Современные системы управления можно анализировать как комплекс из двух структурных компонентов или сегментов: сегмент, где осуществляется обработка информации, принятие решений и формирование команд, и сегмент, в котором осуществляется выполнение данных команд.
Читайте в статье
- Назначение магнитного пускателя
- Устройство и принцип работы
- Разновидности
- Монтаж магнитных пускателей
- Подсоединение аппарата на 220 В
- Подключение прибора на 380 В
- Подсоединение аппарата через кнопочный пост
- Проверка работоспособности
- Заключение
Назначение магнитного пускателя
Магнитные пускатели устанавливают в схемах автоматического, дистанционного и ручного управления исполнительными устройствами. Они массово применяются в схемах пуска и остановки мощных асинхронных двигателей, их реверса, включения и выключения мощных электронагревателей, осветителей и т. п.
Но это не всё. В технике существует устройство, очень похожее на пускатель. Настолько похожее, что даже многие профессионалы не могут точно сформулировать, чем они похожи, а в чём у них различия. Это устройство называется «контактор».
В соответствии с ГОСТ 30011.4.1-96 контактор – это устройство, которое может включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе при рабочих перегрузках. А пускатель является комбинацией в одном изделии всех коммутационных устройств, необходимых для пуска и остановки двигателя, с защитой от перегрузок. Ещё раз о том же, но чуть другими словами. Контактор включает и выключает любые нагрузки, например электропечи. А пускатель работает только с электродвигателями и при этом следит за режимами их работы. Пускатель обеспечивает защиту электродвигателей от перегрузок. В составе пускателя есть контакторы.
Кроме того, пускатели производятся на работу с токами меньшими, чем контакторы. Контакторы имеют большие по размерам искрогасительные камеры.
И контакторы, и пускатели замыкают и размыкают контакты в силовых электрических цепях. Эти устройства собраны на основе электромагнитной катушки с подвижным сердечником (якорем). Они работают в цепях постоянного и переменного тока разной мощности и разного напряжения — от 10 до 440 В постоянного тока и до 600 В – переменного. Имеют в своём составе комплект рабочих (силовых) контактов, через которые подаётся напряжение на подключаемую нагрузку. Кроме рабочих, имеют некоторое количество вспомогательных контактов, на которых организуются сигнальные цепи.
Устройство и принцип работы
Принцип работы простой. Имеется электромагнитная катушка с подвижным якорем, к которому прикреплены электрические контакты. Если в катушку подать ток, то образующееся магнитное поле втянет якорь внутрь катушки, а якорь потянет за собой прикреплённые к нему контакты. Возникнет новая коммутация внешней электрической сети. Если ток на катушку отключить, то пружинка вернёт якорь в первоначальное положение и внешняя электрическая цепь восстановит свою конфигурацию. В одном устройстве имеется две или три катушки (по числу фаз двигателя). В комбинации замкнутых и разомкнутых контактов они формируют схему управления двигателем.
Стандартные версии
Электромагнитные пускатели имеют цифробуквенное обозначение. По стандартной расшифровке можно выяснить все возможности пускателя: наименование серии, пусковой номинальный ток, возможность работы с реверсивными электродвигателями, степень защиты самого пускателя, наличие управляющих элементов, количество вспомогательных контактов, указания на макроклиматический район использования и др. Внутри корпуса пускателя размещены таблички с дополнительной полезной информацией. Указываются предельные нагрузки, рекомендуемое сечение провода, страна-изготовитель, ссылка на стандарт, информация о наличии сертификата и пр.
Реверсивные модификации
Стандартные реверсивные пускатели скомпонованы в одном корпусе из двух одинаковых пускателей. Для исключения возможности межфазного замыкания схема их соединения собрана таким образом, что работать может либо один пускатель, либо другой. Для выполнения этой задачи задействуются специальные блокировочные контакты.
Реверсивные пускатели обязательно применяются в схемах управления реверсивными асинхронными двигателями и во многих других случаях. Реверс двигателя происходит при смене порядка подключения фаз. Подсистема блокировки не допускает одновременного подключения команды на оба направления.
Разновидности
Пускатели изготавливаются в разных конструктивных исполнениях. Это расширяет возможности применения одного и того же функционального набора в различных конкретных производственных и климатических условиях.
Модели открытого и защищённого исполнения
В зависимости от условий, в которых предстоит работать технологическому оборудованию, проектант выбирает то или иное исполнение из ряда возможных. Производственная среда может быть слишком запылённая, иметь повышенную температуру воздуха или влажность, а в месте размещения возможны сильные вибрации. Конечно, приборы создаются с учётом возможности попадания в такие условия. А проектант должен чётко представлять себе, в какие условия он собирается устанавливать прибор, выбрать соответствующее этим условиям исполнение и организовать всю возможную защиту от отрицательного воздействия среды.
Технические средства производятся открытого типа, с защищёнными элементами, во влагонепроницаемых корпусах. Средства открытого типа монтируются на панелях, могут не иметь корпусов, устанавливаются в шкафах и на электротехнических щитах. Но в помещениях не должно быть пыли, особенно электропроводящей, а также избыточной влажности. Характеристики самих приборов должны быть следующими: номинальный ток – от 9 Ампер, напряжение – до 380 Вольт, количество контактов — 1 или 3, степень защиты прибора – IP20, коммутационная износостойкость – от 2К, средние размеры – 40 х 80 мм.
Модели пылебрызгонепроницаемого исполнения
Электротехническое оборудование по своей природе требует защиты от влаги, от попадания в схему внешних предметов, от возможности прикоснуться к элементам схемы. Оно несёт в себе опасность поражения электротоком при случайном неосторожном прикосновении.
Классифицируется такое оборудование по степени препятствования случайному проникновению внутрь прибора – это степень защиты IP от внешних воздействий. Кроме того, имеется ранжировка климатического исполнения электрооборудования и класс защиты от поражения электрическим током.
Монтаж магнитных пускателей
Безошибочная работа электрооборудования может быть обеспечена только при правильном и аккуратном монтаже. Пускатель нужно устанавливать на вертикальной неподвижной поверхности без вибраций. Тепловое реле должно находиться при температуре, равной температуре окружающей среды. Рядом не должно быть горячего оборудования. Если концы монтажных проводов медные, то они лудятся, если алюминиевые, то зачищаются надфилем и смазываются специальной пастой.
220 Вольт – это питание, которое подаётся на электромагнитную катушку от электрической сети. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно.
Схема
Питание, в данном случае 220 В, подается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2.
Пошаговая инструкция
Подключение производится по обычным правилам электромонтажа. Монтаж ведётся с обесточенной схемой. Всё остальное можно собирать в любом порядке. Кнопки «Пуск» и «Стоп» подключаются последовательно. К контактам А1 и А2 нужно подключить провод от ноля и фазы источника. Это может быть просто вилка для включения в розетку, а может быть автомат питания.
После этого можно провести проверку правильности монтажа до этой позиции: подключить электропитание и последовательно понажимать кнопки «Пуск» и «Стоп». Если катушка пускателя на эти действия отзывается правильно, надо обесточить устройство и выполнить монтаж силовой части схемы. Затем можно опять включить питание на пускатель и нагрузку и выполнить полную проверку.
Подключение прибора на 380 В
Правила монтажа сохраняются прежние, просто напряжение питания схема будет получать не от нуля и фазы, а от двух любых фаз.
Схема
Катушки пускателя запитываются через кнопки от двух любых фаз. Нагрузка запитывается от трёх фаз. Если двигатель при нажатии кнопки «Пуск» крутится не в ту сторону, нужно поменять местами провода, идущие к двигателю от двух любых фаз.
Руководство по подключению
Основным документом, которым нужно руководствоваться при проведении любых работ с электротехническим оборудованием, является ПУЭ –7 (Правила устройства электроустановок – седьмое издание).
Подсоединение аппарата через кнопочный пост
Для управления электродвигателем можно установить автономные кнопки с функциями «Пуск» и «Стоп», а можно применить конструктивно законченный блок под названием «Кнопочная станция». Если электродвигатель или любая другая нагрузка является компонентом автоматизированной системы управления (АСУ), то следует организовывать возможность выбора нескольких режимов: автоматический (А), дистанционный (Д), ручной (Р). В режиме А двигатель включает/выключает систему, в режиме Д управление выполняется кнопками «Вперёд»/«Назад», в режиме Р оператор-технолог подходит к исполнительному механизму и крутит руками штурвальчик.
Схема
Схемы подключения отдельных кнопок и кнопочного поста в электрической части совершенно идентичны. Просто при монтажных работах на реальных изделиях надо находить нужные контакты и клеммы.
Пошаговая инструкция
Правила монтажа ничем не отличаются от правил работы с другими элементами системы. Можно отметить, что кнопки, кнопочные посты можно монтировать на пульт управления, панель главного щита, можно встраивать в мнемосхему.
Если устройства жёстко закреплены на щите, то монтаж можно вести одножильным проводом. Главное, следить за тем, чтобы при снятии с него изоляции случайно не надрезать сам провод и лишний раз его не перегнуть, а то сломается.
Все монтажные работы следует выполнять при отключённом электропитании. После каждой очередной монтажной операции нужно тестером проверять, чтобы электрическая цепь была сформирована и отсутствовало короткое замыкание.
На современных системах управления электротехническим оборудованием аппаратуру контроля и органы управления часто размещают на больших щитах управления с активной мнемосхемой. Это наглядное представление комплекса оборудования с указанием технологических агрегатов и связей между ними. В мнемосхему встраиваются контрольные приборы, индицирующие факт включения или выключения агрегатов. Рядом встраиваются ключи выбора режимов управления и кнопки дистанционного управления.
Подобные решения были передовыми в прошлом веке. В настоящее время активные мнемосхемы выполняются на экранах компьютеров, и реальные кнопки уступают своё место виртуальным. Но пускатель всё равно остаётся реальным.
Проверка работоспособности
Перед установкой на штатное место всё электрооборудование следует проверить на работоспособность на испытательных стендах. Такая проверка избавит от неожиданных неприятностей при испытаниях на рабочем месте.
После окончания монтажа каждого функционального компонента схемы его следует проверить на прохождение команды и её принятие, а также на отсутствие ложных связей. Если всё, что было задумано, работает правильно, работу можно считать выполненной.
Заключение
Магнитные пускатели являются важными компонентами любой системы управления. Они участвуют в исполнении того решения, которое приняла система управления во главе с человеком-оператором. Правильный выбор пускателя и правильное его применение – это залог успеха всей работы.
Что входит в состав магнитного пускателя?
Магнитный пускатель — это электромеханическое устройство, используемое для управления электрическими моторами, а также другими устройствами, требующими пуска и остановки. Состав магнитного пускателя может немного различаться в зависимости от его конструкции и назначения, но обычно он включает в себя следующие основные компоненты:
-
Электромагниты: Магнитные пускатели обычно имеют один или несколько электромагнитов. Электромагниты создают магнитное поле, которое приводит в движение механизмы пускателя.
-
Контакторы: Контакторы — это коммутационные устройства, которые управляют электрическим током, переключая его между различными контактами. Они могут иметь катушку, подключенную к электромагниту, и контакты, которые открываются или закрываются при активации магнита.
-
Тепловое реле: Некоторые магнитные пускатели могут быть оснащены тепловым реле, которое служит для защиты мотора от перегрева. Тепловое реле реагирует на уровень тока и температуры и может прекращать подачу питания мотору в случае определенных аварийных ситуаций.
-
Механизмы управления: Магнитные пускатели могут иметь кнопки, переключатели и другие элементы управления, которые позволяют оператору включать, выключать и контролировать работу моторов.
-
Защитные кожухи и корпуса: Для обеспечения безопасности и защиты от пыли и влаги магнитные пускатели могут быть оборудованы кожухами и корпусами.
-
Схемы управления: Комплексные магнитные пускатели могут включать в себя схемы управления, которые определяют последовательность действий при пуске и остановке мотора.
-
Сигнальные элементы: Некоторые магнитные пускатели могут быть оснащены сигнальными элементами, такими как индикаторы состояния или звуковые сигналы, для обозначения работы пускателя.
Состав и конфигурация магнитного пускателя могут различаться в зависимости от его спецификаций, но вышеуказанные компоненты представляют основные элементы, которые часто присутствуют в таких устройствах.
Видео. Схема пуска электродвигателя 380 В через магнитный пускатель с тепловым реле. Пошагово и со схемой.
