартера:

Схема подключения трехфазного пускателя DOL :

Это схема подключения пускателя DOL

MCCB или автоматический выключатель : фазы R, Y и B подключаются через MCCB к контакторам.

Магнитный контактор : Контактор имеет 3 типа контактов:

1) Главные контакты : Контактор имеет 3 основных (НО) контакта, известных как L1, L2 и L3.

• L1 подключается к фазе R через MCCB
• L2 подключается к фазе Y через MCCB
• L3 подключается к фазе B через MCCB
• Точка 1 подключена к фазе R, а точка 2 подключена к точке T1 реле перегрузки.
• Точка 3 подключена к фазе Y, а точка 4 подключена к точке T2 реле перегрузки.
• Точка 5 подключена к фазе B, а точка 6 подключена к точке T3 реле перегрузки.

2) Вспомогательные замыкающие контакты : вспомогательные замыкающие контакты 53 и 54 замыкаются при подаче питания на катушку. Он подключается через зеленую и красную кнопку.

• Точка-53 подключена к кнопке пуска точки-96
• Точка-54 подключена через кнопку стоп.

3) Вспомогательные размыкающие контакты : размыкающие контакты 95 и 96 являются нормально замкнутыми контактами реле перегрузки и размыкаются, когда ток превышает определенный предел.

• Точка-96 подключена к кнопке стоп.

Катушка реле : Точки катушки реле A1 и A2 подключены к источнику питания через OLR, кнопку запуска и кнопку остановки.

• Точка A1 подключена к R-фазе от точки 1.
• Точка A2 подключена к клемме NC реле перегрузки, точка 95.

Реле перегрузки: Реле перегрузки имеет нормально соединенные клеммы T1, T2 и T3, которые подают питание на двигатель.

• T1 подключается к точке 2 контактора.
• Т2 подключен к точке 4 контактора.
• T3 подключен к точке 6 контактора.

Однофазный пускатель прямого пуска Схема подключения:

Однофазный пускатель прямого пуска может быть сконструирован с использованием тех же компонентов, которые показаны на следующей схеме.

Мы должны использовать все 3 полюса реле перегрузки, иначе дисбаланс из-за протекания тока только по 2 из них вызовет ненужное отключение.

Работа пускателя DOL:

Пускатель DOL подключает 3-фазное питание, т. е. R-фазу, Y-фазу и фазу B, к клеммам асинхронного двигателя.

На приведенной выше схеме пускателя DOL есть два типа цепей; Цепь управления и силовая цепь.

Цепь управления :

Она питается только от 2 фаз источника питания и отвечает за пуск и остановку питания, подаваемого на двигатель.

Зеленая кнопка пуска и красная кнопка останова подключены внутри цепи управления. Кратковременное нажатие зеленой кнопки запускает двигатель, и питание подается при ее отпускании. Нажатие красной кнопки отключает подачу питания и останавливает двигатель.

Нажатие пусковой (зеленой) кнопки :

Зеленая кнопка подключается к источнику питания фазы B через точку 5 и точку 53 и соединяет его с точкой-A2 катушки реле через точку 96- OLR- 95.

Нажатие на зеленую кнопку замыкает контакты и обеспечивает подачу напряжения на катушку реле, которая активирует его. Катушка перемещает контактор в замкнутое положение, и питание подается на асинхронный двигатель.

Отпускание кнопки «Пуск» (зеленая) :

Когда кнопка пуска отпущена, подача напряжения на катушку реле сохраняется. Подача напряжения осуществляется от точки 54 контактора (замкнутое положение) через точку OLR 95-96.

В случае перегрузки точка 95-96 OLR размыкается и обесточивает катушку для размыкания контакторов.

Нажатие кнопки «Стоп» (красная) :

После отпускания кнопки «Пуск» нажатие кнопки «Стоп» размыкает ее контакты и прерывает подачу напряжения на катушку реле. следовательно, катушка обесточивается, а контактор переключается в разомкнутое положение и прекращает подачу питания на двигатель.

Цепь питания:

Цепь питания отвечает за подачу питания на двигатель. Его работа заключается в передаче большого количества тока, необходимого для питания двигателя. Переключение этой цепи контролируется схемой управления.

Принцип работы пускателя DOL:

Пускатель Direct Online работает при полном напряжении или при подключении через линию, когда двигатель напрямую подключен к источнику полного напряжения. Поскольку снижения напряжения нет, пусковой ток очень велик, что приводит к высокому пусковому моменту.

Когда двигатель запускается, он потребляет огромный ток, обычно в 5-6 раз превышающий его номинальный ток полной скорости. Огромный потребляемый ток вызовет падение напряжения в сети. Постепенное увеличение скорости уменьшит ток, потребляемый от линий, но не ниже определенной скорости (обычно 75%). Как только двигатель достигает номинальной скорости, потребляемый ток и сетевое напряжение возвращаются к норме.

Поскольку дол обеспечивает высокий пусковой ток, двигатель создает высокий пусковой момент. Создаваемый крутящий момент также зависит от номинальной мощности двигателя. Нагрузка, подключенная к двигателю, влияет на ускорение и время, необходимое для достижения полной скорости. Если нагрузка, подключенная к двигателю, имеет высокий крутящий момент, то крутящий момент, создаваемый двигателем, не будет ускоряться. И вам нужно заменить его на двигатель с высоким пусковым моментом.

Также имейте в виду, что пусковой ток может повредить обмотки двигателя. Таким образом, двигатели малой мощности подключаются через пускатель прямого пуска.

Особенности, преимущества/недостатки и области применения устройства DOL Starter

Преимущества

• Устройство очень просто проектировать, эксплуатировать и обслуживать.
• Самый дешевый и экономичный стартер.
• Имеет компактный дизайн и занимает меньше места.
• Обеспечивает 100% пускового момента.
• Схема управления (зеленая и красная кнопки) проста, с ней справится неспециалист.
• Упрощено понимание и устранение неполадок в системе.
• Соединяет обмотку двигателя треугольником.

Недостатки

• Поскольку используется технология пуска при полном напряжении, пусковой ток очень высок.
• Высокий пусковой ток может повредить двигатель, поэтому следует использовать только двигатели с низкими характеристиками.
• Высокий пусковой ток вызывает падение напряжения в линиях электропередач, что может быть опасно для других приборов, подключенных параллельно.
• В некоторых случаях высокий пусковой момент может быть излишним.
• Высокий пусковой момент вызывает механическое напряжение, сокращающее срок службы самого двигателя.
• Нет контроля пускового тока и крутящего момента.

Характеристики:

Ниже приведены некоторые характеристики пускателей DOL;

• Обеспечивает высокий пусковой ток.
• Обеспечивает высокий пусковой момент.
• Вызывает падение напряжения в электросети.
• Имеет простейший механизм управления.
• Подходит для двигателей малой мощности.

Области применения:

• Пускатели DOL используются для двигателей с низкой номинальной мощностью.
• Где пусковой ток не повреждает обмотки двигателя.
• Для приложений, в которых пусковой ток не вызывает значительных провалов сетевого напряжения.
• Прямые онлайн-пускатели используются для небольших водяных насосов, конвейерных лент, вентиляторов и компрессоров.

Похожие сообщения:

• Звезда-треугольник (Y-Δ) 3-фазный метод запуска двигателя с помощью автоматического пускателя звезда-треугольник с таймером.
• Подключение трехфазного двигателя по схеме ЗВЕЗДА/ТРЕУГОЛЬНИК без таймера – схемы питания и управления
• Подключение трехфазного двигателя звезда/треугольник (Y-Δ) назад/вперед с таймером питания и схема управления
• Запуск и остановка 3-фазного двигателя более чем с одного места Схемы питания и управления
• Схемы управления и питания трехфазного пускателя с контактным кольцом
• Еще больше схем питания и управления трехфазным двигателем

URL-адрес скопирован

3-фазные пускатели двигателей против однофазных

Опубликовано 11 августа 2022 г. пользователем springercontrols

Распределение электрической нагрузки называется ее фазой и может быть описано как однофазный или трехфазный двигатель, в зависимости от количества фаз питания. То, как запускается каждый из этих двигателей, зависит от различных пусковых механизмов, хотя все они состоят из спиральной пусковой обмотки, а некоторые двигатели оснащены конденсатором. Понимание различий между источниками питания двигателя поможет определить, какой из них лучше всего подходит для конкретного применения.

Как запускаются двигатели: понимание различий

Пускатели представляют собой электрические устройства, подобные реле, независимо от того, являются ли они однофазными или трехфазными двигателями. В отличие от реле, пускатели безопасно включают и выключают питание двигателя, обеспечивая при этом защиту от перегрузки по току и низкого напряжения. Все пускатели двигателей имеют два основных компонента: электрический контактор и схему защиты от перегрузки. Контактор включает или выключает электропитание двигателя, а схема защиты от перегрузки защищает двигатель от потенциального вреда от перегрузок.

Функция пускателя двигателя для:

• Защита двигателя от перегрузки по току и низкого напряжения.
• Изменить направление вращения двигателя.
• Безопасный запуск или остановка двигателя.

Понимание того, как запускаются эти двигатели, также требует понимания самих пускателей двигателей.

Пускатель однофазного двигателя

Однофазные двигатели питаются от однофазной энергии, которая превращает электрическую энергию в механическую. Проводка однофазного двигателя либо горячая, либо нейтральная, при этом схема работает через два провода. Ток, протекающий по этим двум проводам, остается неизменным только при одном переменном токе. Поскольку большинство пускателей электродвигателей предназначены для трехфазного питания, для адаптации этих пускателей к однофазному питанию требуется специальная проводка.

Основное преимущество однофазных двигателей

заключается в том, что они могут работать от однофазного источника питания, который легко доступен в большинстве мест.

К их недостаткам относятся: 

• Не может работать с тяжелыми нагрузками, необходимыми для работы промышленного оборудования.
• Первоначально крутящий момент недостаточен для двигателей меньшего размера (менее киловатта) для прямого запуска с использованием однофазного источника питания.
• Для правильной работы требуется дополнительная схема, например, пускатель двигателя.

Используемые в основном в жилых и коммерческих помещениях, однофазные двигатели редко используются в промышленных условиях из-за доступных требований к мощности и крутящему моменту.

Приложения включают:

• Воздуходувки
• Сверла
• Системы гаражных ворот
• Электроинструмент
• ОВКВ жилых и коммерческих помещений
• Мелкий сельскохозяйственный инвентарь
• Пылесосы
• Стиральные машины

Почти все бытовые электроприборы в Соединенных Штатах используют однофазное питание, поскольку однофазное питание легкодоступно в большинстве домов.

3-фазный пускатель двигателя

Пускатель трехфазного двигателя состоит из реле перегрузки и контактора. Когда катушка на контакторах находится под напряжением, это создает электромагнитное поле, которое замыкает контакты и передает питание на двигатель. Когда катушка контактора обесточена, пружины размыкают контакты, и питание двигателя отключается.

Обладают следующими преимуществами:

• Проще в изготовлении и экономичнее.
• Легко работать с большими нагрузками.
• Более высокий общий КПД по сравнению с однофазными двигателями.
• Предпочтительно для промышленного и коммерческого применения.

К их недостаткам относятся: 

• Недостаточный пусковой момент.
• Запаздывающий коэффициент мощности, особенно при работе с небольшими нагрузками.
• Токи заметно увеличиваются при первом запуске.

Альтернативные способы запуска трехфазных двигателей

Существует несколько других способов запуска трехфазного двигателя. Они несколько различаются в зависимости от типа трехфазного двигателя, доступного напряжения/тока и требуемого крутящего момента двигателя. Существует два типа: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с контактным кольцом.

Наряду со стандартными пускателями двигателей, другие методы пуска двигателей с короткозамкнутым ротором включают:

• Автотрансформатор : Использование автотрансформатора снижает необходимое пусковое напряжение с установленными обмотками автотрансформатора, поэтому он находится внутри цепи. Это применяет 60-80 процентов сетевого напряжения во время запуска, подключая его к полному сетевому напряжению, как только он достигает достаточной скорости. Перекидной переключатель подключается к «пуску» и при достижении 80 процентов номинальной скорости переходит в «работу», отключая автотрансформатор от цепи. Этот метод, используемый в двигателях мощностью 25 лошадиных сил и более, требует низкого пускового тока и приводит к небольшим потерям мощности, но значительным потерям крутящего момента.
• Сопротивление статора : При этом используется внешнее сопротивление для последовательного соединения каждой фазы с обмоткой статора, что приводит к падению напряжения. Это снижает напряжение на клеммах двигателя, уменьшая пусковой ток. По мере ускорения двигателя это внешнее сопротивление постепенно уменьшается, при этом сопротивление полностью отключается, как только двигатель достигает номинальной скорости. Однако этот метод снижает пусковой крутящий момент и тратит много энергии.
• Звезда-треугольник : Этот метод требует, чтобы обмотка статора в двигателе подключалась к соединению звезда при запуске и после достижения достаточной скорости переключалась на соединение треугольником. Шесть выводов обмотки статора подключаются к переключателю в звезде, уменьшая пусковой ток. При достижении 80 процентов номинальной скорости переключатель переключается на соединение треугольником с обмотками статора. Этот метод значительно снижает пусковой момент, поэтому используется только для двигателей мощностью до 25 л.с.

Хотя их методы пуска несколько различаются, методы прямого пуска, автотрансформатора и статорного сопротивления одинаковы для двигателей с короткозамкнутым ротором и двигателей с контактными кольцами. В дополнение к этим трем методам пуска в двигателях с контактными кольцами также используется метод, называемый сопротивлением ротора для пуска.

Сопротивление ротора использует переменное сопротивление в соединении звездой, которое затем соединяется с цепью ротора через токосъемные кольца, подавая полное напряжение на обмотки статора. После запуска реостат устанавливается в положение «выключено», что обеспечивает максимальное сопротивление последовательно с каждой из фаз цепи ротора. Это снижает пусковой ток и увеличивает пусковой момент из-за сопротивления внешнего ротора.