Если вы нашли видео полезным, нажмите «Нравится», когда увидите его на YouTube. Подписывайтесь на мой канал и вы будете первыми узнавать о выходе новых интересных видео по электрике!
Магнитные пускатели
Магнитные пускатели — это устройства, предназначенные для автоматического запуска, остановки и реверсирования трехфазных двигателей в сети. Обычно они используются для управления асинхронными электродвигателями с напряжением питания до 600 В. Стартеры могут быть обратимыми и необратимыми. Кроме того, тепловое реле часто устанавливается для защиты электродвигателей от перегрузки по току при длительной работе.
Магнитные пускатели выпускаются в различных исполнениях:
- Реверсивный,
- Необратимость,
- Защищенный тип — устанавливается в помещении, где окружающая среда не содержит большого количества пыли,
- Водонепроницаемый тип — устанавливаются в местах, где они не подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, дождя или снега (при установке на открытом воздухе под навесом),
- Открытый тип — для установки в местах, защищенных от попадания инородных тел и пыли (шкафы управления и другое оборудование).
Устройство магнитного пускателя
Конструкция магнитных пускателей довольно проста. Он состоит из сердечника, на котором расположена отводящая катушка, якоря, пластикового корпуса, механических индикаторов выключателя, а также главных и вспомогательных контактов.
Рассмотрим следующий пример:
При подаче напряжения на пусковую катушку 2 ток, протекающий в катушке, тянет якорь 4 к сердечнику 1, вызывая замыкание силовых контактов 3 и замыкание (или размыкание, в зависимости от конструкции) контактов вспомогательного блока, которые, в свою очередь, сигнализируют системе управления о включении или выключении устройства. Когда катушка магнитного пускателя отключается, контакты размыкаются под действием возвратной пружины, т.е. возвращаются в исходное положение.
Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же, как и нереверсивных. Разница заключается в чередовании фаз, подключенных к пускателям (A — B — C — одно устройство, C — B — A — другое устройство). Это условие необходимо для включения двигателя переменного тока. Кроме того, блокировка агрегатов при переключении магнитных пускателей позволяет избежать короткого замыкания.
Схемы включения магнитных пускателей
Одна из простейших схем магнитного пускателя показана ниже:
Принцип работы этой схемы довольно прост: когда выключатель QF замкнут, создается цепь для катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту цепи управления от короткого замыкания. В нормальных условиях контакт теплового реле P замкнут. Итак, для запуска асинхронного двигателя нажимается кнопка пуска, цепь замыкается, ток начинает протекать через катушку магнитного пускателя КМ, сердечник втягивается, замыкая контакты источника питания КМ, а также контакт блока БК. Контакт модуля BK используется для замыкания цепи управления, так как при отпускании кнопки она возвращается в исходное положение. Для остановки двигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разрывает цепь управления.
Длительная перегрузка по току активирует термодатчик P, который размыкает контакт P, также вызывая остановку машины.
В приведенной выше схеме необходимо учитывать номинальное напряжение катушки. Если напряжение катушки составляет 220 В, а напряжение двигателя (при соединении звездой) — 380 В, такая схема не может быть использована, но она может быть использована с нейтральным проводником, и если обмотки двигателя соединены в треугольник (220 В), такая система вполне осуществима.
Цепь нейтрального проводника:
Единственное различие между этими схемами заключается в том, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором — к одной фазе и нейтрали. При автоматическом управлении пуском вместо кнопки пуска системой управления может быть активирован контакт.
Как подключить нереверсивный магнитный пускатель, можно посмотреть здесь:
Схема реверсивного стартера показана ниже:
Чтобы остановить двигатель, нажмите кнопку STOP. Нарушена цепь катушки стартера. Якорь возвращается в исходную точку под действием пружины, размыкает силовые контакты и обесточивает обмотки двигателя. Двигатель останавливается.
Подключение магнитного пускателя
Чтобы подключить магнитный контактор, необходимо понять принцип его работы и изучить конструктивные особенности. Тогда, несмотря на очевидную сложность схемы, вам не составит труда правильно подключить магнитный пускатель, даже если вы никогда раньше не имели с ним дела.
Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя
- QF — автоматический выключатель
- KM1 — магнитный контактор
- P — тепловое реле
- M — асинхронный двигатель
- F — предохранитель
- (C-Stop, Start) — кнопка управления
Давайте рассмотрим работу схемы в динамическом виде. Включаем выключатель QF, нажимаем кнопку пуска с ее нормально разомкнутым контактом, который подает напряжение на КМ1 — катушку магнитного пускателя. KM1 — магнитный пускатель работает и подает напряжение на двигатель с помощью своих нормально разомкнутых контактов. Чтобы предотвратить нажатие кнопки «Пуск» для запуска двигателя, она должна быть перекрыта нормально разомкнутым контактом КМ1 — магнитного пускателя. Когда стартер активирован, вспомогательный контакт замыкается, и вы можете отпустить кнопку «Пуск», ток течет через вспомогательный контакт к катушке KM1. Он обеспечивает так называемую нулевую защиту двигателя.
Если во время работы электродвигателя напряжение в сети пропадает или резко снижается (обычно более чем на 40 % от номинального значения), магнитный пускатель обесточивается, а его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения необходимо снова нажать кнопку «Пуск», чтобы активировать двигатель. Предохранитель нулевой последовательности предотвращает непреднамеренный, самопроизвольный запуск электродвигателя, который может привести к несчастному случаю. Ручные устройства управления (выключатели, концевые выключатели) не обеспечивают защиту нейтрали, поэтому для управления электроприводом обычно используются магнитные пускатели. Двигатель может быть выключен простым нажатием кнопки остановки SB1. Это размыкает цепь автоматического питания и обесточивает соленоид стартера.
При выключении двигателя нажмите кнопку «C-Stop», размыкается НЗ контакт и прекращается подача питания на катушку КМ1, сердечник стартера возвращается в исходное положение под действием пружин, либо контакты возвращаются в свое нормальное состояние и выключают двигатель. При срабатывании теплового реле — «P» размыкается и размыкается нормально-замкнутый контакт «P» таким же образом.
Принцип работы схемы магнитного пускателя с катушкой на 220В тот же, что и с катушкой на 380В
Принципиальная схема реверсивного магнитного пускателя
Схема аналогична нереверсивной схеме, с той лишь разницей, что добавлены кнопка переключения и магнитный пускатель. Принцип работы схемы немного сложнее, давайте посмотрим на динамику. Схема требует реверсирования двигателя путем переключения двух фаз. Необходима блокировка для предотвращения включения второго пускателя при включенном первом и наоборот. При одновременном включении двух стартеров произойдет короткое замыкание на силовых контактах стартера.
Реверсивное подключение трехфазного двигателя
Когда выключатель QF1 находится в рабочем состоянии, все без исключения три фазы одновременно касаются контактов пускового двигателя (KM1 и KM2) и находятся в этом состоянии. Первый этап, который является источником питания для цепи управления, проходит через управляющий переключатель SF1 и кнопку управления SB1 для непосредственной подачи напряжения на контакты ниже третьего номера, указанного в SB2, SB3, после чего существующий контакт 13NO берет на себя функцию главного рабочего контакта. Система считается полностью работоспособной.
Переключение системы при противоположном вращении
Нажатие кнопки SB2 активирует первую фазу катушки для стартера KM1. После этого нормально разомкнутые контакты подключаются, а нормально замкнутые — отключаются. Аналогично, замыкание существующего контакта KM1 приводит к самоблокировке соленоида. В этом случае все без исключения три фазы подаются на нужную обмотку двигателя, который, в свою очередь, начинает совершать вращательное движение.
Созданная модель предусматривает наличие одного операционного устройства. Например, может работать только KM1 или альтернативно KM2. Цепочка с метками содержит текущие данные.
Изменение поворотного движения
Чтобы изменить направление движения, необходимо изменить состояние фаз питания, что легко сделать с помощью переключателя KM2. Это делается путем открытия первой фазы. При этом сбрасываются все без исключения контакты и деактивируется обмотка двигателя. Эта фаза считается фазой ожидания.
Нажатие кнопки SB3 активирует электромагнитный пускатель KM2, который, в свою очередь, изменяет положения второй и третьей фаз. Этот эффект заставляет двигатель вращаться в противоположном направлении. Теперь KM2 является ведущим, и пока он не отключен, KM1 не будет функционировать.
Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник
Основными способами подключения трехфазных двигателей являются «соединение звездой» и «соединение треугольником».
При соединении звездой концы обмоток статора соединяются вместе, соединение производится в одной точке, а трехфазное напряжение подается на начало обмоток (рис. 1).
В трехфазном двигателе с соединением треугольником обмотки статора двигателя соединены последовательно, так что конец одной обмотки соединен с началом следующей и так далее. (рис. 2).
Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток:
Не вдаваясь в технические и подробные теоретические принципы электротехники, следует сказать, что двигатели с обмотками, соединенными звездой, работают более тихо и плавно, чем двигатели с обмотками, соединенными треугольником, хотя следует отметить, что двигатель не может развивать полную мощность с обмотками, соединенными звездой. Когда обмотки соединены треугольником, двигатель работает на полную номинальную мощность (которая в 1,5 раза выше, чем при соединении звездой), но имеет очень высокие пусковые токи.
По этой причине, особенно для двигателей большей мощности, рекомендуется схема «звезда-треугольник», при которой двигатель сначала запускается по схеме «звезда», а затем (когда двигатель «набирает обороты») автоматически переключается на схему «треугольник».
Напряжение питания подключается к цепи катушки пускателя K3 через размыкающий контакт реле времени K1 и размыкающий контакт K2.
После включения пускателя К3 его размыкающие контакты размыкают цепь катушки пускателя К2 с контактами К3 (защита от аварии) и замыкают контакт К3 в цепи питания катушки электромагнитного пускателя К1, которая соединена с контактами реле времени.
Когда на стартер K1 подается напряжение, контакт K1 в цепи катушки соленоида стартера K1 замыкается, и одновременно на реле времени подается напряжение, контакт реле времени K1 в цепи катушки стартера K3 размыкается, контакт реле времени K1 в цепи катушки стартера K2 замыкается.
Деактивация катушки стартера K3 замыкает контакт K3 в цепи катушки соленоида стартера K2. При включении двигателя стартера K2 контакт K2 в цепи катушки соленоида стартера K3 размыкается.
1 Обмотка статора активируется, и двигатель начинает вращаться. Чтобы остановить двигатель, необходимо нажать кнопку SB 1.
Реверсивная схема
По сути, эта схема работает аналогично предыдущей, независимо от размера стартера. Это, конечно, сложнее, потому что есть еще одна кнопка — реверс — и еще один магнитный пускатель.
Реверсирование означает повторное соединение двух фаз. Однако важно отметить, что в это время нельзя включать второй стартер. Это означает, что он должен быть заблокирован. Из диаграммы видно, что короткое замыкание возникает при одновременном включении двух пускателей.
Вот динамика схемы:
- срабатывает переключатель QF,
- нажимается кнопка «Старт 1»,
- напряжение подается на двигатель, который затем начинает работать.
Во время разворота происходит следующее:
- нажимается клавиша «Стоп 1», которая выключает двигатель,
- то необходимо нажать кнопку «Старт 2», которая активирует КМ 2,
- Двигатель не запустится, пока не будет повернут в противоположном направлении.
Две рассмотренные схемы относятся к трехфазным потребителям. Двухфазные системы не отличаются по принципу действия. Однако принципиальная схема проще. Это необратимая схема:
Технические характеристики
Мы не будем здесь вдаваться во все параметры устройства, так как выбор всегда делается в зависимости от типоразмера пускателя, который характеризуется номинальным током нагрузки, действующим на контакты устройства. Существует семь пусковых диапазонов, каждый из которых соответствует допустимой токовой нагрузке. На следующем рисунке показаны эти значения и в каких диапазонах используются эти магнитные пускатели.
Небольшие допуски в параметрах допустимы. Однако в некоторых случаях необходимо учитывать диапазон, в котором работает тепловое реле. Если значения пускателя перегружены, а реле имеет низкое минимальное значение для тепловой отсечки, может возникнуть несоответствие с указанным номиналом цепи или нагрузки.
В магнитном реверсивном пускателе используются два контактора, КМ1 и КМ2. На схеме показано, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в главной цепи произойдет короткое замыкание. Для предотвращения этого контур оснащен блокировкой.
Защита от перегрузок.
Предположим, что двигатель работает. Если по какой-то причине ток нагрузки двигателя увеличивается, биметаллические пластины теплового реле P изгибаются под действием увеличенного тока и активируют механизм отключения. Это размыкает вспомогательный контакт P в цепи катушки стартера. Цепь катушки стартера размыкается, главные и вспомогательные контакты возвращаются в исходное разомкнутое состояние, и двигатель останавливается.
Если катушка стартера рассчитана на напряжение 380 В, то электрическая схема будет выглядеть так, как показано ниже.
В этом случае катушка стартера подключается к одной из двух фаз, фазы B и C на рисунке.
Для обеспечения дополнительной защиты цепи управления электромагнитного стартера установлен предохранитель FI. В случае переменного замыкания в катушке стартера плавкая вставка перегорает и отключает цепь управления.
Для пояснения я записал видео, в котором пошагово показан весь процесс переключения.
Если вы нашли видео полезным, нажмите «Нравится», когда увидите его на YouTube. Подписывайтесь на мой канал и вы будете первыми узнавать о выходе новых интересных видео по электрике!
Схема подключения магнитного реверсивного пускателя считается сердцем управления, поскольку многие электрические устройства работают в обратном направлении, а это устройство непосредственно изменяет направление вращения двигателя.
Подключение двигателя через пускатели
Нереверсивный магнитный пускатель
Когда направление вращения двигателя не нужно менять, в цепи управления используются две подпружиненные кнопки: одна открыта в нормальном положении — «пуск», другая закрыта — «стоп». Обычно они изготавливаются в корпусе из одного диэлектрика, один из которых красный. Эти кнопки обычно имеют две пары контактов, одна из которых нормально разомкнута, а другая нормально замкнута. Их тип определяется в момент установки либо визуально, либо с помощью измерительного прибора.
Кабель управления подключается к первой клемме замкнутых контактов выключателя-разъединителя. Ко второй клемме этой кнопки подключены два провода: один ведет к одному из следующих разомкнутых контактов кнопки запуска, другой подключен к управляющему контакту магнитного пускателя, который размыкается при отключении катушки. Этот разомкнутый контакт подключается к управляющей клемме катушки через короткий кабель.
Второй провод кнопки запуска подключается непосредственно к клемме отвода катушки. Поэтому к клемме управления «втягивающей катушкой» необходимо подключить два провода, один «прямой» и один «заблокированный».
В то же время замыкается управляющий контакт, а закрытая кнопка «стоп» блокирует управляющее воздействие на приемный барабан. Когда кнопка пуска отпущена, магнитный пускатель остается закрытым. Размыкание контактов кнопки «Стоп» отключает катушку соленоида от фазы или нейтрали, и двигатель отключается.
Реверсивный магнитный пускатель
Для реверса двигателя требуется два магнитных пускателя и три кнопки управления. Магнитные пускатели размещаются рядом друг с другом. Для наглядности обозначим силовые клеммы цифрами 1-3-5, а клеммы, к которым подключается двигатель, — 2-4-6.
Для инверсионного управления пускатели подключаются следующим образом: Клеммы 1, 3 и 5 подключаются к соответствующим номерам соседнего стартера. А «выходные контакты» перекрещиваются: 2 — 6, 4 — 4, 6 — 2. Кабель, питающий электродвигатель, подключается к трем клеммам 2, 4, 6 каждого пускателя.
При перекрестном соединении одновременное включение двух пускателей приводит к короткому замыканию. Поэтому «блокирующий» проводник каждого пускателя должен сначала проходить через замкнутый управляющий контакт соседнего, а затем через разомкнутый контакт своего. Тогда включение второго пускателя вызывает включение первого пускателя и наоборот.
Ко второй клемме замкнутой кнопки «стоп» подключаются три провода вместо двух: два «блокирующих» провода и один провод, питающий кнопку «пуск», которые подключаются параллельно. При таком подключении кнопка «Стоп» отключает каждый из активированных стартеров и останавливает двигатель.
Схемы включения магнитных пускателей
Одна из простейших схем магнитного пускателя показана ниже:
Принцип работы этой схемы довольно прост: когда выключатель QF замкнут, создается цепь для катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту цепи управления от короткого замыкания. В нормальных условиях контакт теплового реле P замкнут. Итак, для запуска асинхронного двигателя нажимается кнопка пуска, цепь замыкается, ток начинает протекать через катушку магнитного пускателя КМ, сердечник втягивается, замыкая контакты источника питания КМ, а также контакт блока БК. Контакт модуля BK используется для замыкания цепи управления, так как при отпускании кнопки она возвращается в исходное положение. Для остановки двигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разрывает цепь управления.
Длительная перегрузка по току активирует термодатчик P, который размыкает контакт P, также вызывая остановку машины.
В приведенной выше схеме необходимо учитывать номинальное напряжение катушки. Если напряжение катушки составляет 220 В, а напряжение двигателя (при соединении звездой) — 380 В, такая схема не может быть использована, но она может быть использована с нейтральным проводником, и если обмотки двигателя соединены в треугольник (220 В), такая система вполне осуществима.
Цепь нейтрального проводника:
Единственное различие между этими схемами заключается в том, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором — к одной фазе и нейтрали. При автоматическом управлении пуском вместо кнопки пуска системой управления может быть активирован контакт.
Как подключить нереверсивный магнитный пускатель, можно посмотреть здесь:
Схема реверсивного стартера показана ниже:
Эта схема сложнее, чем подключение нереверсивного пускателя. Давайте посмотрим, как это работает. При нажатии кнопки подачи происходят все действия, описанные выше, но, как видно из схемы, перед кнопкой подачи находится нормально замкнутый контакт KM2. Таким образом, достигается электрическая блокировка двух одновременно включенных устройств (во избежание короткого замыкания). Если во время работы нажать заднюю кнопку, ничего не произойдет, так как контакт KM1 перед задней кнопкой разомкнут. Чтобы развернуть машину, нажмите кнопку «Стоп». Только после отключения одного устройства можно включить другое.
Устройство магнитного пускателя для реверсного пуска
Пуск «звезда-треугольник» При прямом пуске больших трехфазных двигателей с реверсивным управлением возникают провалы напряжения в сети. Если вы снова посмотрите на схему, то увидите, что стартер KM1 имеет прямое фазовое соединение с двигателем, а KM2 обеспечивает некоторую компенсацию.
Активация двигателя с помощью электромагнитного стартера обеспечивает все возможности управления и нулевую защиту. Внутренняя схема реверсивного устройства характеризуется тем, что невозможно одновременно запустить две функции — прямую и обратную. Теперь посмотрите на контакты KM2.
Временная задержка предотвращает механические повреждения и предотвращает сильные пики напряжения при подключении к нагрузке с индуктивными характеристиками.
Двигатель защищен биметаллическими контактами TP, которые изгибаются при нарастании тока и при срабатывании активируют контакт в обмотке пускателя, прерывая протекание тока. Он удаляет реактивную составляющую из сети, тем самым снижая нагрузку и, соответственно, потребление электроэнергии.
Аналогичным образом, замыкая существующий контакт KM1, достигается эффект самозамыкания магнитного устройства. Это связано с большими входными токами, протекающими в этой точке. В конце этой статьи вы найдете видео, в котором подробно показано, как работает схема реверса двигателя. Я настоятельно рекомендую вам прочитать его, прежде чем приступать к работе.
Не следует экономить на проводке, так как это кнопочная станция. В пусковом двигателе катушка в металлическом сердечнике непосредственно отвечает за переключение токовых контактов, на которые нажимает якорь, чтобы отжать контакты и замкнуть цепь. Простейшая схема управления двигателем показана на рисунке.
Во всех схемах, представленных в этой статье, электромагнитные пускатели имеют катушку для напряжения V. Если направление вращения вала предписано, то для запуска используется реверсивный стартер, схема которого представляет собой интересную тему как для специалистов, так и для неспециалистов. Для небольших двигателей, которые не требуют ограничения пускового тока, они запускаются путем переключения на полное напряжение.
Контакты питания и предохранителя могут быть нормально замкнутыми или нормально разомкнутыми. Изменение направления вращения двигателя и связанных с ним исполнительных механизмов является обычной процедурой. Реверсивный пускатель состоит из двух обычных пускателей, собранных по специальной схеме. Электрическая схема телескопа
Аналогичным образом, замыкая существующий контакт KM1, достигается эффект самозамыкания магнитного устройства. Это связано с большими входными токами, протекающими в этой точке. В конце этой статьи вы найдете видео, в котором подробно показано, как работает схема реверса двигателя. Я настоятельно рекомендую вам прочитать его, прежде чем приступать к работе.
Схема подключения
Ниже подробно рассмотрена схема включения магнитного реверсивного пускателя.
Цепи питания и управления
После включения выключателя QF питание подается на верхнюю группу контактов пускателя. Цепь управления подключена к фазе «А» и нейтрали, но находится в разомкнутом состоянии, поддерживаемом соответствующим положением элементов SB2 (3), KM 1.1.
Токи в начальном состоянии
Работа цепей управления при вращении двигателя влево
Однократное нажатие левой кнопки активирует катушку для перемещения якоря и замыкания контактов KM2. Байпас KM 1.1 сохраняет целостность схемы во время работы.
Положение компонентов управления при вращении двигателя вперед
Работа цепей управления при вращении двигателя вправо
Для включения реверсивного хода две фазы в обмотках двигателя меняются местами. Предварительно нажмите кнопку «Стоп» (SB1), так как без этого промежуточного шага активация второго магнитного реверсивного пускателя невозможна.
Он изменяется, когда двигатель вращается в противоположном направлении.
Силовые цепи
На следующих иллюстрациях показано, как именно активируются обмотки в цепи реверсивного стартера для вращения ротора в одном направлении и наоборот. Фаза «А» остается в том же положении. «B» и «C» поменялись местами.
Подключение двигателя в различных режимах
Защита силовых цепей от короткого замыкания или «защита от дурака»
Когда пускатели включены без перерыва, две фазы одновременно подключены к силовым клеммам KM1. Короткое замыкание приведет к повреждению конструкции. Чтобы избежать этого, перед катушками KM1 и KM2 используются отдельные контактные группы (KM 2.2 и KM1.2). При подключении этих устройств, помимо согласования нагрузки, особое внимание следует уделить правильной установке и защитным мерам.
Необходимо учитывать особенности различных практических применений. Например, асинхронный двигатель подключается через пусковой конденсатор. Обеспечить работу стартера можно с помощью источника постоянного напряжения. Однако в этом случае следует ограничить ток специальным резистором, чтобы избежать повреждения катушки. Для поддержания работы привода якоря необходимо выбрать оптимальное электрическое сопротивление.
Реверсивное подключение трехфазного двигателя
Когда выключатель QF1 находится в рабочем состоянии, все без исключения три фазы одновременно касаются контактов пускового двигателя (KM1 и KM2) и находятся в этом состоянии. Первый этап, который является источником питания для цепи управления, проходит через управляющий переключатель SF1 и кнопку управления SB1 для непосредственной подачи напряжения на контакты ниже третьего номера, указанного в SB2, SB3, после чего существующий контакт 13NO берет на себя функцию главного рабочего контакта. Система считается полностью работоспособной.
Переключение системы при противоположном вращении
Нажатие кнопки SB2 активирует первую фазу катушки для стартера KM1. После этого нормально разомкнутые контакты подключаются, а нормально замкнутые — отключаются. Аналогично, замыкание существующего контакта KM1 приводит к самоблокировке соленоида. В этом случае все без исключения три фазы подаются на нужную обмотку двигателя, который, в свою очередь, начинает совершать вращательное движение.
Созданная модель предусматривает наличие одного операционного устройства. Например, может работать только KM1 или альтернативно KM2. Цепочка с метками содержит текущие данные.
Изменение поворотного движения
Чтобы изменить направление движения, необходимо изменить состояние фаз питания, что легко сделать с помощью переключателя KM2. Это делается путем открытия первой фазы. При этом сбрасываются все без исключения контакты и деактивируется обмотка двигателя. Эта фаза считается фазой ожидания.
Нажатие кнопки SB3 активирует электромагнитный пускатель KM2, который, в свою очередь, изменяет положения второй и третьей фаз. Этот эффект заставляет двигатель вращаться в противоположном направлении. Теперь KM2 является ведущим, и пока он не отключен, KM1 не будет функционировать.
Подключение магнитного пускателя
Чтобы подключить магнитный контактор, необходимо понять принцип его работы и изучить конструктивные особенности. Тогда, несмотря на очевидную сложность схемы, вам не составит труда правильно подключить магнитный пускатель, даже если вы никогда раньше не имели с ним дела.
Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя
- QF — автоматический выключатель
- KM1 — магнитный контактор
- P — тепловое реле
- M — асинхронный двигатель
- F — предохранитель
- (C-Stop, Start) — кнопка управления
Давайте рассмотрим работу схемы в динамическом виде. Включаем выключатель QF, нажимаем кнопку пуска с ее нормально разомкнутым контактом, который подает напряжение на КМ1 — катушку магнитного пускателя. KM1 — магнитный пускатель работает и подает напряжение на двигатель с помощью своих нормально разомкнутых контактов. Чтобы предотвратить нажатие кнопки «Пуск» для запуска двигателя, она должна быть перекрыта нормально разомкнутым контактом КМ1 — магнитного пускателя. Когда стартер активирован, вспомогательный контакт замыкается, и вы можете отпустить кнопку «Пуск», ток течет через вспомогательный контакт к катушке KM1. Он обеспечивает так называемую нулевую защиту двигателя.
Если во время работы электродвигателя напряжение в сети пропадает или резко снижается (обычно более чем на 40 % от номинального значения), магнитный пускатель обесточивается, а его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения необходимо снова нажать кнопку «Пуск», чтобы активировать двигатель. Предохранитель нулевой последовательности предотвращает непреднамеренный, самопроизвольный запуск электродвигателя, который может привести к несчастному случаю. Ручные устройства управления (выключатели, концевые выключатели) не обеспечивают защиту нейтрали, поэтому для управления электроприводом обычно используются магнитные пускатели. Двигатель может быть выключен простым нажатием кнопки остановки SB1. Это размыкает цепь автоматического питания и обесточивает соленоид стартера.
При выключении двигателя нажмите кнопку «C-Stop», размыкается НЗ контакт и прекращается подача питания на катушку КМ1, сердечник стартера возвращается в исходное положение под действием пружин, либо контакты возвращаются в свое нормальное состояние и выключают двигатель. При срабатывании теплового реле — «P» размыкается и размыкается нормально-замкнутый контакт «P» таким же образом.
Принцип работы схемы магнитного пускателя с катушкой на 220В тот же, что и с катушкой на 380В
Принципиальная схема реверсивного магнитного пускателя
Схема аналогична нереверсивной схеме, с той лишь разницей, что добавлены кнопка переключения и магнитный пускатель. Принцип работы схемы немного сложнее, давайте посмотрим на динамику. Схема требует реверсирования двигателя путем переключения двух фаз. Необходима блокировка для предотвращения включения второго пускателя при включенном первом и наоборот. При одновременном включении двух стартеров произойдет короткое замыкание на силовых контактах стартера.
Чтобы остановить, нажмите «Стоп». В этом положении подача питания на катушки стартера прерывается. Пружина перемещает якорь в исходное положение, и в это же время размыкаются токовые контакты.
Принцип работы теплового реле
В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотку двигателя. Чаще, однако, он используется в сочетании с магнитным пускателем. Это позволяет продлить срок службы теплового реле. Контактор несет нагрузку при запуске. В этом случае тепловое устройство оснащено медными контактами, которые напрямую подключаются к силовым входам пускателя. Провода от двигателя подведены к тепловому реле. Проще говоря, это промежуточный элемент, который анализирует ток, протекающий от стартерного двигателя к двигателю.
Тепловой узел основан на биметаллических пластинах. Это означает, что они изготовлены из двух разных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины воздействуют на раздвижной механизм через адаптер, который соединен контактами с двигателем. Контакты могут быть расположены в двух положениях:
- нормально закрытый,
- Нормально разомкнутые контакты могут иметь два положения: (нормально замкнутое) или (нормально разомкнутое).
Первый тип подходит для управления стартером, второй тип используется для систем сигнализации. Тепловое реле основано на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них проходит ток, их температура начинает повышаться. Чем выше сила тока, тем выше температура биметаллических пластин теплового блока. Это приводит к смещению пластин теплового агрегата в сторону металла с меньшим коэффициентом теплового расширения. Это приводит к замыканию или размыканию контактов и остановке двигателя.
Важно знать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до определенной температуры не вызовет деформации пластин.
Если увеличение нагрузки двигателя вызывает срабатывание и остановку теплового блока, то через определенное время пластины возвращаются в естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на стартер или другое устройство. С помощью некоторых типов реле можно регулировать величину тока, который должен проходить через реле. Для этого предусмотрен отдельный рычаг, с помощью которого можно выбрать значение шкалы.
Помимо регулятора тока, на поверхности может находиться кнопка с надписью Test, которую можно использовать для проверки работы теплового реле. Его необходимо нажимать при работающем двигателе. Если он остановится, значит, все подключено и работает правильно. Под небольшой пластиной из оргстекла находится индикатор состояния теплового реле. Если это механическая версия, вы можете увидеть двухцветную полосу в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором тока находится кнопка остановки. В отличие от тестовой кнопки, она деактивирует магнитный контактор, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, поэтому сигнал тревоги не подается.
Тепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме.
Последний устанавливается на заводе, что необходимо учитывать при подключении. Чтобы сбросить настройки вручную, необходимо нажать кнопку сброса.
Тепловая защита двигателя. Электрическое тепловое реле
Чтобы поднять его над корпусом, его нужно повернуть против часовой стрелки. Разница между этими двумя режимами заключается в том, что в автоматическом режиме реле возвращается в свое нормальное состояние после полного охлаждения контактов. В ручном режиме это можно сделать, нажав кнопку сброса, которая почти сразу возвращает контактные поверхности в нормальное положение.
Схема подключения
Ниже подробно рассмотрена схема включения магнитного реверсивного пускателя.
Цепи питания и управления
После включения выключателя QF питание подается на верхнюю группу контактов пускателя. Цепь управления подключена к фазе «А» и нейтрали, но находится в разомкнутом состоянии, поддерживаемом соответствующим положением элементов SB2 (3), KM 1.1.
Токи в начальном состоянии
Работа цепей управления при вращении двигателя влево
Однократное нажатие левой кнопки активирует катушку для перемещения якоря и замыкания контактов KM2. Байпас KM 1.1 сохраняет целостность схемы во время работы.
Положение компонентов управления при вращении двигателя вперед
Работа цепей управления при вращении двигателя вправо
Для включения реверсивного хода две фазы в обмотках двигателя меняются местами. Предварительно нажмите кнопку «Стоп» (SB1), так как без этого промежуточного шага активация второго магнитного реверсивного пускателя невозможна.
Он изменяется, когда двигатель вращается в противоположном направлении.
Силовые цепи
На следующих иллюстрациях показано, как именно активируются обмотки в цепи реверсивного стартера для вращения ротора в одном направлении и наоборот. Фаза «А» остается в том же положении. «B» и «C» поменялись местами.
Подключение двигателя в различных режимах
Защита силовых цепей от короткого замыкания или «защита от дурака»
Когда пускатели включены без перерыва, две фазы одновременно подключены к силовым клеммам KM1. Короткое замыкание приведет к повреждению конструкции. Чтобы избежать этого, перед катушками KM1 и KM2 используются отдельные контактные группы (KM 2.2 и KM1.2). При подключении этих устройств, помимо согласования нагрузки, особое внимание следует уделить правильной установке и защитным мерам.
Необходимо учитывать особенности различных практических применений. Например, асинхронный двигатель подключается через пусковой конденсатор. Обеспечить работу стартера можно с помощью источника постоянного напряжения. Однако в этом случае следует ограничить ток специальным резистором, чтобы избежать повреждения катушки. Для поддержания работы привода якоря необходимо выбрать оптимальное электрическое сопротивление.
Схемы подключения магнитного пускателя для управления асинхронным электродвигателем
Магнитный пускатель является простейшим устройством для дистанционного управления электродвигателями и, помимо собственно контактора, часто имеет кнопочную станцию и защитные устройства. Принципиальная схема ненаправленного магнитного пускателя
На рисунках 1 a и 1 b показаны принципиальные схемы ненаправленного магнитного пускателя для управления короткозамкнутым асинхронным двигателем. На схеме пунктирной линией показаны границы одного устройства. Он удобен для размещения устройств и устранения неполадок. Эти диаграммы трудно читать, поскольку они содержат много пересекающихся линий.
Рисунок 1. Схема нереверсивного соленоидного стартера: a — принципиальная схема стартера, электрическая схема стартера.
На принципиальной схеме все элементы одного магнитного контактора имеют одинаковое буквенно-цифровое обозначение. Это означает, что символы катушки контактора и контактов не нужно соединять друг с другом, чтобы сделать схему как можно более простой и понятной.
Магнитный контактор без реверса имеет контактор КМ с тремя главными замыкающими контактами (L1-C1, L2-C2, L3-C3) и одним вспомогательным замыкающим контактом (3-5).
Основные цепи, по которым протекает ток электродвигателя, показаны жирными линиями, цепи, питающие катушку стартера (или цепи управления) наибольшим током, показаны тонкими линиями.
Принцип работы нереверсивного двигателя с магнитным пускателем
Кратковременно нажмите кнопку пуска SB2, чтобы включить двигатель M. Это вызывает протекание тока в цепи катушки магнитного пускателя и притягивает якорь к сердечнику. При этом замыкаются главные контакты в цепи питания двигателя. В то же время вспомогательные контакты 3 — 5 замыкаются, создавая параллельную цепь с питанием катушки стартера.
Когда вы отпускаете кнопку пуска, катушка магнитного пускателя запитана от собственного вспомогательного контакта. Эта схема называется самоблокирующейся схемой. Он обеспечивает так называемую нулевую защиту двигателя. Если во время работы двигателя напряжение в сети пропадает или значительно снижается (обычно более чем на 40 % от номинального значения), магнитный пускатель обесточивается, а его вспомогательный контакт размыкается.
После восстановления напряжения необходимо снова нажать кнопку «Пуск», чтобы включить двигатель. Предохранитель нулевой последовательности предотвращает непреднамеренный, самопроизвольный запуск электродвигателя, который может привести к несчастному случаю.
Ручные устройства управления (выключатели, концевые выключатели) не обеспечивают защиту нейтрали, поэтому в системах управления электроприводами обычно используются магнитные пускатели.
Двигатель может быть выключен простым нажатием кнопки остановки SB1. Это включает сетевое питание и отключает катушку соленоида.
Принципиальная схема реверсивного магнитного пускателя
В случаях, когда требуется два направления вращения электродвигателя, используется реверсивный электромагнитный пускатель, схема которого показана на рисунке 2а.
Рисунок 2. Электрические схемы с реверсивным магнитным пускателем
Принцип работы схемы реверсивного контактора
Чтобы изменить направление вращения асинхронного двигателя, необходимо изменить последовательность фаз обмотки статора.
