Где применяются контакторы и магнитные пускатели

Лекция № 12 Контакторы и магнитные пускатели

Контактор – это электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется под воздействием электромагнитного привода.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как привило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих контакторов могут быть как переменного, так и постоянного тока.

Категории применения современных контакторов и параметры коммутируемых ими цепей подразделяют:

Для контакторов переменного тока (табл.12.1):

• АС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка.
• АС-2 – пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением.
• АС-3 – пуск электродвигателей с КЗ ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке.
• АС-4 – пуск электродвигателей с КЗ ротором, Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.

• 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 и отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.

Категория приме- нения	Режим нормальных коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Коммутируемый ток, А	Напряжение, В
АС-1			0,95			0,95
АС-2			0,65			0,65
АС-3			0,35			0,35
АС-4			0,35			0,35
Категория приме- нения	Режим редких коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Коммутируемый ток, А	Напряжение, В
АС-1			0,95			0,95
АС-2			0,65			0,65
АС-3			0,35			0,35
АС-4			0,35			0,35

Номинальный ток контактора представляет собой ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течение 8 ч без коммутации, причем превышение температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого.Номинальный рабочий ток контактора — это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения. Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Таблица 12.2 Контакторы постоянного тока

Категория применения	Режим нормальных коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В	Пост. времени, мс	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Пост. времени, мс
ДС – 1			1				1
ДС – 2			2				7,5
ДС – 3			2				2
ДС — 4			7,5				10
ДС — 5			7,5			7,5
Категория приме- нения	Режим редких коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В	Пост. времени, мс	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Пост. времени, мс
ДС – 1	—	—	—	—	—		—
ДС – 2			2,5				2,5
ДС – 3			2,5				2,5
ДС — 4			15				15
ДС — 5			15			15

• по роду тока главной цепи: постоянного тока, переменного тока, постоянного и переменного токов;
• по роду тока цепи управления: с управлением постоянным током, с управлением переменным током;
• по числу главных полюсов: от одного до пяти;
• по номинальному току главных цепей: на токи 4, 6,5, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000; (2500) А;
• по номинальному напряжению главной цепи: на постоянное напряжение 220, 440, 600 В; на переменное — 380(500) и 660 В;
• по номинальному напряжению включающих катушек; на постоянное напряжение 24, 48, 60, 110 и 220 В, на переменное — 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 500, 660 В частотой 50 Гц и 110, 220,380, 440 В частотой 60 Гц;
• по наличию и исполнению вспомогательных контактов;
• по роду присоединения проводников;
• по классу, соответствующему частоте включений:

Класс	0.3	1	3	10	30
Допустимая частота включений в час	30	120	300	1200	3600

• по категории применения;
• по воздействию климатических факторов;
• по степени защиты.

Контакторы допускают работу при напряжении главной цепи до 1,1 и цепи управления (0,85-1,1). Контакторы предназначены для работы в одном, нескольких или во всех следующих режимах: в прерывисто-продолжительном с периодом нагрузки без отключения не более= 8ч, продолжительном (> 8ч), повторно-кратковременном и кратковременном. Контакторы с размыкающими главными контактами допускают нечастые коммутации двукратного номинального тока при напряжении. Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему; дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов. На рис.12.1 показана конструкция контактора постоянного тока типа КПВ – 600. Неподвижный контакт 1 механически и электрически соединен со скобой 2 – дугогасительным рогом (направляющей для дуги). К скобе 2 присоединен один конец дугогасительной катушки 3, второй конец которой с выводом 4 закреплен в электроизоляционном основании 5 и является одним из двух токоподводов контактора. Рис. 12.1. Контактор постоянного тока Основание 5 жестко укреплено на стальной скобе 6, являющейся основной несущей деталью для электромагнитного привода и подвижной контактной системы. Подвижный контакт 7 может поворачиваться относительно опорной точки 8. Вывод 9, являющийся вторым токоподводом, соединен с подвижным контактом 7 гибкой связью 10. С подвижным контактом 7 электрически связан другой дугогасительный рог 11. Контактное нажатие создается пружиной 12, а возвратная пружина 13 предназначена для размыкания контактов и возврата привода в исходное положение. При размыкании контактов на них появляется электрическая дуга 14, которая попадает в магнитное поле между пластинами 15 магнитопровода системы магнитного дутья, создаваемого катушкой 3 и охватывающего камеру с обеих сторон. Под воздействием этого поля дуга перемещается в камеру, ее опорные точки переходят на дугогасительные рога, дуга растягивается, охлаждается и гаснет. Электромагнитный привод контактора включает в себя обмотку 20 с магнитопроводом и якорь 17, который может поворачиваться на призме 19, прижимаемый к скобе 18 пружиной 16. При подаче напряжения на катушку 20 якорь 17, преодолевая противодействие возвратной пружины 13, начинает притягиваться к магнитопроводу. При определенном зазоре между якорем и магнитопроводом происходит соприкосновение контактов 7 и 4. Дальнейшее сближение якоря и мгнитопровода влечет за собой поворот контакта 7 относительно опорной точки 8 и сжатие контактной пружины. Этим обеспечивается создание так называемого провала контактов – расстояния, на которое переместился бы подвижный контакт, если убрать неподвижный. Наличие провала контактов обеспечивает контактору заданную коммутационную износостойкость. При работе контакторов в повторно-кратковременном режиме значение рабочего тока зависит от продолжительности включения и частоты срабатывания. Рабочий ток при различных режимах может быть определен по формуле , где — номинальный ток контактора; ПВ – относительная продолжительность включений; n – число включений в час. Допустимое число включений в зависимости от характера нагрузки для КПВ 600 доходит до 1200 в час; КПВ 600 выполняются на номинальные токи 100, 160, 250 и 630 А. Контакторы переменного тока выпускаются на токи от 100 до 1000 А при числе главных контактов от одного до пяти. Наиболее распространены контакторы трехполюсного исполнения. На рис. 12.2 показан контактор переменного тока типа КТ-6000. Подвижный контакт 1 с пружиной 2 укреплен на рычаге 3. Подвижный контакт 1 (на общем виде три подвижных контакта 1) и якорь 4 привода электромагнита связаны между собой валом 6. Отключение контактора происходит под действием контактных пружин и массы подвижных частей. Контактная пружина 2 имеет предварительное нажатие на (30-50)% меньше конечного контактного нажатия. Все детали укреплены на изоляционной рейке 5. Рычаг 3 подвижного контакта 1 укреплен на валу 6, покрытом изоляционным материалом. Вал вращается в подшипниках 7. Система дугогашения состоит из последовательной катушки 8, магнитопровода 9, полюсных пластин 10 и дугогасительной камеры 11. Обмотка 8 включена в цепь последовательно с неподвижным контактом 12 и подвижным контактом 1. Главные контакты подключаются к внешней электрической цепи выводами 13 и 14. Подвижный контакт 1 соединяется с выводом 13 при помощи гибкой связи 15. Блок вспомогательных контактов 16 приводится в действие валом 6. Рис.12.2. Контактор переменного тока С целью устранения вибрации якоря во включенном положении на полюсах магнитной системы устанавливаются короткозамкнутые витки. Допустимое число включений достигает 1200 в час, коммутируемый ток – до 1000 А, номинальное напряжение – 380 и 660 В. В контакторах серий КТ64, КТП64, КТ65, КТП65, предназначенных для коммутации силовых цепей переменного тока, имеется полупроводниковый блок, в котором осуществляется бездуговая коммутация путём шунтирования главных контактов тиристорами на период коммутации, благодаря чему электрическая дуга не возникает. Отсутствие дуги при отключении контактором силовых цепей повышает надежность работы контакторов, электрическую износостойкость, взрывобезопасность, резко уменьшает потери энергии в контакторе. Контакторы серии МК предназначены для работы в силовых электрических цепях и цепях управления установок при постоянном напряжении до 440 В и переменном до 660 В, частотой 50 и 60 Гц при токах до 160 А. Контакторы имеют четыре величины: МК 1 (I_ном=40 A), МК 2 (I_ном=63 A), МК 3 (I_ном=100 A) и МК 4 (I_ном=160 A). Собственное время срабатывания контакторов при включении 0,08 с, при отключении 0,05 с. Втягивающие катушки выполняются только на постоянный ток напряжением 24, 48, 110, 220 В. Контакторы могут работать в продолжительном, прерывисто-продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Допустимая частота срабатывания контакторов – до 1200 циклов в час при ПВ = 40%. Магнитным пускателем называется электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки, реверсирования и защиты асинхронных электродвигателей. Его практически единственное отличие от контактора – наличие устройства защиты от токовых перегрузок (обычно тепловое реле). Работа асинхронных двигателей зависит от таких свойств пускателей, как износостойкость, коммутационная способность, надёжность защиты двигателя от перегрузок. В процессе эксплуатации довольно часто обрывается одна из фаз питающего напряжения и ток статора работающего двигателя резко возрастает, что приводит к выходу из строя обмотки из-за нагрева ее до высокой температуры. Тепловые реле пускателя от этих токов должны срабатывать и отключать двигатель. Конструктивная схема магнитного пускателя серии ПА приведена на рис. 12.3. Рис. 12.3. Конструкция магнитного пускателя Пускатель собран на металлическом основании 1. Контактная система мостикового типа с неподвижными 2 и подвижными 3 контактами размещена в дугогасительной камере 5. Контактное нажатие обеспечивается пружиной 4. Подвижные контакты соединены с траверсой 6, которая может поворачиваться относительно точки О₁. На противоположном конце траверсы 6 укреплен якорь 7 электромагнитного привода с магнитопроводом 8 и обмоткой 9. Под магнитопроводом 8 имеется пружина сжатия 10, которая обеспечивает более плотное прилегание якоря и магнитопровода при срабатывании электромагнита и смягчает возникающий при этом удар. Последовательно с коммутируемой цепью включено тепловое реле 11, которое при срабатывании своими контактами размыкает цепь питания катушки 8, траверса 6 под действием возвратной пружины 12 отходит вправо и происходит отключение главной цепи. В технических данных указываются номинальный ток пускателя и номинальная мощность двигателя при различных напряжениях. Промышленность выпускает магнитные пускатели серии ПМЛ и ПМС на токи до 260 А и напряжение до 660 В. Наибольшее рабочее напряжение пускателя равно 660 В.

Лекция № 12 Контакторы и магнитные пускатели

Контактор – это электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется под воздействием электромагнитного привода.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как привило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих контакторов могут быть как переменного, так и постоянного тока.

Категории применения современных контакторов и параметры коммутируемых ими цепей подразделяют:

Для контакторов переменного тока (табл.12.1):

• АС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка.
• АС-2 – пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением.
• АС-3 – пуск электродвигателей с КЗ ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке.
• АС-4 – пуск электродвигателей с КЗ ротором, Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.

• 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 и отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.

Категория приме- нения	Режим нормальных коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Коммутируемый ток, А	Напряжение, В
АС-1			0,95			0,95
АС-2			0,65			0,65
АС-3			0,35			0,35
АС-4			0,35			0,35
Категория приме- нения	Режим редких коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Коммутируемый ток, А	Напряжение, В
АС-1			0,95			0,95
АС-2			0,65			0,65
АС-3			0,35			0,35
АС-4			0,35			0,35

Номинальный ток контактора представляет собой ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течение 8 ч без коммутации, причем превышение температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого.Номинальный рабочий ток контактора — это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения. Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Таблица 12.2 Контакторы постоянного тока

Категория применения	Режим нормальных коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В	Пост. времени, мс	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Пост. времени, мс
ДС – 1			1				1
ДС – 2			2				7,5
ДС – 3			2				2
ДС — 4			7,5				10
ДС — 5			7,5			7,5
Категория приме- нения	Режим редких коммутаций
	Включение			Отключение
	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В	Пост. времени, мс	Коммутируемый ток, А	Напряжение, В		Пост. времени, мс
ДС – 1	—	—	—	—	—		—
ДС – 2			2,5				2,5
ДС – 3			2,5				2,5
ДС — 4			15				15
ДС — 5			15			15

• по роду тока главной цепи: постоянного тока, переменного тока, постоянного и переменного токов;
• по роду тока цепи управления: с управлением постоянным током, с управлением переменным током;
• по числу главных полюсов: от одного до пяти;
• по номинальному току главных цепей: на токи 4, 6,5, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000; (2500) А;
• по номинальному напряжению главной цепи: на постоянное напряжение 220, 440, 600 В; на переменное — 380(500) и 660 В;
• по номинальному напряжению включающих катушек; на постоянное напряжение 24, 48, 60, 110 и 220 В, на переменное — 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 500, 660 В частотой 50 Гц и 110, 220,380, 440 В частотой 60 Гц;
• по наличию и исполнению вспомогательных контактов;
• по роду присоединения проводников;
• по классу, соответствующему частоте включений:

Класс	0.3	1	3	10	30
Допустимая частота включений в час	30	120	300	1200	3600

• по категории применения;
• по воздействию климатических факторов;
• по степени защиты.

Контакторы допускают работу при напряжении главной цепи до 1,1 и цепи управления (0,85-1,1). Контакторы предназначены для работы в одном, нескольких или во всех следующих режимах: в прерывисто-продолжительном с периодом нагрузки без отключения не более= 8ч, продолжительном (> 8ч), повторно-кратковременном и кратковременном. Контакторы с размыкающими главными контактами допускают нечастые коммутации двукратного номинального тока при напряжении. Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему; дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов. На рис.12.1 показана конструкция контактора постоянного тока типа КПВ – 600. Неподвижный контакт 1 механически и электрически соединен со скобой 2 – дугогасительным рогом (направляющей для дуги). К скобе 2 присоединен один конец дугогасительной катушки 3, второй конец которой с выводом 4 закреплен в электроизоляционном основании 5 и является одним из двух токоподводов контактора. Рис. 12.1. Контактор постоянного тока Основание 5 жестко укреплено на стальной скобе 6, являющейся основной несущей деталью для электромагнитного привода и подвижной контактной системы. Подвижный контакт 7 может поворачиваться относительно опорной точки 8. Вывод 9, являющийся вторым токоподводом, соединен с подвижным контактом 7 гибкой связью 10. С подвижным контактом 7 электрически связан другой дугогасительный рог 11. Контактное нажатие создается пружиной 12, а возвратная пружина 13 предназначена для размыкания контактов и возврата привода в исходное положение. При размыкании контактов на них появляется электрическая дуга 14, которая попадает в магнитное поле между пластинами 15 магнитопровода системы магнитного дутья, создаваемого катушкой 3 и охватывающего камеру с обеих сторон. Под воздействием этого поля дуга перемещается в камеру, ее опорные точки переходят на дугогасительные рога, дуга растягивается, охлаждается и гаснет. Электромагнитный привод контактора включает в себя обмотку 20 с магнитопроводом и якорь 17, который может поворачиваться на призме 19, прижимаемый к скобе 18 пружиной 16. При подаче напряжения на катушку 20 якорь 17, преодолевая противодействие возвратной пружины 13, начинает притягиваться к магнитопроводу. При определенном зазоре между якорем и магнитопроводом происходит соприкосновение контактов 7 и 4. Дальнейшее сближение якоря и мгнитопровода влечет за собой поворот контакта 7 относительно опорной точки 8 и сжатие контактной пружины. Этим обеспечивается создание так называемого провала контактов – расстояния, на которое переместился бы подвижный контакт, если убрать неподвижный. Наличие провала контактов обеспечивает контактору заданную коммутационную износостойкость. При работе контакторов в повторно-кратковременном режиме значение рабочего тока зависит от продолжительности включения и частоты срабатывания. Рабочий ток при различных режимах может быть определен по формуле , где — номинальный ток контактора; ПВ – относительная продолжительность включений; n – число включений в час. Допустимое число включений в зависимости от характера нагрузки для КПВ 600 доходит до 1200 в час; КПВ 600 выполняются на номинальные токи 100, 160, 250 и 630 А. Контакторы переменного тока выпускаются на токи от 100 до 1000 А при числе главных контактов от одного до пяти. Наиболее распространены контакторы трехполюсного исполнения. На рис. 12.2 показан контактор переменного тока типа КТ-6000. Подвижный контакт 1 с пружиной 2 укреплен на рычаге 3. Подвижный контакт 1 (на общем виде три подвижных контакта 1) и якорь 4 привода электромагнита связаны между собой валом 6. Отключение контактора происходит под действием контактных пружин и массы подвижных частей. Контактная пружина 2 имеет предварительное нажатие на (30-50)% меньше конечного контактного нажатия. Все детали укреплены на изоляционной рейке 5. Рычаг 3 подвижного контакта 1 укреплен на валу 6, покрытом изоляционным материалом. Вал вращается в подшипниках 7. Система дугогашения состоит из последовательной катушки 8, магнитопровода 9, полюсных пластин 10 и дугогасительной камеры 11. Обмотка 8 включена в цепь последовательно с неподвижным контактом 12 и подвижным контактом 1. Главные контакты подключаются к внешней электрической цепи выводами 13 и 14. Подвижный контакт 1 соединяется с выводом 13 при помощи гибкой связи 15. Блок вспомогательных контактов 16 приводится в действие валом 6. Рис.12.2. Контактор переменного тока С целью устранения вибрации якоря во включенном положении на полюсах магнитной системы устанавливаются короткозамкнутые витки. Допустимое число включений достигает 1200 в час, коммутируемый ток – до 1000 А, номинальное напряжение – 380 и 660 В. В контакторах серий КТ64, КТП64, КТ65, КТП65, предназначенных для коммутации силовых цепей переменного тока, имеется полупроводниковый блок, в котором осуществляется бездуговая коммутация путём шунтирования главных контактов тиристорами на период коммутации, благодаря чему электрическая дуга не возникает. Отсутствие дуги при отключении контактором силовых цепей повышает надежность работы контакторов, электрическую износостойкость, взрывобезопасность, резко уменьшает потери энергии в контакторе. Контакторы серии МК предназначены для работы в силовых электрических цепях и цепях управления установок при постоянном напряжении до 440 В и переменном до 660 В, частотой 50 и 60 Гц при токах до 160 А. Контакторы имеют четыре величины: МК 1 (I_ном=40 A), МК 2 (I_ном=63 A), МК 3 (I_ном=100 A) и МК 4 (I_ном=160 A). Собственное время срабатывания контакторов при включении 0,08 с, при отключении 0,05 с. Втягивающие катушки выполняются только на постоянный ток напряжением 24, 48, 110, 220 В. Контакторы могут работать в продолжительном, прерывисто-продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Допустимая частота срабатывания контакторов – до 1200 циклов в час при ПВ = 40%. Магнитным пускателем называется электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки, реверсирования и защиты асинхронных электродвигателей. Его практически единственное отличие от контактора – наличие устройства защиты от токовых перегрузок (обычно тепловое реле). Работа асинхронных двигателей зависит от таких свойств пускателей, как износостойкость, коммутационная способность, надёжность защиты двигателя от перегрузок. В процессе эксплуатации довольно часто обрывается одна из фаз питающего напряжения и ток статора работающего двигателя резко возрастает, что приводит к выходу из строя обмотки из-за нагрева ее до высокой температуры. Тепловые реле пускателя от этих токов должны срабатывать и отключать двигатель. Конструктивная схема магнитного пускателя серии ПА приведена на рис. 12.3. Рис. 12.3. Конструкция магнитного пускателя Пускатель собран на металлическом основании 1. Контактная система мостикового типа с неподвижными 2 и подвижными 3 контактами размещена в дугогасительной камере 5. Контактное нажатие обеспечивается пружиной 4. Подвижные контакты соединены с траверсой 6, которая может поворачиваться относительно точки О₁. На противоположном конце траверсы 6 укреплен якорь 7 электромагнитного привода с магнитопроводом 8 и обмоткой 9. Под магнитопроводом 8 имеется пружина сжатия 10, которая обеспечивает более плотное прилегание якоря и магнитопровода при срабатывании электромагнита и смягчает возникающий при этом удар. Последовательно с коммутируемой цепью включено тепловое реле 11, которое при срабатывании своими контактами размыкает цепь питания катушки 8, траверса 6 под действием возвратной пружины 12 отходит вправо и происходит отключение главной цепи. В технических данных указываются номинальный ток пускателя и номинальная мощность двигателя при различных напряжениях. Промышленность выпускает магнитные пускатели серии ПМЛ и ПМС на токи до 260 А и напряжение до 660 В. Наибольшее рабочее напряжение пускателя равно 660 В.

Подробно об электромагнитных пускателях

Обычно мы видим это устройство в виде аккуратной коробки с двумя кнопками: «пуск» и «стоп». Если снять верхнюю крышку, внутри обнаружится коммутатор довольно сложной конструкции, который может выполнять несколько задач (как по очереди, так и одновременно).

Это электромагнитный пускатель. Возникает вопрос: а зачем создавать сложные электротехнические устройства, если нужно всего лишь замкнуть два (или больше) контакта? Есть кнопки с фиксацией, рычажные включатели, защитные автоматы, рубильники. Рассмотрим типовое применение магнитного пускателя: включение мощной электроустановки (например, асинхронный электродвигатель).

• Необходима мощная контактная группа с дугогасителями, соответственно потребуется большое усилие для смыкания контактов. Ручной привод будет достаточно громоздким (использование классического рубильника не всегда вписывается в эстетику рабочего места).
• Ручными переключателями сложно обеспечить оперативное изменение режима работы (например, изменение направления вращения мотора). Устройство магнитного пускателя позволяет собрать такую схему подключения.
• Организация защиты. Любой автомат с аварийным отключением не рассчитан на многократное включение. Назначение (пусть и не основное) магнитного пускателя не только многократно производить коммутацию, но и отключать цепь питания при перегрузках и коротком замыкании. При этом, у него есть неоспоримое преимущество перед иными коммутаторами. Отключение необратимо: то есть, после аварийного размыкания контактов, или кратковременного прекращения подачи энергии, рабочие контакты не возвращаются в положение «ВКЛ» по умолчанию. Принцип работы магнитного пускателя подразумевает только принудительное повторное включение.

Устройство и принцип работы устройства

Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?

Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:

• Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
• Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
• Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
• С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
• Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.

Виды контакторов

По оснащению средствами защиты: практически все модели включают в себя блок термореле, который размыкает цепь дополнительных контактов в случае перегрузки по току. В этом смысле принцип работы магнитного пускателя не отличается от защитного автомата. После аварийного отключения, и остывания защитной группы (цепь питания обмотки электромагнита восстанавливается), замыкание силовых контактов не происходит. Предполагается, что оператор устранит причину возникновения аварийной ситуации, и произведет повторный пуск электроустановки.

По способу замыкания контактов, имеются следующие виды магнитных пускателей:

1. Прямого подключения, то есть с одной группой силовых контактов. Он работает по принципу: «вкл» или «выкл», плюс защита от перегрузки или короткого замыкания.
2. Реверсивного подключения. Электромагнитный пускатель такого типа оснащен двумя группами контактов, с помощью которых можно комбинировать линии питания. Например, чередование фаз для асинхронного электромотора. При замыкании различных групп контактов, вал электродвигателя вращается в разные стороны, то есть происходит реверс.
3. Работающие только на замыкание силовых контактов, либо имеющие нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные группы. Такие коммутаторы могут управлять (в противофазе) двумя электроустановками. Одно устройство подключается, второе синхронно обесточивается.
4. По количеству контактов силовой группы:
   • Двух контактные (для однофазных потребителей).
   • Трех контактные (подключаются только фазные группы, нейтраль всегда соединена). Это самая распространенная модель пускателя, к ней можно подключать как одно — так и трех фазные электроустановки.
   • Четыре и более контакта в силовых группах. Под группой подразумевается либо нормально замкнутый, либо нормально разомкнутый комплект. Применяются редко, только в специальных устройствах, работающих по особой схеме подключения.

Большинство пускателей выглядят так:

Силовые контакты (три фазы), в одной плоскости расположены дополнительные, для питания обмотки.

Схемы подключения

Для чего нужен магнитный пускатель? Преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или банальном коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.

Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя

Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями. При нажатии кнопки «Пуск», с помощью основного ее контакта замыкается цепь катушки «KM». При этом все контактные группы, включая дополнительные контакты в цепи управления, соединяются под управлением электромагнита катушки. Разомкнуть цепь можно двумя способами: при срабатывании аварийного реле, или нажав на кнопку «Стоп». В этом случае магнитный пускатель возвращается в исходное положение «все выключено» (или в случае с двумя категориями контактов, нормально замкнутые группы будут подключены).

Этот же вариант подключения, только управляющая цепь соединяется с фазой и нейтралью. С точки зрения работы пускателя, разницы нет. Так же точно срабатывают кнопки, и защитное термореле.

Реверсивное подключение трехфазного электродвигателя

Как правило, для этого применяются два электромагнитных пускателя, в которых выхода фазных контактов комбинированы со сдвигом. Устройства скомбинированы в один коммутатор, поэтому его можно рассматривать как единый элемент.

В зависимости от того, какая контактная группа подключена к электродвигателю, его ротор крутится в одну либо другую сторону. Такой вариант незаменим при использовании на конвейерах, станках, и прочих электроустановках, в которых предусмотрено 2 направления вращения (движения).

Как работает эта схема на практике? Смотрим иллюстрацию:

Единая схема управления с двумя группами кнопок пуска: «Вперед» и «Назад». Каждая из них включает соответствующую катушку электромагнита. Почему схема общая? Кнопка «Стоп» по условиям безопасности должна быть единой. Иначе при возникновении аварийной ситуации, оператор потеряет драгоценные секунды в поисках необходимой кнопки (для «Вперед» или для «Назад»).

Проверка работоспособности магнитного пускателя и его ремонт

Проверяется устройство путем подачи питания на управляющие (дополнительные, или блок контакты). Если происходит смыкание рабочей группы, выполняется прозвонка ее контактов с помощью мультиметра. Затем провоцируется короткое замыкание, для проверки защитного реле.

Любой коммутационный прибор состоит из схожих по конструкции элементов. Поэтому ремонт магнитного пускателя выполняется по общему принципу: поиск неисправного узла, восстановление или замена.

Механические части (мостик, прижимная либо возвратная пружина) меняются, контакты можно зачистить. Катушка управления перематывается, или производится восстановление сгоревшего витка с помощью пайки.

Видео по теме

• Главная
• Оборудование
• Пускатели, реле, двигатели

3.Назначение и устройство контакторов и магнитных пускателей.

Контактор:Контактор — это дистанционно управляемый коммутационный аппарат, позволяющий коммутировать мощные (в том числе индуктивные) нагрузки как переменного, так и постоянного тока.

Отличительной особенностью электромагнитных контакторов, по сравнению с близкими к ним электромагнитными реле является то, что контакторы разрывают электрическую цепь в нескольких точках одновременно, в то время как электромагнитные реле обычно разрывают цепь только в одной точке.

Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.

Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.

Магнитный пускатель:Магнитный пускатель — это модифицированный контактор. В отличие от контактора, магнитный пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя.

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок.

4.Применение магистральных и распределительных шинопроводов.

Шинопровод — это жесткий токопровод на напряжение до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.

В цехах предприятий, где стайки и механизмы расположены по всей площади рядами и часто перемещаются вследствие изменения технологического процесса производства, в качестве питающих магистральных линий и распределительной сети применяют магистральные и распределительные закрытые шинопроводы.

Достоинства шинопроводов.Основными достоинствами шинопроводов являются:

а) экономия цветных металлов в магистральной и распределительной сети,

б) скоростной монтаж,

в) гибкость в эксплуатации,

г) простота и надежность осмотра в условиях эксплуатации.

По конструктивному исполнению шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.

Магистральные шинопроводы. Магистральные рассчитаны на большие токи (1600 — 4000 А) и на несколько присоединений к ним ответвлений для питания потребителей (два места на каждые 6 м).

Распределительные шинопроводы .Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 630 А и большое количество мест (3 — 6) на трехметровой секции для подключения электроприемников. В цехах промышленных предприятий широко используют закрытые распределительные шинопроводы. Их изготовляют на заводах и поставляют в виде комплекта из прямых участков — секций (длина прямой секции 3 м), снабженных переходными элементами для последовательного соединения ряда секций, устройства ответвлений (ответвительные коробки), а также вводных коробок, присоединяющих шинопроводы к питающей сети.

5.Способы прокладки и исполнения кабельных сетей. Виды кабеля.

Выбор способа прокладки кабельных сетей производят в зависимости от

• величины и размещения нагрузок, плотности застройки предприятия,
• компоновки электротехнических помещений,
• наличия технологических, транспортных коммуникаций,
• параметров и расположения источников питания,
• уровня грунтовых вод,
• степени загрязнения окружающей среды и грунта,
• назначения кабельной лини.

а) траншея; б) канал; в) туннель; г) блок; д) галерея; е) эстакада.

Каждый вид специального сооружения для прокладки кабелей характеризуется максимальным количеством силовых кабелей, которое можно в нём проложить. Траншея — 6 кабелей, канал -24, блок — 20, туннель — 72, эстакада — 24, галерея — 56.

Редко отдаётся предпочтение какому-либо одному виду прокладки кабелей. Обычно применяют смешанную прокладку, когда в зависимости от конкретных условий является целесообразным комбинированное исполнение различных способов прокладки кабельных линий.

Кабельные линии промышленных предприятий можно разделить на внутрицеховые и внецеховые. К внутрицеховым кабельным сетям относятся прокладки кабелей открыто на конструкциях, в лотках, коробах, каналах, туннелях и в трубах. К внецеховым кабельным линиям относятся прокладки кабелей в каналах, туннелях, блоках, траншеях, на эстакадах и в галереях. Внецеховые кабельные сети требуют для размещения сравнительно небольших площадей и могут быть осуществлены почти в любых атмосферных и грунтовых условиях.

Каждый кабель выполняет определенную функцию и имеет свое предназначение. Кабель представляет из себя устройство, использующееся для передачи электрической энергии. Кабель состоит из одного и более изолированных друг от друга проводников. Каждый из них снабжен герметической защитной оболочкой из пластмассы, резины, алюминия или свинца. Кабель, например, силовой используют для передачи и распределения электрической энергии в осветительных и силовых электроустановках. А, например, контрольный кабель используется для создания цепей контроля и сигнализации. В отдельные группы выделяются кабели связи, оптические кабели, телекоммуникационные кабели.

По видам защиты кабели подразделяют на бронированные, которые поверх защитной оболочки покрыты бронёй из стальных лент, или проволоки, и голые, если защитные оболочки кабеля не имеют джутовой пропитки.

Всю кабельную продукцию можно подразделить на несколько видов:

Кабель медный – тип кабельных проводников, состав жилы которых производится из меди. Кабель медный, как правило, выполняет функции силового кабеля. Кабель медный характеризуется повышенной износоустойчивостью и устойчив к горению.

Кабель силовой – находит практическое использование в сетях постоянного напряжения и там где номинальное напряжение в сети находится на разных уровнях. Кабель силовой используют с целью передачи и распределения потоков электрической энергии на номинальное напряжение в сети. Область его применения – это силовые установки. Силовые кабели могут быть низкого и высокого напряжения, иметь бумажную, резиновую или пластмассовую изоляцию. Внутренняя структура кабеля может содержать одну, две, три или четыре токопроводящие жилы. Силовой кабель может эксплуатироваться в достаточно агрессивных температурных режимах при температуре окружающей среды от +50 до -50 градусов Цельсия и при влажности воздуха до 98%.

Кабель контрольный используется для стационарного присоединения к различным электроприборам, которые работают от сети переменного тока до 660В при частоте колебаний тока до 100Гц и напряжением не превышающим 1000В. Кабель контрольный может использоваться для прокладки, как на открытом воздухе, так и в закрытом пространстве каналов, туннелей, траншеях. Он устойчив к агрессивным воздействиям, кроме механического. Эксплуатационный срок в закрытом пространстве может достигать 25 лет.

Гибкий кабель отличается подвижной структурой, может использоваться там, где требуется определенный радиус для присоединения токопроводящих проводников. Гибкий кабель главным образом используется для соединения мобильных электрических установок к токопроводящим сетям. Гибкий кабель эксплуатируется при напряжении в сети в 660В, при частоте переменного тока 400Гц и при поддержании стабильных параметров напряжения в 1000В. Максимальная температура нагрева жил гибкого кабеля не должна превышать 75 градусов Цельсия.

Для передачи широкополосных и высокочастотных сигналов широко используется коаксиальный кабель, в телефонии при внешней и внутренней прокладке.

Особые позиции принадлежат оптиковолоконным кабелям, отличающихся универсальностью, возможностью использования как для внешней, так и внутренней прокладки. Данный вид кабеля практически по всем параметрам превосходит существующие аналоги других видов.