Магнитный пускатель: назначение, устройство, схемы подключения. Магнитный пускатель Магнитный пускатель схема и принцип работы

Пускатель электромагнитный применяется для коммутации мощных потребителей электроэнергии в основном на производстве. В этой статье пойдет речь о том, для чего нужен магнитный пускатель, каков принцип работы магнитного пускателя и устройство магнитного пускателя. Устройство и принцип пускателя, как для цепей 380В так и для 220В, одинаковы давно и хорошо отработаны конструкторами.

Как уже было сказано, это коммутационный аппарат, проще говоря, выключатель, таково его назначение. Контакты пускателей рассчитаны на большой ток, протекающий через нагревательные приборы и мощные электродвигатели. Эти силовые контакты приводятся в действие электромагнитным способом, поэтому управлять пускателями можно дистанционно при помощи сравнительно маломощных цепей. Поэтому маленькой кнопкой или концевым выключателем можно производить подключение мощных электродвигателей и другой нагрузки. Реверсивный пускатель обеспечивает включение асинхронных моторов в любую сторону – по часовой стрелке или против, по выбору оператора или системы управления.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя фактически совпадает с реле. Для работы пускателя от кнопок без фиксации используется самоблокировка от контактов, параллельных кнопке. Для отключения используется нормально замкнутая кнопка, включенная последовательно в цепь управления. При размыкании контактов пускатель отключается и готов к повторному включению сразу после замыкания контактов стоповой кнопки.

«Кнопочный» вариант управления пускателями является подавляющим для ручных операций. В цепях автоматики пускатели обычно удерживаются во включенном состоянии непрерывным сигналом, подаваемым с дискретного выхода контроллера на промежуточное реле.

Существуют различные виды пускателей, среди которых есть и реверсивные магнитные пускатели («головная боль» новичков-электромонтеров, пытающихся понять как работает непривычная цепь и не привыкших мыслить электрическими схемами). Фактически это два пускателя, работающие строго поочередно: если включается один, то другой должен быть обязательно отключен, иначе будет короткое замыкание между фазами.

Его принцип таков: если в одном включенном положении последовательность фаз A, B, C, то в другом положении должно быть, например, A, C, B, то есть, две фазы должны поменяться местами. Это позволяет изменять направление вращающегося поля в асинхронных моторах и запускать их в различном направлении либо по часовой стрелке, либо против.

Все виды магнитных пускателей объединяют такие элементы конструкции, как электромагнит переменного тока, система подвижных и неподвижных силовых и вспомогательных контактов. Несущей частью является корпус из термостойких и негорючих пластиков. Эти пластмассы должны быть механически прочными и не деформироваться при повышенной температуре. Любой пускатель, как правило, трехфазный.

1. Контактные пружины, обеспечивающие плавность пуска
2. Подвижные контакты (мостики)
3. Неподвижные контакты (пластины)
4. Пластмассовая траверса
5. Якорь
6. Катушка пускателя
7. Ш-образная часть магнитопровода
8. Дополнительные контакты

Классификация магнитных пускателей делается по нескольким признакам, среди которых обычно главной является величина пускателя. Под величиной подразумеваются не габариты или вес пускателя, а то, какой ток он может коммутировать и насколько он устойчив к дуге в цепях с индуктивностями (при отключении электродвигателя). Основой является нереверсивный магнитный пускатель, так как реверсивные собираются из последних. Работа магнитных пускателей протекает в разных условиях, поэтому их также классифицируют по степени защищенности: открытое, защищенное, пылебрызгонепроницаемое.

Работа магнитного пускателя очень часто требует наличия теплового реле. Все типы магнитных пускателей имеют конструктивно совместимые тепловые реле. Часто их выпускает один и тот же производитель. Особенно важными применениями тепловых реле является защита электродвигателей от перегрева. Тепловое реле состоит из двухфазных биметаллических проводников (проводников с разными коэффициентами теплового расширения) – по одному на каждую фазу.

С электрической точки зрения, они являются резисторами с очень малым сопротивлением, и, таким образом, служат датчиками тока. Когда через фазы (или одну из них) протекает слишком большой ток, биметаллическая пластина изгибается и размыкает магнитные контакты, то есть контакты в цепи катушки пускателя. Подключение тепловых реле выполняется между пускателем и нагрузкой.

Все больше распространяются модульные пускатели. Это пускатели, монтируемые на DIN-рейку. Это металлическая профильная полоса, закрепляемая в шкафах на щите. Простота и легкость монтажа – исключительные. Рядом с пускателем (контактором) можно прикрепить тепловые реле, автоматы, УЗО (устройство защитного отключения), микропроцессорные контроллеры и многое другое. Модульные устройства очень легко собираются в схемы, благодаря каналам для проводов, проложенным между DIN-рейками. Монтаж выполняется зачищенными проводами необходимого сечения, обжатыми наконечниками. Наконечники вставляют в отверстия клемм приборов согласно принципиальной схеме и зажимают винтами.

На верхнюю сторону пускателей наносится маркировка, необходимая при монтаже и ремонте. Там есть обозначение типа, схема контактов и в некоторых случаях производители оставляют место для наклейки или подписи потребительских данных.

Большие успехи в силовой электронике, достигнутые за последние десятилетия, привели к тому, что большинство основных производителей теперь предлагают потребителям бесконтактные пускатели, содержащие мощные полупроводниковые ключи. У них есть определенные преимущества. Они работают бесшумно, не искрят, имеют высокую частоту переключений.

Некоторые модели благодаря ШИМ-контроллерам позволяют плавно пускать электродвигатели, а для автоматизации предусмотрены даже сетевые интерфейсы. К недостаткам можно отнести высокую цену, высокую квалификацию ремонтного персонала и небезопасную гальваническую связь с сетью, что может угрожать электрикам-ремонтникам.

Заключение

Несмотря на внедрение электронных ключей: уже устаревающие тиристоры и симисторы, мощные полевые транзисторы, и перспективные IGBT-транзисторы, магнитные пускатели сохраняют свое значение. Именно они надежно разрывают цепи, без каких-либо опасных для персонала или оборудования остаточных токов и утечек. Фактически это тот самый бессмертный “рубильник” который с гарантией обесточивает электроустановку. качественные пускатели никогда не заклинивают и приобретать нужно именно такие.

Схемы подключения их рассмотрите, а самое главное - уход за приборами. На сегодняшний день в промышленности получили широкое распространение электрические двигатели с КЗ ротором (их доля составляет примерно 95-96%). Именно они работают в дуэте с магнитными пускателями. Кроме того, пускатели расширяют возможности электропривода. Но обо всем по порядку, сначала нужно ответить на вопрос о том, для каких целей они предназначены.

Предназначение пускателей

Схема подключения однофазного магнитного пускателя позволяет проводить коммутацию любого потребителя. Конечно, если у него питание производится тоже от одной фазы. А если быть точнее, то МП позволяет осуществить дистанционное управление электроприводом или иным устройством. Например, нереверсивный пускатель способен только производить включение или отключение потребителя от сети

Но вот реверсивные МП могут не только вышеперечисленное делать. Они способны изменить подключение фаз к электродвигателю. А это значит, что ротор начнет вращаться в обратном направлении. Управление МП осуществляется при помощи кнопок:

• «Пуск»;
• «Стоп»;
• «Реверс» (при необходимости).

Причем эти кнопки имеют напряжение питания не более 24 Вольт. Все управление осуществляется именно при помощи низкого напряжения. А для питания катушки электромагнита больше и не требуется.

Типы магнитных пускателей

Магнитный пускатель, схема подключения которого приведена в статье, может быть сделан в трех исполнениях. Все зависит от того, в каких условиях происходит его эксплуатация. Так, открытое исполнение пускателей предназначено для монтажа в Крепление производится на ДИН-рейку. Само собой, что электрощит должен быть защищен от попадания посторонних предметов, например пыли или жидкости.

Второй тип корпуса - защищенный. Он хоть и предназначен для монтажа внутри помещений, а не щитов, но все равно недопустимо попадание на него большого количества пыли, а тем более жидкости. Если необходимо установить магнитные пускатели, схемы подключения которых приведены в статье, в условиях повышенной влажности, то разумнее использовать пылевлагонепроницаемые. Правда, у них имеется ограничение - разрешается монтаж на улице, но только при условии, что на него не попадает солнечный свет и дождь.

Конструкция магнитных пускателей

Состоит любой схема подключения которого приведена, из одной основной части - магнитной системы. Это катушка, намотанная вокруг металлического сердечника, и подвижный якорь. Все это находится в корпусе из пластика. Но это основа, еще имеется множество мелочей, например траверса, скользящая по направляющим осям. На ней находится якорь. Кроме того, с ней соединены блокировочные и главные контакты. Они оснащены пружинами, которые помогают размыкаться при отключении питания электромагнита.

Как работает пускатель

В основе работы МП лежит элементарная физика. Когда подаете напряжение на обмотку, возникает магнитное поле вокруг сердечника. В результате этого подвижный якорь начинает притягиваться к сердечнику. Так работает любой магнитный пускатель, схема подключения только может отличаться (в зависимости от наличия реверса). Между прочим, можно осуществить и при помощи двух обычных МП. Контакты пускателя нормально разомкнуты по умолчанию.

Когда якорь движется к сердечнику, они замыкаются. Но существует и другая конструкция, в которой по умолчанию контактная группа нормально разомкнута. В этом случае картина противоположная. Следовательно, при подаче напряжения на катушку замыкается цепь и начинает работать электропривод. Но когда происходит отключение питания катушки, перестает работать электромагнит. Вступают в действие возвратные пружины, которые заставляют двигаться контактную группу в исходное положение.

Схема включения пускателя

Для начала стоит рассмотреть, как выглядит магнитный пускатель, схема подключения «реверс» если используется. По сути, это два идентичных устройства, объединенных в одном корпусе. С таким же успехом, как было сказано ранее, можно использовать и простые МП, если знать схему включения. В пускателях имеется блокировка, которая осуществляется посредством нормально замкнутых контактов. Дело в том, что недопустимо, чтобы они оба включились в одно время. Иначе произойдет замыкание фаз.

Существует также и механическая защита, устанавливаемая в корпусе пускателя. Но ее можно не использовать, если предусмотрена электрическая степень защиты. Особенность осуществления реверса заключается в том, что необходимо полностью отключать электропривод от питания. Для этого сначала производится отключение от сети электромотора. После этого необходимо, чтобы ротор полностью прекратил вращение. И лишь после этого допускается включение двигателя в обратную сторону. Обратите внимание на то, что мощность пускателя должна быть вдвое больше, чем у двигателя, если применяется противовключение либо торможение.

Тепловое реле

А теперь рассмотрим типичный магнитный пускатель 380В. Схема подключения его не обходится без дополнительной защиты. И таковой является тепловое реле, устанавливаемое на корпусе пускателя. Главная задача теплового реле - это предотвратить температурные перегрузки мотора. Они, конечно, будут присутствовать, но незначительные, перегрев электродвигателя невозможен становится. В качестве измерителя тепловой перегрузки выступает Защита, впрочем, аналогична конструкции автоматического выключателя.

Тепловое реле, устанавливаемое на магнитных пускателях, позволяет проводить небольшие регулировки. Так называемая уставка - настройка максимального значения потребляемого тока электродвигателем. Как правило, данная настройка производится при помощи отвертки. Движок имеет канавку под нее, а также градуировку. Процедура несложная, достаточно только установить стрелку на пластиковом диске напротив соответствующей метки со значением предельного тока потребления. Обратите внимание на то, что тепловые реле не способны проводить защиту от короткого замыкания. Для этой цели используйте автоматические выключатели.

Как монтируются пускатели

Стоит заметить, что схема подключения магнитного допускает возможность их монтажа внутри электрощитов. Но имеются требования, предъявляемые ко всем конструкциям пускателей. Чтобы обеспечить высокую надежность функционирования, необходимо, чтобы производилась установка только на идеально ровной и жесткой поверхности. Причем она должна быть вертикально расположенной. Если выразиться проще, то на стенке электрощита. Если имеется тепловое реле в конструкции, то необходимо, чтобы разница температур между МП и электромотором была минимальной.

Для исключения ложного срабатывания пускателя или его защиты недопустимо проводить монтаж устройства в местах, которые подвержены ударам, тряске, вибрациям, толчкам. В том числе запрещен монтаж на одной панели с электрическими пускателями, у которых ток составляет свыше 150 Ампер. Когда такие аппараты включаются и выключаются, происходит резкий удар. Соединение проводов тоже необходимо проводить правильно. В целях улучшения контакта и для того, чтобы не произошло перекоса пружинистых шайб зажимов, необходимо провода изгибать в форме круга или буквы «П».

Включение пускателя

Старайтесь всегда соблюдать технику электробезопасности, никогда не работайте без отключения питания. Если у вас мало опыта, то под рукой всегда должна быть схема. Фото подключения магнитного пускателя приведено в данной статье, можете ознакомиться. Что нужно выполнить перед запуском пускателя? Самое главное - проведите визуальный осмотр на предмет наличия трещин, перекосов, замыканий фаз. Помните, что необходимо отключать от питания всю цепь привода. Попробуйте руками нажать на траверсу, она должна свободно перемещаться по направляющим. Проверьте внимательно в системе все магнитные пускатели, схемы подключения силовых проводников.

Обратите внимание на подключение катушки электромагнита пускателя. Также сверьтесь, что оно в пределах допустимого значения. Если необходимо 24 В, то столько и подавайте. Проверьте все провода управления, верно ли они соединены с кнопками «Пуск», «Стоп», «Реверс» (при необходимости). Имеется ли на контактах раствор для смазки? Если нет, то нанесите его, иначе блокировка может не сработать своевременно. После этого можно осуществить включение цепи и провести запуск привода. Обратите внимание на то, что катушка электрического магнита может слегка гудеть в этом состоянии.

Как проводить уход за пускателями

Вот и все, рассмотрены полностью магнитные пускатели, схемы подключения, осталось упомянуть про уход за ними. Во время эксплуатации необходимо постоянно следить за состоянием магнитного пускателя. Основные работы по уходу - это недопущение образования слоя пыли, а тем более грязи, на поверхности пускателя или теплового реле. Время от времени проводиться должна затяжка контактов для подключения к сети и к приводу. Пыль необходимо удалять либо ветошью, либо сжатым воздухом (только не влажным). Запрещается проводить зачистку контактов, так как это отражается на ресурсе прибора. При необходимости проводится замена. Срок службы зависит от множества факторов, но самый главный - это режим работы. Если пускатель постоянно в движении, производит коммутацию, то он прослужит недолго. Его ресурс измеряется в количестве циклов включения и отключения, а в не в часах или годах.

Для нужд промышленных предприятий и компаний производится достаточно большое количество оборудования и приборов, обеспечивающих бесперебойную и соответствующую стандартам работу. Одним из таких приборов является магнитный пускатель.

Целевое назначение

Пускатель электромагнитный являет собой электромеханическое устройство, используемое для распределения питающего напряжения и управления работой подключенных нагрузок, работа которого регулируется по цепи низкого напряжения. Перечень задач, для чего нужен магнитный пускатель, выглядит как:

• Запуск электрического двигателя с последующим разгоном до номинальной скорости;
• Поддержание беспрерывной работы двигателя;
• Прекращение подачи питающего напряжения на двигатель;
• Защитное отключение нагрузки от сети при перегрузках или нестандартных ситуациях.

Поскольку магнитные пускатели представляют собой конструктивно несложные приборы и по параметрам способны коммутировать достаточно мощные нагрузки с огромными токами, то они также находят применение при управлении работой плавильных печей, блоков по вентиляции и кондиционированию воздуха, жидкостными электронасосами, пневмонагнетателями и другими подобными потребителями.

Конструкция и технические параметры

Устройство магнитного пускателя:

• Сердечник;
• Катушка электромагнита;
• Якорь;
• Полимерный каркас;
• Механические датчики работы;
• Центральная и дополнительная группа контакторов.

Основные параметры, отображенные в технической документации:

• Мера тока, проходящего по центральным клеммам, – величина токов, при которых устройство является работоспособным на длительном отрезке времени с заданными параметрами;
• Максимальное значение тока, которым сможет оперировать прибор;
• Напряжение связываемого контура – напряжение оперируемого контура, при котором изоляция между центральными клеммами сохраняет свои технические параметры;
• Управляющее напряжение катушки электрического магнита – переменное либо постоянное питающее напряжение электромагнита;
• Релейная и электромеханическая устойчивость к изнашиванию – показатель выражается в количестве циклов на смыкание и размыкание клемм. Релейная износоустойчивость определяется по соответствующему графику, отображенному в сопутствующей документации к прибору. Подставив значения питающего напряжения и силы тока оперируемой сети, возможно, определить параметр самостоятельно;
• Граничное количество срабатываний за единицу времени;
• Число добавочных клемм и метод их реализации;
• Отрезок времени на подключение и отключение.

Кроме того, пускатель электромагнитный может дополняться:

1. Защитным реле с целью предотвращения перегрева и электрических перегрузок конечного потребителя;
2. Дополнительным набором клемм;
3. Пусковым устройством для двигателя;
4. Электропредохранителями.

Разновидности магнитных пускателей

Из общего ассортимента выделяются такие виды магнитных пускателей:

1. Реверсионные – обеспечивающие вращение ротора двигателя в направлении, обратном начальному;
2. Нереверсионные – поддерживающие вращение ротора двигателя в одном направлении;
3. Ограждающего типа – предназначены для установки в области с небольшим объемом пыли;
4. Пылезащитные – применяются для уличного размещения и могут подвергаться воздействию солнечных лучей, дождя и снега;
5. Открытого типа – используются в помещениях с отсутствием пыли и посторонних предметов.

Принцип работы магнитного пускателя

Принцип действия магнитного пускателя заключается в следующем. При подаче управляющего сигнала на обмотку катушки электромагнита (6) она намагничивается и вместе с неподвижной Ш-образной частью сердечника (7) притягивает к себе якорь (5) на пластмассовой траверсе (4), которого контактные мостики (2) плавно замыкают контактные пластины (3), благодаря контактным пружинам (1), которые, в свою очередь, создают необходимое усилие нажатия. Дополнительные контакты (8) могут использоваться на усмотрение потребителя.

Группа клемм исполнена в виде трехполюсного электрического магнита переменного тока с блок-контактами из серебросодержащего металла, осуществляет коммутирование основных цепей, амплитуда тока которых варьируется от 3 Ампер до 200 Ампер. Исходя из того, что основные клеммы длительное время проводят рабочий ток нагрузки и производят большое количество циклов на подключение и отключение, материалом для основных контактов применяют металлокерамику. Для упрощения использования стационарные и движущиеся клеммы принято монтировать легкосъемными.

В связи с использованием в замыкателях дугогасильных элементов появилась возможность уменьшить расстояние между рабочими клеммами и, соответственно, ослабить мощность электромагнита, ужать габариты, вес электромагнитного пускателя в целом. Дугогасильное устройство используется с целью исключения появления искрения клемм в момент смыкания и размыкания контактов. При рабочих токах более 10 Ампер дугогасильный прибор реализовывается в виде дугогасильного колосника на каждый проем. Дугогасильные колосники реализованы на принципе компенсации электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными отверстиями. Негативными последствиями искрения является обгорание, обугливание, чрезмерное нагревание контактов.

Для перемещения якоря с контактами применяются прямонаправленные системы электромагнитов с П,- и Ш,- образными наборными магнитопроводами. Поскольку при срабатывании магнитного пускателя через втягивающую катушку проходит переменный ток, по своей величине значительно превышающий ток втянутого состояния, то для таких пускателей производителем устанавливается граничное количество подключений-отключений в час.

В зависимости от пропускных токов магнитного пускателя, применяются контакты различной формы и с разной плоскостью соприкосновения контактов, как указано на картинке ниже.

Для управляющих цепей магнитного пускателя применяются точечные контакты (а), а именно:

• Точка-плоскость (1);
• Точка-сфера (2);
• Сфера-плоскость (3);
• Сфера-сфера (4);

Для силовых цепей электромагнитного пускателя используют продольные контакты (б), а именно:

• Призма-плоскость (5);
• Цилиндр-плоскость (6);
• Цилиндр-цилиндр (7);
• Плоскость-плоскость (8).

Дополнительный контактор мостикового типа используется для коммутации слаботочных цепей управления и приводится в действие той же втягивающей катушкой, что и основные контакты. Основу вспомогательных контактов составляет медь, покрытая тонким слоем серебра или биметалла. Выпускаемые магнитные пускатели в своем составе имеют от двух до четырех дополнительных контактов, которые также могут работать, как на замыкание, так и на размыкание.

В работе асинхронных двигателей неотъемлемой частью является наличие магнитного пускателя, основной задачей которого является защита устройства от перегрузок. При работе двигателя бывают случаи обрыва одной из фаз ввиду перегорания плавких предохранителей либо по другим причинам. Понятно, что такое явление приводит к резкому возрастанию тока на статорных обмотках, что приводит к перегреву и выходу из строя электрического двигателя. Для предотвращения таких поломок используются магнитные пускатели с тепловыми реле. Основная масса тепловых реле построена на основе биметаллических элементов. Принцип функционирования биметаллического элемента заложен в его конструкции, сущностью которой является жесткое скрепление, путем горячего проката или сваркой, двух металлических пластин с разными коэффициентами расширения. Поскольку при нагревании такого элемента металлическая пластина с одной стороны будет линейно расширяться быстрее, чем пластина с обратной стороны, то произойдет физический изгиб пластины. Соответственно, происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу путем отключения нагрузки при перегреве.

Обратите внимание! Поскольку тепловой процесс является инерционным, то тепловые реле не могут быть средством защиты оборудования от токов короткого замыкания. Даже короткого времени для отключения нагрузки при коротком замыкании может быть достаточно, чтобы нагрузка перегорела или вышла из строя.

В качестве металлов с разными коэффициентами линейного расширения, используемыми в биметаллических элементах, используются хромоникелевая сталь и инвар.

Типы магнитных пускателей

К типовым магнитным пускателям относятся:

1. Класс ПМЛ эксплуатируется с электрическими двигателями мощностью до 75кВт. Основной механизм может дополняться температурным реле и ограничителями перенапряжений;
2. Серия ПМА применяется в паре с электрическими асинхронными двигателями, ротор которых короткозамкнут, и имеет мощность до 100 кВт с рабочим напряжением от 380В до 660В. Механизм дополняется температурным реле, ограничителем по напряжению и позитронной защитой;
3. Функционирование асинхронных двигателей мощностью до 11кВт, с питающим напряжением до 660В, дополняют магнитные пускатели серии ПМЕ. Данная серия комплектуется клеммами класса АС-3, АС-4 и тепловыми реле;
4. Аппаратура кораблей комплектуется электромагнитными пускателями класса ПММ. Для сфер деятельности с более жесткими условиями к безопасности созданы магнитные пускатели в водозащитном или каплезащитном корпусе;
5. Назначение магнитного пускателя группы ПМ-12 заключается в подсоединении к сети, реверсировании и выключении асинхронных двигателей, имеющих короткозамкнутый ротор, мощностью до 125кВт и при питающем напряжении сети от 380В до 660В.

Понимая устройство и принцип функционирования магнитного пускателя, не составит особого труда подобрать конкретный прибор для выполнения определенной задачи. Эксплуатируя устройство, не стоит забывать об обслуживании и регулярном осмотре магнитного пускателя, при этом прибор прослужит долгое время с заданными характеристиками.

Видео

Чтобы понять, как подключить магнитный пускатель, следует разобраться в принципе его работы. Он прост и полностью идентичен тому, по которому работает любое реле.

Главная задача - это дистанционное подключение мощной нагрузки, которое может производиться как в ручном режиме, так и в ходе алгоритмической работы промышленной автоматизированной установки.

Основными составляющими магнитного пускателя являются индуктивная катушка, создающая якорь, связанный механически с одной из контактных групп, и еще одна пара контактов.

Включается в цепь управления, состоящую из последовательно включенных кнопок «Стоп» с нормально замкнутыми контактами и «Пуск» с нормально разомкнутыми. Параллельно кнопке «Пуск» включается еще одна контактная пара, которая замыкается одновременно с подключением нагрузки.

Магнитный пускатель работает следующим образом: при нажатии «Пуска» замыкается ток проходит через замкнутые контакты этой кнопки и кнопки «Стоп» (ведь они нормально замкнутые), что означает - пока не нажмут на эту кнопку, цепь не разомкнется. При прохождении электрического тока по катушке в ней возникает магнитное поле, притягивающее якорь, который, в свою очередь, соединяет контакты - всего их четыре пары. Три из них основные и предназначены для включения трехфазной полезной нагрузки, например мощного электродвигателя. Четвертая пара включена параллельно пусковой кнопке, которую после этого можно отпускать, и ток в цепи будет проходить через эти контакты.

Для того чтобы отключить нагрузку, достаточно разомкнуть цепь соленоида. Для этого и предназначена кнопка «Стоп», контактная группа которой в обычном положении замкнута, а размыкается при нажатии. Теперь все происходит в обратном порядке: цепь прерывается, магнитное поле катушки исчезает, происходит размыкание всех контактов - как силовых, так и удерживающего. Кнопку «Стоп» можно отпускать - ток больше по управляющей цепи не пойдет, ведь контакты кнопки «Пуск» в ненажатом положении разомкнуты. Все, магнитный пускатель выключен.

Как правило, катушка магнитного пускателя рассчитана на переменного тока с частотой 50-60 Герц. Приборы, в схеме которых используются магнитные катушки или трансформаторы, рассчитанные исключительно на частоту 60 Герц, у нас лучше не использовать - они могут выйти из строя, зато отечественный или европейский магнитный пускатель можно использовать в Америке без ограничений.

Типичная ошибка при монтаже - включение управляющей цепи не между нейтралью и фазой, а между фазами. В этом случае на катушку попадает 380 Вольт вместо 220, и она сгорает.

При всей простоте устройства конструкция магнитного пускателя постоянно совершенствуется. Конструкторские бюро, создающие новые стремятся снизить шум при срабатывании и уменьшить образовывающуюся в момент соединения или разъединения контактов электрическую дугу. Особенно это касается высоковольтных пускателей, рассчитанных на работу с напряжением в тысячу вольт. Так, совместное швейцарско-шведское предприятие Asea Brown Boveri Ltd производит коммутационную аппаратуру для электрических схем с конца девятнадцатого века, ею накоплен огромный опыт в производстве этого оборудования. Магнитный пускатель ABB - то же, что «Роллс-Ройс» среди автомобилей.

Для человека, далекого от электротехники, бытовое устройство представляется каким-то черным ящиком, в котором что-то крутится. Про электродвигатель знают все, а вот как он связан с кнопками на панели - немногие. Между тем любая схема, в которой есть электродвигатель, содержит и устройство, замыкающее цепь и связывающее двигатель с той самой кнопкой включения. Называется это устройство магнитным пускателем, хотя правильное его название - электромагнитный пускатель.

Принцип работы

Чтобы электроприбор работал, необходимо обеспечить замкнутость цепи. Это обеспечивается не кнопкой, а коммутационным устройством, которое находится за ней. Видов таких устройств много, например:

• контактор;
• рубильник;
• предохранитель;
• реле.

Причем в одной цепи их может быть несколько. Так, предохранитель размыкает цепь при перегрузке, хотя после него в цепи стоят простые выключатели. Аварийное размыкание может быть обеспечено и тепловыми реле. А вот чтобы узнать, для чего нужен магнитный пускатель, стоит разобраться в его устройстве.

Внутреннее устройство

Такой коммутатор состоит из двух частей - подвижной и неподвижной. Неподвижная часть представляет собой катушку на якоре, стационарной половине сердечника, а также содержит неподвижные контакты. Подвижная часть - это вторая половина сердечника и подвижные контакты.

Когда вы нажимаете на кнопку, вы замыкаете цепь и ток проходит через катушку. Она притягивает к себе подвижную часть и кнопку можно отпустить: пока катушка под питанием, контакты будут сомкнуты. Если цепь разомкнуть кнопкой выключения, то подвижная часть пускателя вернется в исходное положение благодаря встроенной пружине. Словом, принцип работы магнитного пускателя прост.

Схемы подключения

Самая простая схема подключения трехфазного электродвигателя по принципу «включить и выключить» выглядит так:

На этой схеме обозначены:

1. Пуск - кнопка включения.
2. КМ-1 - магнитный пускатель.
3. Р - тепловое реле.
4. С - кнопка выключения.
5. ПР - предохранитель.

Из рисунка видно, что-то место, под которым написаны две буквы - «БК» - останется замкнутым после того, как вы отпустите кнопку. Обратите внимание и на то, что двигатель берегут: в схему включены предохранитель и тепловое реле. В случае перегрева или замыкания цепь разомкнется.

На практике чаще встречаются те схемы, которые обеспечивают вращение двигателя в разные стороны - то есть с реверсом. Такую схему можно укомплектовать как разными коммутационными устройствами, так и одним реверсивным пускателем. Схема с реверсом упрощенно выглядит так:

Если присмотреться внимательно, то можно заметить, что при вращении двигателя в одну сторону блокируется вторая цепь - это можно заметить по обозначению КМ-1 на цепи, где стоит КМ-2, и наоборот. В жаргоне электриков это называется защитой от дурака.

Если двигатель включается в простую однофазную цепь, которая есть в любой квартире, то коммутационные устройства ставятся на фазу, и к ним добавляется сопротивление.

Ассортимент и маркировка устройств

На рынке таких коммутаторов можно встретить различные их модификации. Это обусловлено как многообразием устройств, в которых есть электродвигатели, так и параметрами цепей, где они работают. Магнитные пускатели есть практически везде: в системах принудительной вентиляции и кондиционерах, стиральных машинах и электроплитах с грилем, лифтах, а в последнее время некоторые потребители электроэнергии стали ставить их в щитки - они куда удобнее простых рубильников.

Чтобы правильно выбрать пускатель, стоит обратить внимание на следующее:

• какие максимальные токи есть в вашей цепи;
• нужен ли вам реверс;
• куда вы поставите ваше коммутационное устройство.

Последнее имеет значение в том случае, если вы собрались установить пускатель в щиток около дома. Сейчас в продаже есть изделия, пригодные к установке на DIN-рейки.

Комплектуются пускатели по-разному. Так, большинство из них подключает двигатель по схеме «треугольник», так можно уменьшить пусковой ток. Ряд изделий содержит в себе и тепловые реле. На них стоит обратить внимание, когда ваш электродвигатель будет работать долго и перегреваться. Чтобы избежать поломки, ставят именно тепловое реле. Это простая биметаллическая пластина, которая при нагревании гнется в сторону: металлы, нагреваясь, по-разному расширяются, и цепь размыкается.

Поскольку проводка греется от тока, реле подбирают так, чтобы ток в его маркировке был на 10% больше номинального. В паспорте последнего значение этого номинала должно быть указано, а иногда и проставлено на корпусе. Значение тока на магнитном пускателе тоже указывается.

Как правило, пускатели упакованы в корпус. Он может быть различным и это определяет степень его защиты. При работе пускателя в герметичном корпусе основного устройства этот параметр не так важен, а вот, если он находится в щитке, куда попадает пыль или осадки, стоит озаботиться хорошей защитой. Загрязнение может привести к неприятной ситуации - устройство будет гудеть, а то и вовсе выйдет из строя.

Некоторые пускатели оснащаются варисторами, которые не допускают скачков напряжения в сети. Их целесообразно ставить в цепи тогда, когда вы живете в частном доме и при грозе у вас может выйти из строя вся техника, в первую очередь ваш компьютер.

Маркировка

Электромагнитные пускатели отечественного производства маркируются по ГОСТ 50030–4 -1−2002. В первую очередь необходимо обратить внимание на его контакты. Обозначения L1, L2, L3 и т. д. подводятся к цепи управления, а Т1, Т2, Т3 и последующие - к нагрузке. Количество контактов может быть разным, а схема их соединения содержится в паспорте и иногда на корпусе. Контакты А1 и А2 идут от катушки, а NO - вспомогательные, которые ставят в устройство, что называется на всякий случай. Некоторые изделия можно даже наращивать: ряд производителей выпускает контактные приставки.

Чаще всего маркировка пускателя начинается с аббревиатуры ПМЛ и четырех цифр.

Если устройство может работать в цепи 380 В, то на нем ставится величина тока нагрузки. Это первая цифра после ПМЛ, хотя на корпусе может быть поставлено и значение тока в прямой форме.

• 0 - 6,3 Ампера;
• 1 - 10 Ампер;
• 2 - 25;
• 3 - 40;
• 4 - 63;
• 5 - 100;
• 6 - 160;
• 7 - 250.

Наличие реверса и теплового реле также указывается цифрой, она вторая:

• 1 - без реверса и без ТЛ;
• 2 - без реверса с ТЛ;
• 3 - с реверсом без ТЛ;
• 4 - с реверсом с ТЛ;

Степеней защиты у устройства четыре: IP00, IP20, IP40, IP54, при этом первая из них предполагает открытую конструкцию, а последнее - пылебрызгозащитное исполнение. В зависимости от степени защиты, наличия кнопок и индикации изделие маркируется третьей цифрой так:

• 0 - IP00 без кнопок;
• 1 - IP54 с кнопкой «реле» возврата в исходное состояние после срабатывания;
• 2 - IP54, «пуск» и «стоп»;
• 3 - то же, что и 2, но с индикаторной лампочкой;
• 4 - IP40 без кнопок;
• 5 - IP40 с кнопками «пуск» и «стоп»;
• 6 - IP20.

Наконец, четвертая цифра указывает количество контактов:

• 0 - 1 замыкающий и 1 размыкающий;
• 1 - 2 замыкающих и 2 размыкающих;
• 2 - 3 и 1;
• 3 - 4 и 1;
• 4 - 5 и 1.

Цифрами 5 и 6 маркируют устройства для цепей постоянного тока как 1 замыкающий и 1 размыкающий соответственно.

Некоторые заводы указывают возможность крепления на рейку, категорию размещения и износостойкость, но чаще можно встретить именно четыре цифры.

У пускателей типа ПМ первые две цифры - это номер серии, а следующие три - номинал тока в вольтах. Шестая цифра указывает наличие реверса и теплового реле: 1, 2, 5, 6 значат то же самое, что и 1, 2, 3, 4 для ПМЛ, а значение седьмой полностью совпадают.

ПМЕ маркируются тремя цифрами: величиной тока, степенью защиты и наличием реверса с реле. Обозначения на ПМА примерно аналогичны таковым у ПМЛ.

Такое разнообразие маркировок объясняется тем, что магнитные пускатели - давно применяемые устройства и на одних заводах применяют старую маркировку, а на других новую, при этом порядок цифр может различаться. Поэтому ориентироваться стоит не столько на нее, сколько на различные таблицы и указания на корпусе, а также посмотреть паспорт изделия. Особенно это актуально для продукции зарубежного производства.

Контакторы и пускатели

Эти устройства ничем принципиально не отличаются от пускателей. Назначение, устройство, принцип действия у них те же. Отличие заключается в том, что контакторы предназначены для работы в цепях с высокими значениями токов и напряжений, поэтому их габариты соответствующие.

Защитного корпуса они не имеют, поэтому ставят их в закрытых помещениях, защищенных от внешнего воздействия.

Контакторы снабжены более мощными силовыми контактами и дугогасителями; у пускателей их нет.

Этими устройствами снабжены электровозы, трамваи, троллейбусы и промышленные предприятия, где они замыкают и размыкают силовые цепи.