Принцип работы схемы подключения электромагнитного пускателя 380В
В современной электроэнергетике широкое распространение получили электромагнитные пускатели.
Это устройства, предназначенные для многократного включения и отключения электротехнических устройств.
Задача рассматриваемого устройства состоит в замыкании и размыкании контактов электрических цепей разной мощности, при напряжении до 440 В постоянного и 600 В переменного тока.
В своей конструкции имеют:
- определённый набор рабочих контактов, предназначенных для подачи напряжения на силовую установку;
- вспомогательные контакты — предназначенные для цепей управления и сигнальных цепей.
Назначение контакторов
Можно разделить эти устройства по основным признакам, хотя область применения фактически неограниченна.
Типы контакторов по назначению
- Устройства дистанционного включения (выключения, переключения). При работе комплекса электроустановок возникает необходимость реализовать определенный алгоритм подачи питания. Ручное управление: кнопкой, выключателем. Оператор в нужный момент подает сигнал, контакторы переменного тока приводятся в действие, коммутируя питание по заданной схеме работы. Например, нажатием одной кнопки можно запустить целый завод: конвейер, станки, освещение, систему вентиляции. Соединив определенным образом множество контакторов, можно на схеме управления автоматизировать систему питания (при этом стартовые команды подаются вручную).В автоматическом режиме команда подается с помощью электронной схемы. Программа управляет циклами производства, в нужный момент, запуская и останавливая электроустановки. При этом, любой линейный контактор можно оснастить функцией защиты: например, концевой выключатель или термореле. При создании определенных аварийных условий, питание катушки прекращается, и рабочие контакты размыкаются.
- Включение мощной электроустановки с помощью слаботочной линии, или опять же кнопкой (выключателем). Типичный пример — пускатель электродвигателя.Казалось бы, причем тут модульный контактор: для чего он нужен, если можно использовать кнопку или выключатель?Действительно, питание на электроустановку можно подать напрямую, используя контакты кнопки. Однако для надежного соединения мощного потребителя контактная группа и механизм замыкания должны быть массивными, необходимо прикладывать большое усилие при включении. Такую же силу надо применить для обесточивания. Это не всегда удобно, особенно в аварийной ситуации. Поэтому устройство, с которым непосредственно работает оператор, выполняется компактным, оно рассчитано на малый ток (потребление катушки контактора небольшое), и для приведения в действие требуется небольшое усилие, особенно на кнопке выключения. А сам линейный контактор может быть достаточно габаритным, и срабатывает он мгновенно.Еще одна причина, по которой используется разнесение по мощности управляющих и силовых линий — высокая частота циклов включения и выключения. Например, электротранспорт. Водитель до тысячи раз за смену нажимает на педаль акселератора. Если оснастить силовыми контактами сам рычаг — пользоваться им будет неудобно. Поэтому педаль только подает слабый ток на катушку, а линейный контактор запускает мощный электродвигатель.
Многие из вас, находясь рядом с кабиной водителя, слышали регулярные громкие щелчки при нажатии педали. Именно так работает линейный контактор.
Различные типы привода
Электромагнитный — основной вид, и самый распространенный. Принцип его работы мы подробно рассмотрели в начале статьи
Разве что можно акцентировать внимание на удерживающий механизм рабочей катушки. Большинство кнопочных (магнитных) пускателей не имеют фиксатора включающей кнопки
То есть, после того как оператор уберет палец, питание на электромагните должно пропасть. Конструкция большинства пускателей учитывает этот момент. На толкателе замыкающих пластин есть контактная группа, которая замыкает цепь соленоида. Пока работает вся электроустановка — на катушке есть питания. Стоит напряжению кратковременно пропасть (аварийная ситуация, или нажата размыкающая кнопка выключения), все цепи разрываются, и включение производится повторно. Это добавляет безопасности при работе механизма. После неконтролируемого восстановления питания, электроустановка не запустится, пока оператор на примет решение о включении.
- При прямой подаче напряжения (обычный включатель) иногда возникали опасные ситуации:
- питание пропало (авария на линии), электроустановка обесточена;
- рабочий день окончен, включатель остался замкнутым (станок не работает, про аварию все забыли);
- питание на линии восстановлено, в безлюдном цеху начинают работать станки, нагревательные элементы, и прочее.
Использование контакторов исключает такие ситуации.
С электромагнитной тягой разобрались. Кроме нее, существуют иные способы привести в движение контактную группу. Пневматические устройства позволяют замыкать мощные контакты без применения электромагнитных приводов.Принцип работы такой же, только в качестве управляющей команды выступает импульс высокого давления. Такие устройства широко применяются на железнодорожных локомотивах, или других установках, где присутствует пневматика.
Система контактов на контакторе
Вне зависимости от типоразмера и производителя электротехники любой трехфазный контактор имеет стандартную схему контактов и их подключения. Для удобства монтажа все контакты имеют маркировку, указывающую на их предназначение. Маркировка наносится на корпус аппарата и выглядит следующим образом:
- А1 (ноль) и А2 (фаза) – контакты для управления включением и отключением контактора;
- Нечетные цифры 1, 3, 5 и маркировка L1, L2, L3 указывают на места ввода трехфазного питания;
- Четные цифры 2, 4, 6 и маркировка T1, T2, T3 указывают на места подключения проводов, идущих к потребителю тока;
- 13NO и 14NO это пара блок-контакта для обеспечения функции самоподхвата.
Контакт А2 продублирован в верхней и нижней части корпуса аппарата для удобства коммутации. С этой же целью верхнюю и нижнюю (нечетную и четную) группу силовых контактов также можно использовать для ввода или вывода питания. При монтаже контактора надо быть внимательным, иначе схема не будет работать.
Нельзя допускать неправильное подключение фаз. Если их перепутать при монтаже контактора, вы получите обратное вращение двигателя. Для этого предусмотрены два способа маркировки на изоляции жил кабеля – цифрами и цветом. Числам 1, 2 и 3 соответствуют цвета – желтый, зеленый и красный. Нулевой проводник имеет белый цвет или маркировку цифрой «0». Подключение силовых контактов не представляет никакой сложности. Главное – это правильное подключение управляющего напряжения через кнопочный пост.
Как работает
В большинстве случаев, вышеперечисленные задачи успешно решаются применением электромагнитных контакторов. Она предназначена для пуска нагрузки, в данном случае двигателя, от контактора катушка которого рассчитана на Вольт переменного напряжения.
Иногда прибор начинает гудеть и создавать повышенный уровень шума. При этой схеме большое значение имеет номинальное напряжение катушки. Изменений по фазе А не происходит.
Нажатие на кнопку включения замыкает цепь катушки. Для этого применяют схему с нейтральным проводником.
С увеличением этих показателей возрастает и степень износа контактов. Но так как подобный алгоритм работы подходит для многих устройств, то подключают через них самые разнообразные устройства — цепи освещения, различные устройства и приборы. Применять ее целесообразно в случае соединения обмоток двигателя треугольником.
Как подключить контактор на 3 фазы, с обмоткой пускателя V? Автоматическое включение контактора также возможно, для этих целей кнопку заменяют или дублируют параллельным включением концевиков или датчиков. В зависимости от конструкции он может быть рассчитан на разные напряжения как постоянного, так и переменного тока.
Поиск на сайте
Третий символ Х означает особенности конфигурации контактора. Его форма делается либо П-, либо Ш-образной, в зависимости от конструкции этого коммутационного изделия. Схемы управления магнитным пускателем
Технические характеристики
У каждого отдельного модульного контактора свои рабочие параметры, поэтому предлагаем рассмотреть самые популярные модели Шнайдер Электрик, ИЭК (IEK), ABB (АВВ) и прочие.
Фото — габариты и характеристики моделей КМ, MT и MF
Schneider Electric iCT16A 1NO 1 NC:
| Сила тока, А | 6–16 |
| Частота, Гц | 50/60 |
| Работоспособность | 100 циклов в смену |
| Мощность коммутируемого устройства, Вт | 2,1 |
| Полюсность | 2 полюса |
| Приблизительная износостойкость | 200000(Переменный и постоянный ток) |
| Защита | IP20 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, 40–70 °C |
Модульный электромагнитный контактор IEK КМ20-20 2P 20А 230В:
| Ток, А | 20 |
| Частота, Гц | 50/60 |
| Работа | 150 циклов в смену |
| Мощность, Вт | 2 |
| Полюсность | 2 полюса |
| Износоустойчивость | 300000 |
| Защита | IP20 |
| Температуры, °C | УХЛ, 40–70 °C |
Достоинством этой определенной модели является возможность быстрого переключения режимов, до 30 секунд независимо от напряжения сети. Кроме того контактор оснащен оптической системой оповещения и контроля, что повышает комфорт при эксплуатации. Небольшие размеры позволяют использовать коммутатор в стандартном бытовом щитке.
ABB, серия ESB (есть еще GHE и ES):
| Энергия, А/В/Гц | 20–63/230/50 |
| Корпус | Герметичный, защищен от проникновения твердых частиц |
| Работа | От 150 циклов |
| Мощность, Вт | От 2,2 |
| Количество полюсов | 2 |
| Долговечность | От 200000 |
| Защита | IP40 |
| Температуры, °C | УХЛ, 40–70 °C |
Это особенные контакторы (серия ESB-20-20, ESB-24, ESB-40-40, ESB-63), которые стоит отметить благодаря высокому уровню защиты. Помимо герметичности корпуса преимуществом сравнительно с многими другими моделями является безопасность эксплуатации (скажем, от касания или возгорания). Этот прибор под электромагнитным управлением, поэтому переключения осуществляются практически бесшумно.
ОПН ACTP 230В для CT — специальный контактор, применение которого в основном выгодно на производстве. Он обладает высокой мощностью коммутации, износостойкостью и прочими параметрами, которые необходимы для промышленного использования. Подключить устройство можно как к двухфазной сети, так и к трехфазной.
| Сеть, А/В/Гц | 25/230/60 |
| Потребление, ВА | 3 |
| Принцип установки | При помощи кабеля и зажимов 4 мм2 на рейку |
| Долговечность | 3 млн. циклов |
| Защита | IP40 |
| Климат | УХЛ, -40–70 °C |
| Корпус | Взрывозащищенный, герметичный |
Benedict R20-20 230:
| Номинальный ток, А | 20 |
| Коммутация | 300 циклов в час |
| Износоустойчивость | 1 х 106 |
| Напряжение, | 230 |
| Мощность, кВт | 4,6 |
| Диапазон температур | -40 до +60°C |
Dekraft МК-103-16 (КМ-103-16 EKF):
| Ток, мощность, напряжение, А/Вт/В | 16/4/230 |
| Механическая износостойкость | 30 000 |
| Диапазон рабочих температур | -5–40°C |
| Защита | IP 20 |
Moeller Z-SCH230/25-40:
| Ток, А | 25 |
| Количество полюсов | 4, также 4 открытых мод. |
| Мощность, кВт | 12,5 |
| Износоустойчивость | 3 млн. |
| Сеть | Трехфазная |
TDM КМ63/4-63 4НО 63А 230В:
| Корпус | Пластиковый пожароустойчивый |
| Ток, А | 63 |
| Напряжение, В | 230 |
| Полюсность | 4 |
| Степень защищенности | IP20 |
Видео: подключение модульных контакторов
Категории контакторов
В первую очередь обратите внимание на категорию применения и цикл активации расцепителя. Стоит отметить, что любой электродвигатель представляет собой достаточно сложный агрегат, который функционирует при поступлении пусковых токов и повторно-кратковременных включений
В такой электрической цепи, работающей нестандартно, механизм расцепления должен отвечать за четкое и своевременное срабатывание. Обращайте внимание на маркировку, нанесенную на корпус устройства. Для сетей с переменным током подходят контакторы с маркировкой от АС1 до АС4, а для постоянного – от DC1 до DC5. Для промышленных пусковых электромоторов оптимальными считаются модели категории АС3, АС4, DC3, DC4 и DC5.
Значение номинального тока и напряжения
Значение номинального тока является значимым параметром, на который следует обращать внимание. При этом потребитель должен учитывать исключительно номинальную мощность, которую можно рассчитать по простой формуле:. In = P/(U√3xcosφ),
In = P/(U√3xcosφ),
где Р – это мощность, измеряемая в Ваттах;
U – напряжение, измеряемое в Вольтах;
сosφ – коэффициент мощности электродвигателя.
Коэффициент мощности двигателя заноситься в паспорт, который идет вместе с электрооборудованием.
Что касается подбора электропитания катушки управления, то в данном случае внимание следует обратить на два критерия: тип электрического тока и напряжение. Прибор может функционировать в сети с постоянным либо переменным током
При этом значение напряжения может быть следующим:
- при постоянном токе – 12В–440В;
- при переменном токе: 12В–660В частота 50Гц, 24В – 660В частота 60Гц.
Также на рынке в широком ассортименте представлены универсальные контакторы, управляющая катушка которых способна работать и при постоянном, и при переменном токе.
Степень износостойкости устройства
Коммутационная износостойкость указывает на количество циклов включения и выключения, на которые рассчитан расцепитель. Выбирайте устройство, у которого цикл срабатываний самый большой. К примеру, контакторы категории АС3 рассчитаны на 1,7 миллиона цикла, а АС4 на 200 миллионов циклов. От данного показателя напрямую зависит срок эксплуатации устройства. Устройства, в зависимости от коммутационной износостойкости, подразделяются на следующие классы:
- А – рассчитан на 1,5–4 миллиона циклов в режиме работы;
- Б – способен выдержать от 630 тысяч до 1,5 миллиона циклов;
- В – рассчитан на 100–500 тысяч циклов.
Механическая износостойкость указывает на количество запусков и отключений при отсутствующем напряжении. Стандартные механизмы способны выдержать примерно 10 – 20 миллионов операций. Информация о количестве допустимых циклов указывается в техническом паспорте устройства.
Частота включений
Подобная характеристика является очень важной для электрического двигателя с частым запуском. По частоте включения устройства подразделяют на разные классы
Время сработки
На скорость сработки контактора влияет:
- момент запуска устройства – промежуток времени от начала сигнала до замыкания основных контактов;
- момент выключения устройства – период с момента обесточивания электрического магнита до полного отсоединения от линии.
В сети с постоянным током время сработки контактора длиться несколько сотен миллисекунд, а в сети с переменным – десятки миллисекунд.
Вышеперечисленные характеристики являются важными при подборе контактора по мощности. Однако существуют и другие параметры, которые способны повысить эффективность работы устройства
Поэтому подбирая оптимальную модель прибора обращайте внимание на следующие моменты:
Коэффициент возврата.
Данная характеристика рассчитывается по простой формуле
У электромагнитных катушек, запитанных от постоянного тока, коэффициент возврата составляет 0,2–0,3. У приборов, катушка которых запитана от переменного тока, коэффициент возврата равен 0,6–0,7.
Наличие реверса.
Реверсивные контакторы необходимо выбирать для управления реверсивным электродвигателем. При этом у устройства должно присутствовать в корпусе два пускателя, которые вместе соединены.
Степень защиты от пыли и влаги.
В данном случае следует учитывать параметры помещения, в котором будет размещаться контактор. Если монтаж планируется проводить в защищенном шкафу, тогда подойдет модель со степенью защиты IP20. Если прибор будет установлен в запыленном помещении либо в условиях повышенной влажности, тогда выбирайте модель со степенью защиты IP54 либо IP65.
Схема подключения магнитного пускателя
Они и снабжают напряжением катушку.
Принципиальное устройство Контактор состоит из нескольких узлов: Энергетического.
В этом случае действовать нужно так, как показывается на видео: Подсоединяем пускатель через кнопочный пост без реверса На примере с двигателем выглядит это так: Управление электродвигателем на Вольт Подключить по реверсивной схеме двигатель можно следующим образом: Включение двигателя через три кнопки Вот по такому принципу можно самостоятельно подключить устройство к сети и вольт. У алюминиевых проводов концы зачищают надфилем, затем покрывают пастой или техническим вазелином Чтобы не допустить перекоса пружинных шайб, находящихся в контактном зажиме пускателя, конец проводника загибают П-образно или в кольцо.
Схема подключения: рабочая или нет После выполнения всех соединений рекомендуется проверить, как будет функционировать собранная схема подключения пускателя. Такой вариант предусматривает подачу напряжения исключительно в процессе функционирования прибора.
Он останется во включенном состоянии. Это поле появляется как следствие протекания электрического тока через катушку с сердечником. Оно может быть в или в. Выпускаются катушки от 12 до вольт.
Наглядные схемы МП и КМ
Как выглядит монтажная практическая схема подключения магнитного пускателя? Если оно в, на катушку идет фаза и ноль.
Установить обозначение напряжения сердечника, которое упоминается на нем, а не на пускателе. Различают два вида контактов блокировки: нормально закрытые, нормально разомкнутые. Они и снабжают напряжением катушку. Это является важным аспектом, ведь при неверном подсоединении сердечник может сгореть или не будет запускать полностью нужные контакторы.
Часто пускатели используются для механического включения обогревателей, осветительных линий и т. Значит, трехполюсный автомат надо ставить на 3 или 4А. Схема с реверсом предусматривает получение из двух контакторов или магнитных пускателей переключение обмоток двигателя для изменения вращения его ротора на противоположное. Верх реле оснащен придаточными контактами, объединенными с катушкой. Магнитные пускатели устанавливаются рядом друг с другом.
Реверсивная схема подключения магнитного пускателя
Технические характеристики
Основные параметры и технические характеристики наносятся на корпус прибора, в том числе и контактора АВВ. Прежде всего, это величина номинального тока, тип и количество контактов. На каждой модели и модификации присутствуют собственные показатели.
Чаще всего коммутационные приборы, работающие с различным электрооборудованием, обладают следующими характеристиками:
- Величина номинального рабочего напряжения переменного тока, составляющая 230, 400 и 600 вольт.
- Значение номинального рабочего тока, с категорией использования АС-3 – 12 А.
- Показатели условного теплового тока с категорией использования АС-1 – 25 А.
- Номинальная мощность при коммутации для напряжения 230 В по категории АС-3 – 3 кВт.
- Номинальная мощность при коммутации для напряжения 400 В по категории АС-3 – 5,5 кВт.
- Номинальная мощность при коммутации для напряжения 660 В по категории АС-3 – 7,5 кВт.
Отдельно следует отметить характеристики управляющих цепей в самом контакторе:
- Величина номинального напряжения в управляющих катушках составляет 24, 36, 110, 230 и 400 вольт.
- При срабатывании катушка потребляет мощность в размере 60 ВА.
- В положении удержания катушка потребляет мощность, величиной 7 ВА.
- Контакты замыкаются в течение 12-22 миллисекунд.
- Размыкание контактов происходит в течение 4-16 мс.
- Катушка управления обладает мощностью рассеяния – 3 Вт.
Благодаря этим показателям данные приборы широко используются в электрике, промышленности и других областях.
Контактор — это электромагнитный аппарат, предназначенный для коммутации, то есть включения и отключения, электрического оборудования. Он является двухпозиционным механизмом, который используется для частых коммутаций. Основными элементами его конструкции являются:
- Силовая контактная группа, которая может быть двух и трёхполюсной в зависимости от напряжения необходимого для работы исполнительного механизма.
- Дугогасительных камер, которые направлены на уменьшение дуги возникающей при разрыве электрического тока;
- Электромагнитного привода. Он предназначен для движения подвижной части силового контакта. В зависимости от конструкции он может быть рассчитан на разные напряжения как постоянного, так и переменного тока. Выполняется из П-образного, или Ш-образного сердечника;
- Системы блок-контактов, необходимой для сигнализации и управления оперативными цепями контактора. С помощью них можно подключить звуковую или световую сигнализацию показывающую позицию контактора, а также для цепи самоподхвата.
Отличительной особенностью конструкции электромагнита, работающего с переменным током, является наличие короткозамкнутого витка, который препятствует гудению его железа во время работы. Если электромагнит работает от постоянного тока, то между рассоединяемыми частями его, должна присутствовать неметаллическая прокладка, которая препятствует залипанию сердечника. Контактор отличается от магнитного пускателя или реле, только работой с более мощной нагрузкой, от величины её зависят и размеры самого аппарата
Очень важно выбрать нужный контактор соответствующий тому току, который он будет коммутировать
Современные устройства серии КМИ обладают неплохими показателями надёжности и предназначены для общепромышленного применения. Благодаря своей конструкции имеют лёгкий способ крепления и небольшие габариты.
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
