Пускатель, схема “звезда-треугольник”

Сразу отсылаю читателя к статьям, которые предшествуют этой – , и . Очень рекомендую ознакомиться, перед дальнейшим чтением.

Скажу также, что на языке электриков “контактор” и “пускатель” очень переплетены, и я в статье буду говорить и так, и эдак.

Повторюсь, чтобы освежить в памяти. Магнитный пускатель – устройство, которое обязательно содержит контактор (как главный коммутационный элемент), а также может содержать:

• мотор-автомат либо (как устройство рабочего или аварийного отключения),
• (как устройство аварийного отключения при перегрузке и обрыве фазы),
• кнопки “Пуск”, “Стоп”, различные переключатели режимов схемы,
• схема управления (может содержать те же кнопки, а может – контроллер),
• индикация работы и аварии.

Различные схемы подключения магнитных пускателей и их отличия рассмотрим ниже.

Типовая схема подключения двигателя через магнитный пускатель

Этой схеме подключения трехфазного двигателя надо уделить самое пристальное внимание. Она наиболее распространена во всем промышленном оборудовании, выпускавшемся примерно до 2000-х годов. А в новых китайских станках и другом простом оборудовании на 2-3 двигателя используется и по сей день.

Электрик, который её не знает – как хирург, не умеющий отличить артерию от вены; как юрист, не знающий 1-ю статью Конституции РФ; так танцор, не отличающий вальс от тектоника.

Три фазы на двигатель идут в этой схеме не через автомат, а через пускатель. А включение/выключение пускателя осуществляется кнопками “Пуск ” и “Стоп ” , которые могут быть вынесены на пульт управления через 3 провода любой длины.

Пример такой схемы – в статье про , см. последнюю в статье схему, пускатель КМ0.

5. Схема подключения двигателя через пускатель с кнопками пуск стоп

Здесь питание цепи управления поступает с фазы L1 (провод 1 ) через нормально замкнутую (НЗ) кнопку “Стоп” (провод 2 ).

Часто в таких схемах пускатель не включается из-за того, что у этой кнопки “подгорают” контакты.

На схеме не показан защитный автомат цепи управления, он ставится последовательно с кнопкой “Стоп”, номинал – несколько ампер.

Если теперь нажать на кнопку “Пуск”, то цепь питания катушки электромагнитного пускателя КМ замкнется (провод 3 ), его контакты замкнутся, и три фазы поступят на двигатель. Но в таких схемах кроме трёх “силовых” контактов у пускателя есть ещё один дополнительный контакт. Его называют “блокировочным” или “контактом самоподхвата”.

Не путать с блокировкой в реверсивных схемах, см. ниже.

Контакты “Самоподхвата” физически расположены на одном креплении с силовыми контактами контактора, и работают одновременно.

Когда электромагнитный пускатель включается нажатием кнопки SB1 “Пуск”, замыкается и контакт самоподхвата. А если он замкнулся, то даже если кнопка “Пуск” будет отжата, цепь питания катушки пускателя всё равно останется замкнутой. И двигатель продолжит работать, пока не будет нажата кнопка “Стоп”.

Часто в таких схемах бывает, что пускатель не становится на “самоподхват”. Дело в том самом четвертом контакте.

Схема подключения пускателя с тепловым реле

В схеме выше я упустил из виду тепловую защиту ради простоты схемы. На практике обязательно применяют (по крайней мере, это было принято до 2000 г. у нас и до 1990 г. у “них”)

6. Схема подключения пускателя с кнопками и тепловым реле

Как только ток двигателя возрастает выше установленного (из-за перегрузки, пропадания фазы) – контакты теплового реле RT1 размыкаются, и цепь питания катушки электромагнитного пускателя рвётся.

Таким образом, тепловое реле выполняет роль кнопки “Стоп”, и стоит в той же цепи, последовательно. Где его поставить – не особо важно, можно на участке схемы L1 – 1, если это удобно в монтаже.

Однако, тепловое реле не спасает от КЗ на корпус и между фазами. Поэтому в таких схемах обязательно ставят защитный автомат, как показано на схеме 7:

7. Схема подключения пускателя с кнопками автоматом и тепловым реле. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА

Внимание! Цепь управления (цепь, через которую питается катушка пускателя КМ) должна обязательно быть защищена автоматом с током не более 10А. Данный защитный автомат на схеме не показан. Спасибо внимательным читателям!)

Ток защитного автомата двигателя QF не надо подбирать так тщательно, как в схеме 3, поскольку с тепловой перегрузкой справится РТЛ. Достаточно, чтобы он .

Пример. Двигатель 1,5кВт, ток по каждой фазе 3А, ток теплового реле – 3,5 А. Провода питания двигателя можно взять 1,5 мм2. Ток они держат до 16А. И автомат вроде можно поставить на 16А? Однако, не надо действовать топорно. Лучше поставить что-то среднее – 6 или 10А.

Схема подключения магнитного пускателя от контроллера

Последние 10 лет в новой промышленной автоматике широко применяются контроллеры. Катушки пускателей также включаются с выходов контроллера. И в данном случае для защиты от КЗ и теплового перегрева используется схема подключения двигателя номер 8:

8. Схема подключения пускателя с управлением от контроллера. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА

На схеме QF – это мотор-автомат, или автомат защиты двигателя, как в схеме 4. Только изобразил я его по современному. В данном схема подключения пускателя “спрятана” в пунктире. Там находится контроллер, который всем управляет, и включает двигатель согласно программе, заложенной в нём.

При перегрузке двигателя мотор-автомат его отключает, и размыкает свой дополнительный (четвертый, сигнальный) контакт. Это необходимо только для того, чтобы “проинформировать” контроллер о аварии. Часто этот контакт просто-напросто входит в , и останавливает весь станок.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя

Фактически это два магнитных пускателя, объединенные электрически и механически, дальше подробнее.

Реверсивное управление электродвигателем

Реверсивный пускатель нужен тогда, когда необходимо, чтобы двигатель вращался поочередно в обоих направлениях.

Правое вращение (применяется чаще всего) – когда двигатель крутится по часовой стрелке, если смотреть ему “в зад”. Левое вращение – против часовой.

Смена направления вращения реализуется общеизвестным способом – меняются местами любые две фазы. Посмотрите на схему реверсивного включения двигателя ниже:

9. Схема подключения реверсивного магнитного пускателя на 220В с управлением от кнопок. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА

Когда включен пускатель КМ1, это будет “правое” вращение. Когда включается КМ2 – первая и третья фазы меняются местами, движок будет крутиться “влево”. Включение пускателей КМ1 и КМ2 реализуется разными кнопками “Пуск вперед ” и “Пуск назад “, выключение – одной, общей кнопкой “Стоп ” , как и в схемах без реверса.

Обратите пристальное внимание на треугольник между силовыми контактами КМ1 и КМ2. Он означает “защиту от дурака”. Может произойти так, что по какой-то причине включатся оба пускателя сразу. Произойдёт короткое замыкание между фазами L1 и L3. Можно сказать, “Ну и что, у нас ведь есть мотор-автомат QF, он нас спасёт!” А если не спасёт? А пока он будет спасать, выгорят контакты пускателей!

Поэтому реверсивный пускатель должен иметь механическую защиту от одновременного включения двух его половин. А если он состоит из двух отдельных пускателей, между ними ставится специальный механический блокиратор.

Теперь посмотрите на контакты КМ2.4 и КМ1.4, стоящие в цепях питания катушек пускателей. Это – электрическая защита от того же дурака . Например, если включен КМ1, его НЗ контакт КМ1.4 разомкнут, и если наш дурак будет со всей своей дури жать на обе кнопки “Пуск” сразу, ничего не получится – двигатель будет слушаться той кнопки, которая нажата раньше.

Механическая и электрическая защиты в схеме подключения реверсивного пускателя должны быть всегда, они дополняют друг друга. Не ставить одну либо другую – моветон среди электриков .

Для реализации электрической блокировки одновременного включения и самоподхвата на каждый пускатель надо, кроме силовых, ещё один НЗ (блокировка) и НО (самоподхват). Но поскольку пятого контакта, как правило, в пускателях нет, приходится ставить доп. контакт. Например, для пускателя типа ПМЛ используют приставку ПКИ. А если, как в схеме 8, используется контроллер, самоподхват не нужен, и достаточно одного НЗ контакта на каждое направление вращения.

Реверсивное управление гидравликой

А вот пример реверсивного управления клапанами, из статьи про гидравлический пресс:

Электрическая схема управления гидравликой

Для корректного подключения мощных нагрузок применяют пускатель электромагнитный 220в. Особая конструкция обеспечивает синхронное замыкание контактных групп и аналогичный по качеству процесса разрыв цепей питания. В отличие от классических рубильников, допустимы применение дистанционного запуска и выполнение защитных функций с помощью теплового реле.

Область применения

Пускатель электромагнитный 380в (220в) используют для подключения:

• электродвигателя станка;
• ТЭНа плавильной печи;
• системы освещения (теплоснабжения);
• канального вентилятора;
• привода конвейерной ленты.

Можно привести много примеров. Однако и этого перечня достаточно, чтобы понять целевое назначение – подача электропитания в мощную нагрузку. Подразумевается работа с достаточно сильными токами при стандартных сетевых напряжениях, 220V или 380V соответственно.

Принцип работы пускателя электромагнитного 220в

Основная функция устройства – синхронное перемещение силовых контактов для замыкания/ разрыва электрической цепи. Это движение обеспечивает катушка индукции. При подаче на обмотку напряжения формируется электромагнитное поле, которое втягивает сердечник с закрепленной контактной группой.

Конструкция магнитного пускателя

На картинке ниже изображены компоненты типичного пускателя. Стационарная нижняя часть при подключении катушки к сети питания образует электромагнитное поле, которое притягивает подвижный элемент. Присоединенные к якорю контакты замыкают рабочую цепь. Если обмотку обесточить, пружина вернет систему в исходное состояние.

Секторы с обозначениями

Пояснительные надписи на корпусе разделены на три группы:

1. общие сведения и область применения (АС1-4);
2. информация о допустимых токах в цепях нагрузки (пересчет в кВт или обратный выполняют с учетом сетевого напряжения);
3. графическое обозначение контактных групп (прерывистая линия обозначает синхронное переключение).

Каждую область можно изучить подробно. Для ознакомления с классификацией по категориям назначения руководствуются нормативами ГОСТ Р 50030.4.1.-2002. Обозначение АС1 свидетельствует о возможности подключения пускателя к нагревательным элементам, лампам накаливания и другим нагрузкам со слабо выраженными реактивными характеристиками. Если нужно обеспечить пуск мощного двигателя, выбирают модель категории AC3.

Эту часть монтируют на пускатель электромагнитный 220в для расширения базовых функций:

• активации реверсивного режима двигателя;
• управления дополнительной нагрузкой;
• включения световой индикации.

К сведению. Типовой механизм приставки содержит две пары контактов. Жесткая фиксация блока в определенном месте обеспечена специальной формой выступов стыковочной площадки. При выборе подходящей модели следует учитывать соответствие пускателю, а также нормально замкнутое/разомкнутое состояние контактной группы.

Контактные группы пускателей

По действующим стандартам входные и выходные клеммы маркируют латинскими буквами L и T, соответственно. В действительности соблюдение очередности не имеет значения. Подключать парные контакты к источнику питания и нагрузке можно в любых комбинациях. В этом –главное отличие от реле, где создается постоянное соединение с одной из цепей источника питания.

Отдельная контактная группа (13H0, 14H0) предназначена для функционирования схемы самостоятельного «подхвата». В этом режиме кнопочный пуск активизируется однократным нажатием без удержания.

Кнопка остановки

Схема управления любым пускателем организована с применением двух кнопок без фиксации включенного положения. «Стоп» обозначают красным цветом для повышения безопасности. В аварийной ситуации эта яркая идентификация ускоряет отсоединение источника питания.

В исходном положении кнопки «Стоп» цепь замкнута. При нажатии – катушка индукции отсоединяется от источника тока. Электромагнитное поле исчезает. Пружина возвращает якорь в исходное состояние с одновременным размыканием основной контактной группы. Вторичное замыкание цепи на этом участке не имеет значения, так как общий разрыв обеспечен кнопкой «Пуск».

К сведению. Следует подчеркнуть компактность современных пускателей. Такие изделия приспособлены для монтажа на типовой din рейке.

Кнопка запуска

Этот элемент управления создают в черном (зеленом) цветовом исполнении. В исходном состоянии контакты разомкнуты. Нажатием активизируют формирование магнитного поля и передвижение основной контактной группы. «Самоподхват» обеспечивает функциональность рабочей цепи питания после возврата кнопки пусковой в начальное положение.

Классическая схема включения

Этот вариант применяют для решения типовых задач. Стандартная схема подключения пускателя подразумевает выполнение определенных действий при нажатии управляющих кнопок:

• «Пуск» – электромагнит притягивает площадку с контактными группами, замкнутые цепи подают ток в нагрузку;
• «Стоп» – удержание перемещающейся части конструкции электромагнитным полем прекращается, пружина возвращает блок в исходное состояние, питание нагрузки отключается.

Если применить магнитный пускатель 380в, можно организовать подсоединение мощного двигателя или комплекта из нескольких ТЭНов. Допустимо разделение нагрузок по нескольким фазам: L1, L2 и L3. В этой ситуации следует не забывать о равномерном распределении мощности по отдельным линиям.

В этом примере параметры обмоток одинаковые. Поэтому дополнительные расчеты пропорциональности нагрузок не нужны. Управляющие устройства подключаются к L1 и нулевому проводнику. Напряжение в этой цепи составляет 220V (380V – между отдельными фазами). Для дополнительной защиты (на рисунке не показано) на входе устанавливают автомат, который выбирают по максимальному допустимому току.

К сведению. В цепь перед кнопкой можно добавить плавкий предохранитель, который предотвратит повреждение катушки при большом повышении напряжения в сети питания.

После кратковременного нажатия кнопки «Пуск» контактная группа подает напряжения на обмотки двигателя. Механизм «самоподхвата» удерживает рабочее положение. Цепь прохождения тока по схеме: L1 – 1 – 2 – самоподхват – 3 – КМ – N. Для выключения силового агрегата нажимают «Стоп», что прерывает электропитание нагрузки.

Для подключения электродвигателя с реверсивным режимом работы применяют представленную ниже схему подключения магнитного пускателя. Добавленная группа элементов управления (кнопки «Вперед» и «Назад») обеспечивает подачу питания на обмотки через разные контактные группы. Соответствующим образом активизируется нормальное направление вращение либо реверс.

Дополнительный элемент, тепловое реле RT1, предотвращает повреждение двигателя при заклинивании ротора или чрезмерной нагрузке от механизма привода. Нагрев контрольной области размыкает цепь питания катушек (КМ1 или КМ2). По аналогии с работой кнопки «Стоп» контактные группы разъединяются в фазных линиях.

Важно! Эта схема не защищает от короткого замыкания. Соответствующие функции выполняет автомат (QF).

Виды электромагнитных пускателей

Для исключения ошибок нужно уточнить названия изделий этой группы. По действующим стандартам пускатель – это полнофункциональное устройство с кнопками управления в корпусе с защитой от пыли и влаги. Допустимо наличие в комплекте:

• теплового реле;
• световой индикации;
• приставки с дополнительными контактными группами.

Контактор по определению в стандартах состоит из привода и контактной группы. Для управления таким изделием применяют внешний кнопочный пост. В некоторых моделях защитный корпус отсутствует, так как подразумевается эксплуатация в помещениях. Удаленное подключение контактора можно автоматизировать. Дополнительными внешними компонентами обеспечивают сигнализацию рабочих режимов и аварийных ситуаций.

На рисунке показано, как подключить контактор к выносному пульту. Этот способ применяют для управления удаленными стационарными силовыми агрегатами, движущимися механизмами (приводами мостовых кранов). Пускатели для трехфазных электродвигателей разделены на группы для быстрого определения подходящего комплекта оборудования.

Выбор рабочих параметров

Группа	Допустимая мощность электродвигателя (380V), кВт	Номинальный ток в зависимости от исполнения, А
		открытое	закрытое
0	1,5	3	3
1	4	10	9
2	10	25	23
3	17	40	36
4	30	63	60
5	55	110	106
6	75	150	140

На картинке приведен пример модели с двумя кнопками «Пуск» (обозначены стрелками). Такие устройства используют для управления направлением вращения ротора двигателя. При необходимости одним нажатием активизируется нормальный режим или реверс.

Электропускатели с термореле

Эти устройства предотвращают повреждение подключаемого оборудования при нарушении теплового режима. В типовой конструкции применяют комбинированную пластину из двух разных металлов. Прохождение через этот элемент слишком сильного тока увеличивает температуру. Так как материалы отличаются коэффициентами линейного расширения, происходит запланированная деформация. На определенном уровне разрывается цепь управления (катушки) магнитного пускателя. В некоторых моделях термореле предусмотрена возможность регулировки (±25% от номинала). Время срабатывания составляет от 3 до 25 с.

Универсальность конструкции

Предыдущий пример демонстрирует возможность использования схемы пускателя с кнопкой пуск стоп для решения разных задач. При необходимости типовые изделия можно модернизировать. Добавлением внешних компонентов обеспечивают индикацию режимов и защитные функции, сопряжение со средствами автоматики. Базовая конструкция пригодна для подключения индуктивных и резистивных нагрузок, работы с постоянными и переменными токами. Контактная группа при замыкании не создает значительное электрическое сопротивление.

Монтаж приспособления

Изделия этой категории закрепляют на ровной вертикальной поверхности при стабильной температуре. В электрощитке для монтажа используется стандартная din рейка. При выборе подходящего места следует исключить чрезмерные вибрации, случайные механические повреждения. Если схема пускателя собирается с тепловым реле, предотвращают близость нагревательных приборов. При монтаже кабельной продукции в зажимах контролируют положение шайб, избегая перекосов. Многожильные медные провода скручивают, применяют лужение. Перед началом эксплуатации проверяют свободное перемещение движущихся компонентов конструкции.

В ключени е пускателей в трёхфазные сети

При работе с определенными источниками питания необходимо учитывать напряжение, на которое рассчитана катушка индуктивности. В трехфазных сетях электропитания цепи управления 220V подключают к фазе и нулевому проводнику. Катушку на 380V подключают к любым двум фазам.

Обслуживание

О некоторых неисправностях магнитных пускателей можно узнать по характерному гудящему звуку. Как правило, это происходит при недостаточно плотном соединении якоря и сердечника. Чрезмерный нагрев корпуса также свидетельствует о неисправностях либо чрезмерном токе нагрузки. Повышение температуры провоцирует короткое замыкание между витками катушки индукции, грязь или окислы в контактной группе. Обязательно надо проверить качество зажима подключенных проводов.

Степень защиты

По этому параметру однофазные и трехфазные модели разделяют на три основные группы по международной классификации стандарта IP :

• Открытое исполнение (IP00) не обеспечивает защиту от внешних воздействий. Допустима установка в специальных шкафах или помещениях с контролируемым температурным режимом и ограниченным уровнем влажности.
• Оборудование категории IP40 подразумевает наличие корпуса с отверстиями. Разрешена эксплуатация в неотапливаемых комнатах, но надо обеспечить защиту от влаги.
• При маркировке IP54 изделие можно устанавливать на открытом воздухе. С помощью навеса предотвращают прямое попадание солнечных лучей и атмосферных осадков.

Техника безопасности

Для поддержания режима безопасной эксплуатации необходима регулярная проверка пускателей. Основные правила:

• работы с установками под напряжением выполняют с применением специальных защитных средств;
• отключаемые участки обозначают, предотвращают случайное подсоединение источника питания (снимают предохранители, обеспечивают наблюдение, вывешивают предупредительные плакаты);
• проверяют отсутствие напряжения;
• используют заземление.

Представленная информация поможет выбрать и применить электромагнитный пускатель без ошибок. На стадии подготовки проекта рекомендуется уточнить целевое назначение схемы и условия эксплуатации. Для решения сложных задач серийное изделие дополняют средствами индикации, другими внешними функциональными компонентами.

Видео

Магнитным пускателем называют специальную установку, с помощью которой производится дистанционный запуск и управление работой асинхронного электрического двигателя. Данное приспособление характеризуется простотой конструкции, что позволяет произвести подключение мастеру без соответствующего опыта.

Проведение подготовительных работ

Перед подключением теплового реле и магнитного участка необходимо помнить, что вы работаете с электрическим прибором. Именно поэтому, чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током, нужно произвести обесточивание участка и проверить его. С этой целью, наиболее часто, используется специальная индикаторная отвертка.

Следующим этапом подготовительных работ является определение величины рабочего напряжения катушки. В зависимости от производителя приспособления увидеть показатели можно на корпусе или на самой катушке.

Важно! Величина рабочего напряжения катушки может быть 220 или 380 Вольт. При наличии первого показателя необходимо знать, что на ее контакты осуществляется подача фазы и ноля. Во втором случае это обозначает о наличии двух разноименных фаз.

Этап правильного определения катушки достаточно важен при подключении магнитного пускателя. В противном случае она может перегореть во время работы устройства.

Для подключения данного оборудования необходимо использовать две кнопки:

• пуск;
• стоп.

Первая из них, может иметь черный или зеленый цвет. Эта кнопка характеризуется постоянно разомкнутыми контактами. Вторая кнопка имеет красный цвет и постоянно замкнутые контакты.

Во время подключения теплового реле необходимо помнить о том, что с помощью силовых контактов производится включение и выключение фаз. Нули, которые подходят и отходят, а также проводники, которые заземляют, между собой необходимо соединять в области клеммника. При этом, в обязательном порядке, пускатель необходимо отходить. Коммутация этих приспособлений не производится.

Для того чтобы произвести подключение катушки, величина рабочего напряжения которой составляет 220 Вольт, необходимо взять ноль с клеммника и подсоединить его к схеме, которая предназначается для работы пускателя.

Особенности подключения магнитных пускателей

Схема магнитного пускателя характеризуется наличием:

• трех пар контактов, с помощью которых производится подача питания на электрическое оборудование;
• Схемы управления, в состав которой входит катушка, дополнительные контакты и кнопки. С помощью дополнительных контактов производится поддержка работоспособности катушки, а также блокировка ошибочных включений.

Внимание. Наиболее часто используют схему, которая требует использования одного пускателя. Это объясняется ее простотой, что позволяет с ней справиться даже малоопытному мастеру.

Для сборки магнитного пускателя требуется использование трехжильного кабеля, который подводится к кнопкам, а также одной пары контактов, которые хорошо разомкнуты.

При использовании катушки в 220 Вольт необходимо произвести подключение проводов красного или черного цветов. При использовании катушки 380 Вольт используется разноименная фаза. Четвертую свободную пару в этой схеме используют как блок-контакт. Три пары силовых контактов включаются наряду с этой свободной парой. Расположение всех проводников производится сверху. В том случае, если есть два дополнительных проводника, то их размещают сбоку.

Силовые контакты пускателя характеризуются наличием трех фаз. Для их включения во время нажатия кнопки Пуск, необходимо произвести подачу на катушку напряжения. Это позволит цепи замкнуться. Для размыкания цепи необходимо произвести отключение катушки. Для сборки цепи управления зеленая фаза напрямую подключается к катушке.

Важно. При этом необходимо к кнопке Пуск подключить провод, который идет с контакта катушки. С него также делают перемычку, которая идет к замкнутому контакту кнопки Стоп.

Включение работы магнитного пускателя производится с помощью кнопки Пуск, которая смыкает цепь, а отключение - с помощью кнопки Стоп, которая производит расцепление цепи.

Особенности подключения теплового реле

Между магнитным пускателем и электрическим двигателем располагается тепловое реле. Его подключение осуществляется к выходу магнитного пускателя. Через данное приспособление осуществляется прохождение электрического тока. Тепловое реле характеризуется наличием дополнительных контактов. Их необходимо соединить последовательно с катушкой пускателя.

А между тем магнитный пускатель очень удобен при некоторых монтажах, особенно такого оборудования, как асинхронные трехфазные двигатели. А если подобный двигатель установлен на крыше промышленного здания в качестве вытяжки или нагнетателя воздуха, тогда без пускателя точно не обойтись. Ведь помимо запуска двигателя как в одну, так и в другую сторону, он обеспечивает и аварийное отключение. Также электромагнитный пускатель получил широкое применение в электрических подъемных механизмах (кранах, тельферах и т.п.).

Что же это за электрическое устройство, для чего оно нужно, в чем его преимущества и недостатки, а также действительно ли его подключение настолько сложно - сейчас и попробуем понять.

Устройство и принцип действия

Для начала, чтобы лучше разобраться со схемами подключения подобного прибора, необходимо понять устройство и принцип работы магнитного пускателя. По своей сути пускатель - это автоматический контактор с вынесенным или встроенным в один бокс управлением.

Основной его частью является два якоря и катушка, которая расположена между ними. Один из якорей, расположенный ниже, неподвижен, другой является подвижным - именно он притягивает контакты при срабатывании катушки. В сборе все три части образуют электромагнит, по центру которого (в середине катушки) располагается пружина, которая (при отсутствии напряжения) отталкивает верхний якорь. В результате контакты размыкаются. Вот, собственно, и весь принцип действия магнитного пускателя.

Главное при подключении - посмотреть на номинал самой катушки, который может быть от 12 до 380 В. При повышенном номинале катушка перегорит, а при заниженном - просто не будет должным образом работать, т.к. слабое магнитное поле не сможет притянуть все контакты. В результате этого контакта либо не будет вовсе, либо он будет слабым, что приведет к его отгоранию. При наихудшем исходе вовсе может сгореть двигатель по причине отсутствия одной или двух фаз на нем.

На верхней части магнитного пускателя расположены контактные пары в количестве от 3 до 5. При этом, если сверху только 3 контакта, то должен быть еще 1 возле катушки для нулевого провода.

Вот и все его устройство. Поняв принцип работы пускателя, можно приступать к вопросу подключения.

Схема подключения

Изначально, как уже и упоминалось, необходимо определить номинал катушки (от этого будет зависеть и сама схема подключения магнитного пускателя), а также количество контактных пластин. Далее нужно понять, какое подключение требуется. Дело в том, что если подключается реверсивный двигатель, который будет работать в обе стороны, то будет необходимо 2 магнитных пускателя и минимум 3 кнопки управления, в одном или разных корпусах - значения не имеет, т.к. это личное дело каждого и зависит от ситуации, пожеланий и мест размещения управления.

Вообще, преимущество подобных устройств в том, что не имеет значения, сколько точек управления будет у двигателя, схема подключения от этого не изменится. Максимум у количества подключенных кнопок «пуск» и «стоп» отсутствует.

Для примера имеет смысл рассмотреть вариант подключения магнитного пускателя с катушкой 220 В на простой двигатель.

Пускатель электромагнитный 220В

Схема подключения пускателя подобного типа является наиболее простой, т.к. номинал катушки - 220 В, а значит, питание на нее подается следующим образом: «ноль» на одну сторону, а «фаза» - на вторую. Причем нулевой провод должен идти как раз через кнопку «стоп», разрываясь при ее нажатии, но не напрямую, а через нулевые контакты пускателя.

Но здесь также важна разводка непосредственно в корпусе пульта управления. Нулевой провод, выходящий с кнопки «стоп», после разрыва идет не напрямую на пускатель 220 В, а к разрывающей клемме «пуск» и только оттуда - на контакт. Выходящий с замыкающей клеммы кнопки «пуск» идет непосредственно на нулевой контакт катушки, куда приходит и провод с другой стороны нулевого контакта самого пускателя. Таким образом, питание на кнопках отсутствует.

Далее фазный провод. Он идет на вторую сторону катушки с одной из питающих фаз на контактах пускателя. Таким образом, получается схема, при которой при нажатии кнопки «пуск» замыкается цепь и срабатывает электромагнит, притягивающий контакты пускателя, посредством чего подается питание на электромотор. Ноль при этом подается уже вне зависимости от кнопки «пуск» - она размыкает контакт, но значения это уже не имеет, т.к. второй нулевой провод при замкнутых контактах пускателя уже приходит на катушку постоянно.

Ну а при нажатии кнопки «стоп», которая разрывает окончательно ноль с катушкой, магнит перестает работать и пружина откидывает группу, размыкая контакты. Подробнее можно посмотреть на схематическом рисунке выше.

Катушка на 380 В

Как подключить магнитный пускатель подобного типа? Не намного сложнее предыдущего. Одна из сторон катушки запитана напрямую с подаваемой фазы (к примеру, С). Через пульт управления проходит фазный провод (к примеру, фаза А), далее подключение аналогично предыдущему.

Дело в том, что если номинал катушки магнита - 380 В, то эксплуатация становится не такой безопасной, как при 220 В, по той причине, что когда через пульт управления проходит напряжение, возможно поражение линейным током в случае сырости. Именно поэтому в помещениях с агрессивными средами используется в основном первый вариант катушек.

Сами магнитные пускатели имеют несколько видов, классификаций и вариантов исполнения. Попробуем разобраться, какие из них находят применение в той или иной области.

Схема подключения теплового реле

Подключение теплового реле к магнитному пускателю также не отличается особой сложностью. Устанавливается ТРН обычно рядом с пускателем на DIN-рейку , но также может подключаться непосредственно к пускателю, если имеет собственные жесткие выводы. Тепловое реле (его также называют термореле) включается в цепь между магнитным пускателем и электродвигателем. Обычно непосредственно на нем прорисована и схема его подключения.

Магнитный пускатель с тепловым реле намного надежней в эксплуатации, чем обычный. Подобное дополнительное оборудование спасет от перегрузок и нагрева, обесточив электромагнит. После, когда пластины самого реле остынут, пускатель снова будет готов к включению.

Подключение через тепловое реле

Виды магнитных пускателей и их классификации

Работа пускателя во многом будет зависеть от правильности его выбора. Основное их различие, конечно же, - по силе тока, которую пускатель может выдержать. По этому параметру они электромагнитные пускатели подразделяются на 7 величин:

• нулевой - максимум 6,3 А;
• первой - 10–16 А;
• второй - 25 А;
• третьей - 40 А;
• четвертой - до 63 А;
• пятой - 100 А;
• шестой - 160 А.

Также приборы различаются по номиналу катушек, о чем уже упоминалось. При выборе стоит обратить на класс - их может быть три.

«А» - это устройства наивысшей износостойкости. Естественно, подобный пускатель имеет высокую стоимость.

«В» - средняя износостойкость - оптимальный вариант соотношения цена-качество.

«С» - низкая. При малой стоимости имеет смысл приобрести такой пускатель при условии редких циклов включения и выключения.

Также различаются подобные устройства и по степени защищенности, однако стоит помнить, что все они предназначены для установки в закрытых помещениях. Магнитных пускателей, устанавливаемых на открытом воздухе, не существует.

И последнее из различий - это наличие дополнительного оборудования. Пускатель может быть «голый», т.е. в комплекте нет ничего. Также он может комплектоваться защитным тепловым реле или же быть полностью в сборе с кнопками, которые уже расключены. При такой комплектации монтеру остается лишь завести питание и подключить электродвигатель или другое оборудование.

Заключение

При всем огромном ассортименте магнитных пускателей на прилавках, выбрать тот, который нужен для определенных целей, не так уж и сложно. Главное - изначально определиться, в каких условиях он будет работать, с каким оборудованием и для чего он нужен. Ну а после грамотно его подключить, если конечно не приобретен пускатель в сборе - в этом случае никаких сложностей установка не составит. Ну а подключить устройство в электрическом шкафу вообще не проблема - современные пускатели крепятся на DIN-рейку так же, как и автоматы.

Но, как и в работах с любым электрооборудованием, тут необходима аккуратность, внимательность и точное соблюдение инструкций. И тогда смонтированные своими руками устройства не доставят лишних проблем и будут работать так, как им положено.

Редуктора, насосы, вентиляторы и прочие механизмы объединяет использование приводных электродвигателей. Безопасная их работа возможна, если соблюдается правильная схема подключения пускателя – коммутирующего устройства релейного типа.

Что собой представляет пускатель?

С технической точки зрения, электромагнитный пускатель – это, по сути, не что иное, как контактор, но более совершенный (модифицированный), с более широким набором функций. Достигается это через комплектование различными дополнительными узлами, что переводит его в ранг комбинированных устройств, которые позволяют:

• Подключать и отключать электродвигатель от цепи,
• Осуществлять реверс (изменение направления вращения),
• Обеспечивать защиту двигателя от перегрузок (срабатывает тепловое реле),
• Осуществлять аварийное отключение при обрыве фаз,
• Поддерживать работу цепей управления, в которых используются пусковые органы,
• Контроль и оповещение о работе силовых цепей управления.

Строение электромагнитный пускателя

Практически любой пускатель состоит из следующих основных частей:

• Электромагнитная часть. Это катушка, которая состоит из двух раздельных пластинчатых блоков: подвижного (якорь) и неподвижного (сердечник). Наборная схема магнитных элементов выбрана, чтобы снизить номиналы возникающих вихревых токов,
• Система главных контактов. Одна пара контактов расположена на блоке с якорем, имя с ним механическую связь. Вторая – на корпусе. Эти контакты используются, когда необходимо коммутировать силовые мощные нагрузки,
• Система блокировочных контактов. Дополнительная подпружиненная пара контактов для коммутации в управляющих сетях,
• Система возврата. В большинстве случаев представляет собой пружину, которая возвращает якорь в исходное положение после обрыва питания, то есть, размыкает главные контакты.

Количество контактных силовых пар может варьироваться от 3 до 5. Катушка также может иметь различную конструкцию, в зависимости от напряжения включения: 220В и 380В. В корпусе клеммы электромагнита подключают между фазным и заземляющим контактами при напряжении 220В, или между фазными – при 380В.

Основные схемы подключения пускателей

На практике, используется три основных вида схем подключения пускателей: прямая, реверсивная и звезда-треугольник. Каждая из них в свою очередь может быть разделена на подвиды в зависимости от напряжения.

Нереверсивная схема

Эта методика применяется, если нет необходимости менять в процессе работы направление вращения двигателя. В базовом исполнении, для 220 вольтовых катушек подобные схемы будут иметь вид:

Та же схема, но для 380 вольтовых катушек:

В состав каждой из них входят следующие элементы:

• Автомат включения (QF),
• Магнитный пускатель (KM1),
• Блокирующие контакты (БК),
• Реле тепловой защиты (P),
• Двигатель асинхронного типа (M),
• Предохранительный элемент (ПР),
• Органы управления или кнопки (Пуск, Стоп).

После подключения питания через автоматический выключатель QF, нажимается кнопка Пуск, которая замыкает контакты и подает напряжение на КМ1 Он осуществляет ввод в работу двигателя. После этого, кнопку Пуск можно отпустить, так как сработает блокировка на контактах БК. Отключение питания в автоматическом режиме происходит при падении напряжения (размыкаются удерживающие контакты БК) или перегрузке (срабатывает тепловое реле или предохранитель). Также можно остановить подачу напряжения вручную, через кнопку Стоп.

Когда есть необходимость менять направление вращения электродвигателя, используют реверс, который базируется на блоке пускателей. Схемы подключения устройств для 220 и 380 вольт будут иметь следующий вид:

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Как можно видеть, здесь присутствуют те же элементы, что и в нереверсивных схемах, но добавлен еще один пускатель (КМ2) и кнопка для его запуска (Пуск2). Изменение направления вращения происходит за счет смены фаз. Но необходимо учесть ряд ключевых моментов, в частности предотвращение одновременного включения двух коммутаторов во избежание короткого замыкания. При подаче напряжения через автомат QF, включается пусковая кнопка на первый контактор (Пуск1, КМ1). В это же время происходит расщепление нормально замкнутых контактов БК1 перед реверсной кнопкой. Обратный ход включается аналогично, через Пуск 2, но перед этим необходимо отключить питание – Стоп (С).

Схемы «звезда» и «треугольник» являются наиболее распространенными при подключении двигателя к электрической линии. В первом случае он будет работать плавно, но не сможет развить полную мощность. Соединение треугольником, в свою очередь, не дает столь ровных оборотов, но позволяет развить полную мощность, вплоть до полуторакратной паспортной.

В двигателях большой мощности часто используют интересный ход: первоначальный плавный ввод организовывается по звезде, а после выхода на необходимые обороты, автоматически переходят на треугольник. Это позволяет в том числе значительно снизить потребляемые пусковые токи. Примерная схема включения пускателя и реле времени в таком режиме будет иметь следующий вид:

Специфические виды пускателей и схемы их работы

Помимо типичных задач, эти устройства, в силу своего функционала, могут использоваться и в более специфических условиях. Рассмотрим их кратко на примере тиристорного пускателя, взрывозащищенных коммутаторов типа ПВР-125р и ПВИ-250 В, подключения через контакторы терморегуляторов и организация АВР.

Тиристорные пускатели и схема их включения

Особенность данного типа пусковых реле состоит в том, что в них не используется метод прямого физического разрыва цепи. То есть, они являются бесконтактными и в принципе лишены ключевых недостатков привычных устройств (механического износа контактов, образования дуги и т.д.). Правильно включить электродвигатель можно на тиристорных устройствах ПТ, схема подключения которых выглядит следующим образом:

В цепи задействованы следующие элементы:

• L1, L2, L3 – фазные провода (полюса),
• ТА1, ТА 2 – трансформаторы тока,
• R1, R 2 – резисторы,
• VD1, VD 2 – транзисторы,
• VS1…VS6 – тиристоры,
• БУ – блок управления,
• SB1, SB2 – кнопки «Пуск» и «Стоп».

Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В

Электродвигатели используются не только в более-менее привычных нам условиях: к примеру, на различных горнодобывающих предприятиях, шахтах и т.п., где сохраняется потенциальная взрывоопасная обстановка, запыленность и прочие негативные факторы. Следовательно, исполнение пусковых устройств должно предусматривать подобные ситуации. В таких условиях находят применение релейные модули ПВР-125р и ПВИ-250 В(БТ).

Пускатель типа ПВР является реверсивным модульным блоком, который монтируется во взрывозащищенном корпусе. Он используется для ввода в работу трехфазных электродвигателей различно горнодобывающей техники, работающей в выработке угольных шахт. К ПВР предъявляются особые требования в части противодействия метану и пыли.

Пускатель ПВР-125р

Пускатель ПВИ-250 В (БТ, Д) используется в таких же условиях, как и ПВР, но исходя из маркировки обладает еще и искрозащитой. Предназначен для включения и выключения двигателей шахтной техники. Через ПВИ-250 обеспечивается дополнительная защита от возможных коротких замыканий или перегрузок в сети.

Пускатель ПВИ-250 В

Теплый пол или обогреватель инфракрасного типа дополнительно комплектуются терморегуляторами, для поддержки необходимого температурного фона. Использовать их можно не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Примерная схема подключения такой системы, когда терморегулятор цепи подключают не напрямую, а через контактор, выглядит следующим образом:

Формирование АВР на пускателях

Еще одним случаем, когда востребовано использование коммутаторов, является обустройство систем АВР (аварийного ввода резерва). Таким образом повышается надежность электроснабжения, поскольку существует как минимум два его источника. Правильно организовать узел ввода на АВР можно по такой схеме:

Здесь можно видеть два источника питания (1 и 2), автоматические выключатели на каждой из линий (АВ1, АВ2), пускатели и их контактные узлы (ПМ1 и ПМ2). На случай, если источники электроэнергии не являются полностью независимыми (например, одна из линий идет от условного соседа), в схеме предусмотрено реле контроля напряжения РКН, которое выбирает гарантированную линию ввода.

Пусковые магнитные устройства являются одними из важнейших элементов для правильного ввода в работу электрооборудования, в частности, двигателей синхронного типа, в том числе и в опасных условиях шахт (речь идет о контакторах ПВР и ПВИ). Подключение может быть организовано по прямой, реверсивной и комбинированной схеме (звезда-треугольник). Кроме того, пускатели находят широкое применение и в других областях, где нет необходимости использования двигателей, например, для организации подвода питания к домовым сетям или к системам обогрева по терморегуляторам, по прямому или резервному источнику (АВР).