Электрическая схема двигателя с магнитным пускателем

Магнитные пускатели: назначение, схема подключения

Магнитные пускатели это электромеханическое устройство для включения/выключения электрической цепи электроустановки, в конструкции которой есть электродвигатель малых и средних мощностей.

Основная сфера применения магнитных пускателей это производство. Станки, промышленное оборудование, вентиляция цехов и зданий, лифты, всё это включается через магнитные пускатели. Пускатель может входить во встроенный электрический щит самого оборудования, либо монтироваться отдельно в распределительных щитах в щитовых комнатах. Кнопки управления пускателем (включить/выключить, пуск/стоп) могут выводиться дистанционно в любое удобное место.

Виды магнитных пускателей

Сам магнитный пускатель имеет довольно простое устройство и принцип работы. Он состоит из двух видов контактов – подвижных и стационарных. Их замыкание вызывает запуск электродвигателя, а размыкание – отключение и остановку. Работа контактов осуществляется под действием магнитного поля.

Основным предназначением магнитных пускателей является дистанционное управление трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Они работают при переменном токе, напряжением 380 и 660 вольт, с частотой 50 Гц. В число основных операций входят пуск, остановка и реверсирование.

Дополнительно, магнитные пускатели в совокупности с тепловыми реле, защищают управляемые электродвигатели от возможных перегрузок с недопустимой продолжительностью. В некоторых конструкциях пускателей имеются ограничители перенапряжений, используемые в полупроводниковых системах управления.

В соответствии со схемой включения нагрузки могут быть реверсивными и нереверсивными. Классификация по размещению предполагает магнитные пускатели следующих типов:

• Открытого исполнения. Устанавливаются в закрытых шкафах, на панелях, и прочих местах, куда не может попасть пыль, влага и посторонние предметы.
• Защищенного исполнения. Монтируются внутри помещений с низким содержанием пыли в окружающей среде. Исключается попадание воды на оболочку устройства.
• Пылебрызгонепроницаемого исполнения. Устанавливаются внутри помещений и снаружи под навесами, защищающими от дождя и солнечных лучей.

Дополнительная классификация пускателей осуществляется по следующим признакам:

• Кнопочный пост на корпусе прибора. Нереверсивные пускатели оборудованы кнопками ПУСК и СТОП, а реверсивные устройства имеют кнопки ПУСК ВПЕРЕД, ПУСК НАЗАД и СТОП. На некоторых моделях в корпусе монтируется сигнальная лампа ВКЛЮЧЕНО.
• Дополнительные блокировочные и сигнальные контакты. Используются в разных комбинациях, в качестве замыкающих или размыкающих. Они могут быть встроенными или оборудоваться как отдельная приставка. Некоторые дополнительные контакты могут использоваться в качестве составной части общей схемы пускателя. Например, в реверсивных устройствах с их помощью осуществляется электрическая блокировка.
• Ток и напряжение втягивающей катушки.
• Наличие в схеме теплового реле. Его основной характеристикой является номинальный ток несрабатывания на средних установках. Регулировка тока несрабатывания выполняется в допустимых пределах +15% от номинала.

Отдельные виды магнитных пускателей могут быть укомплектованы ограничителями перенапряжения и другими видами установочных изделий

Назначение

Основным назначением электромагнитных пускателей является пуск и длительное электроснабжение синхронных и асинхронных электродвигателей, питаемых по трехфазной схеме. Дополнительно их комплектуют вспомогательными контактами, которые могут управлять вспомогательными цепями.

Но благодаря простоте устройства и неприхотливости в эксплуатации электромагнитный коммутатор также используется для включения и отключения систем освещения, конвейерного оборудования, крановых установок, системами обогрева и прочих устройств.

Расшифровка магнитных пускателей серии ПМЕ

Определить, какие у ПМЕ 211 характеристики, можно по его маркировке. Её задача – уместить как можно больше полезной информации о нём в минимальном количестве символов. Таким образом можно существенно сэкономить размер записи.

В маркировке магнитных пускателей первые символы обозначают серию изделия. Три последующих числа определяют величину пускателя (1), его класс пыле,- и влагозащищённости (2) и указывают на наличие дополнительных конструктивных элементов (3). Следующие символы (под №4) сообщают о климатическом исполнении пускателя и условиях, необходимых для его корректной работы. Последняя буква – класс износоустойчивости (низкий, средний или высокий)

Важно! Пускатель обладает ограниченным ресурсом циклов включения и отключения. Это учитывается при проектировке электрических схем. По возможности, количество переключений за единицу времени делается минимальным.

Основные типы втягивающих катушек

Втягивающая катушка магнитного пускателя является его «сердцем», которое инициирует магнитное поле при прохождении через нее электрического тока и втягивает якорь с тремя (иногда пятью) парами подвижных контактов. Тип катушки зависит от величины напряжения срабатывания. Они бывают:

• Срабатывающими от напряжения 220 V.
• Рассчитанными на напряжение 380 V.

Клеммы катушки на 220 V подключаются между фазой и нейтралью (заземлением). Трехсот восьмидесяти вольтовые – между фазами. Величина рабочего напряжения катушки обычно написана на ее диэлектрическом выводе рядом с зажимным болтом для провода.

Двухсот двадцати вольтовые катушки при включении между фазами эффектно взрываются.

Эксплуатация

При использовании контакторов нужно контролировать их температуру. Повышение температуры и их разогревание свидетельствуют о наличии замыканий в витках катушки. Это поломка требует срочной замены катушек.

Разогрев может появится также из-за больших нагрузок и износа контактов. Чтобы этого избежать лучше применять оборудование с небольшим запасом по рабочей нагрузке. Нужно смотреть за чистотой оборудования и не допускать попадания внутрь грязи и пыли. Она может привести к неплотному прилеганию якоря к сердечнику и это может стать причиной сильного шума.

Загрязнения могут испортить контакты и потребуется их замена. Конструкция магнитных пускатели и контакторов достаточно проста. Для долгой службы необходимо поддерживать их чистоту, проверять качество контактов и зажимного механизма, не подвергать их нагрузкам выше номинальных.

Как устроен магнитный пускатель ПМЕ-211

Для включения однофазной нагрузки небольшой мощности используют тумблеры, кнопки, переключатели, контактная система которых приводится в движение механически и рассчитана на небольшие по величине токи. Чтобы запускать и останавливать трехфазную нагрузку, требуется такой электрический аппарат, который бы осуществлял одновременную подачу напряжения на все полюса электроприемников, оперативное отключение от питающей сети, гашение электрической дуги при больших фазных токах и др. Одним из таких устройств является магнитный пускатель, чаще всего используемый для управления асинхронными двигателями, электронагревательными установками (калориферы, электрокотлы) и различными трансформаторов небольшой мощности, осветительными сетями и прочим электрооборудованием. Рассмотрим как устроен, приводится в действие и подключается к сети магнитный пускатель серии ПМЕ-211.

Устройство магнитного пускателя

Замыкать и размыкать силовые контакты помимо механического воздействия можно еще при помощи электрического привода. Достаточно простым и распространенным устройством является электромагнит. Важнейшей его способностью является притягивание металлических предметов при протекании электрического тока по его катушке с сердечником, а при отсутствии тока — отпускать. Таким образом, электромагнит обладает способность преобразовывать электрическую энергию в механическую. Если объединить в одном корпусе катушку с сердечником, подвижную притягивающую часть с возвратной пружиной и силовые контакты, то получится готовый коммутационный аппарат. По такому принципу работают все электромагнитные реле, контакторы и пускатели. Хотя принцип работы у них одинаков, но конструктивно они различаются.

Разборный корпус состоит из трех частей. Верхняя часть-крышка закрывает силовые контакты и осуществляет гашение электрической дуги при коммутациях. Изготавливается из пресс материала содержащего асбест. Кроме того, на крышке указываются технические характеристики пускателя такие, как серия, номинальное напряжение втягивающей катушки, обозначение клемм силовых контактов и др.

На средней части закреплены неподвижные силовые и блокировочные контакты, а также подвижные на траверсе с якорем.

И третья, основание, в которой размещена втягивающая катушка с сердечником. Разборный корпус отлит из карболита – фенолформальдегидной смолы с разными минеральными и органическими наполнителями. Этот тип диэлектрика обладает высокой теплостойкостью, трудной возгораемостью.

Рассмотрим более подробно все элементы магнитного пускателя ПМЕ-211.

Магнитопровод. Сердечник и якорь выполнены в виде Ш-образного разъединенного магнитопровода. Как и любая другая магнитная система для переменного тока состоит из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга, чтобы уменьшить вихревые токи. Во избежание ударов при включении и сильных вибраций при работе магнитного пускателя ПМЕ-211 места соприкосновения якоря и сердечника отшлифованные и ровные, а на крайних стержнях дополнительно установлены короткозамкнутые витки из немагнитного материала.

Силовые и блокировочные контакты выполнены в виде прямоугольных пластин различной формы и толщины из латуни с напайками из технического серебра. Использование сплавов с этим драгоценным металлом обусловлено стойкостью к действию электрической дуги и механическим ударам при включении и отключении магнитного пускателя. Содержание технического серебра в ПМЕ-211 составляет 10-11 грамм.

На втягивающих катушках всегда указывается номинальное напряжение, а на магнитных пускателях различных марок еще дополнительно пишется марка, диаметр провода и количество витков. Чем на большее по величине напряжение рассчитана катушка, тем выше количество витков и активное сопротивление ее провода. Если на катушку подать напряжение выше или ниже ее номинального значения (380 В вместо 220 В и наоборот), то это приведет к ненормальной работе магнитного пускателя (громкий треск при взаимодействии якоря и сердечника, не срабатывание магнитного пускателя и др.) и выходу катушки из строя.

Ни в коем случае нельзя подавать номинальное напряжение на втягивающую катушку отдельно от магнитопровода, так как в этом случае магнитный поток будет замыкаться на витки катушки, что повлияет на увеличение протекающего по ней тока и катушка «сгорит».

Магнитный пускатель работает по следующему принципу. При подаче переменного напряжения на катушку в ней начинает протекать переменный электрический ток, который, в свою очередь, создает магнитный поток в сердечнике и якоре, преодолевая сопротивление воздушного зазора. В результате, намагниченный якорь притягивается к сердечнику, замыкая силовые и блокировочные контакты пускателя!

Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-211-УХЛ4В

Основные технические характеристики пускателя приводятся на табличке пускателя либо на верхней крышке.

• переменное напряжение катушки магнитного пускателя: 220 В, 380 В;
• номинальное напряжение и ток силовой цепи: при 380 В — 25 А, при 660 В – 14 А;
• номинальная мощность подключаемого электродвигателя: не более 11 кВт;
• климатическое исполнение УХЛ4 и износостойкость категории В;
• крепление корпуса с помощью винтов;
• установлены 2 замыкающих и 2 размыкающих блокировочных контакта.

Совместно с магнитными пускателями могут использоваться тепловые реле марки РТТ соответствующей величины для защиты силового оборудования от продолжительных перегрузок и от обрыва фаз!

Для изменения вращения ротора электродвигателя используются реверсивные магнитные пускатели, представляющие собой два пускателя одной серии, закрепленных на одном основании, электрически соединенных, имеющих электрические и механические блокировки, предотвращающих одновременное включение обоих пускателей.

На электрических принципиальных схемах магнитные пускатели обозначаются следующим образом:

Расшифровка магнитных пускателей

Все используемые магнитные пускатели отличаются друг от друга по номинальному току, по наличию и отсутствию тепловых реле (защита от перегрузок), по климатическому исполнению, габаритным размерам и другим параметрам.

ПМЕ- Х1 Х2 Х3 Х4 Х5, где

ПМЕ — серия магнитного пускателя

Х1 – номинальный ток: 1- 10А, 2 – 25А.

Х2- исполнение по степени защиты:

Х3 – исполнение пускателей по назначению и наличию теплового реле:

1-нереверсивный пускатель без теплового реле;

2-нереверсивный с тепловым реле;

3-реверсивный без теплового реле;

4-реверсивный с тепловым реле;

Х4 – климатическое исполнение: У3, УХЛ4.

4 комментария к записи “Как устроен магнитный пускатель ПМЕ-211”

Интересная статья о магнитных пускателях.Напишите статью о том,как обслуживать магнитные пускатели!