Магнитные пускатели и контакторы - это устройства, предназначенные для коммутации силовых цепей. Кстати, о названии и характеристиках пускателей и контакторов: столь значительных отличий между устройством магнитного пускателя и контактором вы не найдете. Просто в Советском Союзе существовали пускатели, которые держали ток от 10 А до 400 А, и контакторы, которые держали ток от 100 А до 4 800 А. После магнитные пускатели стали классифицировать как маломощные и малогабаритные контакторы. Далее мы расскажем подробнее об устройстве и принципе действия магнитного пускателя.
Для чего используют магнитные пускатели?
Смысл их применения бывает разный. К примеру, в станках в малярных цехах, насосных установках, перекачивающих топливо, и тому подобных помещениях располагать коммутирующую аппаратуру не рекомендуется. Опасность состоит в том, что каково бы ни было устройство и принцип работы магнитного пускателя, разрывая нагрузку, он создает искру и дуговые разряды, которые могут поджечь, подобно искре в зажигалке, легко воспламеняемые пары. Для этого все пускатели выносят в отдельное, практически герметично отгороженное помещение. Рабочее напряжение пускателей обычно ограничивают до 12 вольт, чтобы в кнопках, которые размещены в опасной зоне, не возникали искры. Также пускатели применяются в различных схемах защиты, взаимоблокировки, реверса и тому подобных. Ниже мы приведем примеры некоторых таких схем.
Устройство
Разбирать устройство магнитного пускателя будем на примере модели ПМЕ-211. Этот тип хоть и морально устарел, но часто встречается в оборудовании и станках еще советского производства. Устройство магнитного пускателя ПМЕ довольно простое и для освоения - в самый раз. Снимая защитную крышку, мы видим контактные группы.
Они состоят из контактов, которые, в свою очередь, делятся на подвижные (установлены в подвижную раму с якорем) и неподвижные (установлены на головке контактора). Обратим внимание, что все контакты на подвижной части подпружинены. Это делается для наилучшего касания между контактными площадками, то есть термостойким наплавлением на контакте. Сняв головку контактора, мы видим, что внизу на ней расположен якорь прямо напротив магнитопровода с катушкой. Между ними установлена отбрасывающая пружина, которая необходима в устройстве магнитного пускателя для того, чтобы привести его в нормальное состояние. Эта пружина достаточно сильная, чтобы резко привести пускатель в такое состояние и разорвать нагрузку для уменьшения времени воздействия возникающей дуги. Она достаточно слаба, чтобы перегружать катушку, а также помешать магнитопроводу замкнуться и плотно прилегать друг к другу. Из-за неправильно подобранной пружины пускатель работает довольно шумно. При ремонте и обслуживании эту особенность стоит учитывать. На катушке обычно нанесена информация о ней, рабочее напряжение, род тока, количество витков, частота.
Принцип действия
Устройство магнитного пускателя подразумевает работу по такому принципу: на катушку, которая установлена на магнитопроводе, подается питающее напряжение. Магнитопровод намагничивается, притягивая якорь, а тот, в свою очередь, тянет за собой раму, на которой закреплены контактные группы. Устройство и работа магнитного пускателя основаны на действии электромагнита. При втягивании якоря замыкаются контактные группы силовых контактов.
Вспомогательные контакты делятся на 2 типа:
- нормально замкнутые, то есть те, которые при отсутствии напряжения на катушке размыкаются, отключая питание или же формируя отрицательный сигнал, смотря как и к чему подключено;
- нормально разомкнутые, которые наоборот замыкаются, тем самым влияя на цепь управления или подавая положительный сигнал.
При снятии напряжения пускатель приходит в нормальное состояние, и контакты отбрасываются под действием возвратной пружины. Все контакты магнитного пускателя, установленные в диэлектрической раме, как правило, из термостойкого пластика, подпружинены для обеспечения наилучшего прилегания между подвижными и неподвижными контактами. Достаточно просто устроен магнитный пускатель, и принцип его работы основан на электромагните.
Как отличить нормально замкнутые от нормально разомкнутых контактов?
На пускателях ПМЕ они открыты и их видно. Но мы покажем на примере пускателя ПМЛ, как это сделать в случае, когда контакты закрыты.
Мультиметр устанавливается в режим прозвонки, а на пускатель не подается напряжение. Это его нормальное состояние. Затем поочередно прозваниваются контактные группы. Те, которые не звонятся, являются нормально разомкнутыми, а которые, наоборот, звонятся – нормально замкнутыми.
Обслуживание и ремонт
Устройство и принцип магнитного пускателя подразумевает регулярное обслуживание и ремонт. Стоит делать это планово, так как со временем на контактных площадках появляется нагар. В связи с этим магнитопровод может окисляться под действием сырой среды, а отслоившаяся ржавчина формирует абразивную пыль, которая, попадая в подвижные части, приводит к их чрезмерному износу.
Внешний осмотр
Он делается для того, чтобы обнаружить трещины, сколы, оплавленные места. Также со временем целостность оболочки, в которую был установлен пускатель, может нарушаться, а наличие излишней пыли или кристалловидные солевые наросты будут свидетельствовать об этом. Стоит понимать, что пускатель при включении и отключении немного подпрыгивает, а значит, элементы крепежа не должны быть потрескавшимися. В противном случае пускатель может просто отвалиться и включить нагрузку. Или же включить, к примеру, две фазы из трех, что непременно спалит двигатель.
Контактные группы
Вскрывая защитную крышку, мы можем увидеть контактные группы. В зависимости от назначения и устройства магнитного пускателя они могут быть разного размера и с напайками из разного металла. Незначительный нагар убирается ветошью или надфилем. Применять шкурку здесь нельзя, так как сложно уследить за углом наклона, плоскость не будет выдержана. Из-за этого контакт будет неплотным, а значит, контактные площадки будут нагреваться. Наплавления и раковины убирают с помощью напильника, а затем посредством мелкого надфиля.
Якорь, магнитопровод и катушка
Якорь и магнитопровод не должны иметь следов ржавчины, а пластины, из которых они собраны, должны быть надежно заклепаны. Катушка, в свою очередь, должна быть сухой и не иметь следов нагара (в случае использования в качестве внешней изоляции бумаги) или оплавлений, если она залита пластиком. При обнаружении подобных признаков лучше ее заменить.
Крепление подвижных частей, пазы
Пазы не должны иметь трещин, сколов и пыли. В противном случае это может стать причиной закусывания и медленного отброса подвижных контактов от неподвижных. Элементы, устанавливаемые в пазы, должны слегка люфтить и свободно перемещаться вдоль паза. Также стоит отметить, что якорь, как и магнитопровод, не установлен жестко. Это сделано с той целью, чтобы магнитопровод мог с легкостью примагнитить якорь плотно и надежно. Незначительное покачивание якоря в своем пазу - это нормально. Если покачивания нет, это значит, что там скопилось много пыли или крепление деформировано. Это непременно следует устранить в целях бесперебойного выполнения прибором функционального назначения.
Устройства магнитных пускателей по принципу действия, выполняемого в цепи
Обычно такая схема применяется в том случае, когда критична потеря напряжения в том или ином оборудовании. К примеру, бытовой однофазный насос с пусковой обмоткой. Если вдруг пропадет питание и через несколько секунд появится снова, то двигатель попросту сгорит. Для подобных защит и существует следующая схема.
Схема защиты от самовключения работает следующим образом: напряжение на катушку пускателя проходит через нормально замкнутый контакт кнопки «стоп», которая на схеме обозначена как КнС, на нормально разомкнутый контакт кнопки “пуск”. Между кнопками “стоп” и “пуск” выводится провод, который идет к нормально разомкнутому вспомогательному контакту на пускателе. С другой стороны контакта подводится 2 провода: выход после кнопки “пуск” и провод питания на катушку. При нажатии кнопки “пуск” питание поступает в обход нормально разомкнутого контакта на катушку, вследствие чего контакт замыкается. Когда мы отпускаем кнопку “пуск”, пускатель обеспечивает питанием сам себя через вспомогательный контакт. При нажатии кнопки “стоп” катушка теряет питание, из-за чего контакт размыкается.
Схема взаимоблокировки
Обычно эта схема применяется с двумя пускателями в паре для включения реверса двигателя или, к примеру, для ограничения работы одной функции, пока включена другая.
Питание на цепь управления подается на нормально замкнутый контакт кнопки “стоп” (КнС). Затем происходит разветвление на нормально разомкнутые контакты КнП “право” и КнП “лево”. Причем питание приходит на нормально разомкнутый контакт КнП “право” через нормально замкнутый контакт КнП “лево”. И наоборот. Сделано это во избежание одновременного включения обоих пускателей, как защита от случайных нажатий. Если пускатели включатся одновременно, то так как реверс работает из-за смены двух проводов, местами произойдет короткое замыкание, которое нанесет существенный вред контактным группам.
Затем провод, который подходит к нормально разомкнутому контакту КнП “право”, идет на вспомогательный нормально разомкнутый контакт пускателя. Затем с другой стороны этого пускателя подводится выход с КнП “право” и устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропускается через нормально замкнутый вспомогательный контакт второго пускателя. Делается это для перестраховки, чтобы исключить возможность одновременного включения пускателей. Питание второго пускателя устроено аналогичным образом. Прежде чем прийти на нормально разомкнутый контакт КнП “лево”, он пропущен через нормально замкнутый контакт КнП “право”. Затем похожим образом он подключается ко второму пускателю. С одной стороны нормально разомкнутой контактной группы подводится провод, идущий до КнП “лево”, а с противоположной стороны - который идет после КнП “лево”. Устанавливается перемычка, ведущая на контакт катушки. Второй контакт катушки пропущен через нормально замкнутый контакт первого пускателя.
В заключение можем сказать, что методов использования пускателей великое множество. Мы привели самые широко распространенные, которые используются на производствах, а также могут быть полезны в быту. В любом случае, как бы вы ни использовали устройство контактора, магнитного пускателя, перед покупкой следует рассчитать ток, который будет проходить через его силовые контакты, установить рабочее напряжение катушки, род тока. Также стоит предусмотреть пыле- и влагозащиту пускателя от вредных факторов окружающей среды. Обязательно необходимо осматривать пускатели планово и внепланово, когда оборудование, которое он питает, пришло в негодность. Иногда именно пускатель является причиной поломки оборудования.
