Устройство и принцип действия магнитного пускателя: полное руководство

Во время зарождения электротехники включение 3-фазных электродвигателей производилось с помощью обычных рубильников вручную. Рубильники не создавали безопасных условий, требовалось пульт управления соединять силовыми линиями. В течение дальнейшего прогресса развития процессов коммутации ученые изобрели такие устройства, как магнитные пускатели, которые не имели тех недостатков рубильника. Это коммутационное устройство обеспечивает подключение потребителя нагрузки дистанционно, дает возможность управления эксплуатацией оборудования.

Конструкция пускателя простая, так же, как и его принцип работы. Пускатель состоит из контактов двух видов: неподвижных и подвижных. При замыкании этих контактов электродвигатель запускается, а при разъединении контактов происходит остановка и выключение питания.

Разновидности

Магнитные пускатели предназначены в основном для управления работой 3-фазных электромоторов на дистанционном уровне. Основные операции, проводимые с помощью магнитных пускателей – это запуск, отключение или реверс.

Вспомогательной функцией пускателя вместе с тепловым реле является защита электродвигателя от излишних нагрузок. Имеются схемы пускателей с ограничителями напряжения на основе полупроводниковых элементов. По схемам подключения нагрузки бывают реверсивными и нереверсивными.

По типу расположения магнитные пускатели классифицируются:

• Открытого типа. Располагают в защищенных шкафах, панелях, и других местах, не доступных для влаги, пыли и других вредных факторов.
• Защищенного исполнения. Монтируются в помещениях с пониженным содержанием пыли в воздухе, исключающих доступ воды к устройству.
• Влагонепроницаемого исполнения. Монтируются внутри зданий, снаружи под оборудованными навесами от воды и солнца.

Вспомогательная классификация:

• Блок с кнопками на корпусе пускателя. Пускатели без реверса имеют две кнопки: Пуск и Стоп, устройства с реверсом оснащены тремя кнопками, две из них те же, что и в прошлом виде, добавлена кнопка Пуска назад. Некоторые исполнения устройств предусматривают лампу, сигнализирующую включение.
• Устройства со вспомогательными контактами сигналов и блокировок. Применяются в различных сочетаниях, как замыкающие или разъединяющие. Контакты бывают встроенными, либо выполнены на отдельной подставке. Иногда вспомогательные контакты применяются в общем составе схемы пускателя. В устройствах с реверсом с помощью дополнительных контактов выполняется электрическая блокировка.
• Значение напряжения и тока силовой обмотки.
• Тепловое реле. Его свойство – это ток номинала, при котором реле не срабатывает на средних настройках. Это значение тока может регулироваться в некоторых пределах от номинального значения тока.

Некоторые магнитные пускатели комплектуются ограничителями напряжения и другими блокировками.

Конструктивные особенности

Все устройство пускателя делится на две половины: верхнюю и нижнюю. В верхней половине расположены двигающиеся контакты вместе с камерой гашения дуги. Там же расположена и подвижная часть магнита. Она действует на силовые контакты.

Катушка находится в нижней части вместе с возвратной пружиной. Свойством пружины возврата является возвращение верхней половины в исходное состояние после отключения питания на обмотке. Так осуществляется разъединение силовых контактов.

В устройство двух половин электромагнита включены пластины Ш-образной формы. Они изготовлены из электромагнитной стали. Для катушки используется медный провод с расчетным количеством витков, которые рассчитаны на эксплуатацию с напряжением питания определенных значений, начиная от 24 вольт и до 380 вольт. При поступлении напряжения в обмотке образуется магнитное поле. Две половины пытаются соединиться, образуется замкнутый контур. При отключении напряжения магнитное поле также исчезает, верхняя половина отходит на свое первоначальное место под действием пружины.

Принцип действия

Название устройства говорит о его способе работы. Он действует по принципу электромагнита, во время прохождения тока по катушке. После притягивания контактов электродвигатель запускается.

1 — Подвижные контакты
2 — Подвижный якорь
3 — Пружины
4 — Катушка
5 — Стационарный сердечник
6 — Подвижный сердечник
7 — Стационарные контакты

Общее устройство состоит из основной части и якоря, который двигается по направляющим. Проще сказать, что все магнитные пускатели выполнены в виде большой кнопки с клеммами силовых контактов, и неподвижных контактов.

Двигающаяся часть имеет мостик с контактами, который обеспечивает разрыв цепи в двух местах, для выключения напряжения. Также мостик служит для качественного соединения проводов во время подключения схемы в действие. Система проверяется вручную. Надавливают на якорь и чувствуют усилие пружин, которое при работе преодолевается электромагнитом. При отпускании якоря контакты возвращаются назад.

В работе подобное управление не требуется, оно нужно для контроля. Реально применяется дистанционная форма подключения электромагнитным полем, которое возникает в обмотке от электрического тока. Шихтованный магнитопровод обеспечивает хорошую проводимость тока.

Когда в цепи отсутствует электрический ток, то вокруг обмотки магнитное поле исчезает, что приводит к отходу якоря в первоначальное положение. При подаче напряжения происходит обратный процесс. Рабочее включенное положение якоря влияет на функционирование устройства. В таком положении должно быть качественное соединение контактов. При малейшем ослаблении пружин контакты начинают подгорать, нагреваться, происходит отгорание концов проводов.

Установка и подключение

Для возможности качественной эксплуатации пускателей, их установку проводят на ровной неподвижной поверхности, вертикально. Устройства с тепловым реле нужно ставить так, чтобы не было разницы температуры с внешней средой.

Монтаж с нарушением приводит к ложным срабатываниям. Поэтому нельзя устанавливать магнитные пускатели в местах с вибрацией, ударами. Устройства с током номинала более 150 ампер при запуске сильно вибрируют и сотрясаются.

Корпус теплового реле может нагреться от других устройств. Это отрицательно действует на правильность работы пускателя. Поэтому не рекомендуется размещать пускатели рядом с горячим оборудованием.

При соединении провода с контактом пускателя, его конец загибают в виде кольца. Это не дает возникнуть перекосу пружинных шайб в зажиме. При подключении двух проводов с одним сечением, их располагают по двум противоположным сторонам от винта.

Перед монтажом концы проводов лудят. В многожильных проводах перед тем, как проводить лужение, концы скручивают. Концы алюминиевых проводов чистят надфилем, покрываются специальной пастой. Подвижные контакты и части пускателя смазывать запрещается. Перед запуском магнитные пускатели осматривают снаружи и контролируют исправность частей. От руки двигающиеся части должны легко перемещаться. Схема соединения сверяется.

Техническое обслуживание

Для качественного ухода за пускателем нужно знать возможные признаки поломок устройства. Обычно это высокая температура корпуса, сильное гудение.

Высокая температура устройства чаще всего связана с замыканием обмотки между витками. При осмотре катушки не должно быть трещин, нагара, повреждений, оплавления. В таких случаях необходима замена катушки. Чрезмерный нагрев происходит из-за увеличения напряжения питания выше номинала, при перегрузке, плохое качество контактов, их сильном износе. Сильное гудение пускателя может возникнуть по нескольким причинам. Чаще всего нужно проверить плотность прилегания якоря. Неплотность может возникнуть из-за загрязнения поверхности. Еще одной причиной может стать недостаточное напряжение сети, снижение его более 15 процентов, а также заедание подвижных элементов.

Для предотвращения таких поломок нужен постоянный уход. В общем, магнитные пускатели не нуждаются в дорогостоящих работах. Нельзя допускать внутрь грязи, влаги и пыли. Необходимо регулярно контролировать плотность прилегания и качество контактов. Составляют перечень работ по техническому уходу и ремонту электромонтерами-ремонтниками.

Программа обслуживания

• Внешний осмотр на повреждения, сколы корпуса, удаление грязи. Сколы и повреждения появляются от длительной вибрации, неправильного монтажа, дефектами. Если корпус поврежден настолько, что это препятствует его закреплению на поверхности, то корпус подлежит замене. Особое внимание уделяется контролю наличия всех пружинок и контактов.
• Ревизия механических деталей. Контролю подвергается пружина для разрыва контактов. Она не должна быть мягкой и слишком сжатой. При проверке хода якоря не допускаются заклинивания. Контроль хода проводится от руки.
• Чистка контактов – это мероприятие не должно проводиться, если магнитный пускатель исправен. Слой с хорошей проводимостью на контактах очень малой толщины. При каждой чистке надфилем контакты скоро сточатся. Чистка допускается лишь при возникновении нагара. При замыкании контактов должно быть плотное прилегание, без наклонов, смещений. Иначе нужна регулировка.
• Если в корпусе пускателя есть детали из металла, то нужно проверить отсутствие соединения их с силовыми контактами. Необходимо также прозвонить все силовые контакты между собой на отсутствие замыканий. Для этого пользуются тестером. Сопротивление изоляции не должно быть менее 0,5 Мом.

Похожие темы:

Магнитный стартер — Википедия переиздано // WIKI 2

с реле перегрузки

Магнитный пускатель — это электромагнитный выключатель, который обеспечивает безопасный способ запуска электродвигателя с большой нагрузкой. Магнитные пускатели также обеспечивают защиту от пониженного напряжения и перегрузки, а также автоматическое отключение в случае сбоя питания.

Реализация

Магнитный пускатель имеет контактор и реле перегрузки, которые разомкнут управляющее напряжение на катушку стартера, если обнаружит перегрузку двигателя. ^{[1] [2]} Реле перегрузки могут полагаться на тепло, выделяемое током двигателя, для работы биметаллического контакта или для освобождения контакта, удерживаемого закрытым сплавом с низкой температурой плавления. ^{[необходимо указать ]} Реле перегрузки открывает набор контактов, которые соединены последовательно с источником питания для контактора, питающего двигатель. Характеристики нагревателей можно согласовать с двигателем, чтобы двигатель был защищен от перегрузки. В последнее время управляемые микропроцессором цифровые защитные реле двигателя предлагают более всестороннюю защиту двигателей.

Из-за наличия электромагнита в контакторе, если питание машины прекратится, контактор автоматически отключится. В отличие от машин с обычным защелкивающимся переключателем (таким как обычный выключатель освещения), при возобновлении питания машина не будет работать, пока ее снова не включат. В результате магнитные пускатели часто используют кратковременные переключатели для функций «выключено» и «включено», так как этот тип переключателя возвращается в определенное нормальное положение при отпускании. Фиксаторы не имеют этой функции и поэтому обычно не используются с магнитным пускателем.

Контакторы управления двигателем могут быть оснащены защитой от короткого замыкания (плавкими предохранителями или автоматическими выключателями), средствами отключения, реле перегрузки и корпусом для создания комбинированного пускателя. Несколько комбинаций пускателей и других распределительных устройств и устройств управления могут быть сгруппированы в общий корпус, называемый центром управления двигателем.

Операция

Как правило, пускатели управляются двумя нажимными переключателями: выключателем «пуск», который обычно выключен (т.е. нажатием, чтобы сделать), и выключателем «стоп», который обычно включен (т.е.е. нажать на разрыв).

Когда двигатель не работает, хотя напряжение в сети имеется, пускатель или двигатель не потребляют ток.

Когда нажата кнопка «пуск», двигатель не получает питания напрямую, а электромагнит в контакторе находится под напряжением. Затем включается магнитный переключатель в контакторе, одновременно переключая ток на двигатель и обеспечивая самоподдерживающийся ток для поддержания его собственного состояния. Таким образом, когда кнопка запуска отпущена, магнитный переключатель остается включенным, а двигатель продолжает работать.

Нажатие кнопки «Стоп» размыкает цепь к контактору, что приводит к обесточиванию электромагнита, что приводит к отключению тока от двигателя.

Приложений

Магнитные пускатели обычно встречаются на оборудовании, потребляющем несколько лошадиных сил или выше. Примерами могут служить деревообрабатывающие станки, такие как корпусные пилы или профилировщики. Машины с меньшими нагрузками, такие как сверлильный станок или большинство ручных инструментов, обычно используют вместо этого только переключатель. Магнитные пускатели являются стандартными компонентами для многих машин, и послепродажные пускатели также доступны для использования в качестве замены или для модернизации старых машин.

Федеральная OSHA признает стандарт NFPA 79 2007 Edition 7.5.3, в котором говорится: «При восстановлении напряжения или при включении входного питания автоматический или непреднамеренный перезапуск машины должен быть предотвращен, когда такой перезапуск вызывает опасное состояние. ^{[3 ]}

Отзывы