Влаштування магнітного пускача
Магнітний пускач – це надійний та простий комутаційний апарат. Принцип дії заснований на управлінні контактами за допомогою електромагнітної котушки з розімкненим магнітопроводом (докладно розберемо далі). Контактори та електромагнітні пускачі призначені для частої (частіше 30 разів на годину) комутації ланцюгів під навантаженням. Зокрема, для прямого запуску асинхронних двигунів з урахуванням пускових навантажень. Контактна група магнітних пускачів має великий запас короткочасного навантаження щодо номіналу і найчастіше має надійну дугогасну камеру (крім найменших номіналів).
Влаштування магнітного пускача та принцип його дії
Магнітні пускачі різних брендів мають подібну конструкцію, відрізняються лише матеріалом для контактів, матеріалом корпусу. Від якості сплавів, пластику та точності виконання всіх деталей безпосередньо залежить ціна та надійність електромагнітного контактора. Все ж повернемося до пристрою магнітного пускача, див. ілюстрацію нижче:
Принцип дії магнітного пускача заснований на дії електромагнітної котушки, яка притягує рухливу частину сердечника до нерухомої, якщо подати на неї напругу. При цьому опускаються рухомі контакти та ланцюг замикається. Можливий варіант нормально замкнутих контактів, які розмикаються при подачі напруги. Це найчастіше різні комбінації нормально замкнутих та розімкнених контактів, які бувають у модульних контакторах із кріпленням на DIN-рейку.
У силових магнітних пускачах силові контакти нормально розімкнені, а сигнальні та блок-контакти можуть мати різну конфігурацію. За замовчуванням промисловий магнітний пускач 380/220В має як мінімум один нормально замкнутий і один нормально розімкнений контакт. Кількість сигнальних та контрольних контактів завжди можна збільшити за рахунок приставки з контактами, які зчеплюються з коромислом рухливих силових контактів і спрацьовують одночасно. Детальніше на типах та принципі роботи контактних приставок миттєвої дії та із затримкою часу зупинимося далі.
Повернемося до принципу дії пускача. Коли напругу з електромагнітної котушки зняти, то пружина поверне верхню частину магнітопроводу у вихідний стан, а контакти розімкнуться.
На фото нижче зображено пристрій магнітного пускача найпоширенішого типу ПМЛ. І тут добре видно поворотну пружину. При спрацьовуванні електромагнітне поле долає силу пружини та з'єднує половинки магнітопроводу. Коли магнітне поле зникає, пружина повертає пускач у вихідний стан.
Така конструкція розрахована на багато циклів спрацьовування (більше 10 000 циклів) і працює дуже швидко, що дозволяє використовувати контактори в найважчих короткочасно-повторних умовах роботи, коли потрібно запускати та зупиняти механізми, включаючи реверсивні режими.
Саме можливість роботи на високій частоті включень/виключень вигідно відрізняє електромагнітні контактори від інших комутаційних приладів (автоматів та перемикачів з мотор-приводом).
Чим пускач відрізняється від контактора
Ми вже декілька разів згадували термін “пускач” та “контактор” як синоніми. Насправді контактор – це силова (контактна частина) пускача. Пускачем прийнято називати контактор укомплектований тепловим реле, див. фото.
Окремо варто згадати модульні контактори. Вони встановлюються на стандартну рейку DIN 35 мм і часто застосовуються у модульних щитках. Через них можна, наприклад, керувати зовнішнім освітленням, якщо підключити модульний контактор через датчик освітлення або через таймер. Також модульні контактори можуть включати систему антизледеніння, автоматичні ворота і т.д. Номінальний струм таких контакторів 25-40 А і вони мають вибір кількості й типу контактів. Наприклад, бувають модульні контактори на 2 і 4 контакти і можуть бути варіанти: 1 н. + 1 н.з контакт або 2 н.о та 2 н.з контакти і т. д. Це важливо, адже можна, наприклад, елементарно перемикати якісь системи на резервне джерело живлення. Пропала напруга на котушці, замкнулися нормально замкнуті контакти і ваш котел або холодильник переключилися на живлення від акумуляторів через інвертор. При поновленні живлення система сама повертається у вихідний стан. Це найпростіший приклад автоматичного введення резерву для ланцюгів 220В. Щоправда, на відміну від спеціалізованих систем, тут немає реле напруги, які контролюють більше параметрів якості мережі, а не спрацьовують за повної відсутності напруги.
Чим відрізняється магнітний пускач 380В від магнітного пускача 220В, а також 110 та 24В
Більшість магнітних пускачів розраховані на роботу в трифазних електричних мережах 0,4 кВ. Тобто головні силові контакти спокійно комутують напругу 380-400 В. Але запити типу магнітний пускач 380В або магнітний пускач 220В означають робочу напругу котушки управління. Одна й та сама модель пускача може випускатися з котушками під різну напругу.
Часто ланцюги керування пускачами поєднані з автоматичними системами керування технологічними процесами, а для роботи систем автоматики застосовується безпечна напруга 24 або 36В.
Магнітні пускачі випускаються практично під усі стандарти напруги як змінного, так і постійного струму. УВАГА! Пускачі з котушками для постійного струму не можна підключати в мережі змінного струму як і назад для постійного змінного в ланцюгу. Найпоширеніші варіанти робочої напруги для котушок магнітних пускачів:
380В – змінного струму;
220В – змінного чи постійного струму;
110В – змінного чи постійного струму;
42В – змінного чи постійного струму;
36В – змінного чи постійного струму;
24В – змінного чи постійного струму;
12В – змінного чи постійного струму.
Схеми підключення магнітних пускачів
Розберемо найпоширеніші схеми - прямий пуск і зупинка з керуванням кнопками, і реверсивну схему, коли змінюється чергування фаз і змінюється напрям обертання асинхронних електродвигунів.
Почнемо з прямої схеми керування електроприводом, див. схему нижче. Тут зображено схему під напругу управління 220В. Така схема вважається безпечнішою. Як бачите, тут живлення береться з однієї з фаз і замикається на нейтраль N. У разі напруги на котушці 380В потрібно брати живлення від двох фаз. За такої ж схеми напруга буде чергувати на контакті А2 котушки К1, що є небажаним. Чим менше клем і провідників знаходиться під небезпечною для життя напругою в режимі очікування, тим краще.
Принцип роботи схеми магнітного пускача 220 В дуже простий. Оператор натискає кнопку «Пуск», відбувається замикання ланцюга і напруга потрапляє на котушку К1. Магнітний пускач спрацьовує, замикаються силові контакти та подається напруга на привід (АТ асинхронний двигун).
При цьому замикається також контакт К1, який фізично пов'язаний з рухомою частиною магнітопроводу. Він підключений паралельно з кнопкою «Пуск» і тепер, якщо її відпустити, напруга на котушку продовжить надходити, силові контакти залишаться замкнутими і двигун продовжить роботу.
Робота триватиме доти, доки не натиснути на кнопку «Стоп», яка підключена послідовно з контактами кнопки «Пуск» і контактом К1. Крім кнопки «Стоп», відключити пускач може спрацьовування ввідного автомата за коротким замиканням або тепловим реле. Контакт теплового реле "Р" підключений послідовно з кнопкою "Стоп" і це відповідає логічному АБО. До відключення призведе розмикання контакту теплового реле «Р» або кнопки «Стоп».
Другий популярний варіант – реверсивна схема електроприводу, див. мал. нижче. На схемі бачимо магнітні пускачі 380В - це означає, що ланцюг управління підключений до двох фаз.
У реверсивній схемі є суттєві відмінності та важливі особливості:
У контакторів КМ1 та КМ2 – різне чергування фаз, саме це дозволяє запускати електродвигун у протилежних напрямках.
Важливо не допустити одночасного спрацювання двох пускачів. Для цього застосовуються два незалежних блокування – механічне та електричне. Електричне блокування видно на схемі – це нормально закриті блок контакти контакторів КМ1 та КМ2 послідовно включені у ланцюги один одного. Блок контакту КМ1 включений у ланцюг управління контактора КМ2 і навпаки. Сенс у тому, що, коли працює один із контакторів, його блок контакт у ланцюзі іншого буде розімкнений. У такому стані натискання кнопки “Пуск” протилежного напрямку ні до чого не призведе. Щоб запустити електропривід в інший бік, потрібно натиснути кнопку «Стоп», вона в будь-якому випадку вимикає живлення незалежно від того, який контактор працював. Після зупинки схема готова до нового запуску у потрібному напрямку.
Це базові схеми розуміння принципу роботи електроприводу. Часто магнітні пускачі керуються дистанційно від сигналів автоматичних контролерів.
Область застосування магнітних пускачів
Насамперед – це запуск, зупинка та гальмування електродвигунів із короткозамкненим ротором. Крім двигунів, електромагнітні пускачі успішно застосовують для включення/вимкнення освітлення, індукційних печей, нагрівальних елементів, індуктивних (електромагніти) та ємнісних (конденсаторні установки) навантажень. Якщо спробувати сформувати список використання магнітних пускачів, то він буде таким:
управління електроприводом насосів та насосних станцій;
верстати та інше обробне обладнання з електроприводом;
стрічкові конвеєри;
кран-балки та інші підйомні механізми з електродвигунами;
автоматичне відкриття воріт;
електропечі, індукційні установки;
преси та дробильні механізми з електроприводом;
електропечі та електрокотли;
повітряні компресори та холодильне обладнання промислового зразка.
Додаткові контакти, пневматичні блоки та інші аксесуари для електромагнітних пускачів
Функціональні можливості контролю та управління контактором можна суттєво розширити за рахунок додаткових приставок з набором нормально відкритих та нормально закритих контактів. Такі приставки дають можливість сигналізувати про стан контактора, керувати запуском інших механізмів, наприклад, подавати сигнал на запуск витяжного вентилятора на випадок запуску деревообробного агрегату.
Зовнішній вигляд пускача із встановленою приставкою контактів (ще його називають блоком контактів) на фото нижче.
З'єднується контактна приставка за допомогою напрямних та спеціальної клямки, які мають однаковий розмір на контакторах усіх номіналів усередині однієї серії.
Крім вищезгаданих, є ще пневматичні приставки для магнітних пускачів (ПВЛ). Їхні контакти замикаються або розмикаються з деякою затримкою, яку можна виставити, обертаючи голівку. Найчастіше діапазон регулювання від 0,1 до 30 секунд, але є моделі із затримкою до 180 секунд.
Кріпляться вони так само, як і звичайні блоки контактів без затримки. Схема із затримкою часу може знадобитися, якщо потрібно почекати завершення якихось перехідних процесів, перш ніж подати сигнал на включення наступного механізму. Перехідні процеси можуть бути як електричними, так і механічними, наприклад, інерція механізму, підключеного до приводу, потрібно, щоб він зупинився перш ніж включати режим реверсу і т.д.
Кількість контактів у приставках ПВЛ може бути від 2 до 4 з різною комбінацією нормально відкритих та нормально закритих контактів.
Сподіваємось, матеріал цієї статті був для вас корисним. Нагадуємо, що всі види електромагнітних пускачів та контактних приставок до них можна купити з нашого складу в Києві.
Коментарів (0)