Магнитный пускатель

Для нужд промышленных предприятий и компаний производится достаточно большое количество оборудования и приборов, обеспечивающих бесперебойную и соответствующую стандартам работу. Одним из таких приборов является магнитный пускатель.

Магнитный пускатель ПМЛ

Целевое назначение

Пускатель электромагнитный являет собой электромеханическое устройство, используемое для распределения питающего напряжения и управления работой подключенных нагрузок, работа которого регулируется по цепи низкого напряжения. Перечень задач, для чего нужен магнитный пускатель, выглядит как:

• Запуск электрического двигателя с последующим разгоном до номинальной скорости;
• Поддержание беспрерывной работы двигателя;
• Прекращение подачи питающего напряжения на двигатель;
• Защитное отключение нагрузки от сети при перегрузках или нестандартных ситуациях.

Поскольку магнитные пускатели представляют собой конструктивно несложные приборы и по параметрам способны коммутировать достаточно мощные нагрузки с огромными токами, то они также находят применение при управлении работой плавильных печей, блоков по вентиляции и кондиционированию воздуха, жидкостными электронасосами, пневмонагнетателями и другими подобными потребителями.

Конструкция и технические параметры

Устройство магнитного пускателя:

• Сердечник;
• Катушка электромагнита;
• Якорь;
• Полимерный каркас;
• Механические датчики работы;
• Центральная и дополнительная группа контакторов.

Магнитный пускатель в разборе

Основные параметры, отображенные в технической документации:

• Мера тока, проходящего по центральным клеммам, – величина токов, при которых устройство является работоспособным на длительном отрезке времени с заданными параметрами;
• Максимальное значение тока, которым сможет оперировать прибор;
• Напряжение связываемого контура – напряжение оперируемого контура, при котором изоляция между центральными клеммами сохраняет свои технические параметры;
• Управляющее напряжение катушки электрического магнита – переменное либо постоянное питающее напряжение электромагнита;
• Релейная и электромеханическая устойчивость к изнашиванию – показатель выражается в количестве циклов на смыкание и размыкание клемм. Релейная износоустойчивость определяется по соответствующему графику, отображенному в сопутствующей документации к прибору. Подставив значения питающего напряжения и силы тока оперируемой сети, возможно, определить параметр самостоятельно;
• Граничное количество срабатываний за единицу времени;
• Число добавочных клемм и метод их реализации;
• Отрезок времени на подключение и отключение.

Кроме того, пускатель электромагнитный может дополняться:

1. Защитным реле с целью предотвращения перегрева и электрических перегрузок конечного потребителя;
2. Дополнительным набором клемм;
3. Пусковым устройством для двигателя;
4. Электропредохранителями.

Разновидности магнитных пускателей

Из общего ассортимента выделяются такие виды магнитных пускателей:

1. Реверсионные – обеспечивающие вращение ротора двигателя в направлении, обратном начальному;
2. Нереверсионные – поддерживающие вращение ротора двигателя в одном направлении;
3. Ограждающего типа – предназначены для установки в области с небольшим объемом пыли;
4. Пылезащитные – применяются для уличного размещения и могут подвергаться воздействию солнечных лучей, дождя и снега;
5. Открытого типа – используются в помещениях с отсутствием пыли и посторонних предметов.

Принцип работы магнитного пускателя

Принцип действия магнитного пускателя заключается в следующем. При подаче управляющего сигнала на обмотку катушки электромагнита (6) она намагничивается и вместе с неподвижной Ш-образной частью сердечника (7) притягивает к себе якорь (5) на пластмассовой траверсе (4), которого контактные мостики (2) плавно замыкают контактные пластины (3), благодаря контактным пружинам (1), которые, в свою очередь, создают необходимое усилие нажатия. Дополнительные контакты (8) могут использоваться на усмотрение потребителя.

Срез магнитного пускателя

Группа клемм исполнена в виде трехполюсного электрического магнита переменного тока с блок-контактами из серебросодержащего металла, осуществляет коммутирование основных цепей, амплитуда тока которых варьируется от 3 Ампер до 200 Ампер. Исходя из того, что основные клеммы длительное время проводят рабочий ток нагрузки и производят большое количество циклов на подключение и отключение, материалом для основных контактов применяют металлокерамику. Для упрощения использования стационарные и движущиеся клеммы принято монтировать легкосъемными.

В связи с использованием в замыкателях дугогасильных элементов появилась возможность уменьшить расстояние между рабочими клеммами и, соответственно, ослабить мощность электромагнита, ужать габариты, вес электромагнитного пускателя в целом. Дугогасильное устройство используется с целью исключения появления искрения клемм в момент смыкания и размыкания контактов. При рабочих токах более 10 Ампер дугогасильный прибор реализовывается в виде дугогасильного колосника на каждый проем. Дугогасильные колосники реализованы на принципе компенсации электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными отверстиями. Негативными последствиями искрения является обгорание, обугливание, чрезмерное нагревание контактов.

Для перемещения якоря с контактами применяются прямонаправленные системы электромагнитов с П,- и Ш,- образными наборными магнитопроводами. Поскольку при срабатывании магнитного пускателя через втягивающую катушку проходит переменный ток, по своей величине значительно превышающий ток втянутого состояния, то для таких пускателей производителем устанавливается граничное количество подключений-отключений в час.

В зависимости от пропускных токов магнитного пускателя, применяются контакты различной формы и с разной плоскостью соприкосновения контактов, как указано на картинке ниже.

Формы контактов

Для управляющих цепей магнитного пускателя применяются точечные контакты (а), а именно:

• Точка-плоскость (1);
• Точка-сфера (2);
• Сфера-плоскость (3);
• Сфера-сфера (4);

Для силовых цепей электромагнитного пускателя используют продольные контакты (б), а именно:

• Призма-плоскость (5);
• Цилиндр-плоскость (6);
• Цилиндр-цилиндр (7);
• Плоскость-плоскость (8).

Дополнительный контактор мостикового типа используется для коммутации слаботочных цепей управления и приводится в действие той же втягивающей катушкой, что и основные контакты. Основу вспомогательных контактов составляет медь, покрытая тонким слоем серебра или биметалла. Выпускаемые магнитные пускатели в своем составе имеют от двух до четырех дополнительных контактов, которые также могут работать, как на замыкание, так и на размыкание.

В работе асинхронных двигателей неотъемлемой частью является наличие магнитного пускателя, основной задачей которого является защита устройства от перегрузок. При работе двигателя бывают случаи обрыва одной из фаз ввиду перегорания плавких предохранителей либо по другим причинам. Понятно, что такое явление приводит к резкому возрастанию тока на статорных обмотках, что приводит к перегреву и выходу из строя электрического двигателя. Для предотвращения таких поломок используются магнитные пускатели с тепловыми реле. Основная масса тепловых реле построена на основе биметаллических элементов. Принцип функционирования биметаллического элемента заложен в его конструкции, сущностью которой является жесткое скрепление, путем горячего проката или сваркой, двух металлических пластин с разными коэффициентами расширения. Поскольку при нагревании такого элемента металлическая пластина с одной стороны будет линейно расширяться быстрее, чем пластина с обратной стороны, то произойдет физический изгиб пластины. Соответственно, происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу путем отключения нагрузки при перегреве.

В качестве металлов с разными коэффициентами линейного расширения, используемыми в биметаллических элементах, используются хромоникелевая сталь и инвар.

Устройство теплового реле контактора

Типы магнитных пускателей

К типовым магнитным пускателям относятся:

1. Класс ПМЛ эксплуатируется с электрическими двигателями мощностью до 75кВт. Основной механизм может дополняться температурным реле и ограничителями перенапряжений;
2. Серия ПМА применяется в паре с электрическими асинхронными двигателями, ротор которых короткозамкнут, и имеет мощность до 100 кВт с рабочим напряжением от 380В до 660В. Механизм дополняется температурным реле, ограничителем по напряжению и позитронной защитой;
3. Функционирование асинхронных двигателей мощностью до 11кВт, с питающим напряжением до 660В, дополняют магнитные пускатели серии ПМЕ. Данная серия комплектуется клеммами класса АС-3, АС-4 и тепловыми реле;
4. Аппаратура кораблей комплектуется электромагнитными пускателями класса ПММ. Для сфер деятельности с более жесткими условиями к безопасности созданы магнитные пускатели в водозащитном или каплезащитном корпусе;
5. Назначение магнитного пускателя группы ПМ-12 заключается в подсоединении к сети, реверсировании и выключении асинхронных двигателей, имеющих короткозамкнутый ротор, мощностью до 125кВт и при питающем напряжении сети от 380В до 660В.

Понимая устройство и принцип функционирования магнитного пускателя, не составит особого труда подобрать конкретный прибор для выполнения определенной задачи. Эксплуатируя устройство, не стоит забывать об обслуживании и регулярном осмотре магнитного пускателя, при этом прибор прослужит долгое время с заданными характеристиками.

Видео