Что представляет собой магнитный пускатель. Как устроен и работает магнитный пускатель. Для чего применяются магнитные пускатели в электротехнике. Какие бывают виды магнитных пускателей. Как правильно подключить магнитный пускатель.
Назначение и область применения магнитных пускателей
Магнитный пускатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного управления электродвигателями и другими мощными электроприемниками. Основные функции магнитного пускателя:
- Включение и отключение силовых цепей электродвигателей
- Реверсирование электродвигателей
- Защита электродвигателей от перегрузок
- Дистанционное и автоматическое управление электроприводами
Магнитные пускатели широко применяются в системах управления электроприводами станков, конвейеров, насосов, вентиляторов, компрессоров и другого промышленного оборудования. В быту пускатели используются для управления мощными электроприборами, системами освещения и кондиционирования.
Устройство и конструкция магнитного пускателя
Основные элементы конструкции магнитного пускателя:
- Электромагнитная система с катушкой и сердечником
- Подвижная система с якорем и контактным мостиком
- Неподвижные главные и вспомогательные контакты
- Дугогасительная камера
- Возвратная пружина
- Корпус с клеммами для подключения
Электромагнитная система создает тяговое усилие для замыкания главных контактов. Подвижная система обеспечивает перемещение контактного мостика. Главные контакты коммутируют силовую цепь, а вспомогательные используются в схемах управления. Дугогасительная камера служит для гашения электрической дуги при размыкании контактов.
Принцип действия магнитного пускателя
Принцип работы магнитного пускателя основан на электромагнитном эффекте. При подаче напряжения на катушку возникает магнитное поле, которое притягивает якорь с подвижными контактами. Происходит замыкание главных и вспомогательных контактов пускателя. При снятии напряжения с катушки под действием возвратной пружины якорь возвращается в исходное положение, размыкая контакты.
Основные этапы работы магнитного пускателя:
- Подача напряжения на катушку управления
- Втягивание якоря электромагнитом
- Замыкание главных силовых контактов
- Замыкание вспомогательных контактов
- Отключение напряжения с катушки
- Возврат якоря пружиной в исходное положение
- Размыкание всех контактов пускателя
Виды и классификация магнитных пускателей
Магнитные пускатели классифицируются по следующим признакам:
- По числу полюсов: двухполюсные, трехполюсные, четырехполюсные
- По роду тока: переменного и постоянного тока
- По назначению: нереверсивные и реверсивные
- По наличию теплового реле: без теплового реле и с тепловым реле
- По степени защиты: открытые, защищенные, пылебрызгозащищенные
- По номинальному току: от 4 А до 400 А
Наиболее распространены трехполюсные нереверсивные магнитные пускатели переменного тока с тепловым реле.
Схема подключения магнитного пускателя
Типовая схема подключения магнитного пускателя включает:
- Силовую цепь для коммутации нагрузки
- Цепь управления для включения катушки
- Цепь самоподхвата для удержания во включенном состоянии
- Тепловое реле для защиты от перегрузок
Силовые контакты подключаются последовательно в цепь питания электродвигателя. Катушка управления подключается через кнопки «Пуск» и «Стоп». Контакт самоподхвата шунтирует кнопку «Пуск». Тепловое реле включается в силовую цепь последовательно.
Преимущества и недостатки магнитных пускателей
Основные преимущества магнитных пускателей:
- Дистанционное управление мощными электроприемниками
- Возможность автоматизации процессов управления
- Защита электродвигателей от перегрузок
- Высокая коммутационная способность
- Простота конструкции и надежность
К недостаткам можно отнести:
- Наличие подвижных механических частей
- Искрение и подгорание контактов
- Чувствительность к колебаниям напряжения
- Ограниченный ресурс механической части
Несмотря на недостатки, магнитные пускатели остаются одним из самых распространенных коммутационных аппаратов в системах управления электроприводами.
Правила выбора и эксплуатации магнитных пускателей
При выборе магнитного пускателя необходимо учитывать следующие параметры:
- Номинальный ток и мощность коммутируемой нагрузки
- Номинальное напряжение силовой цепи
- Род тока и напряжение цепи управления
- Категория применения (AC-3, AC-4 и т.д.)
- Наличие теплового реле и диапазон его настройки
- Степень защиты корпуса
- Климатическое исполнение
При эксплуатации магнитных пускателей следует соблюдать правила:
- Не превышать номинальные параметры пускателя
- Обеспечивать надежное крепление и заземление
- Регулярно проверять состояние контактов
- Своевременно заменять изношенные детали
- Не допускать попадания пыли и влаги внутрь корпуса
Правильный выбор и грамотная эксплуатация магнитных пускателей обеспечат надежную и безопасную работу систем управления электроприводами.
Назначение, устройство и работа магнитного пускателя
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.
Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.
Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.
Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы.
Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.
Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.
Принцип работы магнитного пускателя.
Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».
Устройство магнитного пускателя.
Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.
Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.
Блок контактов или приставка контактная.
Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.
Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.
Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты.
Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.
Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.
Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.
Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты.
Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.
Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.
Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.
Магнитный пускатель.
Магнитный пускатель состоит как бы из верхней и нижней части.
В верхней части находится подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная половинка электромагнита, которая механически связана с группой силовых контактов подвижной контактной системы.
Нижняя часть пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и второй половинки электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половинку в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым, разрывая силовые контакты пускателя.
Обе половинки электромагнита набраны из Ш-образных пластин, сделанных из электромагнитной стали. Это наглядно видно, если вытащить нижнюю половинку электромагнита.
Катушка пускателя намотана медным проводом, и содержит N-ое количество витков, рассчитанное на подключение определенного питающего напряжения равного 24, 36, 110, 220 или 380 Вольт.
Ну и как происходит сам процесс.
При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле и обе половинки стремятся соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает, и верхняя часть возвращается возвратной пружиной в исходное положение.
Теперь осталось разобраться с питанием и характеристиками.
На боковой стенке пускателя, так же, как и у блока контактов, нанесена информация об электрических параметрах пускателя и для удобства условно разделена на три сектора:
Сектор №1.
В первом секторе дана общая информация о пускателе и его область применения:
50Гц – номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;
Категория применения АС-3 – двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки.
Например: этот пускатель можно использовать для запуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, ленточных конвейерах, элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.д.
Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
Iе 9А – номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые контакты пускателя. В нашем примере этот ток составляет 9 Ампер.
Категория применения АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.
Ith 25A – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может проводить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40°С.
Сектор №2.
В этом секторе указана номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты пускателя, и которая характеризуется категорией применения АС3 и измеряется в кВт (киловатт). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 Вольт.
Сектор №3.
Здесь показана электрическая схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых (рабочих) и один вспомогательный. От катушки через все контакты проходит пунктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно.
Напряжение питания 220В подается на катушку через контакты, обозначенные как А1 и А2.
Современные магнитные пускатели выпускают с двумя однотипными контактами от одного вывода катушки. Их выводят с противоположных сторон, маркируют одинаковым буквенным и цифровым значением, и соединяют между собой проволочной перемычкой. В нашем случае это выводы с маркировкой А2. Все это сделано для удобства монтажа схемы. И если придется собирать схемы с участием магнитного пускателя, используйте оба эти контакта.
Теперь осталось рассмотреть контактную группу пускателя. Здесь все просто.
Силовыми контактами являются три пары: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 — к ним подключается нагрузка, которую Вы хотите запитывать через магнитный пускатель или контактор. Причем контакты 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими – к ним подводится напряжение питания, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 являются выходящими – к ним подключается нагрузка. Хотя разницы здесь нет — что куда, но это считается за правило, чтобы можно было разобраться в монтаже другому человеку, не производившему монтаж.
Последняя пара контактов 13НО–14НО является вспомогательной и эту пару используют для реализации в схеме самоподхвата пускателя. То есть, эта пара нужна, чтобы при включении в работу, например, двигателя, все время его работы не пришлось держать нажатой кнопку «Пуск». О самоподхвате мы поговорим в следующей части.
Ну и последнее, на что хотел обратить Ваше внимание, это на то, что современные пускатели, автоматические выключатели и УЗО теперь можно размещать в одном ящике и на одну дин рейку. Так что учитывайте это при выборе ящика.
Теперь я думаю Вам понятно назначение, устройство и работа магнитного пускателя, а во второй части мы рассмотрим схемы подключения магнитного пускателя.
А пока досвидания.
Удачи!
устройство, принцип действия и назначение
В последнее время магнитные пускатели все чаще используют в быту для дистанционного управления освещением, а также мощными потребителями электроэнергии: насосами, компрессорами либо даже системой кондиционирования. В следующих статьях мы обязательно расскажем Вам о том, как подсоединить данное устройство к сети, а сейчас рассмотрим такие вопросы, как устройство и принцип действия магнитного пускателя.
Составные части аппарата
Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:
Конструкция аппарата ПМЕ
- Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
- Контактные мостики.
- Контактные пластины.
- Пластмассовая траверса.
- Якорь.
- Обмотка.
- Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
- Дополнительные контакты.
Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение “10”).
ПАЕ-311
Мы рассказали, из чего состоит магнитный пускатель, однако вряд ли это дало Вам что-либо понять, особенно если Ваш уровень знаний «чайник в электрике». Чтобы все стало на свои места, далее мы рассмотрим принцип работы аппарата.
Схема работы
Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.
Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения.
Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель. Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже.
Наглядная работа аппарата
Подробное объяснение от специалиста
Область применения
Ну и последний из главных вопросов статьи – для чего нужен магнитный пускатель (на фото ниже предоставлен его внешний вид). Как мы уже сказали ранее, назначение этого аппарата – замыкание и размыкание цепи, которой характерные большие токи. Как правило, пускатели используют для дистанционного управления электродвигателями, работающими от напряжения 220 либо 380 Вольт. В домашних условиях применение данных аппаратов возможно для создания системы уличного освещения либо включения мощных потребителей электроэнергии.
Вот мы и рассмотрели устройство магнитного пускателя, его принцип действия и назначение. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной. Если вдруг у Вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях либо специальной категории – «Вопрос электрику»!
Также читают:
Магнитный пускатель принцип действия , устройство, определение
Автор Alexey На чтение 6 мин. Просмотров 735 Опубликовано Обновлено
Ручные рубильники, которые использовались для коммутации трёхфазных электродвигателей на заре электротехники, отличаются низкой электробезопасностью и требуют прокладки силовых линий непосредственно к пульту управления.
Поэтому был изобретён магнитный пускатель, лишённый вышеописанных недостатков, позволяющий осуществлять включение нагрузки дистанционно, дающий возможность воплощать автоматическое управление работой мощного оборудования.
Часто в литературе и в каталогах применяют название «электромагнитный пускатель», или его сокращённый аналог: «эл. пускатель».
Предназначение устройства
Функцией магнитного пускателя является дистанционный запуск, поддержание работы, остановка (иногда принудительная) и реверс электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Существует некая двузначность в трактовке разницы между контактором и пускателем – очень часто в среде электриков эти два понятия являются идентичными и взаимозаменяемыми ввиду того, что выполняют одну и ту же функцию – коммутацию силовых цепей.
контактная группа пускателяНе вдаваясь в технические подробности, стоит заметить, что контактор, коммутирующий постоянные или переменные токи с различным количеством фаз, является составной частью различного управляющего оборудования, тогда как магнитный пускатель – это законченное устройство, предназначенное для ручного и полуавтоматического управления трёхфазными электродвигателями.
Конструктивно магнитный пускатель состоит из контактора, кнопок управления, теплового реле, защитного пыле и влагозащищённого корпуса, систем индикации. Часто в комплектацию магнитного пускателя входит дополнительная контактная приставка.
Пускатели разделяются на различные величины по току
И пример обозначения ПМЛ каждой цифры :
Путаница в названиях
Несмотря на однозначное определение, данное в ГОСТ, на рынке и в каталогах можно встретить множество контакторов, обозначаемых производителями и менеджерами как магнитные пускатели.
контактор его же называют пускателемТакже в сети есть множество поисковых запросов типа «магнитные пускатели ПМЛ, ПМЕ, ПМА, ПМ12» и т. д., фактически являющиеся коммутационными аппаратами (контакторами), для работы которых требуется подключение как минимум кнопочного поста.
кнопки на пускательНапример, ПМЛ 1100 не выглядит законченным устройством, но его серия, первые две буквы которой часто расшифровывают как «пускатель магнитный» означает, что данное коммутационное устройство можно использовать при компоновке эл. пускателя.
Исходя из этого, заказывая подобные устройства в сети интернет, следует внимательно изучать технические характеристики приобретаемого изделия, для уверенности в том, что в его комплектацию входит кнопочный пост управления, тепловое реле и корпус, чтобы не пришлось их приобретать дополнительно, получив в посылке один лишь контактор, являющийся главной составляющей электромагнитного пускателя.
Принцип действия и внутреннее устройство контактора
Благодаря знаниям из школьного курса физики на интуитивном уровне можно понять, как работает эл. пускатель, исходя из его названия.
Благодаря небольшому току, и зачастую неопасному для человека напряжению, в катушке создается магнитное поле, притягивающее сердечник с подвижными контактами, замыкающими силовую цепь, тем самым запуская двигатель.Характерной отличительной чертой, отличающей контактор эл. пускателя от электромагнитного реле является то, что электрическая цепь разрывается одновременно в двух местах при помощи контактного мостика.
клеммы схематично магнитного пускателяВ реальности, изделия серий ПМЛ, ПМЕ состоят из двух блоков.
В нижней части, являющейся основанием, находится электромагнитная катушка с клеммами подключения, одетая на Ш-образный сердечник, и съёмная возвратная пружина.
Короткозамкнутые кольца на неподвижном сердечнике усиливают магнитный поток и предотвращают дребезг якоря. Силиконовая подкладка смягчает ударные воздействия на корпус пускателя.
В верхней части, именуемой также контактным блоком, имеются неподвижные контакты и подвижный магнитный якорь с жёстко прикреплёнными к нему подпружиненными контактными пластинами.
Принцип работы пускателя
Включение контактора осуществляется подачей с помощью кнопки «Пуск» напряжения на катушку, после чего происходит одновременное замыкание, как силовых контактных мостиков, так и дополнительного контакта, шунтирующего кнопку «Пуск» (подключаемого к ней параллельно).
Такое подключение с использованием дополнительного контакта, через который удерживающее напряжение подается на катушку, на сленге электриков называется «самоподхватом», позволяющим отпустить кнопку запуска.
Выключение контактора происходит при разрыве с помощью кнопки «Стоп» цепи управляющей катушки – магнитное поле исчезает и подвижный якорь возвращается в исходное состояние благодаря воздействию пружин.
Схема подключения и маркировка корпуса
подключение контактора на 22о вНиже, для наглядности приведена схема подключения контактора с катушкой, рассчитанной для работы от напряжения 220В.
Если применяется катушка, рассчитанная на напряжение 380В, то нулевой провод в таком магнитном пускателе не требуется – в этом случае вывод А1 подключается вместо ноля на входе питания к одной из двух фаз, незадействованных для подключения дополнительного контакта.
Наглядная схема подключения магнитного пускателяДанный дополнительный контактный мостик обозначают буквами «NO», что означает нормально открытый (разомкнутый) контакт. На корпусе контактора всегда указывается схема устройства и маркировка контактов.
Предназначение данных клемм становится понятным исходя из рисунка ниже:
Также на корпусе контактора указывают величину пускателя, рабочие напряжения, коммутируемые токи, иногда мощность подключаемой нагрузки. Кроме этого, должен указываться завод – изготовитель и соответствие нормативным документам, типа ГОСТ, ТУ.
Обозначения характеристик на контактореДополнительные устройства
Как уже говорилось выше, магнитный пускатель, помимо контактора, также комплектуется тепловым реле, включаемым последовательно в фазные цепи нагрузки.
Предназначением данного устройства является отключение контактора при длительных перегрузках, которое происходит при нагревании биметаллических пластин токами, превышающими допустимые параметры.
тепловые релеПри этом обеспечивается непродолжительное многократное превышение номинального тока при запуске, принудительной остановке или реверсе двигателя. Поскольку тепловые реле имеют регулировку времени отключения, данные устройства нельзя использовать для защиты от короткого замыкания.
Для подключения систем контроля и индикации, к контактору механическим способом присоединяют контактные приставки, размножающие контакты.
Для установки данной приставки на корпусе контактора, также как и на его подвижной части должны присутствовать крепления типа «ласточкин хвост«, в пазы которой вставляется данное дополнение.
Реверс электродвигателя
Для переключения направления вращения вала электрического двигателя с короткозамкнутым ротором необходимо изменить последовательность фаз. Поскольку при применении одного контактора невозможно осуществить подобное переключение (нереверсивный режим), то нужно использовать два контактора.
подключение двух магнитных пускателей для реверса двигателяПри этом обеспечивается возможность включения только одного контактора, исключающая срабатывание другого, что предотвращает междуфазное короткое замыкание.
реверсивный пускатель с кнопками включенияДля данной блокировки у контакторов должны присутствовать нормально замкнутые дополнительные контакты, через которые подключаются катушки управления смежных коммутаторов.
Магнитные пускатели с катушками управленияПри включении одного устройства данный контакт окажется разомкнутым, поэтому, чтобы задействовать реверсивный контактор, сначала нужно нажать кнопку «Стоп», для возвращения нормально замкнутого контактного мостика в исходное состояние.
Если такой тип контактов отсутствует в контакторе, то собрать реверсивный магнитный пускатель можно применяя контактную приставку.
Схема магнитного пускателя. Принцип работы
Для включения освещения применяются выключатели, для бытовых электроприборов — кнопки и переключатели. Это электрооборудование объединяет одно: они потребляют небольшую мощность. А также – не включаются дистанционно или устройствами автоматики. Эти задачи решаются с помощью магнитных пускателей.
Cхема магнитного пускателя. Устройство
Пускатель состоит из двух частей, расположенных в одном корпусе: электромагнита управления и контактной системы.
Электромагнит управления включает в себя катушку с магнитопроводом, включающим в себя подвижную и неподвижную части, удерживаемых в разомкнутом состоянии пружиной. При подаче напряжения на катушку подвижная часть магнитопровода притягивается к неподвижной. Подвижная часть механически связана с контактной системой.
В контактную систему входят подвижные и неподвижные группы контактов. При подаче напряжения на катушку пускателя магнитопровод притягивает подвижные контакты к неподвижным и силовые цепи замыкаются. При снятии напряжения с катушки под действием пружины подвижная часть магнитопровода вместе с контактами приводятся в исходное положение.
Устройство магнитного пускателя и его работаК силовым контактам пускателя добавляется дополнительная контактная группа, предназначенная для использования в цепях управления. Контакты ее выполняются нормально разомкнутыми (обознаются номерами «13» и «14») или нормально замкнутыми («23» и «24»).
Маркировка контактов пускателяЭлектрические характеристики магнитных пускателей
Номинальный ток пускателя – это ток, выдерживаемый силовыми контактами в течение продолжительного времени. У некоторых моделей устаревших пускателей для разных диапазонов токов меняются габаритные размеры или «величина».
Номинальное напряжение – напряжение питающей сети, которое выдерживает изоляция между силовыми контактами.
Напряжение катушки управления – рабочее напряжение, на котором работает катушка управления пускателя. Выпускаются пускатели с катушками, работающие от сети постоянного или переменного тока.
Управление пускателем не обязательно питается напряжением силовых цепей, в некоторых случаях схемы управления имеют независимое питание. Поэтому катушки управления выпускаются на широкий ассортимент напряжений.
| Переменный ток | 12 | 36 | 48 | 110 | 220 | 380 |
| Постоянный ток | 12 | 36 | 48 | 110 | 220 |
Реверсивный магнитный пускатель, кнопочная станция
Самое распространенное применение пускателей – управление электродвигателями. Изначально и название устройства образовано от слова «пуск». В схемах используются дополнительные контакты, встроенные в корпус: для подхвата команды от кнопки «Пуск». Нормально замкнутыми контактами кнопки «Стоп» цепь питания катушки разрывается, и пускатель отпадает.
Типовая схема управления пускателемВыпускаются реверсивные блоки, имеющие в своем составе два обычных пускателя, соединенные электрически и механически. Механическая блокировка не позволяет им включиться одновременно. Электрические соединения обеспечивают реверс двух фаз при работе разных пускателей, а также исключение возможности подачи питания на обе катушки управления одновременно.
Внешний вид реверсивного магнитного пускателяСхема управления реверсивным магнитным пускателемДля удобства монтажа пускатели выпускают в корпусах совместно с кнопками управления. Для подключения достаточно подсоединить к ним кабель питания и отходящий кабель.
Пускатель в корпусе с кнопками управленияВ других случаях для управления работой используются кнопочные станции, коммутирующие цепь катушки управления и связанные с пускателем контрольным кабелем. Для обычных пускателей используются две кнопки, объединенные в одном корпусе – «Пуск» и «Стоп», для реверсивных – три: «Вперед», «Назад» и «Стоп». Кнопку «Стоп» для быстрого отключения в случае аварии или опасности выполняют грибовидной формы.
Виды кнопочных станцийВ зависимости от назначения пускатели выполняют трех- или четырехполюсными. Но есть и аппараты, имеющие один или два полюса.
Производители дополняют линейку выпускаемых аппаратов аксессуарами, расширяющими их возможности. К ним относятся:
- дополнительные контактные блоки, позволяющие подключать к схеме управления сигнальные лампы и формировать команды, зависящие от состояния пускателя, для работы других устройств;
- блоки выдержки времени, задерживающие срабатывание или отключение пускателя;
- наборы аксессуаров, превращающих два пускателя в сборку реверсивных;
- контактные площадки, позволяющие подключить к пускателю кабели большего сечения.
Для защиты электродвигателей от перегрузок совместно с пускателями применяются тепловые реле. Производители выпускают их под соответствующие модели аппаратов. Тепловое реле содержит контакт, размыкающийся при срабатывании и разрывающий цепь питания катушки пускателя. Для повторного включения контакт нужно вернуть в исходное положение нажатием кнопки на корпусе. Для защиты от коротких замыканий перед пускателем устанавливается автоматический выключатель, отстроенный от пусковых токов электродвигателя.
Оцените качество статьи:
Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель)
Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.
Категории применения пускателей
a) Контакторы переменного тока
- АС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка;
- АС-2 – пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением;
- АС-3 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке;
- АС-4 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.
б) Контакторы постоянного тока
- ДС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка;
- ДС-2 – пуск электродвигателей постоянного тока с параллельным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения;
- ДС-3 – пуск электродвигателей с параллельным возбуждением и их отключение при неподвижном состоянии или медленном вращении ротора;
- ДС-4 – пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения;
- ДС-5 — пуск электродвигателей с последовательным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.
Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя
На рис. 1 показана электрическая принципиальная схема включения нереверсивного магнитного пускателя для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.
Рис 1. Схема включения нереверсивного магнитного пускателя
электрическая принципиальная
Принцип действия схемы включения нереверсивного магнитного пускателя
Для включения электродвигателя М необходимо кратковременно нажать кнопку SB2 «Пуск». Это приведет к замыканию главных контактов в цепи питания электродвигателя. Одновременно замкнется вспомогательный контакт, что создаст параллельную цепь питания катушки магнитного пускателя. Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя. Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то магнитный пускатель отключается и его вспомогательный контакт размыкается.
Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют управление с использованием магнитных пускателей.
Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки магнитного пускателя.
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя
В том случае, когда необходимо использовать два направления вращения электродвигателя, применяют реверсивный магнитный пускатель, принципиальная схема которого изображена на рис.2.
Рис. 2. Схемы включения реверсивного магнитного пускателя
Принцип действия схем включения реверсивного магнитного пускателя
Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки.
В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой.
Если после нажатия кнопки SB3 «Вперед» к включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.
Полезные ссылки
назначение, устройство и принцип действия, защита и маркировка
Для человека, далекого от электротехники, бытовое устройство представляется каким-то черным ящиком, в котором что-то крутится. Про электродвигатель знают все, а вот как он связан с кнопками на панели — немногие. Между тем любая схема, в которой есть электродвигатель, содержит и устройство, замыкающее цепь и связывающее двигатель с той самой кнопкой включения. Называется это устройство магнитным пускателем, хотя правильное его название — электромагнитный пускатель.
Принцип работы
Чтобы электроприбор работал, необходимо обеспечить замкнутость цепи. Это обеспечивается не кнопкой, а коммутационным устройством, которое находится за ней. Видов таких устройств много, например:
- контактор;
- рубильник;
- предохранитель;
- реле.
Причем в одной цепи их может быть несколько. Так, предохранитель размыкает цепь при перегрузке, хотя после него в цепи стоят простые выключатели. Аварийное размыкание может быть обеспечено и тепловыми реле. А вот чтобы узнать, для чего нужен магнитный пускатель, стоит разобраться в его устройстве.
Внутреннее устройство
Такой коммутатор состоит из двух частей — подвижной и неподвижной. Неподвижная часть представляет собой катушку на якоре, стационарной половине сердечника, а также содержит неподвижные контакты. Подвижная часть — это вторая половина сердечника и подвижные контакты.
Когда вы нажимаете на кнопку, вы замыкаете цепь и ток проходит через катушку. Она притягивает к себе подвижную часть и кнопку можно отпустить: пока катушка под питанием, контакты будут сомкнуты. Если цепь разомкнуть кнопкой выключения, то подвижная часть пускателя вернется в исходное положение благодаря встроенной пружине. Словом, принцип работы магнитного пускателя прост.
Схемы подключения
Самая простая схема подключения трехфазного электродвигателя по принципу «включить и выключить» выглядит так:
На этой схеме обозначены:
- Пуск — кнопка включения.
- КМ-1 — магнитный пускатель.
- Р — тепловое реле.
- С — кнопка выключения.
- ПР — предохранитель.
Из рисунка видно, что-то место, под которым написаны две буквы — «БК» — останется замкнутым после того, как вы отпустите кнопку. Обратите внимание и на то, что двигатель берегут: в схему включены предохранитель и тепловое реле. В случае перегрева или замыкания цепь разомкнется.
На практике чаще встречаются те схемы, которые обеспечивают вращение двигателя в разные стороны — то есть с реверсом. Такую схему можно укомплектовать как разными коммутационными устройствами, так и одним реверсивным пускателем. Схема с реверсом упрощенно выглядит так:
Если присмотреться внимательно, то можно заметить, что при вращении двигателя в одну сторону блокируется вторая цепь — это можно заметить по обозначению КМ-1 на цепи, где стоит КМ-2, и наоборот. В жаргоне электриков это называется защитой от дурака.
Если двигатель включается в простую однофазную цепь, которая есть в любой квартире, то коммутационные устройства ставятся на фазу, и к ним добавляется сопротивление.
Ассортимент и маркировка устройств
На рынке таких коммутаторов можно встретить различные их модификации. Это обусловлено как многообразием устройств, в которых есть электродвигатели, так и параметрами цепей, где они работают. Магнитные пускатели есть практически везде: в системах принудительной вентиляции и кондиционерах, стиральных машинах и электроплитах с грилем, лифтах, а в последнее время некоторые потребители электроэнергии стали ставить их в щитки — они куда удобнее простых рубильников.
Чтобы правильно выбрать пускатель, стоит обратить внимание на следующее:
- какие максимальные токи есть в вашей цепи;
- нужен ли вам реверс;
- куда вы поставите ваше коммутационное устройство.
Последнее имеет значение в том случае, если вы собрались установить пускатель в щиток около дома. Сейчас в продаже есть изделия, пригодные к установке на DIN-рейки.
Комплектуются пускатели по-разному. Так, большинство из них подключает двигатель по схеме «треугольник», так можно уменьшить пусковой ток. Ряд изделий содержит в себе и тепловые реле. На них стоит обратить внимание, когда ваш электродвигатель будет работать долго и перегреваться. Чтобы избежать поломки, ставят именно тепловое реле. Это простая биметаллическая пластина, которая при нагревании гнется в сторону: металлы, нагреваясь, по-разному расширяются, и цепь размыкается.
Поскольку проводка греется от тока, реле подбирают так, чтобы ток в его маркировке был на 10% больше номинального. В паспорте последнего значение этого номинала должно быть указано, а иногда и проставлено на корпусе. Значение тока на магнитном пускателе тоже указывается.
Как правило, пускатели упакованы в корпус. Он может быть различным и это определяет степень его защиты. При работе пускателя в герметичном корпусе основного устройства этот параметр не так важен, а вот, если он находится в щитке, куда попадает пыль или осадки, стоит озаботиться хорошей защитой. Загрязнение может привести к неприятной ситуации — устройство будет гудеть, а то и вовсе выйдет из строя.
Некоторые пускатели оснащаются варисторами, которые не допускают скачков напряжения в сети. Их целесообразно ставить в цепи тогда, когда вы живете в частном доме и при грозе у вас может выйти из строя вся техника, в первую очередь ваш компьютер.
Маркировка
Электромагнитные пускатели отечественного производства маркируются по ГОСТ 50030–4 -1−2002. В первую очередь необходимо обратить внимание на его контакты. Обозначения L1, L2, L3 и т. д. подводятся к цепи управления, а Т1, Т2, Т3 и последующие — к нагрузке. Количество контактов может быть разным, а схема их соединения содержится в паспорте и иногда на корпусе. Контакты А1 и А2 идут от катушки, а NO — вспомогательные, которые ставят в устройство, что называется на всякий случай. Некоторые изделия можно даже наращивать: ряд производителей выпускает контактные приставки.
Чаще всего маркировка пускателя начинается с аббревиатуры ПМЛ и четырех цифр.
Если устройство может работать в цепи 380 В, то на нем ставится величина тока нагрузки. Это первая цифра после ПМЛ, хотя на корпусе может быть поставлено и значение тока в прямой форме.
- 0 — 6,3 Ампера;
- 1 — 10 Ампер;
- 2 — 25;
- 3 — 40;
- 4 — 63;
- 5 — 100;
- 6 — 160;
- 7 — 250.
Наличие реверса и теплового реле также указывается цифрой, она вторая:
- 1 — без реверса и без ТЛ;
- 2 — без реверса с ТЛ;
- 3 — с реверсом без ТЛ;
- 4 — с реверсом с ТЛ;
Степеней защиты у устройства четыре: IP00, IP20, IP40, IP54, при этом первая из них предполагает открытую конструкцию, а последнее — пылебрызгозащитное исполнение. В зависимости от степени защиты, наличия кнопок и индикации изделие маркируется третьей цифрой так:
- 0 — IP00 без кнопок;
- 1 — IP54 с кнопкой «реле» возврата в исходное состояние после срабатывания;
- 2 — IP54, «пуск» и «стоп»;
- 3 — то же, что и 2, но с индикаторной лампочкой;
- 4 — IP40 без кнопок;
- 5 — IP40 с кнопками «пуск» и «стоп»;
- 6 — IP20.
Наконец, четвертая цифра указывает количество контактов:
- 0 — 1 замыкающий и 1 размыкающий;
- 1 — 2 замыкающих и 2 размыкающих;
- 2 — 3 и 1;
- 3 — 4 и 1;
- 4 — 5 и 1.
Цифрами 5 и 6 маркируют устройства для цепей постоянного тока как 1 замыкающий и 1 размыкающий соответственно.
Некоторые заводы указывают возможность крепления на рейку, категорию размещения и износостойкость, но чаще можно встретить именно четыре цифры.
У пускателей типа ПМ первые две цифры — это номер серии, а следующие три — номинал тока в вольтах. Шестая цифра указывает наличие реверса и теплового реле: 1, 2, 5, 6 значат то же самое, что и 1, 2, 3, 4 для ПМЛ, а значение седьмой полностью совпадают.
ПМЕ маркируются тремя цифрами: величиной тока, степенью защиты и наличием реверса с реле. Обозначения на ПМА примерно аналогичны таковым у ПМЛ.
Такое разнообразие маркировок объясняется тем, что магнитные пускатели — давно применяемые устройства и на одних заводах применяют старую маркировку, а на других новую, при этом порядок цифр может различаться. Поэтому ориентироваться стоит не столько на нее, сколько на различные таблицы и указания на корпусе, а также посмотреть паспорт изделия. Особенно это актуально для продукции зарубежного производства.
Контакторы и пускатели
Эти устройства ничем принципиально не отличаются от пускателей. Назначение, устройство, принцип действия у них те же. Отличие заключается в том, что контакторы предназначены для работы в цепях с высокими значениями токов и напряжений, поэтому их габариты соответствующие.
Защитного корпуса они не имеют, поэтому ставят их в закрытых помещениях, защищенных от внешнего воздействия.
Контакторы снабжены более мощными силовыми контактами и дугогасителями; у пускателей их нет.
Этими устройствами снабжены электровозы, трамваи, троллейбусы и промышленные предприятия, где они замыкают и размыкают силовые цепи.
устройство, принцип работы, назначение — ABC IMPORT
Содержание статьи:Магнитные пускатели и контакторы — это устройства, предназначенные для коммутации силовых цепей. Кстати, о названии и характеристиках пускателей и контакторов: столь значительных отличий между устройством магнитного пускателя и контактором вы не найдете. Просто в Советском Союзе существовали пускатели, которые держали ток от 10 А до 400 А, и контакторы, которые держали ток от 100 А до 4 800 А. После магнитные пускатели стали классифицировать как маломощные и малогабаритные контакторы. Далее мы расскажем подробнее об устройстве и принципе действия магнитного пускателя.
Для чего используют магнитные пускатели?
Вам будет интересно:Что такое счетчик? Устройство, виды, применение
Смысл их применения бывает разный. К примеру, в станках в малярных цехах, насосных установках, перекачивающих топливо, и тому подобных помещениях располагать коммутирующую аппаратуру не рекомендуется. Опасность состоит в том, что каково бы ни было устройство и принцип работы магнитного пускателя, разрывая нагрузку, он создает искру и дуговые разряды, которые могут поджечь, подобно искре в зажигалке, легко воспламеняемые пары. Для этого все пускатели выносят в отдельное, практически герметично отгороженное помещение. Рабочее напряжение пускателей обычно ограничивают до 12 вольт, чтобы в кнопках, которые размещены в опасной зоне, не возникали искры. Также пускатели применяются в различных схемах защиты, взаимоблокировки, реверса и тому подобных. Ниже мы приведем примеры некоторых таких схем.
Устройство
Вам будет интересно:Расход воды в посудомоечной машине: сравнение по моделям
Разбирать устройство магнитного пускателя будем на примере модели ПМЕ-211. Этот тип хоть и морально устарел, но часто встречается в оборудовании и станках еще советского производства. Устройство магнитного пускателя ПМЕ довольно простое и для освоения — в самый раз. Снимая защитную крышку, мы видим контактные группы.
Они состоят из контактов, которые, в свою очередь, делятся на подвижные (установлены в подвижную раму с якорем) и неподвижные (установлены на головке контактора). Обратим внимание, что все контакты на подвижной части подпружинены. Это делается для наилучшего касания между контактными площадками, то есть термостойким наплавлением на контакте. Сняв головку контактора, мы видим, что внизу на ней расположен якорь прямо напротив магнитопровода с катушкой. Между ними установлена отбрасывающая пружина, которая необходима в устройстве магнитного пускателя для того, чтобы привести его в нормальное состояние. Эта пружина достаточно сильная, чтобы резко привести пускатель в такое состояние и разорвать нагрузку для уменьшения времени воздействия возникающей дуги. Она достаточно слаба, чтобы перегружать катушку, а также помешать магнитопроводу замкнуться и плотно прилегать друг к другу. Из-за неправильно подобранной пружины пускатель работает довольно шумно. При ремонте и обслуживании эту особенность стоит учитывать. На катушке обычно нанесена информация о ней, рабочее напряжение, род тока, количество витков, частота.
Вам будет интересно:Усилитель звуковых частот: типы, классы и классификация по категориям
Принцип действия
Устройство магнитного пускателя подразумевает работу по такому принципу: на катушку, которая установлена на магнитопроводе, подается питающее напряжение. Магнитопровод намагничивается, притягивая якорь, а тот, в свою очередь, тянет за собой раму, на которой закреплены контактные группы. Устройство и работа магнитного пускателя основаны на действии электромагнита. При втягивании якоря замыкаются контактные группы силовых контактов.
Вспомогательные контакты делятся на 2 типа:
- нормально замкнутые, то есть те, которые при отсутствии напряжения на катушке размыкаются, отключая питание или же формируя отрицательный сигнал, смотря как и к чему подключено;
- нормально разомкнутые, которые наоборот замыкаются, тем самым влияя на цепь управления или подавая положительный сигнал.
При снятии напряжения пускатель приходит в нормальное состояние, и контакты отбрасываются под действием возвратной пружины. Все контакты магнитного пускателя, установленные в диэлектрической раме, как правило, из термостойкого пластика, подпружинены для обеспечения наилучшего прилегания между подвижными и неподвижными контактами. Достаточно просто устроен магнитный пускатель, и принцип его работы основан на электромагните.
Как отличить нормально замкнутые от нормально разомкнутых контактов?
На пускателях ПМЕ они открыты и их видно. Но мы покажем на примере пускателя ПМЛ, как это сделать в случае, когда контакты закрыты.
Мультиметр устанавливается в режим прозвонки, а на пускатель не подается напряжение. Это его нормальное состояние. Затем поочередно прозваниваются контактные группы. Те, которые не звонятся, являются нормально разомкнутыми, а которые, наоборот, звонятся – нормально замкнутыми.
Вам будет интересно:Альтернативное электричество: методы получения энергии, необходимое оборудование
Обслуживание и ремонт
Устройство и принцип магнитного пускателя подразумевает регулярное обслуживание и ремонт. Стоит делать это планово, так как со временем на контактных площадках появляется нагар. В связи с этим магнитопровод может окисляться под действием сырой среды, а отслоившаяся ржавчина формирует абразивную пыль, которая, попадая в подвижные части, приводит к их чрезмерному износу.
Внешний осмотр
Он делается для того, чтобы обнаружить трещины, сколы, оплавленные места. Также со временем целостность оболочки, в которую был установлен пускатель, может нарушаться, а наличие излишней пыли или кристалловидные солевые наросты будут свидетельствовать об этом. Стоит понимать, что пускатель при включении и отключении немного подпрыгивает, а значит, элементы крепежа не должны быть потрескавшимися. В противном случае пускатель может просто отвалиться и включить нагрузку. Или же включить, к примеру, две фазы из трех, что непременно спалит двигатель.
Контактные группы
Вскрывая защитную крышку, мы можем увидеть контактные группы. В зависимости от назначения и устройства магнитного пускателя они могут быть разного размера и с напайками из разного металла. Незначительный нагар убирается ветошью или надфилем. Применять шкурку здесь нельзя, так как сложно уследить за углом наклона, плоскость не будет выдержана. Из-за этого контакт будет неплотным, а значит, контактные площадки будут нагреваться. Наплавления и раковины убирают с помощью напильника, а затем посредством мелкого надфиля.
Якорь, магнитопровод и катушка
Якорь и магнитопровод не должны иметь следов ржавчины, а пластины, из которых они собраны, должны быть надежно заклепаны. Катушка, в свою очередь, должна быть сухой и не иметь следов нагара (в случае использования в качестве внешней изоляции бумаги) или оплавлений, если она залита пластиком. При обнаружении подобных признаков лучше ее заменить.
Крепление подвижных частей, пазы
Пазы не должны иметь трещин, сколов и пыли. В противном случае это может стать причиной закусывания и медленного отброса подвижных контактов от неподвижных. Элементы, устанавливаемые в пазы, должны слегка люфтить и свободно перемещаться вдоль паза. Также стоит отметить, что якорь, как и магнитопровод, не установлен жестко. Это сделано с той целью, чтобы магнитопровод мог с легкостью примагнитить якорь плотно и надежно. Незначительное покачивание якоря в своем пазу — это нормально. Если покачивания нет, это значит, что там скопилось много пыли или крепление деформировано. Это непременно следует устранить в целях бесперебойного выполнения прибором функционального назначения.
Устройства магнитных пускателей по принципу действия, выполняемого в цепи
Обычно такая схема применяется в том случае, когда критична потеря напряжения в том или ином оборудовании. К примеру, бытовой однофазный насос с пусковой обмоткой. Если вдруг пропадет питание и через несколько секунд появится снова, то двигатель попросту сгорит. Для подобных защит и существует следующая схема.
Схема защиты от самовключения работает следующим образом: напряжение на катушку пускателя проходит через нормально замкнутый контакт кнопки «стоп», которая на схеме обозначена как КнС, на нормально разомкнутый контакт кнопки “пуск”. Между кнопками “стоп” и “пуск” выводится провод, который идет к нормально разомкнутому вспомогательному контакту на пускателе. С другой стороны контакта подводится 2 провода: выход после кнопки “пуск” и провод питания на катушку. При нажатии кнопки “пуск” питание поступает в обход нормально разомкнутого контакта на катушку, вследствие чего контакт замыкается. Когда мы отпускаем кнопку “пуск”, пускатель обеспечивает питанием сам себя через вспомогательный контакт. При нажатии кнопки “стоп” катушка теряет питание, из-за чего контакт размыкается.
Схема взаимоблокировки
Обычно эта схема применяется с двумя пускателями в паре для включения реверса двигателя или, к примеру, для ограничения работы одной функции, пока включена другая.
Питание на цепь управления подается на нормально замкнутый контакт кнопки “стоп” (КнС). Затем происходит разветвление на нормально разомкнутые контакты КнП “право” и КнП “лево”. Причем питание приходит на нормально разомкнутый контакт КнП “право” через нормально замкнутый контакт КнП “лево”. И наоборот. Сделано это во избежание одновременного включения обоих пускателей, как защита от случайных нажатий. Если пускатели включатся одновременно, то так как реверс работает из-за смены двух проводов, местами произойдет короткое замыкание, которое нанесет существенный вред контактным группам.
Затем провод, который подходит к нормально разомкнутому контакту КнП “право”, идет на вспомогательный нормально разомкнутый контакт пускателя. Затем с другой стороны этого пускателя подводится выход с КнП “право” и устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропускается через нормально замкнутый вспомогательный контакт второго пускателя. Делается это для перестраховки, чтобы исключить возможность одновременного включения пускателей. Питание второго пускателя устроено аналогичным образом. Прежде чем прийти на нормально разомкнутый контакт КнП “лево”, он пропущен через нормально замкнутый контакт КнП “право”. Затем похожим образом он подключается ко второму пускателю. С одной стороны нормально разомкнутой контактной группы подводится провод, идущий до КнП “лево”, а с противоположной стороны — который идет после КнП “лево”. Устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропущен через нормально замкнутый контакт первого пускателя.
В заключение можем сказать, что методов использования пускателей великое множество. Мы привели самые широко распространенные, которые используются на производствах, а также могут быть полезны в быту. В любом случае, как бы вы ни использовали устройство контактора, магнитного пускателя, перед покупкой следует рассчитать ток, который будет проходить через его силовые контакты, установить рабочее напряжение катушки, род тока. Также стоит предусмотреть пыле- и влагозащиту пускателя от вредных факторов окружающей среды. Обязательно необходимо осматривать пускатели планово и внепланово, когда оборудование, которое он питает, пришло в негодность. Иногда именно пускатель является причиной поломки оборудования.
Источник
Все о магнитных пускателях двигателей
Пускатели двигателей — это устройства, которые запускают и останавливают электродвигатели с помощью ручных или автоматических переключателей и обеспечивают защиту цепей двигателя от перегрузки. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип пускателя, электрические характеристики, включая количество фаз, ток, напряжение и номинальную мощность, а также характеристики. Пускатели двигателей используются везде, где работают электродвигатели с определенной мощностью. Существует несколько типов пускателей, в том числе ручные, магнитные, плавные, многоскоростные и пускатели полного напряжения.В этой статье рассматриваются магнитные пускатели двигателей и объясняется, как они работают, их применение и некоторые соображения по выбору пускателя двигателя.
Как работает магнитный пускатель двигателя?
Магнитные пускатели работают при помощи электромагнитов. Они имеют набор контактов с электромагнитным управлением, который запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя, и реле перегрузки. Реле перегрузки отключает управляющее напряжение на катушку стартера, если обнаруживает перегрузку двигателя.Схема управления с мгновенными контактными устройствами, подключенными к катушке, выполняет функцию пуска и останова.
Трехполюсный пускатель магнитного двигателя полного напряжения имеет следующие устройства: набор неподвижных контактов, набор подвижных контактов, катушка соленоида, неподвижный электромагнит, нажимные пружины, набор затеняющих магнитных катушек и подвижный якорь. . В магнитных пускателях используются управляющие устройства с мгновенным контактом (например, переключатели и реле), которые требуют перезапуска после потери мощности или если состояние низкого напряжения вызывает отключение контактора.Их также можно подключить для автоматического перезапуска двигателей, если этого требует приложение.
Контактор магнитного пускателя похож на реле, но переключает большее количество электроэнергии и обрабатывает нагрузки с более высоким напряжением. Контактор имеет контактный носитель с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки. Он также состоит из электромагнита, который обеспечивает силу для замыкания контактов, и корпуса, изолирующего материала, который скрепляет детали и защищает компоненты.Контакторы обычно изготавливаются с контактами, которые остаются разомкнутыми, если не замкнуты принудительно, что означает, что мощность не поступает на нагрузку до тех пор, пока катушка не активируется, замыкая контактор.
Когда контактор замкнут, ток идет на электромагнит. Этот ток может иметь то же напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или может иметь более низкое «управляющее» напряжение, которое используется только для питания катушки. Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю до тех пор, пока система не отключится путем обесточивания катушки.В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, и двигатель выключается.
Некоторые обычно доступные магнитные пускатели двигателей включают в себя полное напряжение (линейное), пониженное напряжение и реверсирование. Как следует из названия, пускатель с магнитным пускателем полного напряжения или с параллельным подключением к сети подает на двигатель полное напряжение. Это означает, что он предназначен для правильной обработки уровней пускового тока, возникающего при запуске двигателя. Пускатели пониженного напряжения предназначены для ограничения воздействия пускового тока во время запуска двигателя и доступны в электромеханическом и электронном вариантах.Реверсивные стартеры переключают вращение вала трехфазного двигателя. Это происходит из-за того, что любые двухпроводные провода, питающие нагрузку двигателя, меняются местами. Реверсивный магнитный пускатель двигателя имеет пускатель прямого и обратного хода. Он также имеет электрические и механические блокировки, которые обеспечивают одновременное включение только переднего или заднего стартера.
Приложения и отрасли
Пускатели двигателей— это специальные электрические устройства, предназначенные для обработки высокого электрического тока, который двигатели мгновенно потребляют при запуске из состояния покоя, при этом защищая двигатели от чрезмерного нагрева при перегрузках во время нормальной работы.Пусковой ток может в несколько раз превышать ток, потребляемый двигателем при его рабочей скорости. Если бы использовался только предохранитель или автоматический выключатель, это устройство сработало бы или отключилось при каждом запуске.
Вместо этого в двигателях используются магнитные реле перегрузки, чтобы ввести временную задержку во время запуска, когда двигатель подвергается сильному пусковому току. Если двигатель заклинивает — так называемый сценарий с заторможенным ротором — он будет постоянно потреблять такой же пусковой ток. В этом случае реле перегрузки будут нагреваться сверх времени, отведенного для нормальных мгновенных уровней броска тока, и отключат переключатель или контактор и, следовательно, двигатель.
Магнитные пускатели двигателей часто используются для двигателей мощностью несколько лошадиных сил и выше. Примеры включают деревообрабатывающие станки, такие как столярные пилы или формовщики. Машины с меньшими нагрузками, включая большинство ручных инструментов, обычно используют только выключатель вместо пускателя двигателя. Магнитные пускатели являются стандартными компонентами для многих машин, а стартеры послепродажного обслуживания также используются в качестве запасных компонентов или для модернизации старых машин. Они используются в линейных приложениях и в качестве пускателей пониженного напряжения для одно- и трехфазных двигателей.
Пускатели двигателейдоступны в открытых конфигурациях, которые устанавливаются в панели управления, или они могут быть автономными блоками с кожухами, сертифицированными NEMA или IEC. Стандартные размеры NEMA варьируются от 00 до 9, чтобы охватить диапазон типоразмеров двигателей от 1,5 л.с. до 900 л.с.
Соображения
Большинство производителей стартеров предлагают продукцию как в соответствии с рейтингом NEMA, так и IEC. Пускатели NEMA, как правило, больше и дороже, чем пускатели IEC, но могут быть указаны на основе только мощности и напряжения, тогда как спецификации пускателей IEC более точно настроены.Как правило, североамериканские инженеры-конструкторы определяют применимость либо NEMA, либо IEC, а для новых закупок специалисты по спецификациям могут выбирать из соответствующих предложений поставщиков в этих двух диапазонах. Машиностроители в Северной Америке часто используют пускатели IEC в своих панелях управления из-за их способности более точно настраивать пускатель в соответствии с приложением, что необходимо в соответствии с более сложными критериями выбора IEC.
Сводка
В этой статье представлено понимание магнитных пускателей двигателей.Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.
Прочие изделия для стартеров двигателей
Больше от Machinery, Tools & Supplies
Магнитные пускатели двигателей — базовое управление двигателем
Для управления трехфазными двигателями используются магнитные контакторы для размыкания и замыкания силовых контактов в соответствии с двигателем. Это позволяет отделить цепь управления от цепи питания , обеспечивая большую безопасность для оператора, а также простоту и удобство монтажа проводки для установщика.Магнитные контакторы также обеспечивают защиту от низкого напряжения (LVP) в случае отключения электроэнергии.
Магнитные контакторы также должны иметь встроенную защиту от перегрузки, если они будут использоваться для управления двигателями. Наиболее распространенные контроллеры для трехфазных двигателей — это поперечный магнитный пускатель, что означает, что двигатель запускается с полным линейным напряжением.
Разница между контакторами NEMA и IEC заключается в их сертификации и номинальных характеристиках. NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) признана в Северной Америке.
Пускатель двигателя NEMAIEC (Международная электротехническая комиссия) признан как в Северной Америке, так и в Европе.
Пускатель двигателя IEC с реле перегрузкиКак правило, оборудование NEMA дороже и надежнее, чем оборудование IEC, но оборудование IEC более универсально. И поскольку оборудование IEC зачастую дешевле, оно чаще встречается в современных установках.
Магнитный пускатель двигателя состоит из двух основных частей: магнитного контактора и реле перегрузки .
Магнитный контактор представляет собой соленоидное реле, состоящее из неподвижных контактов, которые соединены проводом серии с линиями к двигателю, индукционной катушки, намотанной вокруг магнитного сердечника, и подвижного якоря , прикрепленного к подвижным контактам. Когда электрический ток проходит через катушку с проволокой, создается магнитное поле. Это поле, в свою очередь, притягивает к себе якорь, заставляя подвижные контакты перекрывать зазор между неподвижными контактами и тем самым запитывая двигатель.Пружина постоянно пытается размыкать контакты, но пока на катушке присутствует напряжение , магнитные силы будут преодолевать силу этой пружины.
Катушка контактора обесточена Катушка контактора под напряжениемОднако, когда происходит отключение электроэнергии и ток через катушку падает ниже порогового значения, пружина размыкает контакты. Если питание будет восстановлено, нагрузка двигателя не будет повторно включаться, а вместо этого потребует дополнительных действий от оператора. Этот тип управления называется трехпроводным управлением и обеспечивает защиту от низкого напряжения (LVP).
Для управления трехфазными двигателями контакторы построены с тремя наборами контактов мощностью л.с. Также могут быть включены дополнительные вспомогательные контакты . Контакты реле обычно покрываются серебром для улучшения их проводимости, и хотя используются одинарные размыкающие контакты, в большинстве реле промышленного качества используются двойные размыкающие контакты для улучшения их отключающей способности.
Катушкиобычно предназначены для активации примерно при 85% от номинального напряжения и не деактивируются, пока напряжение не упадет ниже примерно 85% от номинального значения.Обычно катушка выдерживает перенапряжение до 10% без повреждения катушки.
Вопрос: Если магнитные катушки питаются от сети переменного тока, почему их контакты не размыкаются и не замыкаются 120 раз в секунду?
Ответ: Иногда бывает! Если магнитный контактор издает неестественный «дребезжащий» звук, это может быть вызвано ослабленной или неисправной затеняющей катушкой. Затеняющие катушки представляют собой простые замкнутые контуры из проводящего материала, которые при воздействии изменяющегося магнитного поля цепи переменного тока создают собственное магнитное поле с небольшой задержкой периода.Это обеспечивает постоянное магнитное притяжение между подвижным якорем и катушкой контактора. Если контактор «дребезжит», возможно, потребуется отремонтировать или заменить затеняющие катушки.
Реле перегрузки (OLR) по конструкции аналогично тому, что используется в ручных пускателях двигателей. Ключевое отличие состоит в том, что нормально замкнутые контакты , OLR соединены последовательно с током, протекающим через якорь катушки контактора. Это гарантирует, что если перегрузка произойдет в любой из трех линий питания, питающих двигатель, нормально замкнутые контакты OLR разомкнутся, и контактор, подающий питание на двигатель, отключится от цепи.
Ключевой полезностью является отделение цепи управления от цепи питания. Магнитные пускатели, например, могут позволить управлять трехфазным двигателем мощностью 600 В мощностью 50 лошадиных сил (силовая цепь) путем простого включения нагрузки 120 В, 1 А.
Эта концепция пускателей двигателей как нагрузки, которая управляет другими более крупными нагрузками, является ключом к нашему дальнейшему пониманию основ управления двигателем.
Комбинированный стартерКомбинированный пускатель относится к упрощенному модульному устройству, которое содержит трехфазные разъединители, максимальную токовую защиту , , магнитный контактор и реле перегрузки.
Что это такое, как это работает и многое другое
Главная »О нас» Новости »Магнитные пускатели двигателей: основы
Опубликовано: автором springercontrols
Магнитный пускатель двигателя — это устройство с электромагнитным управлением, которое запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя. Магнитные пускатели состоят из электрического контактора и устройства защиты от перегрузки, обеспечивающей защиту в случае внезапной потери мощности.
Контактор и реле
Контактор похож на реле, но предназначен для переключения большего количества электроэнергии и работы с нагрузками с более высоким напряжением. В отличие от реле, контактор не имеет общего полюса под напряжением, который переключается между нормально разомкнутым и нормально замкнутым полюсами. Контактор состоит из держателя контактов с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки, электромагнита (обычно называемого «катушкой»), который обеспечивает силу для замыкания контактов, позволяющую течь току, и корпус, который представляет собой изолирующий материал, удерживающий детали вместе и обеспечивающий некоторую степень защиты от прикосновения человека к клеммам.Контакторы обычно изготавливаются с нормально разомкнутыми контактами, что означает, что мощность не будет поступать на нагрузку до тех пор, пока не будет активирована катушка, которая замыкает контактор. Активация катушки обычно выполняется оператором управления, либо вручную, то есть человеком, нажимающим кнопку / щелчком переключателя, либо автоматически с помощью датчика или таймера, который переключается при достижении определенного состояния. Контакторы могут быть снабжены вспомогательными контактами (нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми) для выполнения дополнительных операций, когда контактор замкнут.
Когда контактор замкнут, это позволяет току проходить на «катушку» (электромагнит). Это может быть то же самое напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или часто более низкое «управляющее» напряжение используется только для подачи питания на катушку. Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю или другой нагрузке до тех пор, пока система не будет отключена путем отключения питания катушки. В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, тем самым отключая двигатель или нагрузку.
Реле тепловой перегрузки: что это такое и как оно работает
Реле тепловой перегрузки предназначено для защиты двигателя или другой нагрузки от повреждений в случае короткого замыкания, перегрузки и перегрева. Простейшее реле перегрузки срабатывает из-за тепла, вызванного протеканием высокого тока через перегрузку и по биметаллической полосе. Биметаллическая полоса — это лента из двух разных металлов, прикрепленных друг к другу, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения.Когда эта биметаллическая полоса нагревается, один металл будет расширяться быстрее, чем другой, и приведет к изгибу сборки. Когда он станет достаточно горячим, кривизны будет достаточно, чтобы контакты в перегрузке разъединились. Поскольку перегрузка имеет контакт, подключенный к цепи управления контактора, это эффективно размыкает цепь и обесточивает систему. Как только биметаллическая полоса остынет, она выпрямится и позволит цепи снова замкнуться.
Режимы работы реле перегрузки
Реле перегрузки можно настроить на 4 различных режима работы.
- Только ручной сброс — оператор должен нажать кнопку для перезапуска системы. Этот параметр обычно используется из соображений безопасности, чтобы система не перезапустилась сама по себе.
- Только автоматический сброс — когда биметаллическая полоса охлаждается, система автоматически перезагружается. Это полезно, когда система находится в удаленном месте, что затрудняет ручной перезапуск, а автоматический перезапуск вряд ли создаст опасное состояние.
- Ручной сброс / остановка — Аналогичен только ручному сбросу, но позволяет использовать кнопку для ручной остановки системы. Это полезно для простых систем, где отдельный выключатель не требуется.
- Автоматический отдых / остановка — Аналогичен только автоматическому сбросу, но позволяет использовать кнопку для остановки системы вручную. Это полезно для простых систем, где нет необходимости в отдельном переключателе включения / выключения.
Реле перегрузки обычно компенсируются по температуре окружающей среды, и уставка срабатывания часто регулируется в относительно узком диапазоне.Более старые реле перегрузки доступны с фиксированными точками срабатывания по температуре с использованием биметаллических полос. Их обычно называют «нагревателями», и они специфичны для каждой точки срабатывания (тока). Новые реле перегрузки доступны с электронным управлением и используются для различных функций двигателя.
Остались вопросы по магнитным пускателям двигателей?
Если у вас все еще есть вопросы о магнитных пускателях двигателей и их применении, специалисты Springer Controls всегда готовы помочь. Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады вам помочь!
в рубрике: Новости Основы магнитного пускателя двигателя| EC&M
NEC определяет контроллер несколькими способами. В ст. 100, контроллер описывается как «устройство или группа устройств, которые служат для управления некоторым заранее определенным образом электрической мощностью, подаваемой в устройство, к которому он подключен». Если говорить более конкретно, определение в ст.430.2 гласит: «Контроллер — это любой переключатель или устройство, которое обычно используется для запуска и остановки двигателя путем включения и отключения тока в цепи двигателя». В этой статье мы сконцентрируемся на контроллерах, в частности, на разнообразных контроллерах магнитных пускателей.
Магнитный пускатель двигателя представляет собой набор контактов с электромагнитным управлением, который запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя. Цепь управления с мгновенными контактными устройствами, подключенными к катушке магнитного пускателя двигателя, выполняет эту функцию пуска и останова.Трехполюсный пускатель магнитного двигателя полного напряжения состоит из следующих компонентов: набора неподвижных контактов, набора подвижных контактов, нажимных пружин, катушки соленоида, стационарного электромагнита, набора катушек магнитного затенения и подвижная арматура.
Также важно помнить, что магнитный пускатель двигателя — это контактор, который имеет дополнительный узел реле перегрузки, обеспечивающий защиту двигателя от перегрузки во время работы. Выбор теплового реле перегрузки осуществляется с помощью таблицы производителя, прилагаемой к пускателю магнитного двигателя.Кроме того, убедитесь, что вам известны ток полной нагрузки (FLC) двигателя, коэффициент обслуживания (SF) двигателя и температура окружающей среды, в которой работает оборудование. Тепловые единицы рассчитаны на температуру окружающей среды 40 ° C (104 ° F).
Типичные распространенные магнитные пускатели двигателей включают: полное напряжение (линейное), пониженное напряжение и реверсирование. Как следует из названия, пускатель с магнитным пускателем полного напряжения или с параллельным подключением к сети ( Рис. 1 ) подает на двигатель полное напряжение.Это означает, что магнитный пускатель двигателя спроектирован так, чтобы должным образом справляться с уровнями пускового тока, который будет развиваться при запуске двигателя. Пускатели пониженного напряжения, разработанные для ограничения воздействия пускового тока при запуске двигателя, доступны в электромеханическом и электронном вариантах. См. «Руководство по стандартной цепи управления двигателем» в июньском выпуске EC&M на стр. 18 для более подробного обсуждения типов пускателей пониженного напряжения.
Реверсивные пускатели предназначены для реверсирования вала трехфазного двигателя.Это достигается путем замены любых двухлинейных проводов, питающих нагрузку двигателя. Реверсивный пускатель магнитного двигателя (, рис. 2, ) включает в себя пускатель прямого и обратного хода как часть узла. Предусмотрены электрические и механические блокировки, чтобы гарантировать, что только прямой или обратный пускатель может быть включен в любой момент времени, но не одновременно.
Магнитные пускатели двигателейNEMA доступны в различных номинальных значениях напряжения и мощности с обозначениями от размера 00 до размера 9.Эти размеры NEMA классифицируют пускатели магнитных двигателей по напряжению и максимальной мощности. Напряжения катушки обычно доступны в вариантах 24 В, 120 В, 208 В, 240 В, 277 В, 480 В и 600 В. Магнитный пускатель двигателя также предлагается в различных типах корпусов, в зависимости от среды, в которой будет работать оборудование. Типичные защитные кожухи: NEMA 1 (общего назначения), NEMA 4 (водонепроницаемые), NEMA 12 (пыленепроницаемые) и NEMA 7 (опасные зоны).
Магнитные пускатели двигателейIEC обычно выпускаются в модульном формате с блоком питания и блоком управления.Трехфазные силовые базы доступны в вариантах 208 В, 230 В, 460 В и 575 В с соответствующими максимальными значениями мощности в лошадиных силах. Блок управления функционирует как узел регулируемого реле перегрузки, который отличается от фиксированного типа блока теплового перегрузки, применяемого в магнитных пускателях двигателя типа NEMA. Устройства IEC обычно меньше по размеру и дешевле, чем сопоставимые устройства типа NEMA. Магнитные пускатели двигателей IEC часто поставляются как часть оборудования OEM (производителя оригинального оборудования).
Если мы сравним пускатель магнитного двигателя NEMA и пускатель магнитного двигателя IEC, можно заметить следующие различия:
Устройство IEC физически меньше сопоставимого устройства NEMA.
Устройство IEC обычно дешевле, чем сопоставимое устройство NEMA.
Жизненный цикл устройства IEC составляет приблизительно один миллион операций, в то время как жизненный цикл сопоставимого устройства NEMA почти в четыре раза больше.
Устройство IEC имеет регулируемый узел реле перегрузки, в то время как сопоставимое устройство NEMA имеет фиксированный и съемный узел реле перегрузки.
Устройство IEC обычно должно быть защищено быстродействующими токоограничивающими предохранителями, в то время как устройство NEMA может быть защищено обычными предохранителями с выдержкой времени.
Конечный пользователь должен внимательно рассмотреть все эти требования, прежде чем принимать решение об установке пускателя магнитного двигателя NEMA или пускателя магнитного двигателя IEC в конкретном приложении.Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) и Международная электротехническая комиссия (IEC), два органа по стандартизации, которые классифицируют электрическое оборудование, также являются хорошими источниками дополнительной информации.
Видал — президент компании Joseph J. Vidal & Sons, Inc., Throop, Pa.
Примечание автора: Я хотел бы посвятить эту статью своему отцу Джо, который неожиданно скончался 10 июня 2007 года. Мой отец проработал в сфере электротехники более 50 лет и проработал до двух дней. его прохождение.Он познакомил меня с этим бизнесом в очень молодом возрасте, побудив меня продолжить свое образование в качестве инженера. Я действительно буду скучать по его руководству и вдохновению.
Промышленные пускатели для двигателей | Магнитный пускатель двигателя
ВведениеПускатели двигателя — одно из основных изобретений в области управления двигателями. Как следует из названия, стартер — это электрическое устройство, которое регулирует электрическую мощность для запуска двигателя. Эти электрические устройства также используются для остановки, реверсирования и защиты электродвигателей.Ниже приведены два основных компонента пускателя:
- Контактор: Основная функция контактора — управлять электрическим током, подаваемым на двигатель. Контактор может включить или отключить питание цепи.
- Реле перегрузки: Перегрев и потребление слишком большого тока могут привести к перегоранию двигателя и его практически бесполезному использованию. Реле перегрузки предотвращают это и защищают двигатель от любой потенциальной опасности.
Стартер представляет собой сборку этих двух компонентов, которая позволяет ему включать и выключать электродвигатель или электрическое оборудование, управляемое электродвигателем.Пускатель также обеспечивает необходимую защиту цепи от перегрузки.
Типы пускателей двигателейСуществует несколько типов пускателей двигателей. Однако есть два основных типа этих электрических устройств:
Ручные пускателиРучные пускатели — это устройства, которые управляются вручную. Эти пускатели чрезвычайно просты в эксплуатации и не требуют вмешательства специалиста. Стартер включает в себя кнопку (или поворотную ручку), которая позволяет пользователю включать или выключать подключенное оборудование.Кнопки оснащены механическими связями, которые размыкают или замыкают контакты, запуская или останавливая двигатель. Следующие особенности ручного пускателя делают его предпочтительным по сравнению с другими типами:
- Эти пускатели обеспечивают безопасную и экономичную работу.
- Компактные размеры этих устройств делают их пригодными для широкого спектра применений.
- Они обеспечивают защиту двигателя от перегрузки, защищая его от любого потенциального повреждения.
- Эти устройства поставляются с широким выбором корпусов.
- Начальная стоимость ручного стартера невысока.
Это другой основной тип пускателя двигателя. Он работает от электромагнита. Это означает, что нагрузка двигателя, подключенная к пускателю двигателя, обычно запускается и останавливается с использованием более низкого и безопасного напряжения, чем напряжение двигателя. Как и другие пускатели двигателей, магнитный пускатель также имеет электрический контактор и реле перегрузки для защиты устройства от слишком большого тока или перегрева.
Схема и работа пускателя двигателяВ пускателе двигателя есть две цепи, а именно:
- Цепь питания: Цепь питания соединяет линию с двигателем. Он обеспечивает передачу электроэнергии через контакты стартера, реле перегрузки, а затем на двигатель. Ток двигателя передается по силовым (главным) контактам контактора.
- Цепь управления: Это другая цепь пускателя двигателя, которая включает или выключает контактор.Главные контакты контактора отвечают за разрешение или прерывание прохождения тока к двигателю. Для этого контакты в цепи управления либо разомкнуты, либо замкнуты. Схема управления питает катушку контактора, которая создает электромагнитное поле. Силовые контакты притягиваются этим электромагнитным полем в закрытое положение. Это замыкает цепь между двигателем и линией. Таким образом, дистанционное управление становится возможным с помощью схемы управления. Схема управления может быть подключена двумя способами:
- Метод 1: Один из наиболее широко используемых методов, используемых для подключения схемы управления, называется «Двухпроводным методом».При двухпроводном способе подключения схемы управления используется пилотное устройство с поддерживаемым контактом, такое как датчик присутствия, термостат или поплавковый выключатель.
- Метод 2: В отличие от двухпроводного метода, «трехпроводный метод» подключения цепи управления использует контакт удерживающей цепи и управляющие устройства с мгновенным контактом.
Цепь управления может получать мощность одним из следующих трех способов:
- Общее управление: Этот тип управления возникает, когда источник питания схемы управления такой же, как у двигателя.
- Раздельное управление: Это самый популярный тип управления. Как следует из названия, в этой схеме схема управления получает питание от отдельного источника. Обычно получаемая мощность имеет меньшее напряжение по сравнению с источником питания двигателя.
- Управление трансформатором: Как следует из названия, цепь управления получает питание от трансформатора цепи управления. Обычно получаемая мощность имеет меньшее напряжение по сравнению с источником питания двигателя.
В зависимости от того, как они подключены в цепь, существует множество типов пускателей с магнитным приводом, например:
1. Пускатель с прямым включением-Онлайн-пускатель — это простейшая форма пускателя двигателя, кроме ручного пускателя. Контроллер этого стартера обычно представляет собой простую кнопку (но может быть селекторным переключателем, концевым выключателем, поплавковым выключателем и т. Д.). Нажатие кнопки пуска замыкает контактор (путем подачи питания на катушку контактора), подключенный к основному источнику питания и двигателю.Это обеспечивает ток питания двигателя. Для выключения мотора предусмотрена кнопка останова. Чтобы защитить его от перегрузки по току, цепь управления подключена через нормально замкнутый вспомогательный контакт реле перегрузки. При срабатывании реле перегрузки нормально замкнутый вспомогательный контакт размыкается и обесточивает катушку контактора, а главные контакты контактора размыкаются.
Преимущества использования пускателей двигателя с прямым включением двигателя:- Они имеют компактную конструкцию.
- Они экономичны.
- Они имеют простую конструкцию.
В пускателе сопротивления ротора три сопротивления соединены таким образом, что они включены последовательно с обмотками ротора. Это помогает значительно снизить ток ротора, а также увеличивает крутящий момент двигателя.
Преимущества использования пускателей электродвигателей с сопротивлением ротора:- Они экономичны.
- У них простой метод регулирования скорости.
- Они обеспечивают низкий пусковой ток, большой пусковой момент и большой момент отрыва.
Пускатель сопротивления статора состоит из трех резисторов, которые последовательно соединены с каждой фазой обмоток статора. На каждом резисторе возникает падение напряжения, поэтому возникает необходимость подавать низкое напряжение на каждую фазу. Эти сопротивления устанавливаются в начальное или максимальное положение на этапе запуска двигателя. Пусковой ток в пускателях этого типа поддерживается на минимальном уровне.Кроме того, необходимо поддерживать пусковой момент двигателя.
Преимущества использования пускателей электродвигателей с сопротивлением статора:- Они подходят для использования в системах регулирования скорости.
- Они обладают чрезвычайно гибкими пусковыми характеристиками.
- Обеспечивают плавный разгон.
С пускателем автотрансформатора трансформатор подает определенный процент первичного напряжения на вторичную обмотку трансформатора.Автотрансформатор подключен по схеме звезды. В пускателе этого типа три вторичных обмотки трансформатора с ответвлениями подключены к трем фазам двигателя. Это помогает снизить напряжение, подаваемое на клеммы двигателя.
Преимущества использования пускателей двигателей с автотрансформатором:- Их можно использовать для ручного управления скоростью, но с ограниченными возможностями.
- Они обладают чрезвычайно гибкими пусковыми характеристиками.
- Имеют высокий выходной крутящий момент.
5.
Стартер звезда-треугольникПо сравнению с другими типами пускателей, пускатель звезда-треугольник широко используется. Как следует из названия, в пускателях звезда-треугольник три обмотки соединены звездой. Определенное время устанавливается таймером или любой другой схемой контроллера. По истечении этого времени обмотки подключаются по схеме треугольник. Фазное напряжение при соединении звездой снижается до 58%, а общий потребляемый ток составляет 58% от нормального тока.Это приводит к уменьшению крутящего момента.
Преимущества использования пускателей электродвигателей звезда-треугольник:- Они идеально подходят для длительного разгона.
- Они имеют меньший импульсный ток на входе по сравнению с другими пускателями.
- Они имеют более простую конструкцию по сравнению с другими пускателями.
Сегодня пускатели двигателей широко используются из-за их перечня полезных свойств.Ниже приведены некоторые особенности этих очень полезных электрических устройств:
- Они облегчают запуск и остановку двигателя.
- Пускатели рассчитаны на мощность (лошадиные силы, киловатт) и ток (в амперах).
- Они обеспечивают необходимую защиту двигателя от перегрузки.
- Электрическое устройство обеспечивает функцию дистанционного включения / выключения.
- Эти устройства позволяют быстро включать и отключать ток (включение и выключение).
Ниже приведены наиболее важные функции, которые должен выполнять пускатель:
- Управление: Функция управления в основном выполняется контактором пускателя.Он контролирует размыкание и замыкание силовой электрической цепи. Коммутация осуществляется главными контактами (полюсами) контактора. Электромагнитная катушка находится под напряжением, которая размыкает или замыкает контакты. Эта электромагнитная катушка имеет номинальное управляющее напряжение и может быть переменным или постоянным напряжением.
- Защита от короткого замыкания: В промышленных приложениях нормальный ток нагрузки может достигать тысяч ампер. В случае короткого замыкания ток короткого замыкания может превысить 100 000 ампер.Это может вызвать серьезное повреждение оборудования. Защита от короткого замыкания отключает питание и безопасным образом предотвращает потенциальное повреждение. Защита от короткого замыкания обеспечивается предохранителями или автоматическими выключателями в комбинированном контроллере двигателя.
- Защита от перегрузки: Когда двигатель потребляет больше тока, чем он рассчитан, возникает состояние перегрузки. Основная задача реле перегрузки — обнаружение избыточных токов. При обнаружении перегрузки вспомогательный контакт реле перегрузки размыкает цепь и предотвращает перегрев или перегрев двигателя.Электронные или электромеханические реле перегрузки используются в сочетании с контактором для обеспечения необходимой защиты от перегрузки.
- Отключение и отключение: Чтобы предотвратить непреднамеренный перезапуск, необходимо отключить двигатель от основной цепи питания. Чтобы безопасно выполнять техническое обслуживание двигателя или стартера, двигатель должен отключаться и быть изолированным от источника питания. Эту функцию выполняет размыкающий выключатель цепи. Отключение и отключение обеспечивается размыкающим выключателем или автоматическим выключателем в комбинированном контроллере двигателя (или может быть установлен удаленно от стартера).
Номинальные параметры пускателя двигателя зависят от многих факторов, таких как тепловой ток, длительный ток, напряжение двигателя и мощность.
Тепловой ток зависит от теплопроводности (k), которая является свойством, указывающим на теплопроводность материала. Это означает, что тепловой ток прямо пропорционален теплопроводности.
Постоянный ток, который также обычно называют номинальным постоянным током, является мерой способности пускателя, управляющего двигателем, выдерживать ток в течение непрерывного времени.
Номинальная мощность пускателя двигателя зависит от типа используемого двигателя. Пускатели двигателей постоянного тока рассчитаны на мощность постоянного тока. С другой стороны, пускатели двигателей переменного тока имеют номинальную мощность однофазной и трехфазной мощности.
Параметры пускателя двигателя основаны на размере и типе нагрузки, на которую он рассчитан. Стартеры соответствуют стандартам и рейтингам Underwriters Laboratories (UL), Канадской ассоциации стандартов (CSA), Международной электротехнической комиссии (IEC) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA).
Рейтинг NEMAРейтинг NEMA стартера в значительной степени зависит от максимальной номинальной мощности, указанной в стандарте ISCS2 Национальной ассоциации производителей электрооборудования. Выбор стартеров NEMA осуществляется на основе их размера NEMA, который варьируется от размера 00 до размера 9.
Стартер NEMA с его заявленной мощностью может использоваться в широком диапазоне приложений, от простого до и от приложений до приложений для подключения к сети и бега трусцой, которые более требовательны.При выборе подходящего пускателя двигателя NEMA необходимо знать напряжение и мощность двигателя. В случае значительного количества закупорок и толчков, потребуется снижение номинальных характеристик устройства, соответствующего требованиям NEMA.
Рейтинг МЭКМеждународная электротехническая комиссия (МЭК) определила рабочие и рабочие характеристики устройств МЭК в публикации МЭК 60947. Стандартные размеры не указаны МЭК.Типичный рабочий цикл устройств IEC определяется категориями использования. Что касается общих применений для запуска двигателей, наиболее распространенными категориями применения являются AC3 и AC4.
В отличие от типоразмеров NEMA, они обычно рассчитываются по максимальному рабочему току, тепловому току, номинальной мощности и / или кВт.
Есть и другие параметры, которые важно учитывать при выборе пускателей двигателя, такие как ускорение с ограничением по времени, ускорение линии тока, управляющее напряжение, количество полюсов и рабочая температура.Мы рассмотрим их в будущем официальном документе.
Мы надеемся, что этот краткий технический документ дал вам хорошее базовое представление о пускателях двигателей. Другие статьи c3controls ищите на c3controls.com/blog.
Отказ от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется при том понимании, что авторы и издатели не участвуют в предоставлении технических или других профессиональных консультаций или услуг.Инженерная практика определяется обстоятельствами конкретного объекта, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может принять во внимание все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако возможно, что некоторая информация в этих официальных документах является неполной, неверной или неприменимой к определенным обстоятельствам или условиям.Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом техническом документе, или действий на ее основе.
Магнитные линейные пускатели напряжения | электрооборудование
Объективы
После изучения данного раздела студент сможет:
• Определите распространенные магнитные пускатели двигателей и реле перегрузки
• Опишите конструкцию и принципы работы магнитного
переключатели
• Опишите принцип действия соленоида
• Поиск и устранение неисправностей магнитных переключателей
• Выбирайте защитные кожухи пускателя для конкретных применений
Магнитное управление означает использование электромагнитной энергии для включения переключателей.Магнитные пускатели с линейным напряжением (поперек линии) представляют собой электромеханические устройства, которые обеспечивают безопасное, удобное и экономичное средство запуска и остановки двигателей при полном напряжении. Кроме того, этими устройствами можно управлять удаленно. Они используются, когда пусковой крутящий момент при полном напряжении (см. Глоссарий) может быть безопасно применен к приводимому оборудованию, и когда броски тока, возникающие в результате запуска через линию, не являются нежелательными для энергосистемы. Управление этими пускателями обычно обеспечивается пилотными устройствами, такими как кнопки, поплавковые выключатели, реле времени и многое другое, как описано в разделе 3.Автоматическое управление достигается за счет использования некоторых из этих пилотных устройств.
МАГНИТНЫЙ И РУЧНОЙ СТАРТЕР
При ручном управлении стартер должен быть установлен так, чтобы оператор машины мог легко дотянуться до него. При использовании магнитного управления станции с кнопками устанавливаются поблизости, но пилотные устройства с автоматическим управлением могут быть установлены практически в любом месте машины. Кнопки и устройства автопилота могут быть подключены с помощью управляющей проводки к цепи катушки удаленного пускателя, возможно, ближе к двигателю, чтобы сократить силовую цепь.
Операция
В конструкции магнитного регулятора якорь механически соединен с набором контактов, так что, когда якорь перемещается в свое закрытое положение, контакты также замыкаются. Существуют разные варианты и положения, но принцип работы тот же.
Простое движение трехполюсного магнитного переключателя с соленоидным приводом вверх и вниз показано на рисунке 13-1. Не показаны реле перегрузки двигателя, а также поддерживающий и вспомогательный электрические контакты.В пускателях этого типа используются контакты с двойным размыканием, чтобы наполовину снизить напряжение на каждом контакте, что обеспечивает высокую способность к разрыву дуги и более длительный срок службы контактов.
ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ СТАРТЕРА
Принцип действия, который отличает магнитный пускатель от ручного пускателя, заключается в использовании электромагнита. В электрооборудовании широко используется устройство, называемое леноидом. Это электромеханическое устройство используется для управления пускателями двигателей, контакторами, реле и клапанами.Помещая катушку из множества витков проволоки вокруг сердечника из мягкого железа, магнитный поток, создаваемый катушкой под напряжением, имеет тенденцию концентрироваться; поэтому эффект магнитного поля усиливается. Поскольку железный сердечник представляет собой путь наименьшего сопротивления магнитным силовым линиям, магнитное поле при силе притяжения концентрируется в соответствии с формой сердечника магнита.
Существует несколько различных вариантов конструкции основного магнитопровода и катушки соленоида. На рис. 13-2 показано несколько примеров.Как показано в конструкции соленоида на фиг. 13-2C, связь с узлом подвижных контактов обеспечивается через отверстие в подвижном плунжере. Плунжер показан в открытом обесточенном положении.
Центральная ножка каждого из сердечников E-образного магнита на рисунках 13-2B и C заземлена короче, чем внешние ножки, чтобы предотвратить случайное замыкание магнитного переключателя (из-за остаточного магнетизма) при отключении питания.
На рис. 13-3 показана конструкция изготовленного магнита и показано, как контакты пускателя устанавливаются на якорь.
Когда катушка пускателя магнитного двигателя находится под напряжением и якорь запломбирован, он плотно прижимается к узлу магнита. Небольшой воздушный зазор всегда намеренно помещается в центральную ножку, железный контур. Когда катушка обесточена, остается небольшое количество магнетизма. Если бы не этот зазор в железной цепи, остаточного магнетизма могло бы быть достаточно, чтобы удерживать подвижный якорь в запломбированном положении. Эти знания могут быть важны для электрика при поиске неисправностей двигателя, который не останавливается.
Положение ВЫКЛ или ОТКРЫТО достигается обесточиванием катушки и позволяя силе тяжести или натяжению пружины высвободить плунжер из тела магнита, тем самым размыкая электрические контакты. Фактические контактные поверхности плунжера и корпуса сердечника отшлифованы на станке для обеспечения высокой степени плоскостности контактных поверхностей, так что работа на переменном токе происходит тише. Неправильное совмещение контактирующих поверхностей и посторонние предметы между поверхностями могут вызвать шум на магнитах переменного тока.
Еще один источник шума — неплотные ламели. Тело магнита и плунжер (якорь) состоят из тонких листов железа, ламинированных и скрепленных вместе, чтобы уменьшить вихревые токи и гистерезис, потери в стали проявляются в виде тепла (см. Рисунок 13-4). Вихревые токи — это токи короткого замыкания, индуцируемые в металле трансформаторным действием катушки переменного тока. Хотя эти токи малы, они нагревают металл, вызывают потери в железе и снижают эффективность. Когда-то пластинки магнитов были изолированы друг от друга тонким немагом
.сетевое покрытие; однако было обнаружено, что нормальное окисление металлических пластин снижает влияние вихревых токов до удовлетворительной степени, тем самым устраняя необходимость в покрытии.
ПРИНЦИП ТЕНЕННОГО ПОЛЮСА
Принцип экранированного полюса используется для обеспечения временной задержки затухания потока в катушках, а также для предотвращения вибрации и износа движущихся частей магнитов переменного тока. На рисунке 13-5 показана медная полоса или короткозамкнутая катушка (затеняющая катушка) с низким сопротивлением, подключенная вокруг части полюсного наконечника магнита. Когда поток в полюсном наконечнике увеличивается слева направо, индуцированный ток в экранирующей катушке направлен по часовой стрелке.
Магнитный поток, создаваемый затеняющей катушкой, противоположен направлению потока основного поля. Следовательно, с установленной затеняющей катушкой плотность потока в затененной части магнита будет значительно меньше, а плотность потока в незатененной части магнита будет больше, чем если бы затененная катушка не была на месте.
На рис. 13-6 показан полюс магнита с направлением потока слева направо, но теперь значение потока уменьшается.Ток в катушке направлен против часовой стрелки. В результате
Магнитный поток, создаваемый катушкой, направлен в том же направлении, что и поток основного поля. Когда затеняющая катушка установлена, плотность потока в затененной части магнита будет больше, а в незатененной части будет меньше, чем если бы затененная катушка не использовалась.
Таким образом, когда электрическая цепь катушки размыкается, ток быстро уменьшается до нуля, но поток уменьшается гораздо медленнее из-за действия затеняющей катушки.Это обеспечивает более стабильное магнитное притяжение якоря, поскольку форма волны переменного тока изменяется от максимальных до минимальных значений и помогает предотвратить дребезжание и ахум.
Использование шторки для предотвращения износа и шума
Притяжение электромагнита, работающего на переменном токе, является пульсирующим и дважды равняется нулю в течение каждого цикла. Тяговое усилие магнита на его якоре также падает до нуля дважды в течение каждого цикла. В результате уплотняющие поверхности магнита имеют тенденцию разделяться каждый раз, когда ftux равен нулю, а затем снова контактировать, поскольку поток нарастает в противоположном направлении.Это постоянное замыкание и размыкание контакта приведет к шумному пуску и износу движущихся частей магнита. Шум и износ в магнитах переменного тока могут быть устранены за счет использования заштрихованных полюсов. Как показано ранее, заштриховав наконечник полюса, поток в заштрихованной части отстает от потока в незатененной части. На диаграмме показаны ванауоны потока во времени как в заштрихованных, так и в незатененных частях магнита.
Две магнитные волны разнесены на 90 градусов друг от друга, насколько это возможно.Также показано усилие, создаваемое каждым потоком. Если магнитные волны разнесены точно на 90 °, тяги будут разнесены на 180 °, и результирующее притяжение будет постоянным. Однако, если потоки разнесены почти на на 90 °, результирующее притяжение лишь на небольшую величину отличается от своего среднего значения и никогда не проходит через ноль. Напряжение, индуцированное в затеняющей катушке, вызывает наличие магнитного потока в электромагните, даже когда ток основной катушки мгновенно проходит через нулевую точку. В результате контакт между уплотнительными поверхностями магнита не нарушается, а вибрация и износ предотвращаются.
МАГНИТНАЯ КАТУШКА
Катушка магнита имеет много витков изолированного медного провода, плотно намотанного на катушку. Большинство катушек защищены прочным эпоксидным литьем, что делает их очень устойчивыми к механическим повреждениям, рис. 13-7.
Эффекты напряжения выше нормального
Производитель предлагает катушки практически любого желаемого управляющего напряжения. Некоторые пускатели имеют катушки с двойным напряжением.
СтандартыNEMA требуют, чтобы магнитный переключатель работал должным образом при изменении управляющего напряжения от высокого 110% до минимального 85% от номинального напряжения катушки.Этот диапазон требуемых операций затем разрабатывается производителем. Это гарантирует, что катушка выдержит повышенные температуры при напряжении, превышающем номинальное напряжение до 10%, и что якорь сработает и запечатывается, даже если напряжение может упасть до 15% ниже номинального. Обычно рабочие напряжения энергокомпании очень надежны. Напряжение на заводе может изменяться из-за других нагруженных, работающих машин и других причин, влияющих на систему распределения электроэнергии. Если напряжение, приложенное к катушке, будет слишком высоким, катушка будет потреблять слишком большой ток.Будет произведено чрезмерное нагревание, что может привести к разрушению и возгоранию изоляции катушки. Магнитное притяжение будет слишком большим, и якорь будет врезаться со слишком большой силой. Поверхности полюсов магнита изнашиваются быстрее, что сокращает срок службы контроллера. Кроме того, сокращение срока службы контактов может быть следствием чрезмерного дребезга контакта.
Эффекты напряжения ниже нормального
Пониженное напряжение приводит к низким токам катушки, что снижает магнитное притяжение. На обычных пускателях магнит может подниматься (начинать движение), но не закрываться.Якорь должен прилегать к полюсным поверхностям магнита для удовлетворительной работы. Без этого условия ток катушки не упадет до герметичного значения, потому что магнитная цепь разомкнута, что снижает импеданс (сопротивление переменному току). Поскольку катушка не предназначена для непрерывного протекания тока, превышающего ее герметичный ток, она быстро нагревается и перегорает. Арматура тоже будет дребезжать. Помимо шума, на поверхности полюсов магнита наблюдается чрезмерный износ. Если контакт не закрывается, контакты могут соприкасаться, но не смыкаться с достаточным давлением, что создает другую проблему.Избыточный нагрев с возникновением дуги и возможной сваркой контактов будет происходить, поскольку контроллер пытается провести пусковой ток двигателя с недостаточным контактным давлением.
СИЛОВАЯ ЦЕПЬ (ИЛИ ДВИГАТЕЛЬ) МАГНИТНОГО СТАРТЕРА
Число полюсов относится к числу силовых контактов, определяемых службой электроснабжения. Например, в трехфазной трехпроводной системе требуется трехполюсный пускатель. В силовую цепь пускателя входят основные стационарные и подвижные контакты, а также тепловой блок или блок нагревателя блока реле перегрузки.Это можно увидеть на рисунке 13-8 (и на рисунке 13-1, за вычетом теплового реле перегрузки в сборе).
ПЕРЕГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ
Электродвигатель не знает достаточно, чтобы отключиться, когда нагрузка становится для него слишком большой. Он продолжает работать, пока не перегорит. Если двигатель в течение определенного периода времени подвергается внутреннему или внешнему нагреву, который достаточно высок, чтобы разрушить изоляцию обмоток двигателя, он выйдет из строя.
Решение этой проблемы может заключаться в установке двигателя большего размера, мощность которого превышает требуемую нормальную мощность.Это не слишком практично, поскольку есть и другие причины перегрева двигателя, помимо чрезмерных нагрузок. В зимней снежной стране мотор будет работать прохладнее, чем в жаркую тропическую летнюю погоду. Высокая температура окружающего воздуха (температура окружающей среды) имеет тот же эффект, что и ток, превышающий нормальный, через двигатель — она имеет тенденцию к ухудшению изоляции обмоток двигателя.
Высокая температура окружающей среды также создается плохой вентиляцией двигателя.Двигатели должны избавляться от тепла, поэтому необходимо избегать любых препятствий для этого. Высокие пусковые токи , чрезмерный пуск создают тепло внутри двигателя. То же самое и с стартовыми тяжелыми нагрузками. Есть несколько других связанных причин, которые выделяют тепло внутри двигателя, например, несимметрия напряжения , низкое напряжение, и однофазность. Кроме того, когда вращающийся элемент двигателя не вращается (состояние, называемое блокировкой ротора ), выделяется тепла.Должно быть невозможно спроектировать двигатель, который будет настраиваться на все различные изменения общего тепла, которые могут произойти. Некоторое устройство необходимо для защиты двигателя от ожидаемого перегрева.
Защита двигателя от перегрузки
Идеальная защита двигателя от перегрузки — это элемент, чувствительный к току, очень похожий на кривую нагрева двигателя. Это приведет к размыканию цепи двигателя при превышении полной нагрузки. Работа защитного устройства идеальна, если двигатель может выдерживать небольшие, короткие и безопасные перегрузки, но быстро отключается от сети, когда перегрузка сохраняется слишком долго.Двухэлементные предохранители или предохранители с выдержкой времени могут обеспечивать защиту двигателя от перегрузки, но их недостаток состоит в том, что они не подлежат возобновлению и должны быть заменены.
Реле перегрузки добавлено к магнитному переключателю, показанному на рисунке 13-1. Теперь это называется стартером двигателя. Узел реле перегрузки является сердцем защиты двигателя. Типичное твердотельное реле перегрузки показано на рисунке 13-9. Двигатель не может выполнять больше работы, чем позволяет реле перегрузки. Как и двухэлементный предохранитель, реле перегрузки имеет характеристики, позволяющие удерживать его в течение периода разгона двигателя при потреблении пускового тока.Тем не менее, он по-прежнему обеспечивает защиту при небольших перегрузках, превышающих ток полной нагрузки, когда двигатель работает. В отличие от предохранителя, реле перегрузки можно сбросить. Он может выдерживать повторяющиеся циклы отключения и сброса без необходимости замены. Подчеркивается, что реле перегрузки , а не , обеспечивает защиту от короткого замыкания. Это функция устройств защиты от сверхтоков, таких как предохранители и автоматические выключатели, которые обычно расположены в корпусе разъединителя.
Ток, потребляемый двигателем, является удобным и точным средством измерения нагрузки двигателя и нагрева двигателя.Поэтому устройство, используемое для защиты от перегрузки, реле перегрузки, обычно подключается к току двигателя. Поставляется в составе пускателя или контроллера. Поскольку реле передает ток двигателя, на него влияет этот ток. Если возникает опасная перегрузка по току, оно срабатывает или отключает реле для размыкания цепи управления магнитного пускателя и отключения двигателя от сети; это помогает обеспечить максимальный срок службы двигателя. В ручном пускателе перегрузка вызывает срабатывание механической защелки, заставляя контакты стартера размыкаться и отключать двигатель от сети.
Для обеспечения защиты от перегрузки , или , для предотвращения перегрева двигателя, на пускателях используются реле перегрузки, ограничивающие величину потребляемого тока до заданного значения. Нормы NEC и местные электрические нормы определяют размер реле защиты от перегрузки и нагревательных элементов, которые подходят по размеру к двигателю.
Контроллер обычно устанавливается в той же комнате или области, что и двигатель. Это делает его подверженным той же температуре окружающей среды, что и двигатель.Файл. Тогда на срабатывание соответствующего теплового реле перегрузки будет влиять комнатная температура точно так же, как и на двигатель. Это делается путем выбора элемента теплового реле (из таблицы, предоставленной производителем), который срабатывает при опасной температуре для обмоток двигателя. При чрезмерном потреблении тока реле обесточивает стартер и останавливает двигатель.
Реле перегрузкиможно разделить на тепловые, или магнитные. Магнитные реле перегрузки реагируют только на превышение тока и не зависят от температуры.Как следует из названия, тепловое реле по сравнению с реле нагрузки зависит от повышения температуры окружающей среды и температур, вызванных током перегрузки, для срабатывания механизма перегрузки.
Реле тепловой перегрузки можно подразделить на два типа: плавящиеся сплавы и биметаллические.
Тепловые установки для плавления сплавов
Узел из плавящегося сплава, состоящий из нагревательного элемента и ванны для припоя, показан на рисунке 13-10. Ванночка для припоя удерживает храповик в одном положении.Чрезмерный ток двигателя проходит через нагревательный элемент и плавит припой из сплава. Поскольку храповое колесо может свободно вращаться в ванне расплава, оно размыкает набор нормально замкнутых контактов, находящихся в цепи управления стартером; это останавливает двигатель, рис. 13-11. Период охлаждения необходим для того, чтобы припой снова затвердел, прежде чем можно будет сбросить реле перегрузки и восстановить работу двигателя.
Тепловые агрегаты для плавления сплавов взаимозаменяемые
в состоянии.Они имеют цельную конструкцию, которая обеспечивает постоянную связь между нагревательным элементом и емкостью для припоя. В результате это устройство может быть откалибровано на заводе, чтобы сделать его практически защищенным от несанкционированного доступа в полевых условиях. Эти важные функции невозможны с любым другим типом конструкции реле перегрузки. Для получения подходящего тока отключения для двигателей разных размеров доступен широкий выбор сменных тепловых блоков (нагревателей). Они обеспечивают точную защиту от перегрузки для двигателей с различными номинальными токами полной нагрузки.Тепловые агрегаты указаны в амперах и выбираются исходя из тока полной нагрузки двигателя. Для наиболее точного выбора нагревателя перегрузки производитель публикует ряд номинальных таблиц, привязанных к контроллеру, в котором указана перегрузка
. Используется реле. Блоки легко устанавливаются в блок реле перегрузки и удерживаются на месте двумя винтами. Находясь последовательно с цепью двигателя, двигатель не будет работать без этих нагревательных элементов, установленных в пускателе.
Биметаллические реле перегрузки
Биметаллические реле перегрузкиразработаны специально для двух основных типов применения: автоматический сброс и биметаллическое реле.Функция автоматического сброса означает, что устройства могут быть установлены в местах, труднодоступных для операции ручного сброса, и могут быть установлены в автоматическое положение электриком.
В положении автоматического сброса контакты реле после срабатывания автоматически снова замыкаются после того, как реле остынет. Это преимущество, когда до кнопки сброса трудно дотянуться. Реле перегрузки с автоматическим сбросом обычно не рекомендуется использовать с устройствами автоматического (двухпроводного) управления.При такой схеме управления, когда контакты реле перегрузки снова замыкаются после отключения по перегрузке, двигатель перезапускается. Если причина перегрузки не будет устранена, реле перегрузки снова сработает. Это событие повторится. Вскоре двигатель сгорит из-за накопленного тепла от многократных сильных бросков тока и тока перегрузки. (Можно установить световой индикатор перегрузки или сигнализацию, чтобы привлечь внимание до того, как это произойдет.) Осторожно: Более важным моментом, который следует учитывать, является возможная опасность для персонала.Этот неожиданный перезапуск машины может привести к опасной ситуации для оператора или электрика, поскольку предпринимаются попытки выяснить, почему машина остановилась. NEG pro не поддерживает эту более позднюю установку.
Большинство биметаллических реле можно настроить на срабатывание в диапазоне от 85 до 115 процентов номинального срабатывания нагревателя. Эта функция полезна, когда рекомендуемый размер нагревателя может привести к ненужному срабатыванию, в то время как следующий больший размер не даст адекватной защиты.Окружающие температуры влияют на термические реле перегрузки.
Это биметаллическое реле перегрузки с компенсацией внешней нагрузки рекомендуется для установок, когда двигатель находится при температуре окружающей среды, отличной от температуры пускателя двигателя. Если контроллер находится в условиях изменяющейся температуры, реле перегрузки можно настроить для компенсации этих изменений температуры. На это реле тепловой перегрузки всегда влияет окружающая температура. Если бы использовалось стандартное тепловое реле перегрузки, оно не срабатывало бы постоянно при одном и том же уровне тока двигателя при изменении температуры контроллера.
Отключение цепи управления в биметаллическом реле происходит из-за разницы в расширении двух разнородных металлов, сплавленных вместе. Движение происходит, если один из металлов расширяется больше, чем другой под воздействием тепла. Биметаллическая полоса AU-формы используется для калибровки реле этого типа, рис. 13-12. U-образная полоса и нагревательный элемент, вставленные в центр U-образной формы, компенсируют возможный неравномерный нагрев из-за различий в месте установки нагревательного элемента.Поскольку пускатель двигателя устанавливается последовательно с нагрузкой, перед запуском двигателя в пускателе должен быть установлен нагревательный элемент (биметаллический и припой) в реле перегрузки.
Магнитные реле перегрузки
Катушка магнитного реле перегрузки соединена последовательно с двигателем или косвенно через трансформаторы тока (как в цепях с большими двигателями). В результате катушка магнитного реле должна быть намотана достаточно большим по размеру проводом, чтобы пропускать ток двигателя.Эти реле перегрузки работают по силе тока, а не по нагреву.
Магнитные реле перегрузки используются, когда электрический контакт должен размыкаться или замыкаться, когда ток срабатывания повышается до определенного значения. В некоторых случаях реле может также использоваться для срабатывания при падении тока до определенного значения. Магнитные реле перегрузки используются для защиты обмоток больших двигателей от продолжительного перегрузки по току. Типичные применения: для остановки конвейера материала, когда конвейеры впереди становятся перегруженными, и для ограничения крутящего момента, отражаемого током двигателя.
Реле перегрузки с ограничением времени
Реле перегрузки с выдержкой времени, рис. 13-13, используют принцип масляного дросселя. Ток двигателя, проходящий через катушку реле, оказывает магнитное воздействие на поршень. Магнитный поток, создаваемый внутри катушки, стремится поднять плунжер, который прикреплен к поршню, погруженному в масло. По мере увеличения тока в катушке реле увеличивается и магнитный поток. Сила тяжести преодолевается, и плунжер и поршень движутся вверх. Во время этого движения вверх масло проталкивается через перепускные отверстия в поршне.В результате задерживается срабатывание контактов. Диск клапана поворачивается для открытия или закрытия перепускных отверстий различных размеров в поршне. Это действие изменяет скорость потока масла и, таким образом, регулирует коэффициент задержки по времени. Скорость перемещения сердечника и поршня вверх напрямую зависит от степени перегрузки. Чем больше текущая нагрузка, тем быстрее движение вверх. По мере того как скорость движения вверх увеличивается, время отключения при укладке уменьшается.
Эта обратнозависимая характеристика предотвращает срабатывание реле при нормальном пусковом токе или при безвредных кратковременных перегрузках.В этих случаях линейный ток падает до нормального значения до того, как рабочая катушка сможет поднять сердечник и поршень достаточно далеко, чтобы сработать контакты управления перегрузкой. Однако, если перегрузка по току продолжается в течение длительного периода, сердечник вытягивается достаточно далеко, чтобы сработать контакты. По мере увеличения линейного тока время срабатывания реле уменьшается. Регулировка тока отключения достигается регулировкой сердечника плунжера относительно катушки реле перегрузки. Быстрое срабатывание достигается за счет использования легкого масла для дроссельной заслонки и регулировки отверстий для перепуска масла.
Клапан в поршне позволяет практически мгновенно перезапустить цепь для перезапуска двигателя. Затем ток должен быть уменьшен до очень низкого значения, прежде чем реле вернется в исходное состояние. Это действие выполняется автоматически, когда срабатывание реле отключает двигатель от сети. Магнитные реле перегрузки доступны либо с контактами автоматического сброса, либо с контактами ручного сброса.
Реле мгновенного срабатывания
Реле мгновенного отключения тока используются для отключения двигателя от сети, как только достигается заданная нагрузка.Например, когда блокировка материала на деревообрабатывающем станке вызывает внезапный высокий ток, реле мгновенного отключения может быстро отключить двигатель. После устранения причины блокировки двигатель может быть немедленно перезапущен, поскольку реле сбрасывается, как только устраняется перегрузка. Этот тип реле также используется на конвейерах для остановки двигателя до того, как механическая поломка возникнет в результате блокировки.
Реле мгновенного срабатывания тока срабатывания не имеет характеристики с обратнозависимой выдержкой времени.Таким образом, его нельзя использовать в обычных приложениях, требующих реле перегрузки. Мгновенное реле тока отключения следует рассматривать как реле специального назначения.
Привод реле отключения на рисунке 13-14 состоит из соленоидной катушки, через которую протекает ток двигателя. Внутри катушки есть подвижный железный сердечник. Сверху на раме соленоида установлен прецизионный переключатель мгновенного действия, который имеет соединения для нормально разомкнутого или нормально замкнутого контакта.Ток двигателя оказывает магнитное притяжение вверх на железный сердечник. Однако обычно тяги недостаточно для подъема активной зоны. Если из-за перегрузки по току сердечник поднимается, прецизионный переключатель мгновенного действия срабатывает для отключения управляющего контакта реле.
Значение срабатывания реле может быть установлено в широком диапазоне номинальных значений тока, перемещая стержень плунжера вверх и вниз по резьбовому штоку. В результате положение сердечника в соленоиде изменяется.При опускании сердечника магнитный поток ослабляется, и для подъема сердечника и срабатывания реле требуется более высокий ток.
Количество реле перегрузки, необходимых для защиты двигателя
Национальный электротехнический кодекс требует наличия трех реле перегрузки для трехфазных пускателей на новых установках. Это помогает поддерживать сбалансированное напряжение питания для установок с многофазной нагрузкой.
Однофазная нагрузка в трехфазной цепи может вызвать серьезные несимметричные токи двигателя.Большой трехфазный двигатель на одном фидере с маленьким трехфазным двигателем может не быть защищен при возникновении однофазного состояния, рисунок 13-15.
Неисправный линейный предохранитель, обрыв цепи в автоматическом выключателе, ослабленный или обрыв провода в любом месте системы кабелепровода или провода двигателя могут привести к однофазной работе. Это будет проявляться как вялый, сильно работающий двигатель. Двигатель вообще не запускается, но при подаче напряжения издает отчетливый магнитный гул. Трехфазный двигатель может продолжать работать (с пониженным крутящим моментом) при однофазном режиме.Но после остановки он не перезапускается. Это также признак однофазного состояния в трехфазном двигателе.
Следует избегать несбалансированных однофазных нагрузок на трехфазных щитах. Проблемы могут возникать в распределительных системах, где один или несколько больших двигателей могут возвращать мощность в меньшие двигатели в условиях обрыва фазы.
МАГНИТНЫЙ СТАРТЕР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Трехфазный магнитный пускатель переменного тока показан на рисунке 13-16 (A).Его также называют пускателем полного напряжения или пускателем от сети.
Кнопка сброса перегрузки видна внизу по центру фотографии. Обычной практикой является создание контроллеров двигателей с реле перегрузки с ручным сбросом. Это побуждает оператора машины устранить причину перегрузки. Это также обеспечивает хотя бы небольшой период охлаждения после отключения.
В реле над кнопкой сброса установлены три нагревательных элемента для работы в трех фазах.Контакты находятся под крышкой изолирующего блока искрового разряда, доступ к которым легко получить, сняв два винта. Стартер должен быть установлен в кожухе для установки. Другой тип трехфазного магнитного пускателя двигателя переменного тока показан на рисунке 13-16 (B).
Размеры стартера
Магнитные пускателидоступны во многих размерах, как показано в Таблице 13-1. Каждому размеру соответствует номинальная мощность в лошадиных силах, которая применяется, когда двигатель, используемый со стартером, работает в нормальном пусковом режиме.Все параметры пускателя соответствуют требованиям Национальной ассоциации производителей электрооборудования
.Стандарты. Емкость пускателя определяется размером его контактов и сечением проводов. Размер силовых контактов уменьшается, когда напряжение увеличивается вдвое, потому что ток уменьшается вдвое при той же мощности (P = I x E). Контакты силовой цепи управляют нагрузкой двигателя.
Трехполюсные пускатели используются с двигателями, работающими от трехфазной трехпроводной сети переменного тока.Для однофазных двигателей используются двухполюсные пускатели.
Число полюсов относится к силовым контактам или контактам нагрузки двигателя и не включает контакты управления для проводки цепи управления.
КОМБИНИРОВАННЫЕ СТАРТЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Автоматические выключатели и предохранители фидеров двигателя и параллельных цепей обычно выбираются для защиты от перегрузки по току, короткого замыкания или замыкания на землю.
За небольшими исключениями, Национальный электротехнический кодекс и некоторые местные нормы также требуют, чтобы каждый двигатель имел средства отключения.Это может быть колпачок и розетка соединительного шнура, предохранительный выключатель с разъединителем с плавким предохранителем, выключатель двигателя с плавким предохранителем или комбинированный пускатель. Комбинированный пускатель (рисунок 13-17) состоит из пускателя, подключенного к сети, и средства отключения, соединенных проводом вместе в общем корпусе. Комбинированные пускатели могут иметь ножевой разъединитель, плавкий или неплавкий, или термо-магнитный размыкающий выключатель.
ТАБЛИЦА 13-1 Размеры и номинальные параметры пускателя двигателя
РАЗМЕР NEMA | НАПРЯЖЕНИЕ НАГРУЗКИ | МАКСИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ — РЕЖИМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ОТ ПИТАНИЯ И НЕИСПРАВНОСТИ Одноместный Поли- Фаза Фаза | РАЗМЕР NEMA | НАПРЯЖЕНИЕ НАГРУЗКИ | МАКСИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ — РЕЖИМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ОТ ПИТАНИЯ И НЕИСПРАВНОСТИ Одноместный Поли- Фаза Фаза | ||||
ll5 | 112 | .. . | ll5 | 7 112 | … | ||||
200 | . . . | 1 112 | 200 | . . . | 25 | ||||
00 | 230 | 1 | 1 112 | 3 | 230 | 15 | 30 | ||
380 | .. . | 1 112 | 380 | … | 50 | ||||
460 | . . . | 2 | 460 | … | 50 | ||||
575 | . . . | 2 | 575 | … | 50 | ||||
ll5 | 1 | .. . | 200 | … | 40 | ||||
200 | . . . | 3 | 230 | … | 50 | ||||
0 | 230 | 2 | 3 | 4 | 380 | … | 75 | ||
380 | .. . | 5 | 460 | … | 100 | ||||
460 | . . . | 5 | 575 | … | 100 | ||||
575 | … | 5 | |||||||
ll5 | 2 | .. . | 200 | … | 75 | ||||
200 | . . . | 7 112 | 230 | … | 100 | ||||
1 | 230 | 3 | 7 112 | 5 | 380 | … | 150 | ||
380 | .. . | 10 | 460 | … | 200 | ||||
460 | . . . | 10 | 575 | … | 200 | ||||
575 | … | 10 | |||||||
ll5 | 3 | .. . | 200 230 | … … | 150 | ||||
* 1П | 230 | 5 | . . . | 6 | 380 460 | … … | 300 | ||
575 | … | 400 | |||||||
ll5 | 3 | .. . | 230 | … | 300 | ||||
200 | . . . | 10 | 7 | 460 | … | 600 | |||
2 | 230 | 7 112 | 15 | 575 | … | 600 | |||
380 | … | 25 | 230 | … | 450 | ||||
460 | .. . | 25 | |||||||
8 | 460 | … | 900 | ||||||
575 | . . . | 25 | |||||||
575 | … | 900 |
Таблицы взяты из стандартов NEMA.(* 1 3/4, имеется 10 л.с.)
Пускателем можно управлять дистанционно с помощью кнопок или селекторных переключателей, либо эти устройства могут быть установлены в крышке корпуса стартера. Комбинированный пускатель занимает мало места для монтажа и делает возможным компактный электромонтаж.
Комбинированный пускатель обеспечивает безопасность оператора, поскольку крышка корпуса сцепляется с внешней рукояткой устройства отключения.Дверь не может быть открыта, пока средство отключения закрыто. Когда отключающее средство открыто, все части стартера доступны; однако опасность снижается, поскольку легкодоступные части пускателя не подключены к линии электропередачи. Эта функция безопасности недоступна для отдельно включенных пускателей. Кроме того, кожух стартера снабжен средством для блокировки разъединителя в положении ВЫКЛ. Корпуса контроллеров доступны для любых целей и приложений.
Защитные кожухи
Выбор и установка правильного корпуса может способствовать полезному, безопасному обслуживанию и избавлению от проблем при эксплуатации оборудования электромагнитного управления.
Корпус — это окружающий корпус контроллера, шкаф или коробка. Обычно это электрическое оборудование закрывается по одной или нескольким из следующих причин:
(A) Для защиты и защиты рабочих и другого персонала от случайного контакта с токоведущими частями, тем самым предотвращая поражение электрическим током.
(B) Для предотвращения контакта другого токопроводящего оборудования с электрическими частями, находящимися под напряжением, тем самым предотвращая ненужные перебои в подаче электроэнергии и косвенно защищая персонал от электрического контакта.
(C) Для защиты электрического контроллера от вредных атмосферных условий или условий окружающей среды, таких как наличие пыли или влаги, для предотвращения коррозии и нарушения работы.
(D) Для сдерживания электрической дуги переключения внутри корпуса, чтобы предотвратить взрывы и пожары, которые могут возникнуть из-за горючих газов или паров в помещении.
Вы можете легко понять, почему некоторые формы ограждений необходимы и необходимы. Наиболее частым требованиям обычно удовлетворяет шкаф общего назначения из листовой стали. Трубопровод заглушен контргайками и втулками. Присутствие пыли, влаги или взрывоопасных газов часто требует использования специального корпуса для защиты контроллера от коррозии или окружающего оборудования от возможных взрывов. Доступ к кабелепроводу осуществляется через резьбовые отверстия, ступицы или фланцы.При выборе и установке устройства управления необходимо тщательно учитывать условия, в которых устройство должно работать. Есть много применений, в которых корпус из листовой стали общего назначения не обеспечивает достаточной защиты.
Герметичные и пыленепроницаемые корпуса используются для защиты аппаратуры управления. Грязь, масло или чрезмерная влажность разрушают изоляцию и часто образуют токопроводящие дорожки, которые приводят к коротким замыканиям или заземленным цепям.
Специальные корпуса для взрывоопасных зон используются для защиты жизни и имущества. Взрывоопасные пары или пыль присутствуют в некоторых отделах многих промышленных предприятий, а также в зерновых продуктах.
ватора, нефтеперерабатывающих и химических заводов. Национальные правила установки электрооборудования и местные нормы и правила описывают опасные зоны. Лаборатории страховщиков определили требования к защитным ограждениям в соответствии с опасными условиями. Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) разработала стандартные корпуса, соответствующие этим требованиям.Вот некоторые примеры.
Кожухи общего назначения {NEMA 1) Эти кожухи изготовлены из листовой стали и предназначены в первую очередь для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями. Крышки имеют защелки с возможностью запирания навесным замком, рисунок 13-18. Кожухи предназначены для использования внутри помещений, в местах, где нет необычных условий эксплуатации. Они действительно обеспечивают защиту от легких брызг, пыли и падающих предметов, таких как грязь.
Водонепроницаемые кожухи {NEMA 4) Эти кожухи изготовлены из литой конструкции или из листового металла соответствующей жесткости и предназначены для прохождения испытания шланга без утечки воды.Водонепроницаемые корпуса подходят для использования вне помещений, на судовых доках, на молочных заводах, пивоварнях и в других местах, где устройство подвергается воздействию капель или брызг жидкости, рис. 13-19. Корпуса, отвечающие требованиям более чем одного типа NEMA, могут быть обозначены комбинацией номеров типов, например, тип 3-4, пыленепроницаемый и водонепроницаемый.
Пылезащитные кожухи {NEMA 12) Эти кожухи изготовлены из листовой стали и снабжены прокладками крышки для защиты от пыли, ворса, грязи, волокон и летучих материалов.Пыленепроницаемые кожухи подходят для использования на сталелитейных и трикотажных заводах, коксохимических заводах и подобных местах, где присутствует неопасная пыль. Монтаж осуществляется с помощью боковых фланцев или монтажных ножек.
Опасные места {NEMA 7} Кожухи класса 1 предназначены для использования во взрывоопасных зонах, где присутствуют или могут встречаться среды, содержащие бензин, нефть, нафту, спирт, ацетон или пары растворителей лака. Кожухи представляют собой тяжелые отлитые из серого чугуна, обработанные на станке для обеспечения уплотнения металл-металл, рис. 13-20.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для определения безопасного способа установки необходимо проконсультироваться с применимыми и обязательными национальными, государственными или местными электротехническими правилами и постановлениями.
ВОПРОСЫ НА ОБЗОР
1. Что такое пускатель двигателя с магнитным линейным напряжением?
2. Сколько полюсов требуется на пускателях следующих двигателей: (a) однофазный асинхронный двигатель на 240 В, (b) трехфазный асинхронный двигатель на 440 В?
3.Если стартер двигателя установлен в соответствии с указаниями, но не запускается, что
— это частая причина отказа запуска?
4. Используя реле перегрузки с ограничением по времени или реле перегрузки приборной панели, как достигается следующее: характеристики выдержки времени; срабатывает регулировка тока?
5. Что означает вибрация переменного магнита?
6. Каково фазовое соотношение между потоком в главном полюсе магнита и потоком в заштрихованной части полюса?
7.В каких устройствах используется принцип заштрихованного полюса?
8. Что ищет электрик для устранения следующих состояний: громкое или шумное гудение; болтовня?
9. Какой тип защитного кожуха используется чаще всего?
10. Почему с пускателем двигателя устанавливается размыкающий предохранитель или автоматический выключатель?
11. Какие меры безопасности обеспечивает тип узла, указанный в вопросе 10, по сравнению с отдельными узлами стартера?
12.Перечислите возможные причины, по которым якорь не срабатывает после обесточивания магнитного пускателя.
13. Каким образом подбирается размер подогревателей перегрузки для конкретной установки?
14. Какой тип кожуха стартера двигателя рекомендуется для установки, требующей безопасной работы с внешним насосом для заправки горючей краской?
Выберите лучших ответов для каждого из следующих ответов.
15. Магнитный пускатель удерживается закрытым
а.механически
г. на 15% понижения напряжения
г. на 15% перенапряжения
г. магнитно
16. При обесточивании катушки пускателя двигателя
а. контакты остаются закрытыми
г. закрывается механически
г. открытые контакты силы тяжести и натяжения пружины
г. он должен остыть для перезапуска
17. Магнит переменного тока может чрезмерно гудеть из-за
а. неправильное выравнивание
г.посторонний предмет между контактными поверхностями
90 РАЗДЕЛ 2 ПУСКАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПИЛОТНЫЕ УСТРОЙСТВА
г. рыхлые ламинаты
г. все эти
18. Магниты переменного тока изготовлены из ламинированного железа
а. для лучшей индукции
г. для уменьшения теплового эффекта
г. для ac и de use
г. для предотвращения болтовни
19. Защита двигателя от перегрузки предназначена для защиты
а.двигатель от длительных сверхтоков
г. провод от высоких токов
г. двигатель от длительного перенапряжения
г. двигатель от коротких замыканий
20. Число полюсов магнитного пускателя относится к
.а. количество силовых контактов нагрузки
г. количество управляющих контактов
г. число северного и южного полюсов
г. все эти
21. Двигатели могут перегореть из-за
а.чрезмерное тепло изнутри и снаружи
г. перегрузки
г. высокие температуры окружающей среды
г. плохая вентиляция
22. Назначение затеняющей катушки на конце электромагнитного полюса переменного тока —
а. предотвратить перегрев катушки
г. ограничить ток отключения
г. ограничить ток закрытия
г. предотвратить болтовню
23. Ток, потребляемый двигателем, равен
.а. низкий при старте
г.точное измерение нагрузки двигателя
г. неточное измерение нагрузки двигателя
г. ни один из этих
24. Реле тепловой перегрузки в зависимости от
а. повышение температуры окружающей среды и температуры из-за перегрузки по току
г. тяжелые механические нагрузки
г. большие электрические нагрузки
г. нарастающие пусковые токи
25. Выбран нагревательный элемент теплового реле
а. 15% ниже напряжения
г.10% перенапряжения
г. из таблицы производителя
г. по температуре окружающей среды
26. Когда кнопка сброса не восстанавливает цепь управления после перегрузки, вероятная причина —
а. нагреватель перегрузки слишком мал
г. расцепитель перегрузки недостаточно остыл
г. вспомогательные контакты неисправны
г. перегорел подогреватель перегрузки
27. Если оператор нажимает кнопку пуска на трехфазном асинхронном двигателе, и двигатель начинает гудеть, но не работает, вероятная неисправность —
а.один предохранитель перегорел и двигатель однофазный
г. отключение по перегрузке требует сброса
г. замкнут вспомогательный контакт
г. одна фаза заземлена
28. Комбинированный стартер обеспечивает
а. отключающее средство
г. защита от перегрузки
г. защита от короткого замыкания
г. все эти
Типы пускателей двигателя| Типы контакторов двигателя
Контакторы двигателя и Пускатели двигателя — это пилотные устройства, используемые для управления большими токовыми нагрузками.Для больших токовых нагрузок, таких как обогреватели, огни парковки и электродвигатели, требуется большой ток во время запуска. Чтобы не подвергать оператора и легкие устройства управления, такие как обычные домашние выключатели света, этим высоким токам, используются контакторы и пускатели двигателей. Подрядчики, как показано на рисунке 1, и пускатели двигателей, как показано на рисунке 2, напрямую подключаются к нагрузкам, которые должны управляться, как мощная лампа или трехфазный промышленный двигатель. Устройство управления или система управления используются для управления подрядчиком или пускателем двигателя.
Рис.1: Контактор двигателя
Рис.2: Пускатель двигателя с электронными перегрузками
Принцип работы контактора и пускателя двигателяКонтакторы и пускатели двигателей содержат катушку из проволоки, обернутую вокруг сердечника из мягкого железа. При подаче напряжения на катушку пилотного устройства создается электромагнитное поле. Это электромагнитное поле используется пилотным устройством для включения и выключения нагрузок. Ток, используемый для питания катушки, намного меньше тока, необходимого для работы нагрузки.Это указывает на то, что нагрузка может потреблять 30 А при запуске контактора или пускателя двигателя, но она будет управляться током, который составляет всего около 0,2 А или 200 мА. Безопаснее работать с низким током, чем с большим током, который потенциально может нанести вред оператору или оборудованию.
Номинал и размер контактора и пускателя двигателяКонтакторы и пускатели двигателей бывают разных размеров и номиналов, чтобы соответствовать широкому спектру приложений и операций.Применения могут варьироваться от пускателя, который используется для включения сверлильного станка, до контактора, который используется для управления электрическим котлом . Важно знать, что не только контактор или двигатель любого размера будет достаточным для работы с нагрузками; При работе с контакторами и пускателями двигателей специалисты по обслуживанию и установщики должны соблюдать инструкции по установке пилотных устройств. Один важный ориентир, который следует знать, — это сила тока обслуживаемой нагрузки. Это определит выбор правильного размера пилотного устройства NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) или IEC (Международная электротехническая коалиция).Также важно знать среду, в которой будет установлено устройство. Это гарантирует, что можно выбрать правильный корпус, чтобы избежать перебоев в работе пилотного устройства. Хотя эти пилотные устройства выполняют одну и ту же работу, они не могут выполнять одну и ту же функцию.
Контактор двигателяСледующий раздел включает подробное обсуждение контакторов. Контакторы бывают двух видов: ручного и магнитного исполнения. Ручные контакторы и пускатели двигателей предназначены для работы с нагрузкой от среднего до низкого, когда оператору безопаснее находиться в непосредственной близости от нагрузки, которую необходимо включать и выключать.Магнитные контакторы и пускатели двигателей используются для автоматизации и дистанционного управления нагрузками, которые могут пропускать слишком большой ток для безопасной работы.
Принцип работы ручного контактораРучные контакторы — это пилотное устройство, используемое для управления нагрузками, которым не нужна защита от перегрузки, такими как нагревательные элементы, или они работают с нагрузками, которые имеют внутреннюю защиту от перегрузки, например, однофазные двигатели переменного тока. Ручные контакторы сконструированы с тумблером включения и выключения для управления подключенными к ним нагрузками, это означает, что требуется, чтобы кто-то физически нажал кнопку для подачи питания на нагрузки.Контакторы с ручным управлением лучше подходят для средних нагрузок, потому что контакты, встроенные в блоки, способны выдерживать большой ток в течение длительного периода времени, по сравнению с обычным переключателем, который рассчитан на работу с более низким током и не может обрабатывать большое количество тока. ток в течение длительного времени.
Рис.3: Ручной контактор двигателя
Принцип работы магнитного контактораМагнитные контакторы , как показано на рисунке 4, содержат соленоид, который представляет собой катушку из проволоки, обернутую вокруг или окруженную железным сердечником.Для работы магнитного контактора требуются два источника напряжения; один из источников — облегчить работу нагрузки (например, нагревателей или станков). Второе напряжение, необходимое для управления работой соленоида, известное как управляющее напряжение . Управляющее напряжение обычно ниже, чем в цепи электропитания, и поступает от управляющего трансформатора. Типичное напряжение, используемое для управления соленоидом, составляет от 24 В до 120 В переменного тока, но могут использоваться другие напряжения, в зависимости от конструкции, предпочтений и ситуации.
Рис.4: Контактор с магнитным двигателем
Выбор номинальной мощности магнитного контактораМагнитные контакторы выбираются на основе номинальной силы тока . Номинальная сила тока . — это сила тока, которую использует контакт из серебряного сплава для безопасной передачи и передачи электроэнергии без повреждения контакторов или электропроводки.
Типы магнитных контакторовКонтакторы также бывают разных физических конфигураций .Контакторы могут иметь один набор контакторов для однофазного режима, в котором один токопроводящий провод может замыкать или размыкать контактор, или два набора контактов, чтобы замыкать или размыкать два горячих проводника в однофазном режиме. Контакторы могут иметь до четырех наборов контактов, которые нормально разомкнуты, но могут быть изменены на нормально замкнутые в соответствии с определенным порядком работы. Все магнитные контакторы содержат соленоид с двумя выводами, расположение которых важно для обеспечения правильной работы контактора. Напряжение соленоида должно соответствовать управляющему напряжению, слишком высокое напряжение вызовет сгорание соленоида, и в результате контакты не смогут размыкаться или замыкаться. При слишком низком напряжении контактор не будет работать, потому что магнитное поле недостаточно сильное для втягивания якоря.
Пускатель двигателяВ промышленности используются два типа пускателей двигателей; они включают в себя ручной пускатель двигателя и магнитный пускатель двигателя. Каждый пускатель выполняет ту же функцию, которая заключается в включении или отключении линии питания, обслуживающей нагрузку, подключенную к управляющему устройству, и обеспечению защиты нагрузки от перегрузки. Разница между ручным и магнитным пускателем двигателя заключается в том, как они управляют включением и отключением питания нагрузки.
Принцип работы ручного пускателя двигателяРучной пускатель , , как показано на рисунке 5, представляет собой контактор, который не имеет катушки и действует больше как переключатель, чем контактор.Ручной пускатель двигателя состоит из оператора, который может включать в себя селекторный переключатель или набор кнопок, которые размыкают и замыкают контакты пилотного устройства. Название «Ручной пускатель двигателя» означает, что для управления контактами требуется кто-то, но перегрузочные контакты ручного пускателя двигателя автоматически управляют нагрузкой; в случае перегрева из-за механического отказа или высоких температур окружающей среды.
Рис.5: Схема ручного пускателя двигателя
Принцип работы магнитного пускателя двигателяМагнитные пускатели двигателя , как показано на Рисунке 6, представляют собой магнитные контакторы с блоком защиты от перегрузки, подключенным к клеммной стороне пилотное устройство.Магнитный пускатель двигателя используется чаще, потому что его можно использовать в операциях, требующих автоматического управления нагрузкой, а магнитный контактор можно активировать дистанционно с помощью устройств управления или с помощью комплекса операций устройства управления.
Рис.6: Схема электрических соединений магнитного пускателя двигателя
Магнитный пускатель двигателя имеет три линейных клеммы с маркировкой L1, L2 и L3. Здесь подача питания на пускатель двигателя. Клеммы в нижней части пускателя двигателя имеют маркировку T1, T2 и T3, которые также называют стороной нагрузки, которая подключается к обслуживаемой нагрузке.Для включения и выключения нагрузки катушка должна быть подключена к нормально замкнутому контакту перегрузки, который обычно подключается с помощью заводского провода, установленного на агрегате. Нормально замкнутый контакт не считается вспомогательным контактом; поэтому его нельзя использовать ни для чего другого в цепи управления. Магнитный пускатель двигателя также содержит нормально разомкнутый вспомогательный контакт, который подключается к системе управления, что позволяет включать и отключать магнитную катушку.Вспомогательные контакты будут иметь одну сторону, подключенную непосредственно к клемме магнитной катушки, которая иногда подключается к полевым устройствам, которые переключают работу магнитной катушки. При использовании устройств мгновенного управления для управления нагрузкой, подключенной к пускателю магнитного двигателя, противоположная вспомогательная нормально разомкнутый контакт используется для герметизации катушки пилотного устройства. Когда используется уплотнение, это называется трехпроводным управлением , пуск двигателя.
