Електромагнітний пускач: пристрій і принцип дії

Зазвичай ми бачимо цей пристрій у вигляді акуратної коробки з двома кнопками: «пуск» і «стоп». Якщо зняти верхню кришку, всередині виявиться комутатор досить складної конструкції, який може виконувати кілька завдань (як по черзі, так і одночасно).

Це електромагнітний пускач. Виникає питання: а навіщо створювати складні електротехнічні пристрої, якщо потрібно всього лише замкнути два (або більше) контакту? Є кнопки з фіксацією, важільні вмикачі, захисні автомати, рубильники. Розглянемо типове застосування магнітного пускача: включення потужної електроустановки (наприклад, асинхронний електродвигун).

  • Необхідна потужна контактна група з дугогасітелямі, відповідно потрібно велике зусилля для змикання контактів. Ручний привід буде досить громіздким (використання класичного рубильника не завжди вписується в естетику робочого місця).
  • Ручними перемикачами складно забезпечити оперативну зміну режиму роботи (наприклад, зміна напрямку обертання двигуна). Пристрій магнітного пускача дозволяє зібрати таку схему підключення.
  • Організація захисту. Будь-автомат з аварійним відключенням не розрахований на багаторазове включення. Призначення (нехай і не основне) магнітного пускача не тільки багато разів проводити комутацію, а й відключати ланцюг харчування при перевантаженнях і короткому замиканні. При цьому, у нього є незаперечна перевага перед іншими комутаторами. Відключення необоротно: тобто, після аварійного розмикання контактів, або короткочасного припинення подачі енергії, робочі контакти не повертаються в положення «ВКЛ» за замовчуванням. Принцип роботи магнітного пускача має на увазі тільки примусове повторне включення.

Пристрій і принцип роботи пристрою

Головна відмінність пускача від будь-якого іншого комутаційного пристрою – підключене до нього електроживлення одночасно є і керівником. Як це працює?

Розглянемо загальний принцип дії магнітного пускача за допомогою ілюстрації:

  • Силові контакти (3), через які проходить харчування з високим струмом на споживача (електроустановку).
  • Вони з’єднуються між собою за допомогою контактних містків (2). Сила натискання забезпечується пружинами (1), які представляють собою особливим чином відформовану сталеву пластину. Самі контактні групи виготовлені з мідних сплавів, для кращої електропровідності.
  • Пластикова траверса (4), на якій закріплені містки (2), з’єднана з рухомим якорем (5). Вся конструкція може переміщатися вертикально за допомогою зовнішнього зусилля (кнопки), і повертається назад після припинення тиску на неї.
  • За допомогою котушки електромагніта (6) створюється магнітне поле, яке притискає рухливий якір (5) до нерухомої частини сердечника (7). Сили досить, щоб подолати опір поворотної пружини.
  • Харчування на електромагніт подається за допомогою додаткових контактів (8). Щоб забезпечити правильну роботу схеми, харчування на ці контакти заводиться паралельно силовим (3), від єдиного джерела. Для розмикання всієї контактної групи передбачається кнопка відключення, яка встановлюється в ланцюг додаткових контактів.

види контакторів

За оснащенням засобами захисту: практично всі моделі включають в себе блок термореле, який розмикає ланцюг додаткових контактів в разі перевантаження по струму. У цьому сенсі принцип роботи магнітного пускача не відрізняється від захисного автомата. Після аварійного відключення, і охолодження захисної групи (ланцюг живлення обмотки електромагніту відновлюється), замикання силових контактів не відбувається. Передбачається, що оператор усуне причину виникнення аварійної ситуації, і зробить повторний пуск електроустановки.

За способом замикання контактів, є такі види магнітних пускачів:

  1. Прямого підключення, тобто з однією групою силових контактів. Він працює за принципом: «вкл» або «викл», плюс захист від перевантаження або короткого замикання.
  2. Реверсивного підключення. Електромагнітний пускач такого типу оснащений двома групами контактів, за допомогою яких можна комбінувати лінії живлення. Наприклад, чергування фаз для асинхронного електромотора. При замиканні різних груп контактів, вал електродвигуна обертається в різні боки, тобто відбувається реверс.
  3. Працюючі тільки на замикання силових контактів, або мають нормально замкнуті і нормально розімкнені контактні групи.Такі комутатори можуть управляти (в протифазі) двома електроустановками. Один пристрій підключається, друге синхронно знеструмлюється.
  4. За кількістю контактів силової групи:
    • Двох контактні (для однофазних споживачів).
    • Трьох контактні (підключаються тільки фазні групи, нейтраль завжди з’єднана). Це найпоширеніша модель пускача, до неї можна підключати як одне – так і трьох фазні електроустановки.
    • Чотири і більше контакту в силових групах. Під групою мається на увазі або нормально замкнутий, або нормально розімкнутий комплект. Застосовуються рідко, тільки в спеціальних пристроях, що працюють за особливою схемою підключення.

    Більшість пускачів виглядають так:

    Силові контакти (три фази), в одній площині розташовані додаткові, для харчування обмотки.

    Або так:

    Для зручності монтажу, додаткові контакти винесені на окремий майданчик, нижче і збоку.

схеми підключення

Для чого потрібен магнітний пускач? Переважно для організації безпечного підключення (і управління) асинхронних трифазних двигунів. Тому розглянемо варіанти роботи схеми при різних умовах. На всіх ілюстраціях присутній захисне реле, позначене літерою «P». Біметалічні пластини, що призводять в дію аварійний розмикач (встановлений в ланцюзі управління), розташовуються на силових лініях контактної групи. Вони можуть розміщуватися на одному або декількох фазних провідниках. При перегрів (він виникає при перевищенні навантаження або банальному короткому замиканні), керуюча лінія розривається, харчування на котушку «KM» не подається. Відповідно, силові контактні групи «KM» розмикаються.

Класична схема прямого включення трифазного електродвигуна

Схема управління використовує живлення від напруги між двома сусідніми фазними лініями. При натисканні кнопки «Пуск», за допомогою основного її контакту замикається ланцюг котушки «KM». При цьому всі контактні групи, включаючи додаткові контакти в ланцюзі управління, з’єднуються під керуванням електромагніту котушки. Розімкнути ланцюг можна двома способами: при спрацьовуванні аварійного реле, або натиснувши на кнопку «Стоп». В цьому випадку магнітний пускач повертається у вихідне положення «все виключено» (або у випадку з двома категоріями контактів, нормально замкнуті групи будуть підключені).

Цей же варіант підключення, тільки керуюча ланцюг з’єднується з фазою і нейтраллю. З точки зору роботи пускача, різниці немає. Так само точно спрацьовують кнопки, і захисне термореле.

Реверсивний підключення трифазного електродвигуна

Як правило, для цього застосовуються два електромагнітних пускача, в яких виходу фазних контактів комбіновані із зсувом. Пристрої скомбіновані в один комутатор, тому його можна розглядати як єдиний елемент.

Залежно від того, яка контактна група підключена до електродвигуна, його ротор крутиться в одну або іншу сторону. Такий варіант незамінний при використанні на конвеєрах, верстатах, і інших електроустановках, в яких передбачено 2 напрямки обертання (руху).

Як працює ця схема на практиці? Дивимося ілюстрацію:

Єдина схема управління з двома групами кнопок пуску: «Вперед» і «Назад». Кожна з них включає відповідну котушку електромагніта. Чому схема загальна? Кнопка «Стоп» за умовами безпеки повинна бути єдиною. Інакше при виникненні аварійної ситуації, оператор втратить дорогоцінні секунди в пошуках необхідної кнопки (для «Вперед» або для «Назад»).

Перевірка працездатності магнітного пускача і його ремонт

Перевіряється пристрій шляхом подачі живлення на керуючі (додаткові, або блок контакти). Якщо відбувається змикання робочої групи, виконується прозвонка її контактів з допомогою мультиметра. Потім провокується коротке замикання, для перевірки захисного реле.

Будь-комутаційний прилад складається з схожих по конструкції елементів. Тому ремонт магнітного пускача виконується за загальним принципом: пошук несправного вузла, відновлення або заміна.

Механічні частини (місток, притискна або поворотна пружина) змінюються, контакти можна зачистити. Котушка управління перемотано, або проводиться відновлення згорілого витка за допомогою пайки.

Ссылка на основную публикацию