Принцип действия магнитного пускателя. Магнитный пускатель: принцип работы, устройство и применение

Что такое магнитный пускатель. Как устроен и работает магнитный пускатель. Для чего используется магнитный пускатель. Какие бывают виды магнитных пускателей. Как правильно подключить магнитный пускатель.

Что такое магнитный пускатель и для чего он нужен

Магнитный пускатель — это электромагнитный аппарат, предназначенный для дистанционного управления электродвигателями и другими электрическими устройствами. Основные функции магнитного пускателя:

• Включение и отключение электродвигателей
• Реверс (изменение направления вращения) электродвигателей
• Защита электродвигателей от перегрузок и коротких замыканий
• Автоматическое отключение нагрузки при исчезновении напряжения в сети

Магнитные пускатели пришли на смену ручным рубильникам и позволили автоматизировать управление электроприводами в промышленности. Они обеспечивают удобное дистанционное управление и надежную защиту электродвигателей.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Основные элементы конструкции магнитного пускателя:

• Электромагнитная система (сердечник и якорь)
• Катушка электромагнита
• Главные силовые контакты
• Вспомогательные контакты
• Дугогасительная камера
• Возвратная пружина

Принцип работы магнитного пускателя основан на взаимодействии электромагнитного поля катушки и подвижного якоря:

1. При подаче напряжения на катушку создается электромагнитное поле
2. Якорь притягивается к сердечнику, преодолевая усилие возвратной пружины
3. Подвижные силовые контакты замыкаются с неподвижными
4. Происходит включение нагрузки (электродвигателя)
5. При снятии напряжения с катушки поле исчезает
6. Пружина возвращает якорь в исходное положение
7. Контакты размыкаются и нагрузка отключается

Виды и классификация магнитных пускателей

Магнитные пускатели классифицируются по нескольким признакам:

По числу главных полюсов:

• Двухполюсные — для однофазных цепей
• Трехполюсные — для трехфазных цепей (наиболее распространены)
• Четырехполюсные — для цепей с нулевым проводом

По наличию теплового реле:

• Нереверсивные — без теплового реле
• Реверсивные — с тепловым реле для защиты от перегрузок

По степени защиты:

• Открытого исполнения — IP00
• Защищенного исполнения — IP20, IP40
• Пылевлагозащищенного исполнения — IP54, IP55

По номинальному току:

• Малогабаритные — до 40 А
• Средней мощности — до 160 А
• Мощные — свыше 160 А

Как правильно подключить магнитный пускатель

Правильное подключение магнитного пускателя важно для его корректной и безопасной работы. Основные этапы подключения:

1. Установить пускатель на монтажную панель вертикально
2. Подключить силовые проводники к главным контактам (L1, L2, L3)
3. Присоединить нагрузку (двигатель) к выходным клеммам
4. Подключить катушку пускателя к цепи управления (A1, A2)
5. Присоединить вспомогательные контакты при необходимости
6. Подключить тепловое реле, если оно предусмотрено
7. Заземлить корпус пускателя

Важно соблюдать правила электробезопасности и использовать провода соответствующего сечения. Перед подачей напряжения необходимо тщательно проверить правильность всех соединений.

Основные неисправности магнитных пускателей

Несмотря на простоту конструкции, магнитные пускатели могут выходить из строя. Наиболее распространенные неисправности:

• Подгорание и износ главных контактов
• Неисправность катушки (обрыв или межвитковое замыкание)
• Залипание или заедание якоря
• Ослабление пружины возврата
• Повреждение дугогасительной камеры
• Выход из строя теплового реле

Какие признаки могут указывать на неисправность магнитного пускателя? Основные симптомы включают:

• Отсутствие срабатывания при подаче напряжения на катушку
• Сильный нагрев корпуса во время работы
• Гудение и вибрация при включении
• Подгорание и оплавление контактов
• Ложные срабатывания теплового реле

При обнаружении любых отклонений в работе пускателя необходимо провести его диагностику и ремонт или замену.

Преимущества и недостатки магнитных пускателей

Магнитные пускатели имеют ряд достоинств, но не лишены и некоторых недостатков. Рассмотрим основные плюсы и минусы:

Преимущества:

• Простота конструкции и надежность
• Возможность дистанционного управления
• Высокая коммутационная способность
• Защита электродвигателей от перегрузок
• Небольшие габариты и вес
• Невысокая стоимость

Недостатки:

• Ограниченный ресурс главных контактов
• Чувствительность к колебаниям напряжения
• Возможность залипания контактов при коротких замыканиях
• Шум при срабатывании
• Нагрев катушки при длительной работе

Несмотря на некоторые недостатки, магнитные пускатели остаются одним из самых распространенных устройств управления электродвигателями благодаря своей простоте и надежности.

Область применения магнитных пускателей

Магнитные пускатели широко используются в различных отраслях промышленности и быту. Основные сферы применения:

• Управление асинхронными электродвигателями
• Системы вентиляции и кондиционирования
• Насосные и компрессорные станции
• Конвейерные линии
• Станки и производственное оборудование
• Лифты и подъемные механизмы
• Системы освещения
• Электронагревательные установки

В каких случаях целесообразно использовать магнитный пускатель? Основные критерии выбора:

• Необходимость частых включений/отключений нагрузки
• Требуется дистанционное управление
• Нужна защита электродвигателя от перегрузок
• Коммутируемые токи превышают 10 А
• Условия эксплуатации не требуют применения полупроводниковых устройств

При соблюдении этих условий магнитный пускатель становится оптимальным выбором для управления электроприводом.

Магнитный пускатель: принцип работы

Развитие процессов коммутации и электротехники позволили разработчикам создать устройство, которое позволило дистанционно управлять различными видами промышленного оборудования, оснащенными трехфазными электродвигателями. Оно получило название “магнитный пускатель” и пришло на смену ручным рубильникам. Конструкция и принцип работы контактора достаточно просты: он оснащен подвижными и неподвижными контактами, которые при замыкании запускают мотор, а при размыкании — останавливают его.

Для чего нужен магнитный пускатель

Магнитный контактор, прежде всего, предназначен для управления электродвигателем в автоматическом режиме. Основные операции, которые выполняет прибор — запуск, остановка и реверс двигателя. С помощью устройства также можно изменять направление движения ротора, уменьшать пусковой ток мотора и пр. Для этого, агрегат комплектуется дополнительным оснащением: вспомогательной контактной группой, предохранителями, реле. Еще одна задача контактора с тепловым реле — защита двигателя от высоких нагрузок.

Виды магнитных пускателей

Тип расположения магнитных пускателей обуславливают их классификацию:

• Устройства открытого типа — монтируются в шкафах, специальных панелях и прочих, защищенных от пыли и влаги, местах;
• В защищенном исполнении — устанавливаются в помещениях с низким содержанием пыли, без доступа влаги;
• Влагонепроницаемые модели — могут располагаться снаружи зданий под навесом от осадков и солнца. 

Правильный выбор и соблюдение условий эксплуатации прибора позволяет ему долго и бесперебойно работать, обеспечивая надежную защиту электродвигателя. 

Конструкция и принцип действия магнитного пускателя

Конструктивно пускатель делится на верхнюю и нижнюю половины. В верхней части устройства расположены подвижные контакты и камера гашения дуги. Здесь же размещена двигающаяся часть магнита, которая воздействует на силовые контакты.  

Нижняя часть прибора оснащена катушкой и возвратной пружиной. Она приводит верхнюю половину в исходное положение после того, как питание на обмотке отключается. Таким образом силовые контакты разъединяются. 

Две половины электромагнита имеют Ш-образные пластины, изготовленные из электромагнитной стали. Обмотка катушки выполнена из медного провода с расчетным количеством витков, которые соответствуют напряжению в диапазоне от 24 до 380 Вольт. Когда на устройство поступает напряжение, в обмотке возникает электромагнитное поле. Под его действием две половины конструкции пытаются соединиться и образуют замкнутый контур. После того, как напряжение отключается, возвратная пружина возвращает верхнюю половину в начальное положение.  

Принцип работы магнитного пускателя

Чтобы понять как работает магнитный пускатель, достаточно знать принцип электромагнита. При включении пускателя в катушке проходит электрический ток. Он вызывает намагничивание сердечника, который притягивает к себе движущийся якорь. В это время происходит замыкание главных контактов. После обесточивания катушки, якорь с помощью возвратной пружины возвращается обратно, а главные контакты размыкаются. Правильное функционирование устройства зависит от рабочего включенного положения якоря. В этом положении контакты должны быть качественно соединены.Если пружины ослаблены, контакты подгорают, нагреваются и концы проводов отгорают.

Монтаж и подключение магнитного контактора

Контактор, принцип работы которого основан на замыкании и размыкании контактов, требует правильной установки. Монтаж с нарушениями приводит к некорректной эксплуатации и ложным срабатываниям устройства. Поэтому, пускатель нужно устанавливать вертикально на ровной, неподвижной поверхности. Если прибор оснащен тепловым реле, то температура с внешней средой должна быть одинаковой. Чтобы корпус устройства не нагревался, не рекомендуется размещать пускатель возле оборудования, которое нагревается во время работы. 

При подключении контактора к электросети, провод идущий на контакт прибора загибают в кольцо. Такое положение не дает пружинным шайбам в зажиме перекашиваться. Подключая два провода с одинаковым сечением, их располагают  с двух противоположных сторон винта. Кабеля обязательно подвергаются лужению, их концы обрабатывается надфилем и смазываются специальным пастообразным составом. Подвижные элементы и контакты магнитного пускателя смазывать категорически запрещается.

Перед запуском контактора, его осматривают снаружи и проверяют на исправность конструктивных частей.

Магнитный пускатель: принцип действия

Магнитный пускатель представляет собой электрический прибор, обеспечивающий дистанционное включение нагрузки, а также исключающий самопроизвольное включение оборудования после временного отсутствия в сети электрической энергии.

Составные части прибора

Прибор включает в себя электромагнитную систему, в состав которой входит неподвижная часть сердечника и обмотка катушки. Материалом сердечника служат пластины электротехнической стали, изолированные между собой. Якорь является подвижной частью сердечника и соединяется с траверсой из пластмассы, где расположены специальные мостики, имеющие подвижные контакты.

Плавное замыкание контактов с необходимым усилием их нажатия обеспечивают контактные пружины. К контактным пластинам припаиваются неподвижные контакты. Пластины снабжены винтовыми клеммами, к которым присоединяются провода внешней цепи. На боковых сторонах прибора расположены дополнительные контакты, выполняющие функцию блокировки.

В производстве очень часто используется магнитный пускатель, принцип действия которого состоит из нескольких электротехнических операций.

Принцип работы магнитного пускателя

Когда пускатель включается, по его катушке начинает проходить электрический ток, после чего происходит намагничивание сердечника, который притягивает к себе якорь, вызывающий замыкание главных контактов. После того, как пускатель отключен, осуществляется обесточивание катушки и возвратная пружина возвращает якорь в исходное положение, когда главные контакты становятся разомкнутыми.

В случае перебоев с электрической энергией, происходит размыкание всех контактов прибора, в том числе и вспомогательных. Когда напряжение вновь появляется в сети, пускатель не может включиться самостоятельно, а только после нажатия кнопки «Пуск». Те же самые процессы происходят при снижении напряжения в сети на 60% ниже, чем номинальное.

Таким образом, магнитный пускатель, принцип действия которого основан на замыкании и размыкании контактов, включает в свой состав несколько основных элементов. Это кнопочный пост, контактор и тепловое реле, объединяющие все узлы, которые были рассмотрены выше. В контакторе магнитного пускателя располагаются три основные системы контактов, позволяющие включать прибор в трехфазную сеть. Здесь же установлен блок контактов, насчитывающий от 1 до 5 единиц.

Для изменения направления вращения ротора в асинхронном двигателе используется реверсивный магнитный пускатель. Процесс изменения производится с помощью двух контакторов, включающихся по очереди. При одновременном включении контакторов может произойти короткое замыкание. Во избежание подобных ситуаций, в электромагнитном пускателе устанавливается специальная блокировка.

Магнитный контактор: определение, принцип работы, конструкция

Что такое магнитный контактор?

Магнитный контактор представляет собой электромеханический переключатель, используемый в приложениях, требующих процесса «замыкания и размыкания» электрической цепи, таких как стартеры, нагреватели и осветительные приборы. Основная функция магнитного контактора заключается в передаче энергии из одной точки в другую путем переключения контактов.

Магнитный контактор работает по принципу замыкания главных контактов в результате включения катушки и размыкания главных контактов в результате обесточивания катушки.

Цепь управления состоит из электромагнетизма, работающего с пружинной системой. Магнетизм активируется током, протекающим через катушку, и два магнетизма сближаются. Это движение выключает два магнетизма. Поэтому контакты замыкаются, и пружины подают питание на контакты. При отключении управляющего тока контакты размыкаются.

Этот основной принцип используется уже более 100 лет, и до сих пор не разработано ни одной новой альтернативы. Вы также можете посмотреть видео ниже, чтобы лучше понять вопрос о том, как работает магнитный контактор.

Как правило, магнитные контакторы используются для пуска и останова двигателя. Наиболее часто используемым типом является 3-полюсный контактор, подходящий для использования в 3-фазных системах. Помимо применения в двигателях, существуют также области применения, такие как нагреватели, освещение, коммутация постоянного тока и передача.

Перед подключением продукта проверьте, подходят ли значения на этикетке для системы, к которой вы будете подключаться.

Затем найдите клеммы A1 и A2. Эти клеммы являются клеммами катушки. Когда катушка находится под напряжением, главные силовые контакты контактора будут замкнуты. Подключите фазу (+) к A1 и нейтраль (-) к A2.

Затем выполните подключение основных силовых контактов к L1, L2, L3. Кроме того, имеются вспомогательные контактные входы, обозначенные как NO и NC. Вспомогательные контакты используются для передачи информации о положении контактора, т. е. информации об открытии-закрытии, на удаленные устройства.

Затягивая винты изделия, попытайтесь затянуть его в соответствии со значениями крутящего момента, указанными на изделии. Если вы приложите слишком большое усилие, винты могут быть изношены, что может привести к возникновению электрической дуги при подаче напряжения.

Ниже представлена ​​«Схема подключения магнитного контактора».

Конструкция магнитного контактора несложная. Ниже приведены части устройства.

• Клеммная планка.
• Подвижные и фиксированные контакты.
• Катушка.
• Арматура.
• Ядро.
• Клеммы катушки.
• Дугогасительные камеры.
• Затеняющая катушка.

Проблемы

Магнитные контакторы не выйдут из строя, если они правильно выбраны и используются в номинальных условиях. Наиболее распространенными неисправностями являются износ контактов и подгорание катушки.

Если через силовые контакты пропустить чрезмерный ток, они нагреются и прилипнут друг к другу. Магнитный контактор не является защитным устройством, таким как автоматический выключатель. Автоматические выключатели срабатывают, когда через них проходит сверхток. Однако, если через магнитные контакторы протекает сверхток, главные контакты заедают.

Аналогичным образом, если напряжение, подаваемое на клемму катушки, выходит за пределы номинального, катушка сгорает. Поэтому на силовые контакты и катушку необходимо подавать номинальные значения напряжения и тока.

Защитные устройства, такие как реле перегрузки и предохранители, должны использоваться вместе с контактором для лучшей защиты системы.

Выбор магнитного контактора основывается на следующих технических параметрах:

• Тип нагрузки. (двигатель, отопление, освещение, ОВиКВ)
• Номинальный ток/мощность нагрузки.
• Рабочее напряжение.
• Управляющее напряжение.
• Количество полюсов.
• Наличие внутреннего вспомогательного контакта.
• Размеры.

Что происходит с контактором при коротком замыкании?

Если в цепи есть защитное устройство, контактор защищен, потому что защитное устройство сработает. В противном случае произойдет отказ контактора, например, заедание контакта или перегорание катушки.

Что означают цифры на контакторе? А что такое 13, 14 и 21,22 на контакторе?

13 и 14 для клемм нормально разомкнутых вспомогательных контактов. 21 и 22 для выводов нормально замкнутых вспомогательных контактов.

Что такое A1 и A2 на контакторе?

A1 и A2 — выводы катушки контактора. A1 положительный, A2 отрицательный.

Что вызывает отказ или заедание контактора?

• Максимальный ток, протекающий через контакты.
• На катушку подается низкое или высокое напряжение.
• Пыль, коррозия или вибрация в окружающей среде.
• Неправильный выбор продукта.
• Электродинамические силы при коротком замыкании.
• Возраст.
• Переходные процессы и колебания напряжения.
• Температура окружающей среды.

Почему контактор используется в двигателе?

Контактор двигателя позволяет дистанционно включать и выключать двигатели. Вы можете запускать и останавливать электродвигатель с помощью контактора.

Что означает Fla на контакторе?

Ток полной нагрузки, или F.L.A., представляет собой величину тока, который двигатель рассчитан на потребление при номинальной мощности. Если вы видите FLA на контакторе, это указывает на силу тока двигателя, к которому можно подключить контактор.

Как узнать, что контактор неисправен?

Жужжание и дребезжание в контакте, а также перегрев корпуса – признаки неисправности контактора.

Можно ли заменить 30-амперный контактор на 40-амперный? Или выше?

Контакторы могут быть заменены более высокими версиями. Но это будет более дорогой вариант.

Магнитный контактор. Принцип, типы, преимущества

Магнитный контактор представляет собой переключатель, управляемый или управляемый дистанционно с помощью электромагнита. Магнитный контактор работает по принципу электромагнетизма.

Это электромеханическое устройство, задачей которого является установление или прерывание протекания тока либо в силовой цепи, либо в цепи управления.

Это устройство, способное отключать электрический ток приемника или установки. Когда катушка магнитного контактора получает питание от пульта. Имеет два рабочих положения. Одна позиция находится в состоянии покоя, когда она не получает никакого действия от схемы управления и другая позиция нестабилен, когда происходит это действие.

Принцип работы магнитного контактора

Контактор, приводимый в действие магнитной энергией, состоит из магнитного сердечника (сердечник и якорь), а также катушки, которая создает магнитное поле, достаточно сильное, чтобы преодолеть усилия пружин, удерживающих две части. ядра врозь. Одна из этих частей, обычно якорь, неразъемно прикреплена к устройству и отвечает за приведение в действие электрических контактов.

Электромагнит

Магнитная цепь состоит из (неподвижного) сердечника, якоря (подвижного) и теневого контура, который требуется для электромагнитов, питаемых переменным током. Магнитная цепь имеет небольшой воздушный зазор в «закрытом» положении, чтобы любой оставшийся поток не удерживал движущийся якорь.

Сердечник

Сердечник изготовлен из листов кремнистой стали, плотно соединенных для снижения потерь энергии, вызванных циркуляцией паразитов тока. Его функция заключается в размещении катушки и концентрации создаваемого ею магнитного потока и притяжении брони.

Якорь — подвижный элемент электромагнита. Он очень похож на ядро, но в отличие от него не имеет поворотов тени. Его основная функция заключается в замыкании магнитной цепи и подтягивании к подвижным контактам.

Катушка

Сила притяжения электромагнита является функцией проходящего магнитного потока. Для создания этого потока имеется катушка возбуждения, расположенная в одной из колонн сердечника электромагнита. Катушки могут быть намотаны на катушку из изоляционной смолы.

Эмалированная медная проволока круглого сечения обычно используется для изготовления катушек, и способы ее изготовления хорошо известны.

Характеристики катушки указаны на видном месте на катушке: Напряжение, класс тока и частота в случае переменного тока.

Типы контактов

Это токопроводящие элементы, целью которых является установление или прерывание протекания тока, как только на катушку подается напряжение.

Есть два типа контактов.

1. Главные контакты
2. Вспомогательные контакты

1. Главные контакты

Контакты, воздействующие непосредственно на управляемую нагрузку, называются главными контактами или полюсами.

Главные контакты подключаются к управляемой цепи. Обеспечивая установление и прекращение магистральных токов и в зависимости от количества путей прохождения токов, он может быть двухполюсным, трехполюсным, четырехполюсным и т. д., при этом маневры осуществляются одновременно на всех путях.

2. Вспомогательные контакты

Вспомогательные контакты двух типов.

• Нормально разомкнутый (НО)
• Нормально замкнутый (НЗ)

Эти два типа контактов являются частью вспомогательной цепи контактора. Обеспечивает автономное питание, управление, блокировку контактов и сигнализацию в средствах автоматизации.

Когда катушка контактора возбуждается протекающим током, вызывая движение ее сердечника и перетаскивание основных и вспомогательных контактов, устанавливается цепь между сетью и приемником.

Преимущества магнитного контактора

Контакторы имеют следующие преимущества.

• Возможность полного управления машиной с различных пунктов управления или постов.
• Цепи, подверженные воздействию токов, могут управляться при очень высоких значениях.
• Безопасность для технического персонала.
• При условии, что маневры осуществляются из мест, удаленных от двигателя или других видов нагрузки.
• Токи и напряжения, которыми управляют устройства управления, малы или могут быть малы.
• Управление и автоматизация оборудования и машин с технологическим комплексом.

Типы магнитных контакторов

Существует два типа магнитных контакторов.

• Контактор переменного тока
• Контактор постоянного тока

Категории контакторов переменного тока

Магнитный контактор AC-1

Эта категория применяется ко всем нагрузкам переменного тока, где коэффициент мощности не ниже 0. В основном это неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки. Прерваться легко.

Магнитный контактор AC-2

Эта категория относится к асинхронным двигателям с фазным ротором.

Магнитный контактор AC-3

Эта категория применяется к асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором, где отключение происходит, когда двигатель работает на полной скорости. Ток отключения номинальный.

Магнитный контактор AC-4

Применяется для пуска и останова асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Белка-остановка во время пуска, толчкового режима и реверса задним ходом.

Категории для контакторов постоянного тока

Магнитный контактор DC-1

Это относится ко всем нагрузкам постоянного тока, в основном неиндуктивным или слабоиндуктивным нагрузкам.

Магнитный контактор DC-2

Эта категория относится к двигателям шунтирования постоянного тока, когда отключение происходит, когда двигатель работает на полной скорости.