Для чего нужны дополнительные контакты на контакторе?
Назначение, устройство и работа магнитного пускателя.
11 Фев 2014г | Раздел: Электрика
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.
Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.
Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.
Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.
Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.
Принцип работы магнитного пускателя.
Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».
Устройство магнитного пускателя.
Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.
Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.
Блок контактов или приставка контактная.
Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.
Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.
Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.
Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.
Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.
Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.
Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.
Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.
Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.
Магнитный пускатель.
Магнитный пускатель состоит как бы из верхней и нижней части.
В верхней части находится подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная половинка электромагнита, которая механически связана с группой силовых контактов подвижной контактной системы.
Нижняя часть пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и второй половинки электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половинку в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым, разрывая силовые контакты пускателя.
Обе половинки электромагнита набраны из Ш-образных пластин, сделанных из электромагнитной стали. Это наглядно видно, если вытащить нижнюю половинку электромагнита.
Катушка пускателя намотана медным проводом, и содержит N-ое количество витков, рассчитанное на подключение определенного питающего напряжения равного 24, 36, 110, 220 или 380 Вольт.
Ну и как происходит сам процесс.
При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле и обе половинки стремятся соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает, и верхняя часть возвращается возвратной пружиной в исходное положение.
Теперь осталось разобраться с питанием и характеристиками.
На боковой стенке пускателя, так же, как и у блока контактов, нанесена информация об электрических параметрах пускателя и для удобства условно разделена на три сектора:
Сектор №1.
В первом секторе дана общая информация о пускателе и его область применения:
50Гц – номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;
Категория применения АС-3 – двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки.
Например: этот пускатель можно использовать для запуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, ленточных конвейерах, элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.д.
Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
Iе 9А – номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые контакты пускателя. В нашем примере этот ток составляет 9 Ампер.
Категория применения АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.
Ith 25A – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может проводить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40°С.
Сектор №2.
В этом секторе указана номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты пускателя, и которая характеризуется категорией применения АС3 и измеряется в кВт (киловатт). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 Вольт.
Сектор №3.
Здесь показана электрическая схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых (рабочих) и один вспомогательный. От катушки через все контакты проходит пунктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно.
Напряжение питания 220В подается на катушку через контакты, обозначенные как А1 и А2.
Современные магнитные пускатели выпускают с двумя однотипными контактами от одного вывода катушки. Их выводят с противоположных сторон, маркируют одинаковым буквенным и цифровым значением, и соединяют между собой проволочной перемычкой. В нашем случае это выводы с маркировкой А2. Все это сделано для удобства монтажа схемы. И если придется собирать схемы с участием магнитного пускателя, используйте оба эти контакта.
Теперь осталось рассмотреть контактную группу пускателя. Здесь все просто.
Силовыми контактами являются три пары: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 — к ним подключается нагрузка, которую Вы хотите запитывать через магнитный пускатель или контактор. Причем контакты 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими – к ним подводится напряжение питания, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 являются выходящими – к ним подключается нагрузка. Хотя разницы здесь нет — что куда, но это считается за правило, чтобы можно было разобраться в монтаже другому человеку, не производившему монтаж.
Последняя пара контактов 13НО–14НО является вспомогательной и эту пару используют для реализации в схеме самоподхвата пускателя. То есть, эта пара нужна, чтобы при включении в работу, например, двигателя, все время его работы не пришлось держать нажатой кнопку «Пуск». О самоподхвате мы поговорим в следующей части.
Ну и последнее, на что хотел обратить Ваше внимание, это на то, что современные пускатели, автоматические выключатели и УЗО теперь можно размещать в одном ящике и на одну дин рейку. Так что учитывайте это при выборе ящика.
Теперь я думаю Вам понятно назначение, устройство и работа магнитного пускателя, а во второй части мы рассмотрим схемы подключения магнитного пускателя.
А пока досвидания.
Удачи!
Особенности современных магнитных пускателей и их применение
Рассматривать эту тему нужно с магнитных пускателей нужно с представителей советской эпохи. Яркие представители – это ПМЛ и подобные. Пускатели применяются для коммутации мощной нагрузки управляющим сигналом с током малой величины. Управляющий сигнал подаётся на катушку, которая создаёт магнитное поле. Оно в свою очередь создаёт усилие на магнитопроводе, который механически соединен с подвижными силовыми контактами и блок-контактами.
Магнитный пускатель можно разделить на две части: верхнюю и нижнюю. В нижней части расположена катушка и неподвижная часть магнитопровода, клеммы выводов катушки.
Верхняя часть пускателя содержит в себе: набор контактов, подвижную часть магнитопровода с возвратной пружиной. Она нужна для размыкания контактов, когда на катушку не подаётся напряжение, происходит возврат контактов в нормальные положения. На многих экземплярах в ней располагается дугогасительная камера. Подробнее — в статье про устройство и принцип действия магнитных пускателей.
Общий вид старого пускателя изображен выше. Ближе к зрителю расположены силовые контакты, они пронумерованы от 1 до 6. Дальше мы видим блок-контакты, они нужны для реализаций дополнительных функций схемы и самоподхвата.
Интересно:
Контакты пускателя замкнуты только тогда, когда на катушку подаётся напряжение. Пульты управления такими приборами обычно оборудованы кнопками без фиксации, это значит, что пускатель будет включен только тогда, когда вы удерживаете кнопку в нажатом положении.
Если для некоторых схем это хорошо, например, для тельфера, лебедки и других грузоподъёмных механизмов, то для двигателей работающих в длительном режиме это никак не подойдёт, представьте схему управления насосом, который должен работать без остановки.
Можно конечно использовать кнопки с фиксацией и тумблеры, но более наглядно использовать кнопки «Старт» и «Стоп» на пульте, поэтому используется схема с самоподхватом через блок-контакты.
Почему я начал статью о современных коммутационных приборов с рассмотрения классического образца? Всё просто – они еще в огромном количестве встречаются на предприятиях, промышленных объектах и прочем. К тому же имеют очень большой запас прочности, как в плане ресурса, так и в плане работы в перегруженных режимах.
Строение современных моделей магнитных пускателей
Давайте рассмотрим не частный случай, а современные приборы в общем виде. Отдельные моменты могут отличаться и зависеть от конкретной модели или производителя, поэтому постараюсь охватить как можно больший диапазон информации.
Начнем с общего вида современного пускателя.
На лицевой части перед нами находятся 4 пары контактов. Три из них с маркировкой типа 1L1 и 2T1 – это силовые контакты для подключения нагрузки к трёхфазной электросети. Контакты с пометкой «L» служат для подключения источника питания, а «T» — для подключения потребителя.
Вообще можно подключать сеть как с верхней стороны (L), так и с нижней (T). Но соблюдение маркировки и подключения описанного в первом способе сделает цепь более наглядной и упростит её обслуживания другим электромонтерам, которые будут с ней работать кроме вас. Принято заводить питание с верхней стороны.
Пара контактов 13NO-14NO – это контакты для самоподхвата, или блок-контакты. Их назначение описано выше.
Интересно:
Главным отличием у современных контакторов является маркировка клемм, нужно запомнить, что клеммы с маркировкой «L» и «T» служат для подключения силовых линий – питания и нагрузки. Контакты с маркировкой NO и NC служат для реализации самоподхвата и других функций схем. При этом NC – нормально-закрытые (замкнутые), а NO – нормально-открытые (разомкнутые).
Нормальным состояние контактов называется такое состояние, при котором на кнопку или пускатель не оказывается внешнего воздействия, т.е. когда на кнопку НЕ нажимают, а в случае с пускателем отсутствует напряжение на катушке и он выключен.
Такие пускатели также состоят из верхней и нижней части, для разнообразия рассмотрим верхнюю часть на примере другого пускателя.
Как вы можете увидеть – все составляющие детали такие-же как и на старых отечественных экземплярах. Однако обратите внимание на желтую деталь – изоляционную траверсу, на предыдущем экземпляре она была выполнена в коричневом цвете. Во-первых, по ее положению вы можете судить о состоянии пускателя. Если она втянута – пускатель включен, а если вровень или слегка выступает над крышкой – выключен.
К тому же вы можете принудительно включить его при проблемах с цепью питания катушки. Нужно просто вдавить траверсу отверткой или чем нибудь другим. Будьте внимательны, чтобы вас не ударило током, такая коммутация мощных нагрузок, а особенно двигателей может быть опасной. При отсутствии должной квалификации это делать не рекомендуется.
Что еще нужно знать о пускателях?
При подключении пускателя внимательно уточните на какое напряжение рассчитана катушка. Дело в том, что катушки в основном встречаются на напряжение 220 и 380 вольт, об этом говорит соответствующее обозначение на его корпусе.
Контакты катушки помечены, как А1 и А2. Один из контактов катушки может дублироваться на противоположной стороне пускателя для удобства подключения и сборки схемы. Это отражено на картинке ниже, обратите внимания с этой стороны только один из концов катушки – А2.
Информация о характеристиках пускателя выглядит следующим образом.
Пускатель не может коммутировать одинаковый ток для разных типов нагрузки. На корпусе может быть наклейка или нанесены надписи с характеристиками.
АС-3 и АС-1 – это категории применения, говорят о том, что индуктивную нагрузку, такую как электродвигатель он может коммутировать на ток до 9 А, а в случае применения активной нагрузки (ТЭНов и Ламп накаливания) до 25 А. Наклейка может состоять из нескольких секторов с подобной информацией или полезными данными, например такими.
На передней панели или сбоку может быть нанесена схема с расположением контактов.
Схема контактов выполняется в таком виде. На ней подписаны названия клемм и их положение в нормальном состоянии (отключенной катушке).
Блок дополнительных контактов для магнитного пускателя, что это такое и как использовать?
У траверсы есть еще одна дополнительная функция – соединение с дополнительным контактным блоком. Обратите внимание на её внешний вид и форму, на её выступающей части есть зацепы.
Блок контактов представляет собой дополнительный модуль, который монтируется поверх пускателя.
Обычно в блоке контактов располагается 2 или 4 пары контактов. 2 пары выполнены в нормально-разомкнутом виде, а 2 пары в замкнутом. Эти контакты могут быть использованы, как для коммутации нагрузки низкой мощности, так и для реализации дополнительных функций.
Дополнительные функции и оборудование
Стоит отметить, что к пускателям кроме блока с контактами подключается и дополнительное оборудование.
Тепловая защита, дополнительные блок контакты, ограничители напряжения, реверсивная блокировка, таймер задержки пуска. На картинке вы видите дополнительную аппаратуру для пускателя производства ABB.
Каждый из производителей может выпускать другие наборы дополнительных устройств. Инженеры крупных компаний предусмотрели решения для целого ряда производственных задач, которые реализуются с использованием пускателей. Раньше это приходилось делать с использованием отдельных модулей, а это увеличивало, как количество проводов расположенных в щитке для соединения оперативных цепей и блоков, так и общее занимаемое место.
Схема подключения магнитного пускателя
Я уже сказал, что магнитный пускатель подключается обычно через кнопки без фиксации. Такие кнопки установлены в кнопочном посте. Один из распространённых вариантов, это пост типа ПКЭ, изображен на фотографии ниже.
Если нужно реализовать вращение двигателя в обоих направлениях используют пост с тремя кнопками:
«Стоп» — при этом, обычно, красного цвета.
Внутри корпуса вы обнаружите клеммы на обратной стороне кнопок, причем на каждой есть пара нормально-замкнутых и пара нормально-разомкнутых, расположены на противоположных сторонах.
Взгляните на схему, для подключения пускателя через кнопочный пост, фазный провод через нормально-замкнутую пару контактов кнопки «стоп» подключают к нормально-разомкнутой паре кнопки «пуск». От второй клеммы кнопки «пуск» провод идёт на катушку.
Катушка одним концом подключается к нулю (если она на 220 В) или к другой фазе (если катушка 380 В). А вторым к проводу от кнопки пуск. При этом параллельно кнопке пуск подключается нормально-разомкнутая пара блок-контактов с пускателя (тот самый самоподхват).
Для этого один из контактов перемычкой соединяется с выводом катушки, который соединен с кнопкой «пуск», чтобы не прокладывать лишний кабель до кнопочного поста, а второй вывод блок-контакта подключается к той клемме кнопки «пуск», что соединена с фазным проводом, от кнопки «Стоп».
Контакты «13НО-14НО» — нормально-разомкнутые пары блок контактов, на англ. это те, что NO.
К кнопочному посту прокладывается всего три провода:
От блок-контактов к фазе на «ПУСК» для самоподхвата.
Выводы
Современные пускатели хоть и отличаются внешне и определенным функционалом, однако выполняют те же задачи, что и раньше. Пускатели разных типов можно взаимозаменять, нужно предусмотреть только ток, на который рассчитана конкретная модель.
Контакторы, пускатели
Итак, приступим к контакторам.
Контактор – это одноступенчатый аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и отключений электрических силовых цепей. Замыкание контактов контактора может осуществляться электромагнитным или гидравлическим приводом. Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы.
То есть по сути – это своеобразный рубильник, но с автоматическим управлением, с помощью электромагнитного привода. Этот самый привод позволяет гонять контакты туда-сюда довольно часто и много раз. У контакторов выше механическая и электрическая износостойкость, они рассчитаны на количество циклов включения-отключения, исчисляемое сотнями тысяч и миллионами. Ниже на картинке (стырено с гугла) представлено схематическое изображение контактора для прояснения принципа его работы.
Номером 1 у нас обозначается неподвижный контакт, номером 2 – подвижный. Подвижный контакт закрепляется на якоре 3 электромагнита. Под номером 4 скрывается сердечник 4, на котором установлена втягивающая катушка 5. Номер 6 – это дугогасительная камера, предназначенная, как ни странно, для гашения дуги при размыкании контактов.
При подаче управляющего напряжения на катушку 5 возникает ток, создающий магнитное поле, притягивающее якорь 3, контакт 2 замыкается с контактом 1. При отключении управляющего напряжения контакт 2 пружинами отбрасывается от контакта 1. Возникшая от разрыва контактов электрическая дуга гасится в камере 6.
Однако вышеприведенный алгоритм справедлив для Нормально Разомкнутых (Н.Р. или N.O.) контактов. Для Нормально Замкнутых (Н.З. или N.C.) контактов все происходит с точностью до наоборот. В нормальном положении, когда на управляющую катушку не подано напряжение, контакты замкнуты. При подаче напряжения на катушку 5 создается магнитное поле, размыкающее контакты. При отключении напряжения контакты вновь замыкаются.
В корпусе одного контактора могут быть разные сочетания контактов: 3NO, 4NO, 2NO+2NC, 3NC+NO, 3NO+NC, 4NC. Также к контактору дополнительно пристыковываются дополнительные контакты, предназначенные для цепей управления и сигнализации. Ниже на картинке представлены контакторы – промышленный и модульный.
Клеммы А1, А2 – зажимы подключения катушки управления контактором. 1,3,5, 2,4,6 – клеммы подключения силовых контактов. 21NC, 22NC – нормально замкнутые допконтакты, 7(13), 8(14) — нормально разомкнутые допконтакты.
К клеммам силовых контактов подключается сама коммутируемая цепь, будь то электродвигатели, сети освещения и другие. Подавая напряжение на зажимы А1, А2, можно управлять включением/отключением контактора. Ну а допконтакты включаются во вторичные цепи, либо сигнализируя о положении контактора, либо непосредственно участвуя в схеме управления. При этом напряжение, подаваемое на катушку контактора, может отличаться от напряжения коммутируемой цепи. То есть силовые контакты могут быть рассчитаны на вполне нормальные переменные 380 В, то катушка может управляться от 24 В постоянного тока, либо 220 В переменного, либо 220 В, но постоянного тока. Все зависит от способа применения контактора. При выборе контактора необходимо учитывать – на какое напряжение рассчитаны его силовые контакты, и каким напряжением управляется его катушка.
Есть разные способы применения контакторов, назову лишь основные категории для контакторов переменного тока:
АС-1 – активная или слабоиндуктивная нагрузка;
АС-2 – пуск и торможение электродвигателей с фазным ротором;
АС-3 – пуск двигателей с короткозамкнутым ротором и отключение вращающегося двигателя;
АС-4 – пуск и торможение двигателей с короткозамкнутым ротором.
Как мы видим – тяжелее всего включать и отключать (а особенно тормозить) двигатели с короткозамкнутым ротором, это связано с большими бросками токов.
Есть и другие, более специфичные, категории применения, но рассматривать мы их, конечно, не будем, ввиду их меньшей распространенности.
Отдельно стоит отметить контакторы постоянного тока. Применяются они, в основном, для управления двигателями постоянного тока на электрическом транспорте и для включения и отключения электропечей сопротивления (грубо говоря, это такие большие духовки с ТЭНами). Такие контакторы крупнее габаритами, у них больше дугогасительная камера – все из-за того, что коммутировать постоянный ток куда сложнее, чем переменный (дугу на переменном токе проще разорвать). Вы наверняка слышали довольно громкие хлопки, катаясь на троллейбусе – это щелкают те самые контакторы постоянного тока.
Ниже на картинке представлены контакторы на постоянном токе (слева) и на переменном (справа) на номинальный ток 63 ампера, приведенные приблизительно к одному масштабу (извиняюсь за шакалов).
Как уже было сказано выше – в основном контакторы применяются для включения и отключения (торможения) электродвигателей. А у этих двигателей есть одна небольшая особенность – они не очень то любят работать с перегрузом и как следствие – с перегревом. Если не ошибаюсь, тот же асинхронный двигатель может работать с перегрузом до 5%, а далее его нужно отключить. Обычный автоматический выключатель не может обеспечить такой точности, к тому же – у автоматических выключателей дискретная градация по номиналам (например — 6, 10, 16, 20, 25 ампер и т.д.). В таких случаях на помощь приходит такое устройство как тепловое реле.
Тепловое реле – это электрический аппарат, предназначенный для защиты двигателей от токовой перегрузки. Принцип действия этого реле основан на разном тепловом расширении слоев биметаллической пластины (более подробно в посте про автоматы). Однако тепловое реле позволяет точно выставить значение тока, при котором оно сработает, что актуально для защиты электродвигателей. Тепловое реле приставляется к контактору, образуя, таким образом, пускатель. Ниже на картинке приведены все три элемента.
Далее приведу простейшую схему прямого пуска электродвигателя для того, чтобы объяснить принцип действия пускателя.
На данной схеме нажатием кнопки SBT подаем напряжение на катушку контактора КМ – контактор включается, дополнительный контакт КМ замыкается, а значит кнопку SBT держать нет необходимости, лампа HL сигнализирует о включении контактора КМ. С помощью кнопки SBC цепь размыкается – контактор отключается. В случае, когда ток в двигателе превысит уставку на тепловом реле КК, разомкнется нормально замкнутый контакт КК – контактор КМ отключится. Автомат SF защищает вторичные цепи от короткого замыкания в них.
Однако, в сумме получается аж 3 аппарата – автомат для защиты линии, контактор для включения и отключения двигателя и тепловое реле для защиты двигателя от перегруза. Поэтому есть еще одно решение – аппарат, в котором совмещен автомат и тепловое реле с возможностью регулирования уставки по перегрузу. Данный аппарат называется автоматом защиты двигателя.
Ниже на картинке представлены примеры данного аппарата.
Как видно на изображении, включение/отключение производится 3 способами: поворотной ручкой, либо кнопками, либо клавишей.
Также у автомата защиты двигателя есть еще некоторые особенности:
1. Высокая отключающая способность (до 50-100кА)
2. Времятоковая характеристика срабатывания автомата учитывает большие пусковые токи электродвигателей.
3. Тепловой расцепитель имеет температурную компенсацию, необходимую для того, чтобы нивелировать влияние температуры окружающей среды на биметаллическую пластину.
4. Имеют высокую по сравнению с обычными автоматами механическую и электрическую износостойкость.
На этом пока все про контакторы и пускатели, еще одно применение контакторов будет рассмотрено подробнее в посте про категории надежности электроснабжения и схемы АВР.
Контактор модульный. Описание, применение, параметры.
Контактор модульный или, как его еще часто называют магнитный пускатель или реле. При грамотном применении в схемах электрощитов модульный контактор может быть очень полезным прибором, и в том числе незаменимым при проектировании АВР.
Я в своих электрощитах, как правило, использую контактор для дистанционного (удаленного) отключения/включения потребителей. Например, для управления НЕотключаемыми линиями в квартире или частном доме, а также для управления системами отопления совместно с контроллером GSM “Кситал” и других схожих реле, которые могут давать команду на включение или отключение контактору дистанционно при помощи связи GSM.
На производстве обычно контакторы (магнитные пускатели) используют для управления двигателями, насосами, а также в схемах дистанционного управления многими другими приборами и освещением.
Контактор модульный
Контактор ABB представляет собой устройство, контакты которого замыкаются или размыкаются катушкой (электромагнитом). Подали напряжение на катушку (электромагнит), и контакты самого контактора в зависимости от его исполнения или замкнулись или разомкнулись. Катушки контактора рассчитаны на напряжение, как переменного тока (АС), так и постоянного (DC), поэтому при выборе контактора обращайте внимание на этот параметр. Напряжение можно подключать от 12 до 415 В, на это тоже обязательно надо обратить внимание, т.к. модульный контактор, рассчитанный на напряжение 12В при подаче на него 220 В просто сгорит.
Модульные контакторы ABB делятся на две серии: ESB и EN. Отличие в том, что контакторы ESB управляются только подачей или отключением напряжения и рассчитаны на токи 20, 24, 40 и 63А, а контакторы EN имеют дополнительное ручное управление (включение/отключение) и рассчитаны на токи до 40А.
У контакторов два вида контактов. Одни контакты – это силовые контакты, которые размыкают или замыкают силовые цепи, а другие – контакты управления самим контактором, т.е. непосредственно дают команду на замыкание/размыкание силовых.
Контакты управления А1-А2 обозначаются одинаково на всех контакторах. Именно к ним надо подать или снять напряжение, чтобы силовые контакты размыкались или замыкались.
Силовые контакты, которые включают или отключают нагрузку, подключенную к контактору, всегда парные 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 и т.д.
Количество пар силовых контактов у магнитных пускателей ABB чётное, или два или четыре. Обозначаются или НО (нормально открытый) или НЗ (нормально закрытый). Т.е. при отсутствии напряжения на катушке НО – разомкнуты, при подаче напряжения на катушку НО замыкаются, ну а НЗ соответственно наоборот. Вариации бывают разными 2НО (два открытых контакта), 3НО-1НЗ (три открытых + один закрытый) и т.д., и обозначаются на корпусе контактора цифрами 40 (четыре контакта НО), 20 (два контакта НО), 22 (два НО и два НЗ), 02 (два НЗ).
Например, из названия контактора ABB EN40-40N следует, что этот модульный контактор рассчитан на номинальный ток 40А и имеет четыре НО (нормально открытых) контакта. Также указано, что катушка контактора рассчитана на напряжение 230В переменного или постоянного тока.
Для защиты катушки управления контактора правильно ставить в её цепь автоматический выключатель, и т.к. мощность потребляемая катушкой мизерная, то номинал автомата лучше брать не более 1А .
Контактор ESB 20А занимает 1 модуль, 24А – 2 модуля, 40 и 63А – занимают по 3 модуля на дин-рейке.
Контакторы бывают также и с ручным управлением, точнее с комбинированным. Т.е. можно при помощи переключателя включать и выключать модульный контактор руками, передвигая рычажок. На фото ниже показан контактор ABB EN-40-4НО с ручным управлением.
К контакторам, как и к другим модульным приборам ведущих серий ABB, Легранд, Шнейдер Электрик, Хагер, можно прикреплять по бокам дополнительный контакт. Только следует учитывать, что это “не совсем полноценные” контакты, у них номинальный ток только до 6А.
Ниже привожу пример дополнительного контакта к контактору Legrand. В дополнительном контакте на самом деле имеется два контакта, один НЗ, другой НО.
Сцепить модульный контактор и дополнительный контакт несложно. Схема сцепления устройств между собой изображена на самом дополнительном контакте. Важно, чтобы отверстие в контакторе и “рычажок” дополнительного контакта точно совпали.
А так выглядят совмещенные приборы, в том числе, и уже подключенные в электрическом щитке.
Схема подключения модульного контактора.
Ниже приведена схема подключения модульного контактора. Основная суть подключения – это подать питание на катушку (контакты А1-А2), которые будут размыкать или замыкать силовые контакты НО и НЗ контактора.
Контактор модульный Legrand и Schneider Electric.
Контакторы Легран CX и Шнейдер Электрик iCT по назначению, бесшумности и техническим характеристикам идентичны ABB, но имеют и несколько преимуществ:
- Контактор модульный АВВ 40 и 63А имеет строго 4 контакта, меньше не бывает, и занимает три модуля. У Легранда и Шнейдер Электрик есть контакторы на 40 и 63А только с двумя контактами, что достаточно при однофазной электрической сети, т.к. они занимают меньше места в электрощите (два модуля), что на целый модуль меньше, чем у АВВ.
- Такой модульный контактор Legrand или Schneider Electric, который занимают меньше места, и стоит подешевле, чем пускатель АВВ.
Спасибо за внимание!
Контактор – принцип действия, схемы подключения
Для бесперебойной работы устройств, которые постоянно включают и выключают, используют устройства для подавления перенапряжения, они распределяют питание и осуществляют управление над подключенными нагрузками. Подача питания происходит через правильные схемы подключения оборудования, для этого используют электродвигатель. Так же осуществляется реверсивное движение и остановка.
Устройство и принцип работы
Магнитные пускатели и контакторы можно подключать самим, достаточно понять принцип работы устройств и настройку схем. Состоит пускатель магнитный из магнитопровода и катушки-индуктора. Магнитный провод имеет две части подвижную и не подвижную, первая закрепляется на пружине и осуществляет свободное движение, а вторая установлена на теле устройства и неподвижна.
В отверстии второй части установлена катушка, ее расположение влияет на номинальные контакторы пускателя с катушкой, подразделяются на 12 V и 24 V, 110 V и 220 V и 380 V. А вторая часть служит для подвижных и неподвижных контактов. Если питание не поступает, первая часть отжимается пружинами, а состояние контактов не меняется и остается в первоначальном виде.
Как только напряжение появляется, при нажатии пусковой кнопки или другом поступлении электроэнергии, катушкой регулируется генерация электромагнитного поля, при котором притягивается первая часть устройства и расположение контактов меняется.
Если напряжение пропадает, зона электромагнитного поля иссякает, пружинная часть отжимается в подвижной стороне контактора в верхнюю сторону, а состояние контактов возвращается в первоначальный вид. Так работает электромагнитный пускатель, напряжение появляется в контактах происходит замыкание, пропадает происходит размыкание. На контактное устройство подключаются постоянные или переменные приборы с напряжением.
Но нужно следить за параметрами устройства, чтобы они не превышали заявленные в инструкции по применению.
Пускатели делятся на два типа с нормальными закрытыми контактами и нормальными открытыми. От этого можно понять, как они работают, первые отключают напряжение, а вторые включают, чтобы питание подавалось нужно использовать номер два, а чтобы подавлялось первый.
Где и зачем применяется
Электромагнитные пускатели и контакторы встраиваются в силовую сеть, которая занимается транспортированием тока, может быть постоянное или переменное напряжение, работа применяется на электромагнитных индукциях. Устройства оснащаются набором сигнальных контактов, через них питаются подключенные приборы. Одни выполняют вспомогательную функцию, а другие рабочую.
Электроустановки и электродвигатели управляются пускателями, но не защищают их при падении напряжения, так как происходит размыкание силового контакта, и работа прибора, на который распределяется электромагнит приостанавливается и самостоятельное включение исключается.
Чтобы привести оборудование в действие нужно воспользоваться кнопкой “пуск”. Это обеспечивает безопасность, так как из-за самопроизвольного включения могут произойти аварии.
В схемы подключения пускателя могут включаться реле с тепловым действием, они предназначены предохранять электродвигатели и другие установки от длительной работы. Бывают однополюсные и двухполюсные магнитные пускатели. Срабатывают при воздействии токовой перегрузки двигателей, по которым проходит напряжение.
Основные характеристики
Для того, чтобы пускатель корректно работал, нужно соблюдать определенные правила при монтаже, знать основы приборов с реле и подбирать схемы магнитного и реверсивного устройства. Контакторы и пускатели работают небольшое время и чаще всего используются устройства с разомкнутым контактом. В одни встраивается сигнальная цепь и предназначена для приборов с потреблением от 0,28 до 12 киловатт, другие для от 5 до 70 киловатт и способны работать с распределением напряжения 220 или 380 V.
Варианты устройств делятся на:
- открытую;
- защищенную;
- пылеводозащищенную;
- пылебрызгонепроницаемую форму.
Пускатель PME содержит “релюшку” трн, а модель PAE различается по числу реле. Если поступает полное напряжение, катушки прибора надежно работают. основная часть устройств имеет узлы:
- сердечник;
- электромагнитная катушка;
- якорь;
- каркас;
- механический датчик;
- группы контактов, центральные и дополнительные.
В конструкции может быть дополнительная сборка из защитного реле, электропредохранителя добавочного комплекта клеммы и пускового устройства.
Электромагнитная катушка с витками рассчитана на передачу напряжения до 650 V. Катушка размещается в сердце, и большая часть мощности распределяется на силовую часть пружин. В нормальном состоянии контакт разомкнут и пружины удерживаются в верхнем положении и держат магнитнопроводные участки.
Бывают пускатели, которые ограничивают перенапряжение, их используют для полупроводных систем. Катушка начинает работу переменной токовой системы, тип тока и характеристика не влияют на работу установки.
5 схем подключения пускателя, схема подключения через кнопки пуск и стоп
Для подключения схем нужны две клавиши “Пуск” и “Стоп”, производятся каждый в отдельном корпусе или в едином, работа устройства от этого не меняется и называется кнопочным постом.
Если кнопки находятся отдельно, то вопросов не возникает, один контакт подача питания, другой убывание. А если кнопки находятся в одном корпусе, то они имеют каждая по 2 группе контактных линий, две на “Пуск” и две на “Стоп”, у каждой группе своя сторона. Есть отделение с клеммой для контроля подачи тока.
Схемы подключения магнитных пускателей с катушками 220 V — однофазная сеть и подключение, простой вариант. 220 V подается на катушку верхнюю и нижнюю, которые располагаются в теле устройства. К проводам подключается шнур с входом для питания, как только вилка будет в розетке, начнется работа пускателя. Приводится в действие с любым напряжением, а снимается, когда срабатывает пускатель с контактами t1-t3.
Схемы настройки при помощи кнопок “Пуск” и “Стоп”. Пускатель используется для электродвигателей, работа удобна, когда присутствуют кнопки “Пуск” и “Стоп”. Для постоянной работы устройства их чередуют через подачу фаз на магнитную катушку. Работа пускателя происходит только при нажатой кнопке “Пуск”, то есть не подходит для постоянной работы устройства. В схему можно добавить самоподхват, работа происходит с вспомогательными контактами, которые можно установить на некоторые типы устройств.
Схемы подключения асинхронных двигателей 380 V в пускатели 220 V — подсоединение к контактным проводам трех фаз и по ним распределяется нагрузка. Это пускатели с тепловым реле, оно функционирует для защиты двигателя от нагрева.
Реверсивные схемы подключения — используются в случае, если нужно обеспечение вращения двигателей в противоположные направления. Направление меняется, когда перебрасывается фаза, в схеме присутствует два пускателя и кнопочный блок, в котором располагаются клавиши “стоп”, “вперед” и “назад”.
Силовые схемы подключения контактора-фазы переключаются перенаправлением при вращении двигателей, все контролируется силовой схемой. Когда контакты срабатывают на катушку приходит сигнал, на каждую свой, всего три фазы, двигатель работает в левом направлении. Фаза с на третьей обмотке, b на b, а в фазе номер один изменения не происходят. В этом случае движение мотора будет в правую сторону.
Схемы не сложные, но реверсивная требует двухстороннюю защиту, чтобы не было встречного включения. Разделяется на механическую блокировку и защиту контакта.
Как подключить контактор?
Для тех, кто нормально относился к изучению школьного курса физики, не составит особого труда разобраться в схемах подключения различного электрооборудования, включая трехфазные электродвигатели. Они подключаются через контакторы или магнитные пускатели. Зарубежная классификация не делает разницы между этими аппаратами, поскольку пускатель является тем же контактором, но укомплектованным дополнительными устройствами для безопасной работы потребителя тока.
Другими словами, пускатель – это своего рода электротехнический шкаф в миниатюре, в котором помимо контактора установлена тепловая защита и от короткого замыкания. Пускатели имеют 8 величин от «0» до «7», каждая из которых рассчитана на электродвигатели с определенным диапазоном мощности (номинального тока). Благодаря закрытому исполнению (в корпусе), пускатели могут устанавливаться в любом месте. При подключении электромоторов через контактор защитные устройства подбираются отдельно.
Система контактов на контакторе
Вне зависимости от типоразмера и производителя электротехники любой трехфазный контактор имеет стандартную схему контактов и их подключения. Для удобства монтажа все контакты имеют маркировку, указывающую на их предназначение. Маркировка наносится на корпус аппарата и выглядит следующим образом:
- А1 (ноль) и А2 (фаза) – контакты для управления включением и отключением контактора;
- Нечетные цифры 1, 3, 5 и маркировка L1, L2, L3 указывают на места ввода трехфазного питания;
- Четные цифры 2, 4, 6 и маркировка T1, T2, T3 указывают на места подключения проводов, идущих к потребителю тока;
- 13NO и 14NO это пара блок-контакта для обеспечения функции самоподхвата.
Контакт А2 продублирован в верхней и нижней части корпуса аппарата для удобства коммутации. С этой же целью верхнюю и нижнюю (нечетную и четную) группу силовых контактов также можно использовать для ввода или вывода питания. При монтаже контактора надо быть внимательным, иначе схема не будет работать.
Нельзя допускать неправильное подключение фаз. Если их перепутать при монтаже контактора, вы получите обратное вращение двигателя. Для этого предусмотрены два способа маркировки на изоляции жил кабеля – цифрами и цветом. Числам 1, 2 и 3 соответствуют цвета – желтый, зеленый и красный. Нулевой проводник имеет белый цвет или маркировку цифрой «0». Подключение силовых контактов не представляет никакой сложности. Главное – это правильное подключение управляющего напряжения через кнопочный пост.
Подключение кнопочного поста
Рассмотрим 2 схемы подключения контактора к сети 380 В: для катушки с напряжением питания 380 В и 220 В.
Кнопочный пост имеет две кнопки. «Пуск» с нормально-открытыми и «Стоп» с нормально-закрытыми контактами. Питание к нему (фаза) подается через контакт №4 кнопки «Стоп». Между клеммами №3 «Стоп» и №2 «Пуск» устанавливаем перемычку, продлевая тем самым линию «фаза». Клемма А1 (фаза) контактора соединяется с контактом №1 «Пуск». Нулевая жила управляющего провода подключается на клемму А2. Между дублем контакта А1 и клеммой 14NO устанавливается перемычка. Клемма 13NO соединяется с контактом №2 «Пуск».
В случае, если схему управления необходимо запитать от одной фазы (фаза-ноль), при номинале катушки пускателя 220 В, схема подключения будет выглядеть следующим образом.
При нажатии кнопки «Пуск» происходит срабатывание силовых контактов и подается напряжение на блок-контакт, который обеспечивает рабочее (закрытое) положение силовых контактов, после того, как кнопка будет отпущена. Нажатием кнопки «Стоп» цепь на блок-контакте разрывается, и силовые контакты переходят в нормально-открытое положение. Более подробные описания подключения контакторов с иллюстрациями и видеороликами можно найти в интернете. Сделав эту работу несколько раз, в последующем вы будете выполнять ее автоматически.
Источник: