Подключение магнитного пускателя: схема и назначение элементов

Подключение магнитного пускателя: схема и назначение элементов

Магнитные пускатели применяют для подключения достаточно мощных потребителей: электромоторов, тэнов к сети промышленного тока. В последнее время их начинают использовать в быту, по причине того, что у потребителей появляется более совершенная и мощная техника для обслуживания жилья. Подключение теплового реле к магнитному пускателю дополнительно защищает такую нагрузку, как электродвигатели. Они хорошо выдерживают повышенный пусковой ток и в то же время достаточно чувствительны к превышению номинального тока. Средняя сила тока – это величина, которая часто «плавает» у моторов, в зависимости от степени их нагруженности. Поэтому классический магнитный пускатель является нужным и полезным и в век электроники.

Подключение обычного пускателя

У неспециалиста схема подключения устройства вызывает наибольшие трудности из-за непривычки работать с электрическими схемами. В действительности это не так сложно. Пускатель, как правило, всегда трехфазный, состоит их трех пар силовых контактов, хотя обычно, из-за контактов-мостиков, которые исключают гнущиеся проводники, силовых контактов шесть. Они приводятся в действие электромагнитом переменного тока.

В системе контактов аппарата есть пары небольших контактов. Их используют для автоматизации работы пускателя и блокировки. В этом и состоит суть различных схем пускателей, работающих от кнопок. Ниже показано, как подключить магнитный пускатель:

Пускатель собран для нереверсивного пуска двигателя через кнопочный пост. Схема изображена для устройства на 380 В и описывает подключение трехфазного двигателя. От пускателя на 220 она отличается тем, что цепь управления подключена между двумя фазами, а не между фазой и землей или нейтралью. От перегрузки по току мотор защищает тепловое реле. (Реверсивный пускатель будет рассмотрен в далее.)

Работа схемы заключается в следующем. Для подключения двигателя использован электромагнитный пускатель. K1.1-3 – это три фазных силовых контакта. Это простой классический вид схемы подключения двигателя через пускатель. Цепь из разомкнутых и замкнутых контактов, которые приводятся в действие от разных источников, имеет простую логику.

Разрыв цепи катушки производится через кнопку, кнопкой же эта катушка включается. Кнопка «Стоп» – нормально замкнутая. Кнопка «Пуск» – нормально разомкнутая. Когда нажимается кнопка «Пуск» срабатывает катушка и замыкает свои контакты К1.4 которые продолжают удерживать себя «сами» при помощи электромагнита. При нажатии «Стоп» электрическая цепь разрывается и все приходит в исходное состояние. Кроме того, срабатывание теплового реле тоже разрывает цепь контактами P1.1.

Подключение реверсивного пускателя

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя отличается от предыдущей наличием второго аналогичного прибора, в котором изменена последовательность двух фаз, то есть, имеется их перестановка. Такая схема подключения пускателей должна исключать их одновременную работу, иначе получится короткое замыкание между фазами и большой дорогостоящий фейерверк. Во избежание этого, в схеме должна быть предусмотрена блокировка, с тем, что никакое нажатие кнопок не вызвало срабатывание двух пускателей одновременно.

Реверсивная схема подключения магнитного пускателя изображена ниже и объясняет, как правильно подключаться через два прибора к сети «перекидывая» фазы.

Если проследить за чередованием фаз при поочередной работе обеих пускателей, то можно видеть, что устройство исключает невозможность короткого замыкания между фазами. Чтобы включаться «строго по одному» схема магнитного пускателя содержит дополнительную логику на контактах К1.5 и К2.5. Если, предположим, включен пускатель К1, то контакты К1.5 разрывают другую цепь и блокируют срабатывание К2.

Приведенная схема включения пускателя часто используется в кран-балках и тельферах для гаражей, поэтому кнопки подписаны соответственно. Конечно, направление вращения двигателя определяется практически и целиком зависит от порядка его намотки. Схема подключения теплового реле ничем не отличается от предыдущего варианта. Термореле срабатывает при любом перегреве двигателя, независимо от того, в какую сторону он вращается.

Какой бы величины ни был магнитный пускатель, схема подключения его относится либо к первому, либо ко второму из приводимых здесь вариантов, если он управляется от кнопок, или, как говорят, «кнопочных постов».

Подключение реверсивного пускателя отличается только добавочными блокировками. По этой причине, пускатели всегда снабжают как минимум двумя парами вспомогательных контактов: одна нормально разомкнутая, другая нормально замкнутая. Эти контакты отрегулированы так, что сначала всегда размыкается нз‑контакт, и только затем замыкается нр‑контакт.

Таким образом, электромеханические пускатели еще рано причислять к устаревшему оборудованию. Как минимум по одной простой причине: они полностью разрывают цепь. Полупроводниковые ключи имеют значительную остаточную проводимость. Конечно, они полностью обесточивают оборудование, работающее при единицах и десятках Ампер, но для персонала, который представляет с точки зрения электротехники всего лишь сопротивление в 1–5 кОм, и может работать с отключенной нагрузкой, они создают недопустимый риск, и поэтому дублируются пускателями.

Схема подключения теплового реле – принцип работы, регулировки и маркировка

Электродвигатели и прочее электрооборудование в процессе эксплуатации могут испытывать высокие нагрузки, вызывающие их перегрев. Частые перегревы обмоток силовых установок приводят к разрушению изоляционных материалов и значительному сокращению срока службы, поэтому в конструкции таких устройств предусматривают защитное тепловое реле (ТР). Подключениев схему теплового реле обеспечивает обесточивание электрооборудования при возникновении нештатных ситуаций и предотвращает его выход из строя.

Содержание статьи

Основные характеристики тепловых реле

Основные характеристики теплового реле, учитываемые при выборе подходящего варианта:

• Номинальный ток защиты. Выбирается в соответствии с номинальным током нагрузки. Номинальный ток термореле должен быть в полтора раза выше Iном защищаемого двигателя.
• Интервал регулирования установки тока срабатывания.
• Напряжение цепи и характер тока – постоянный или переменный. При выходе напряжения за допустимые пределы термореле выйдет из строя.
• Номенклатура и число вспомогательных контактов управления. Некоторые ТР имеют дополнительные контакты, управляющие функционированием самого теплореле и обслуживаемой нагрузки.
• Мощность коммутации. Важное свойство ТР, которое характеризует выходную мощность нагрузки.
• Граница (порог) срабатывания. Это коэффициент, величина которого зависит от величины Iном. Чаще всего этот коэффициент находится в пределах 1,1-1,5.
• Чувствительность к асимметрии фаз. Этот параметр равен отношению фазы с перекосом к фазе, по которой проходит Iном.
• Класс отключения. Характеризует усредненный период срабатывания устройства.

Устройство и принцип работы тепловых реле

Для защиты электродвигателей и другого электрооборудования чаще всего применяют ТР с биметаллическими пластинами.

В конструкцию биметаллического теплового реле входят:

• Биметаллическая пластина. Изготавливается из двух сплавов, обладающих разными коэффициентами термического расширения. Обычно это инвар (низкий Кр) и хромоникелевая сталь (более высокий Кр). Между собой их сваривают или соединяют прокаткой. Один из этих металлов нагревается быстрее, другой – медленнее. При перегрузке по току часть пластиныс высоким Кр прогибается ко второй частипластины, которая имеет меньший Кр. Такое движение влияетчерез толкатель на группу контактов.
• Регулятор тока установки. С его помощью устанавливают максимальное значение тока, выше которого ТР обесточивает цепь. Ток срабатывания регулируется путем увеличения или уменьшения зазора между основной пластиной и толкателем.
• Электрические контакты. Их подключают к обмоткам магнитного пускателя теплового реле. Обычно в ТР имеются два контакта – нормально замкнутый и нормально разомкнутый. При силовом воздействии биметаллической пластинки контакты меняют свое положение на противоположное.

Нагрев биметаллической пластины происходит по одной из двух схем: непосредственно из-за тока перегруза или косвенно, через отдельный термочувствительный элемент. В одном устройстве могут соединяться оба этих принципа, что значительно повышает его эффективность. При превышении критических величин тока потребителя реле разомкнет цепь и обесточит МП, а следовательно, защищаемое электрооборудование.

На срабатывание релейного элемента может повлиять повышенная температура окружающей среды. Для компенсации этого явления и предотвращения ложных срабатываний в конструкции ТР предусматривают дополнительные биметаллические пластины, которые прогибаются в сторону, противоположную пространственному положению основного элемента.

Виды тепловых реле

Производители предлагают несколько типов ТР, которые отличаются между собой конструктивными особенностями и видом применяемых МП.

• ТРП. Однополюсный коммутационный аппарат, имеющий комбинированный вариант нагрева. Используется в сетях постоянного тока, в которых напряжение не превышает 400 В, для защиты асинхронных двигателей. Устойчив к ударным и вибрационным нагрузкам.
• РТЛ. Защищает электромоторы от затянутого пуска, асимметрии токов, перегрузов, при исчезновении фазы.
• РТТ. Обеспечивает защиту асинхронных трехфазных машин с КЗ ротором от перегрузок, затянутого старта и перекоса фаз.
• ТРН. Используется в электросетях постоянного тока. Служат для контроля пуска электрических установок и рабочего режима двигателя.
• РТИ.Функционирует совместно с автоматическими выключателями или предохранителями.
• РТК. Предназначен для использования в цепях автоматики, контролирует температурный режим в корпусе электрического оборудования.

Перечисленные ТР не защищают электроцепи от короткого замыкания.

Схема подключения теплового реле

Подсоединение ТР к силовым установкам осуществляется в соответствии с инструкцией производителя. В большинстве случаев ТР к защищаемому устройству подключают через нормально замкнутый контакт, который последовательно соединяют с клавишей «стоп». Разомкнутый контакт включает теплозащиту при выходе тока за допустимые значения. Схемы подключения теплового реле в цепь двигателя или другого электрооборудованиямогут быть и другими, в зависимости от присутствия дополнительных устройств.

Стандартная схема подключения теплового реле

Тепловое реле устанавливают и подключают вместе с магнитным пускателем, выполняющим функции включения электрического привода. Возможны варианты, когда тепловое реле устанавливают на DIN-рейку или отдельную панель.

При подключении потребителя в сеть 220 В или 380 В все фазы после магнитного пускателя пропускают через тепловое реле, а затем уже подсоединяют к электродвигателю. При включении пусковой кнопки напряжение электропитания попадает на обмотку МП, который включает электродвигатель. Если ток нагрузки увеличивается до значения, превышающего критическую величину, тепловое реле срабатывает и отключает электродвигатель.

Тепловое реле ТРН имеет всего два входящих подключения. Неподключенный провод фазы в этом случае пускают непосредственно от пускателя к двигателю. Поскольку ток в электродвигателе изменяется пропорционально, допускается контроль только двух из них (любых).

Регулировка теплового реле

Для эффективного выполнения функции отключения электродвигателя или другого обслуживаемого аппарата необходимо правильно отрегулировать настройки ТР таким образом, чтобы вероятность ложных срабатываний была исключена. Настройку рекомендуется осуществлять на специализированном стенде способом фиктивных нагрузок:

• Через термочувствительный элемент пропускают ток для моделирования реальной тепловой нагрузки.
• С помощью таймера определяют время срабатывания. При проведении настройки с помощью контрольного винта при токе 1,5 Iн время срабатывания должно быть не более 2,5 минут, 5-6 Iн – не более 10 секунд.

Маркировка тепловых реле

В маркировке указывается большинство важных характеристик ТР. Пример обозначения: РТЛ-Х1Х2Х3-Х4-Х5А-Х6А-Х7Х8, где

Тепловое реле – эффективный элемент защиты электродвигателей и другого электрооборудования, который выгодно отличается от входного автоматического выключателя тем, что не подвержен ложным срабатываниям при кратковременных скачках тока.

Практическая работа «Сборка схемы включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с помощью реверсивного пускателя»

Задание: Самостоятельно произвести на планшете монтаж схемы включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с помощью реверсивного пускателя.

Инструменты: Пассатижи, бокорезы, клещи для снятия изоляции, линейка металлическая, монтажный нож, отвёртки: + 3; — 3; + 6; — 6.

Материалы: Провод ПВ 1 Х 1.5 (2.5), саморезы по дереву 4 х 25, DIN -рейка (в зависимости от конструктивного исполнения аппаратуры), карандаш (маркер), планшет (40 X 50 см. из ДСП или фанеры)

Аппаратура: Автоматический выключатель трехполюсный, кнопочный пост трёхкнопочный, реверсивный магнитный пускатель с тепловым реле.

Ход работы: На планшете смонтировать предоставленные аппараты с помощью саморезов. Собрать схему согласно заданию.

Условия монтажа: Компоновка аппаратов должна быть удобной для эксплуатации и обслуживания.

— Зачищенные жилы проводов, должны полностью скрываться под зажимами аппаратов, надёжно закреплены.

-Изоляция проводов не должна попадать под зажимы аппаратов.

-Провода должны быть расположены только параллельно и перпендикулярно друг другу, иметь наименьшее количество пересечений.

-Не допустим изгиб проводов под любым углом кроме 90 градусов.

Монтаж следует производить в соответствии с ниже приведёнными схемами, в зависимости от варианта задания.

Схема включения асинхронного электродвигателя с помощью реверсивного пускателя с катушкой на 380 V .

Принцип работы схемы: После включения автоматического выключателя QF, нажимаем кнопку SB2 (пуск 1), которая замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя КМ1, вследствие чего его главные контакты замыкаются, присоединяя электродвигатель М к питающей сети. Двигатель вращается . Одновременно в цепи управления замыкается блокировочный контакт КМ1.2, что создает постоянную цепь питания катушки пускателя КМ1, после отпускания кнопки SB2 (пуск 1), и размыкается блокировочный контакт КМ1.1, что предотвращает случайное включение магнитного пускателя КМ2

Отключение электродвигателя осуществляется нажатием кнопки SB1 «Стоп». При этом разрывается цепь питания магнитного пускателя КМ1, что приводит к размыканию его главных контактов, двигатель отключается от сети, происходит его остановка.

При нажатии кнопки SB3 (пуск 2), цепь работает по аналогичной схеме, замыкаются главные контакты пускателя КМ2, при этом электродвигатель М вращается в обратном направлении за счет изменения фазности.

Схема включения асинхронного электродвигателя с помощью реверсивного пускателя с катушкой на 220 V .

В схеме предусмотрены следующие виды защит:

 от перегрузок электродвигателя – с помощью теплового реле КК (размыкающий контакт этого реле при перегрузке размыкает цепь питания контакторов КМ, тем самым отключает двигатель от сети).

 нулевая защита – с помощью контактора КМ (при снижении или исчезновении напряжения контакторы КМ теряеют питание, размыкая свои контакты, и двигатель отключается от сети).

• Защита от короткого замыкания – обеспечивается вводными автоматическими выключателями QF .

• Защита от случайного включения электродвигателя в обратном направлении при его работе обеспечивается блокировочными контактами КМ1.2 и КМ2.2.

Контрольные вопросы:

Каким образом обеспечивается дальнейшая работа электродвигателя после отпускания кнопок «пуск»?

Какие виды защит предусмотрены в схемах?

За счет чего происходит изменение направления вращения двигателя?

Каким целям служит установленное в схемах тепловое реле КК?

В чем преимущество одной из представленных схем включения над другой, если оно имеется?

После выполнения монтажа , сборка предъявляется мастеру и по его разрешению и с его присутствием подключается к испытательному стенду. Проводится анализ работы, устраняются неисправности.

Заключительная часть: Рассматриваются общие ошибки монтажа, подводятся итоги работы.

После проверки работоспособности, аппараты демонтируются и сдаются мастеру, провода убираются в предназначенный для этого лоток.

Схема пуска асинхронного двигателя. Управление асинхронным двигателем. Нереверсивый и реверсивный магнитный пускатель.

В статье рассмотрена схема пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с помощью нереверсивного и реверсивного магнитных пускателей.
Управление асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором можно производить с помощью магнитных пускателей или контакторов. При применении двигателей малой мощности, не требующих ограничения пусковых токов, пуск осуществляется включением их на полное напряжение сети. Простейшая схема управления двигателем представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с нереверсивным магнитным пускателем
Для пуска включается автоматический выключатель QF и тем самым подается напряжение на силовую цепь схемы и цепь управления. При нажатии кнопки SB1 «Пуск» замыкается цепь питания катушки контактора КМ, вследствие чего его главные контакты в силовой цепи также замыкаются, присоединяя ста­тор электродвигателя М к питающей сети. Одновременно в цепи управления замыкается блокировочный контакт КМ, что создает цепь питания катушки КМ (независимо от положения контакта кнопки). Отключение электродвигателя осуществляется нажатием кнопки SB2 «Стоп». При этом разрывается цепь питания контактора КМ, что приводит к размыканию всех его контактов, двигатель отключается от сети, после чего необходимо отключить автоматический выключатель QF.
В схеме предусмотрены следующие виды защит:

• от коротких замыканий — с помощью автоматического выключателя QF и предохранителей FU;
• от перегрузок электродвигателя — с помощью тепловых реле КК (размыкающие контакты этих реле при перегрузках размыкают цепь питания контактора КМ, тем самым отключая двигатель от сети);
• нулевая защита — с помощью контактора КМ (при снижении или исчезновении напряжения контактор КМ теряет питание, размыкая свои контакты, и двигатель отключается от сети).
Для включения двигателя необходимо вновь нажать кнопку SB1 «Пуск». Если прямой пуск двигателя невозможен и необходимо ограничить пусковой ток асинхронного короткозамкнутого двигателя, применяют пуск на пониженное напряжение. Для этого в цепь статора включают активное сопротивление или реактор либо применяют пуск через автотрансформатор.

Рис. 2 Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с реверсивным магнитным пускателем
На рис. 2 приведена схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с реверсивным магнитным пускателем. Схема позволяет осуществлять прямой пуск асинхронного короткозамкнутого двигателя, а также изменять направление вращения двигателя, т.е. производить реверс. Пуск двигателя осуществляется включением автоматического выключателя QF и нажатием кнопки SB1, вследствие чего контактор КМ1 получает питание, замыкает свои силовые контакты и статор двигателя подключается к сети. Для реверса двигателя необходимо нажать кнопку SB3. Это приведет к отключению контактора КМ1, после чего нажимается кнопка SB2 и включается контактор КМ2.
Таким образом, двигатель подключается к сети с изменением порядка чередования фаз, что приводит к изменению направления его вращения. В схеме применена блокировка от возможно­го ошибочного одновременного включения контакторов КМ2 и КМ1 с помощью размыкающих контактов КМ2, КМ1. Отклю­чение двигателя от сети осуществляется кнопкой SB2 и автома­тическим выключателем QF. В схеме предусмотрены все виды защит электродвигателя, рассмотренные в схеме управления асинхронным двигателем с нереверсивным магнитным пускателем.
?

Как подключить магнитный пускатель — инструкция со схемами

В ручном режиме включение производят с кнопочного поста. Кнопка пуск открытый контакт на замыкание, а стоп работает на размыкание. Схема подключения магнитного пускателя с самоподхватом выглядит следующим образом:
Рассмотрим работу цепей включения и выключения магнитного контактора. Кнопочный пост из двух кнопок, при нажатии ПУСК, фаза поступает из сети через контакты СТОП, цепь собирается, пускатель втягивается и замыкает контакты, в том числе и дополнительный NO, который стоит параллельно кнопке ПУСК. Теперь если ее отпустить магнитный пускатель продолжает работать, пока не пропадет напряжение или сработает тепловое реле Р защиты двигателя. При нажатии СТОП цепь разрывается, контактор возвращается в исходное положение и размыкаются контакты. В зависимости от назначения, питание катушки может быть 220в (фаза и ноль) или 380в (две фазы), принцип работы цепей управления не меняется. Включение трехфазного электродвигателя с тепловым реле через кнопочный пост выглядит следующим образом:

В итоге это выглядит примерно так, на картинке:

Если вы хотите подключить трехфазный двигатель через магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт, выполнять коммутацию нужно по следующей монтажной схеме:

С помощью трех кнопок на пульте управления можно организовать реверсивное вращение электродвигателя.

Если внимательно присмотреться, то можно увидеть что она состоит из двух элементов предыдущей схемы. При нажатии ПУСК контактор КМ1 включается, замыкая контакты NO KM1, становясь на самоподхват, и размыкая NC KM1 исключая возможность включения контактора КМ2. При нажатии кнопки СТОП происходит разборки цепи. Еще одним интересным элементом трехфазной реверсивной схемы подключения является силовая часть.

На контакторе КМ2 происходит замена фаз L1 на L3, а L3 на L1, таким образом меняется направление вращения электродвигателя. В принципе данная схемотехника управления трехфазной и однофазной нагрузкой с головой покрывает домашние нужды, и проста для понимания. Можно также подключить дополнительные элементы автоматики, защиты, ограничители. Рассматривать их все нужно отдельно для каждого конкретного устройства.

С помощью выше приведенной схемы подключения магнитного пускателя можно организовать открытие ворот гаража, введя в цепь дополнительно концевые выключатели, задействовав контакты NC последовательно с NC KM1 и NC KM2, ограничив ход механизма.

Инструкции по подсоединению

Самый простой вариант подключения — через кнопку. В этом случае действовать нужно так, как показывается на видео:

На примере с двигателем выглядит это так:

Подключить по реверсивной схеме двигатель можно следующим образом:

Вот по такому принципу можно самостоятельно подключить устройство к сети 220 и 380 вольт. Надеемся, наша инструкция по подключению магнитного пускателя со схемами и подробными видео примерами была для вас понятной и полезной!