Обратите внимание! Стоит указать, что сфера применения такого оборудования обширна. В случае комплектации с ограничителями тока, пускатель может быть пригоден для системы управления микропроцессорной техники.

Работает устройство, расшифровывающееся как электромагнитный пускатель, просто. В момент подачи тока, на катушку притягивается якорь. При этом соединяются открытого типа контакты, а закрытого — размыкаются. Отключается магнитный пускатель размыканием нормально открытых контактов и смыканием закрытых. До этого возвратные пружины передвигают подвижные пускательные части назад.

Технические параметры

Электромагнитный пускатель имеет номинальное напряжение в 660 вольт, номинальный ток в 10-40 ампер, мощность в 5,5-30 киловатт, частоту номинального напряжения в 50-60 герц и коммутационную износостойкость в 0,3-3 миллионов циклов. Также обладает высокой степенью защиты и качественными дополнительными контактами. Имеет пластиковый корпус, механическое и дистанционное управление.

Условия эксплуатации

Электромагнитный пускатель предназначен для работы при температуре +/-40 градусов Цельсия, со степенью загрязнения окружающей среды в 3 балла и на высоте не более 2 тысяч метров. Нормальное его рабочее положение — крепление на вертикальной плоскости с помощью выводов включающей катушки вверх и вниз винтами или защелкиванием стандартной рейки. Допустимо отклонение от верха в любую сторону.

Эксплуатировать устройство можно только по инструкции. Лишь в таком случае возможно достичь положительного эффекта от взаимодействия с ним и при этом сохранить его работоспособность в момент защиты управляемого электрического двигателя от перегрузки и электрического тока, который появляется в момент обрыва одной фазы.

Маркировка

Маркировка или обозначение оборудования состоит из 21 знака. Обозначают они по порядку:

1. группу,
2. серию,
3. величину контактора по номинальному току,
4. исполнение по назначению,
5. исполнение по защитной степени,
6. исполнение по контактному числу вспомогательной электроцепи,
7. условное число номинального тока подключения,
8. количество напряжения подсоединенной к сети катушки,
9. климатическое исполнение,
10. исполнение по износостойкости,
11. торговую марку.

В целом пускатель ПМЛ — устройство, состоящее из сердечника и якоря. Он нужен, чтобы дистанционно управлять трехфазными двигателями. Комплектуется вместе с ограничителями перенапряжения. Имеет технические параметры, указанные на самом корпусе устройства, в виде маркировки.

Все о магнитных пускателях или контакторах серии ПМЛ

Если электролампочку или настольный вентилятор можно включить обычным выключателем, то для включения мощной нагрузки или трёхфазного электродвигателя необходим пускатель. Одна из разновидностей таких устройств – пускатель магнитный ПМЛ.

Пускатель ПМЛ

История создания

Эти пускатели созданы специалистами компании «Шнайдер-Электрик» и приобретены Советским Союзом. Это было необходимо из-за несоответствия производимой пусковой аппаратуры требованиям промышленных предприятий. После приобретения патента оказалось, что большая часть комплектующих в стране не производится, и их изготовление было налажено при содействии Министерства энергетики СССР.

Назначение пускателя серии ПМЛ

Эти аппараты предназначены для включения и отключения, в первую очередь, трёхфазных электродвигателей и других электроприборов. При управлении однофазной нагрузкой или аппаратами в сети постоянного тока один контакт остаётся неиспользованным.

Интересно. Незадействованный контакт можно подключить при выходе из строя работающего или отложить для сборки работоспособного устройства из двух неисправных.

В зависимости от модификации, контактора оснащаются тепловыми реле, кнопками, расширителями контактов.

Конструкция

Устроен аппарат просто. В корпусе из пластмассы находится Ш-образный сердечник, состоящий из двух частей: подвижной и неподвижной.

На неподвижной половине закреплена катушка, а на подвижной – контакты силовой и оперативной цепи, число которых зависит от модели устройства. Питание катушки осуществляется переменным током 50 Гц.

При подаче питания на катушку верхняя часть магнитопровода притягивается к нижней. При этом подвижные контакты прижимаются к неподвижным, и к электроприборам поступает питание. Нормально открытые контакты оперативной цепи при этом замыкаются, а нормально закрытые размыкаются.

Отключение устройства производится при отключении катушки от сети. Возврат в исходное положение производится пружиной конической формы, надетой на вторую, подвижную часть Ш-образного сердечника.

По данным производителей, устройства рассчитаны на 1000000 циклов включение-отключение.

Устройство пускателя ПМЛ

Расшифровка цифробуквенного обозначения серии ПМЛ

В названии конкретного аппарата ПМЛ-ХХХХХХХХХ сочетание букв и цифр обозначает его характеристики.

Важно! При работе электродвигателя в режиме постоянных запусков и остановок следует использовать прибор большего габарита и номинального тока.

Расшифровка обозначения пускателей ПМЛ

Монтаж пускателей

Закрепить аппарат в панели или монтажной коробке можно двумя способами:

• на DIN-рейке;
• болтами.

Крепление аппаратуры на DIN-рейке

Для крепления электромагнитных пускателей, автоматов и другой аппаратуры используется металлическая, иногда пластиковая полоса с загнутыми краями шириной 35 мм. В приборах, предназначенных для установки на DIN-рейку, с нижней стороны есть паз и подвижный элемент. При установке этот элемент отодвигается, деталь надевается на рейку и фиксируется возвратом подвижной части в исходное положение.

Достоинства такого способа крепления:

• Простота монтажа. При установке нет необходимости сверлить отверстия для каждого устройства в отдельности – достаточно закрепить одну металлическую полосу. В пластмассовых коробках заводского изготовления DIN-рейка составляет одно целое с корпусом;
• Быстрая замена вышедших из строя элементов. Демонтаж неисправных и монтаж новых деталей производится без откручивания болтов.

Пускатель на DIN рейке

Крепление болтами

В нижней части контакторов есть отверстия для крепления при помощи болтов. Их количество и диаметр зависят от модификации конкретного устройства. Для крепления болтами в панели необходимо разметить и просверлить отверстия, в которых нарезается резьба.

Достоинство такого крепления в более высокой прочности, однако, в обычных условиях она избыточна.

Подключение пускателей

Подключение этих аппаратов производится проводами без наконечников. Для этого в них есть зажимы, в которые вставляются токоведущие жилы, зачищенные на необходимую длину.

Внимание! При использовании одножильных проводов к одной клемме допускается присоединять только два провода одного сечения.

Сечение подходящих силовых проводов и перемычек выбирается по допустимому нагреву в специальных таблицах или при помощи онлайн-калькулятора.

Подключение катушки

Подключение катушки производится теми же проводами, которыми производится монтаж остальной части оперативной цепи. При этом следует учесть один нюанс. В ней есть три вывода, два из которых находятся сверху, а один – снизу. Нижний вывод соединён перемычкой с правой верхней клеммой. Это сделано для удобства монтажа.

Дополнительные устройства

Для расширения возможностей аппарата к нему подключаются дополнительные приспособления:

• Тепловые реле. Предназначены для защиты электродвигателей от повышенных токов, возникающих при перегрузке или обрыве одной из фаз. Подключение таких реле производится жёсткими выводами, которые вставляются в него вместо проводов;
• Расширители контактов. В схемах автоматики имеющихся контактов оперативной сети недостаточно. Для увеличения их количества сверху на прибор крепятся дополнительные приборы, срабатывание которых происходит при включении пускателя;
• Реле времени. Для задержки срабатывания контактов вместо расширителя устанавливается реле времени. В зависимости от конструкции, задержка срабатывания происходит после включения или отключения аппарата. Регулировка задержки производится круглым регулятором, находящимся сверху приставки.

Дополнительные устройства

Пускатели ПМЛ – это малогабаритные аппараты для включения электроприборов. Благодаря дополнительным устройствам, они используются в различных схемах управления электроприводами.

Видео

Статья: расшифровка обозначения ПМ12 — пускателей магнитных

Пускатели электромагнитные серии ПМ12 используются  для пуска остановки двигателей переменного тока.  Кроме того, они выполняют ещё одну важнейшую функцию – защиту мотров от перегрузок в момент запуска. Поэтому пускатели можно встретить везде,  где используется электричество. Они применяются в лифтах и тельферах, для запуска станков и насосов, в печах и холодильниках, в осветительных системах и различных промышленных установках. Электрические схемы собранные на основе нескольких пускателей позволяют изменять направление вращения электродвигателя (реверс) или перевести электроснабжение на резервную линию.  Для защиты электромоторов от перегрева (при обрыве цепи) пускатели комплектуются тепловыми реле. Если необходимо использование пускателей ПМ12 в условиях  повышенной влажности, то выбирают исполнение в защитном корпусе со степенью защиты IP54. Допустимый ток контактов главной цепи пускателя нулевой величины – 6,3А,  первой – 10А, второй-25А , третьей- 40А, четвертой — 63, пятой -100А, шестой – 160А. Катушки управления для пускателя имеют различное рабочее напряжение: 24,  36, 42, 127, 220, 380 В. Очень подробная классификация пускателей, с указанием возможных исполнений, габаритов и других технических характеристик здесь.

Структуру условного обозначения пускателей серии ПМ12-Х1-Х2 Х3 Х4 следует читать следующим образом:

— Х1 — трехзначное число обозначает величину (номинальный ток) пускателя:

• 010 — первая величина (10 А)
• 025 — вторая величина (25 А)
• 040 — третья величина (40 А)
• 063 — четвертая величина (63 А)
• 100 — пятая величина (100 А)
• 160 — шестая величина (160 А)

— Х2 — цифра указывает на исполнение пускателей по назначению и наличию теплового реле:

• 1 — нереверсивный без реле
• 2 — нереверсивный с реле
• 5 — реверсивный без реле с электро- и механической блокировкой
• 6 — реверсивный с реле с электро- и механической блокировкой

— Х3 — цифра указывает на исполнение пускателей по степени защиты и наличию кнопок:

• 0 — открытый без кнопок IP00
• 1 — закрытый без кнопок IP54
• 2 — закрытый с кнопками «пуск», «стоп» IP54
• 4 — закрытый без кнопок IP40
• 5 — открытый без кнопок IP20
• 6 — закрытый с кнопками «пуск», «стоп» IP40

— Х4 — цифра указывает на исполнение пускателей по числу дополнительных контактов и по роду тока цепи управления:

• 0 — переменный, без дополнительных контактов
• 1 — переменный, имеются дополнительные контакты

Магнитные пускатели и тепловые реле.

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления электродвигателями и другими электроустановками. Они обеспечивают нулевую защиту, т.е. при исчезновении напряжения или его снижении до 50—60% от номинального катушка не удерживает магнитную систему пускателя, и силовые контакты размыкаются. При восстановлении напряжения токоприемник остается отключенным. Это исключает возможность аварий, связанных с самопроизвольным пуском электродвигателя или другой электроустановки. Пускатели с тепловыми реле осуществляют также защиту электроустановки от длительных перегрузок.

Наибольшее распространение получили магнитные пускатели серий ПМЕ и ПАЕ. Пускатели серии ПМЕ могут быть использованы для управления электродвигателями мощностью от 0,27 до 10 кВт, а пускатели серии ПАЕ — для управления электродвигателями и другими электроустановками мощностью от 4 до 75 кВт.

Изготавливаются эти серии в открытом, защищенном, пылеводозащищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнении на напряжение 220 и 380 В. Они могут быть реверсивными и нереверсивными. Реверсивные пускатели наряду с пуском, остановом и защитой электродвигателя изменяют направление его вращения.

В магнитные пускатели встраиваются тепловые реле ТРН (двухполюсные) и ТРП (однополюсные). Они срабатывают под влиянием протекающего по ним тока перегрузки электродвигателя и отключают его от сети.

В каждый пускатель серии ПМЕ встраивается по одному двухфазному реле типа ТРН. В магнитный пускатель ПАЕ (нереверсивный и реверсивный) третьей величины встраивается по одному двухфазному реле ТРН, а в пускатели 4, 5 и 6 величин — по два тепловых реле типа ТРП. Катушка пускателя обеспечивает надежную работу при напряжении от 85 до 105% номинального.

Маркировка магнитных пускателей расшифровывается следующим образом: первая цифра после сочетания букв, указывающих тип пускателя, обозначает величину (1; 2; 3; 4; 5; 6), вторая — исполнение по роду защиты от окружающей среды (1 — открытое исполнение; 2 — защищенное; 3 — пылезащищенное; 4 — пылебрызгонепроницаемое), третья — исполнение (1 — нереверсивный без тепловой защиты; 2 — нереверсивный с тепловой защитой; 3 — реверсивный без тепловой защиты; 4 — реверсивный с тепловой защитой).

1. Устройство магнитного пускателя

Основными элементами магнитного пускателя (рис. 1) являются электромагнитная система 5 и 6, главные контакты 2 и 3, блок-контакты и дугогасительная камера 8. Электромагнитная система представляет собой разъемный магнитопровод, на среднем керне которого размещена катушка. Для уменьшения нагрева, вызываемого вихревыми токами, магнитопровод набран из отдельных, изолированных друг от друга пластин электротехнической стали. Неподвижную часть магнитопровода 5 называют сердечником, подвижную часть 6 — якорем. Якорь механически соединен с контактами 2.

Рис. 1. Магнитный пускатель ПМЕ: 1 — основание; 2 — подвижный контактный мост; 3 — неподвижный контакт; 4 — присоединительный зажим; 5 — сердечник; 6 — якорь; 7 — возвратная пружина; 8 — дугогасительная камера

При включении электрический ток проходит по катушке, создает магнитное поле, которое притягивает якорь к сердечнику 5 и тем самым замыкает контакты 2 и 3 пускателя; при отключении якорь под действием возвратных пружин 7 (а в некоторых типах магнитных пускателей под действием собственного веса) отходит от сердечника и контакты размыкаются.

Катушка магнитного пускателя питается однофазным переменным током. Вследствие этого магнитный поток в течение периода дважды изменяет свое направление, достигая максимального значения и снижаясь до нуля. Это вызывает вибрацию и гудение магнитной системы. Для ослабления этих явлений на торцевой части сердечника магнитного пускателя закладывается медный короткозамкнутый виток, который охватывает обычно около 1/3 площади его сечения.

2. Тепловое реле

Тепловое реле в магнитных пускателях устанавливают для защиты электродвигателя от перегрузок.

Тепловое реле (рис. 2) состоит из четырех основных элементов: нагревателя 1, включаемого последовательно в защищаемую от перегрузки цепь; биметаллической пластинки 2 из двух спрессованных металлических пластинок с различными коэффициентами линейного расширения; системы 3—7 рычагов и пружин; контактов 8 и 9.

Рис. 2.14. Схема теплового реле: 1 — нагреватель; 2 — биметаллическая пластинка; 3 — регулировочный винт; 4 — защелка; 5 — рычаг; 6 — пружина; 7 — кнопка возврата; 8 — подвижный контакт; 9 — неподвижный контакт; 10 — вывод нагревателя

Когда через нагревательный элемент 1 проходит ток, превышающий номинальный ток электродвигателя, выделяется такое количество тепла, что незакрепленный (на рисунке левый) конец биметаллической пластинки 2 изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения (то есть опускается), нажимает на регулировочный винт 3 и выводит защелку 4 из зацепления. В этот момент под действием пружины 6 верхний конец рычага 5 поднимется, разомкнет контакты 8 и 9 и разорвет цепь управления магнитного пускателя. Кнопка 7 служит для ручного возврата рычага 5 в исходное положение после срабатывания реле.

Из вышесказанного следует, что работа теплового реле основана на изгибании биметаллической пластинки под действием тепла выделяемого в нагревательном элементе. Но эта же пластинка будет изгибаться и под действием тепла окружающего воздуха. Таким образом, в жаркие дни реле будет срабатывать быстрее, чем в холодные. Для устранения этого явления в реле применена температурная компенсация, сущность которой заключается в том, что изгибанию биметаллической пластинки от изменения температуры окружающего воздуха соответствует противоположное по направлению изгибание пластинки компенсатора. Пластинка компенсатора тоже представляет собой биметаллическую пластинку, но с обратным по отношению к основной биметаллической пластинке прогибом.

В магнитные пускатели типа ПМЕ-100, ПМЕ-200 и в магнитные пускатели ПАЕ-300 встраивают тепловые реле ТРН (рис. 3). Эти реле двухфазные, с температурной компенсацией, с ручным возвратом. Нагрев биметалла косвенный, нагреватели сменные с номинальным током до 40 А.

Температурный компенсатор выполнен из биметалла с обратным прогибом по отношению к основному термоэлементу. При установившейся температуре между компенсатором и защелкой устанавливается определенный зазор. Изменение величины этого зазора путем поворота эксцентрика (регулятора уставки), т.е. удаление или приближение защелки, изменяет уставку реле. Каждое деление регулятора уставки соответствует 5% величины номинального тока нагревателя. При уставке регулятора в положение «0» ток уставки реле равен номинальному току нагревателя. При уставке регулятора в положение «–5» ток уставки уменьшается на 25%, в положение «+5» — увеличивается на 25% по отношению к величине номинального тока нагревателя.

Время срабатывания реле при температуре окружающего воздуха 20±5°С и нагреве реле из холодного состояния шестикратным номинальным током уставки при любом положении регулятора уставки должно быть в следующих пределах:

Рис. 3. Конструкция теплового реле ТРН-10: 1, 2, 3, 4, 6 — винты; 5 — крышка; 7 — нагревательный элемент; 8 — пластмассовая крышка; 9 — шток; 10 — контактный мостик

· 3—15 с — для реле ТРН-10А;

· 6—25 с — для реле типов ТРН-10; ТРН-25 и ТРН-40.

Время ручного возврата реле в пределах температуры окружающего воздуха от –40 до +60°С должно быть не более 2 мин.

При установке реле в рабочее положение при температуре окружающего воздуха 20 ±5°С и обтекании обоих полюсов номинальным током реле не должно срабатывать в установившемся тепловом состоянии и должно срабатывать в течение не более 20 мин при токе, равном 1,2 номинального тока уставки. Защитные характеристики реле приведены на рис. 4 и 5.

Однофазные тепловые реле ТРП-60 и ТРП-150 (рис. 6), встраиваемые в пускатели ПАЕ четвертой, пятой и шестой величин, имеют комбинированный нагрев биметаллической пластинки (одна часть тока проходит через нагревательный элемент, другая — через биметаллическую пластинку). При одном нагревателе, рассчитанном на ток нулевой уставки, имеется возможность регулировать ток уставки в пределах ±25%. Реле имеет шкалу, на которой нанесены по пять делений по обе стороны от нуля. Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% для защищенного.

В тепловом реле ТРП предусмотрены два исполнения по возврату: ручной возврат с гарантированным отсутствием самовозврата контактной группы и самовозврат с ускорением возврата вручную.

Рис. 4. Защитные характеристики реле ТРН-10А: 1 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из холодного состояния; 2 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из горячего состояния (после прогрева)

Рис. 5. Защитные характеристики реле ТРН-25 и ТРН-40: 1 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из холодного состояния; 2 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из горячего состояния (после прогрева)

Рис. 6. Тепловые реле типа ТРП: 1 — биметаллическая пластинка; 2 — упор самовозврата; 3 — держатель подвижного контакта; 4 — пружина; 5 — подвижный контакт; 6 — неподвижный контакт; 7 — сменный нагреватель; 8 — регулятор тока уставки; 9 — кнопка ручного возврата

Реле не срабатывает при длительном обтекании током, равном току уставки; срабатывает в течение 20 мин после увеличения тока по сравнению с током уставки на 20%. Реле нормально работает при токах, не превышающих 15-кратного значения. Реле допускает нагрузку 18-кратным номинальным током теплового элемента в течение 1 с, или до срабатывания реле, если оно произойдет за время меньше 1 с.

Для защиты реле ТРП-60 и ТРП-150 от токов короткого замыкания достаточно, чтобы номинальный ток плавкой вставки предохранителя, включенного последовательно с тепловым элементом защищаемого реле, превышал номинальный ток теплового элемента не более чем в 4—5 раз.

Электромагнитный пускатель: типы, устройство, характеристики

Электромагнитный пускатель (магнитный пускатель) – автоматическое устройство коммутации обмоток, как правило, асинхронного двигателя. Пускозащитное реле холодильника допустимо отнести к указанному классу устройств.

Необходимость применения

К 60-му году XX века 40% электроэнергии в стране потреблялось асинхронным двигателями. Класс устройств рассчитан так, в период эксплуатации требуется регулировка. Это сопротивления в цепях короткозамкнутого ротора (реостаты), пусковые обмотки однофазных моторов, реверс и прочее. В результате использование принципа индукции, открытого Араго и Фуко, оказывается затруднительным без средств автоматизации.

Неудивительно, что объем производства электромагнитных пускателей велик. За удачно подобранный материал следует поблагодарить Ермолаева Н.Н. и группу людей, задумавших выпустить серию Библиотека электромонтёра. Качественное изложение материала оценивайте по достоинству.

Краткая классификация и маркировка

Ввиду существующего разнообразия возможно приводить множество критерием для деления на группы, укажем лишь общие:

1. По функциональности: реверсивные и нереверсивные.
2. Номинальное напряжение внутренних агрегатов.
3. По мощности подключаемой нагрузки.
4. По корпусному исполнению: открытые и закрытые.
5. По числу полюсов, контактов, дополнительных узлов блок-контактов.

Маркировка электромагнитных пускателей типична:

1. Фирменный знак либо наименование производителя.
2. Тип.
3. Рабочий вольтаж защищаемого оборудования.
4. Потребляемый ток защищаемого оборудования.
5. Категория применения.
6. Электрические параметры внутренней цепи управления (реле).
7. Защита корпуса по IP, за исключением полного отсутствия (IP00). Масса для устройств, весящих более 10 кг. Допускается пункт указывать в документации и не наносить на корпус.
8. Дата производства.
9. ГОСТ или ТУ, в соответствии с которыми изготовлен электромагнитный пускатель. Допускается пункт не указывать на корпусе, а поместить в документацию.

Отдельно маркируется электромагнитная катушка реле пускателя. Здесь дублируются сведения о токе, напряжении, частоте питания, чтобы облегчить ремонт оборудования и частичную замену. Диаметр провода, марка и число витков необходимы намотчику для полной и правильной реконструкции индуктивности. Если катушка слишком мала, маркировка включает лишь электрические параметры. Прочее опытный намотчик способен определить самостоятельно.

Устройство

Электромагнитный пускатель призван соответствовать двигателю, в паре с которым работает. Составными частями оборудования считаются контактор и пусковое реле. Иногда в состав добавляется тепловая защита на основе биметаллических пластин. Контактор становится исполнительной частью и представляет электромагнитное реле. Различают открытое (бескорпусное) и закрытое (корпусное) исполнения пускателя. Отдельные изделия по условиям применения заключаются во взрывобезопасные оболочки.

Неподвижная часть образована обмоткой. Подвижный якорь из ферромагнитного сплава служит непосредственно для замыкания контактов. С первого взгляда конструкция кажется ущербной, но вспомним, что сэр Джозеф Генри в 1831 году поднимал почти тонну с электромагнитом, питавшегося от вольтова столба. Выходит, скорость подобной конструкции трудновообразима. Упомянутый учёный 1837 годом обсуждал новинку с Витстоном, и мало что изменилось:

1. Якорь бывает прямоходовым (Генри).
2. Якорь – поворотный (Витстон, Шиллинг, Ампер).

Подвижные контакты снабжаются пружинным механизмом, ускоряющим срабатывание, связь их с якорем не всегда жёсткая. В дополнение конструкция содержит замок-защёлку. Реле бывают нормально замкнутыми, нормально разомкнутыми. Пускали чаще относятся к последнему семейству электромеханических устройств.

Часть магнитных пускателей управляется дистанционно, будучи автоматизированными, иные содержат элементы управления на корпусе. Часто управляющие сигналы передаются через промежуточные реле. Итак, контактор считается исполнительным устройством, в обязательном порядке включаемым в состав рассматриваемого оборудования.

Тепловое реле порой отсутствует. Его назначение в отключении нагрузки, если потребляемый ток слишком велик. Биметаллическая пластина влияет на общее пропускание устройством носителей заряда. Контактором обычно не управляет, демонстрируя собственную цепь, включённую последовательно. В этом заложен глубокий смысл: двигатель включается часто, а защита срабатывает редко. Поэтому требования к размыкателям цепи различаются. Если биметаллическое реле заискрит, это случается редко и большой роли не играет.

Чувствительная пластина одним концом иногда приварена к токонесущей части цепи, образуя вечное соединение. Материалы для пускателей берутся унифицированные:

• Железно-никелевый сплав (от 36 о 40% содержания никеля) имеет низкий коэффициент температурного расширения.
• Второй элемент сплав либо чистый металл: латунь, медь, сталь и пр.

Биметалл либо служит цепью работы двигателя непосредственно, либо подогревается специальной спиралью, куда ответвляется часть тока. Главное, чтобы правильно оказались рассчитаны тепловые режимы. В обоих случаях используется закон Джоуля-Ленца, описывающий нагрев проводников под действием протекающего электрического тока. Сопротивлением служит либо биметаллическая пластина непосредственно (прямой подогрев), либо металл спиралевидного нагревателя (косвенный нагрев). При достижении температурой некоего порога происходит щелчком срабатывание защиты. Биметаллическая пластина изгибается и рвёт контакт.

Встречаются реле, где нагрев смешанный – используются одновременно оба способа контроля температуры. Контакт защиты иногда усилен пружиной для подавления искрения и горения дуги. Тепловое реле обычно контролирует только две фазы из трёх в цепях с напряжением 380 В. Пусковое реле порой содержит лишь две пары контактов.

Реверс

Из сказанного выше следует, что далеко не каждый электромагнитный пускатель обеспечивает реверс. Изменение направления вращения вала осуществляется добавлением дополнительного контактора в устройство. Фактически производится коммутация фаз для изменения направления вращения магнитного поля внутри статора. Специальная механическая блокировка исключает одновременное включение контакторов, что немедленно привело бы в сетях 380 В к линейному (межфазному) короткому замыканию. Не разрешается на пульте одновременно нажимать кнопки «вперёд» и «назад».

Реверсионный пускатель

Иногда блокировка выполняется электрически: один контактор запитывается через дополнительные, нормально замкнутые контакты второго.

Технические характеристики

1. Износоустойчивость в первую очередь определяется механической стойкостью контактов. Если посмотреть характеристики любого электромагнитного реле, легко заметить, что срок эксплуатации даётся двух типов. Действительно, второй характеристикой служит электрическая износоустойчивость характеризует успешность противостояния устройства горящей дуге.
2. Коммутационная способность определяет, какой максимальный ток способен выключить или включить реле, чтобы не нарушились заявленные характеристики по износоустойчивости. Пример: большинство людей способно поднять на бицепс 8 кг 10 раз. Превышение над восемью килограммами станет выходом за пределы коммутационной способности, если 10 повторений выполнить не удаётся.
3. Чёткость срабатывания показывает, насколько плавно движутся контакты. Если ход замирает в конкретной точке, образовавшаяся дуга сварит группу, прибор мгновенно придёт в негодность. Плавность хода прямо влияет на электрическую износоустойчивость и косвенно на механическую, определяя и коммутационную способность. Указанная характеристика считается базовой, определяющей прочие параметры электромагнитного пускателя.
4. Потребляемая мощность расходуется на переключение и работу теплового реле.
5. Параметры тепловой защиты оберегают обмотки двигателя от эксплуатации в напряжённых температурных режимах. Эта мера призвана продлить жизнь оборудования и не допустить выхода из строя от перегрева.

Износоустойчивость

Частота включений и отключений достигает сотен и тысяч операций в час (максимальная скорость признаётся важной характеристикой). Срок эксплуатации иногда заменяется числом срабатываний. Износоустойчивость важна, починка или замена деталей в процессе эксплуатации практически невозможны. Обычно она составляет единицы миллионов циклов. Но электрическая износоустойчивость на порядок (предположим, в 5 раз) ниже механической.

Хорошим считается электромагнитный пускатель, выдерживающий 10 млн. срабатываний. Цифра выбирается наименьшей из двух приведённых в характеристиках. При необходимости уточняется возможность замены электрических контактов. Большинство современных (на 2016 год) изделий удовлетворяют требованию. Сказанное свидетельствует, что важнее в пускателе погасить дугу, нежели улучшить механическую часть, которая редко служит причиной выхода изделия из строя.

Для ориентации на срок действия изделия литература (Ермолаев Н.Н. Магнитные пускатели переменного тока) приводит расчёт:

«Устройство с 10 млн. рабочих циклов продержится 5 лет в указанных условиях:

• Две полные рабочие смены – 16 часов в день;
• 300 переключений в час: средний режим напряжённости».

На рынке продаются устройства с лимитом в 2 млн., следовательно, возможно оценить ориентировочно по приведённому расчёту, подходит ли выбор имеющимся условиям. На долговечность механической части влияют:

1. Якорь магнитной системы изнашивается, пакет распушается, разрываются заклёпки, рвутся короткозамкнутые витки.
2. Трущиеся поверхности подвергаются повышенному риску.

На электрическую износостойкость влияют условия горения дуги. Как указано выше, эта значительно уступает механической, часто предусматривается возможность замены контактов. Электрическая износоустойчивость зависит от напряжения в сети и типа нагрузки, что влияет на условия возникновения дуги. Асинхронные двигатели потребляют крайне большой ток при пуске. Дуга растёт с увеличением мощности. Исследования показали, что износ контактов пропорционален квадрату величины электрического тока, потому режим включения считается самым напряжённым.

В итоге разница ущерба при пуске до 3-4 раз превышает урон при останове двигателя. Губительным считается режим подпрыгивания, когда контактор совершает ряд затухающих по амплитуде скачков в результате удара. Ситуация осложняется, когда выше масса подвижной части, больше скорость движения и меньше сила прижатия.

Дуга при отключении двигателя гаснет в момент перехода напряжения через нуль. Обычно это наступает быстро, при частоте сети 50 Гц подобная ситуация возникает 100 раз в секунду. Останов мало влияет в конечном итоге на результат мероприятий по защите реле и не требует отдельных и специальных мер. Хорошей электрической прочность обладают контакты из серебра:

1. Контакты из серебра хорошо держат сравнительно малый переменный ток.
2. Металлокерамические контакты (композиция оксидов и серебра) прекрасно работает с высокими токами.

Коммутационная способность

По требованиям нормативных актов пускатель обязан выдерживать токи, указанные в таблице 6 ГОСТ 12434-83. Согласно категории пускателя отношение коммутируемого максимального тока к рабочему различается, типично составляет не менее 6. В общем случае термин трактуется, к примеру, как способность переключить ток, в 7 раз превышающий рабочий, 50 раз подряд и неизменно остаться в работоспособном состоянии. Напряжение предполагается номинальным, а косинус угла сдвига фаз (см. Реактивная мощность) равным 0,3.

На коммутационную способность прямо влияет конструкция дугогасительной камеры и любые меры, предпринятые в описанном направлении. Частичное влияние оказывает форма контактов. Коммутационная способность тесно связана с электрической износоустойчивостью, от характера движения контактов зависит долговечность изделия и максимальный коммутируемый ток.

Чёткость срабатывания

На графике, представленном ниже, показаны характеристики движения якоря магнитного пускателя с двумя пружинами: контактной и возвратной. Противодействие показано на графике 1. Это усилие, возникающее в конкретной координате движения контактной группы. Совпадает с усилием возврата прямоходного якоря. Пружины нужны, чтобы по возможности быстро разорвать контакт, обеспечивая быстрое и качественное гашение дуги за счёт повышения сопротивления зазора, снижения плотности разницы потенциалов и увеличения длины горения. Предполагается, что реле электромагнитного пускателя в нормальном состоянии разомкнуто.

Характеристики движения якоря

Прочие линии показывают тяговое усилие электромагнита при прямом (2, 3) и обратном (4, 5) ходе якоря. Хорошо видно, что линии 3 и 4 пересекают график противодействующего усилия. При прямом ходе на замыкание контактов, в некоторых точках силы электромагнита с трудом хватит на преодоление натяжения пружин. Якорь продолжит двигаться в том числе за счёт инерции. На практике это означает наличие рывка, изменения скорости, что отрицательно влияет на чёткость срабатывания и на механическую и электрическую износоустойчивости изделия. Кривая прямого хода обязана во всех точках оставаться выше линии противодействия. Пусть это не обеспечит постоянной скорости, но поспособствует скорейшему переключению, снижая силу горения дуги.

На обратном пути усилие электромагнита предвидится ниже линии противодействия. Ток из катушки должен исчезнуть любым путём раньше, нежели начнётся обратный ход под действием пружин. В противном случае контактная группа застрянет на возвратном ходе. Это не продлится долго по человеческим меркам – доли секунды – но сварочный аппарат быстро создаёт шов. Получается, дуга за это время обожжёт контактную группу, уменьшая электрическую износоустойчивость и приводя реле электромагнитного пускателя в негодность. Обмотка конструируется, чтобы ток успевал ослабнуть, а кривая возврата в каждой точке оказывалась ниже линии противодействия.

Итак, чёткость срабатывания выше у магнитного пускателя с характеристиками 2 и 5. Производители стандартов высчитали, что с учётом допусков на напряжение питания (ГОСТ 13109), составляющих 10% в обе стороны, магнитные пускатели должны чётко срабатывать:

1. На прямой ход при напряжении не выше 80-85% от номинала.
2. На обратный ход при напряжении не более 40-50% от номинала.

Параметры тепловой защиты

Конструкция и общие принципы действия секции тепловой защиты проиллюстрированы на рисунке. В основе лежит биметаллическая пластина, показана подогревающая нихромовая спираль. Пружинный механизм способен отсутствовать, если ток проходит непосредственно по чувствительной части. Активным, как правило, выбирается единсвтенный металл, расширяющийся при нагреве. Кнопка возврата далеко не всегда включена в конструкцию: пускозащитные реле холодильников не требуют постоянного слежения (очевидный факт).

Номинальный ток пускателя не является порогом срабатывания биметаллического охранного механизма. В собственных видео А. Земсков тщательно обсуждает свойства автоматов защиты электрической сети квартиры. Принцип их действия аналогичен магнитным пускателям, составные части идентичны. Из таблиц видно, что известен ряд классов автоматов, у каждого характеристики специфичны, но присутствует общая черта (Алексей специально акцентировал её анимированными красными стрелками):

• Превышение тока на 13% вызывает срабатывание тепловой защиты более, нежели через час появления опасной ситуации.
• Превышение тока на 45% вызывает срабатывание тепловой защиты менее, чем за час с момента возникновения опасной ситуации.

Ссылка на видео приведена не зря. А. Земсков прямо говорит, что автоматы серий D и, в меньшей степени, K не годятся для дома. Алексей обронил фразу о мощных асинхронных двигателях. Таким образом, бытовые автоматы защиты серий D и в меньшей степени K возможно считать магнитными пускателями. Собственно, в первом приближении это они и есть, но лишённые пульта управления, возможности реверса и прочих качеств. Впрочем, выше оговорено, что комплектация изделий различается, но магнитный пускатель сохраняет собственную суть.

Тепловые реле (см. выше) срабатывают за счёт изгибания биметаллической пластины от излишнего нагрева. Процесс подчиняется закону Джоуля-Ленца и протекает с постепенным накоплением тепла. Конструкция инженерами рассчитывается так, чтобы выполнились условия срабатывания. Как указано выше, методов подогрева три, приводят к одинаковому результату – изгибанию биметаллической пластины. Инженер просто выбирает схему, больше уместную в конкретной ситуации.

В основу защитных качеств положено недопущение работы обмоток двигателя в опасных режимах. Не каждым осознается важность утверждения. Простое повышение температуры вызывает ударное старение изоляции жил, что снижает срок эксплуатации оборудования. Вторым критичным моментом становятся температурные деформации обмоток. В результате силы трения вызывают механическое разрушение проволоки, порчу изоляции. Для ферромагнитных сплавов положительного в постоянном расширении и сжатии нет, накапливается усталость.

Таблица из книги Ермолаева Н.Н., возможно, чуть устарела, но вполне показывает очевидность указанных доводов, осознанную 50 лет назад. Данные приведены из условия, что электродвигатель эксплуатируется не менее 10000 часов. Уже тогда знали, что время достижения опасного состояния разнится от тока, конструкции двигателя и дополнительных факторов. Так промышленные пускатели отличаются от бытовых автоматов защиты, обсуждаемых А. Земсковым: процентные превышения над рабочим значением для схожего времени срабатывания различаются в зависимости от типа защищаемого оборудования. По причине такой критичности классов автоматов порядка 7, тогда пускозащитное реле двигателя холодильника, как правило, работает с одним-двумя типами компрессора.

Для оценки адекватности защиты строят графики перегрузочной характеристики двигателя. Линия тепловой защиты в идеале совпадает с этой простенькой кривой. Этим обеспечиваются одновременно сохранность оборудования и максимально напряжённый режим работы. Не возникнет необходимость в ремонте, вдобавок– промышленник способен гонять станки хоть в три смены. Главное – не выйти за защитную кривую.

Построение графика

Поскольку идеал недостижим, действительный график реле должен лежать ниже характеристической линии двигателя. Выше неё находятся потенциально опасные режимы, приводящие к последствиям, указанным выше. Повышенный ток наблюдается при заклинивании вала, что признаётся потенциально опасной ситуацией. Пускатели не занимаются регулированием скорости, стоят прочие электрические схемы, выполняющие контроль. Поэтому априорно потребляемый ток не постоянный и иногда превышает номинал. Главное, чтобы по продолжительности событие не превышало интервал, ограниченный графиком.

Потребляемая мощность

Реле при работе потребляет мощность. Во-первых, постоянно греется тепловое реле вне зависимости от факта, стоит ли нихромовая спираль или ток проходит по биметаллической пластине. Специалистами подсчитано, что при постоянных темпах роста промышленного потребления на долю пускателей выпадают миллионы кВт-часов энергии. Разумеется, России это пока не грозит, но в развитых странах при существующих требованиях экономии пускатели начнут постоянно совершенствоваться.

Задача озвучивается следующим образом. Неплохо бы пускатель заключить в изолирующую внешнюю оболочку, экономя энергию и делая нихромовую спираль тоньше (но длиннее), потреблять меньше энергии. Но оказывается, рассчитать сопротивления теплопередаче корпуса не под силу современной науке. Результат работы становится непредсказуем. А когда биметаллическая пластина находится в заведомо оговорённых условиях цеха (где и охраняемый двигатель), срабатывание в нужный момент гарантировано.

Получается, нихромовая спираль греет рабочих, помещение, иногда улицу. Это не положительный результат. Но расчёт тепловых режимов для корпуса затруднителен. Возможно, в будущем ситуацию исправят микропроцессорным управлением. Как результат, ныне оболочка пускателя выглядит значительно более объёмной, нежели требуют размеры устройства. Это плата за предсказуемость теплового режима реле и ведёт к дополнительным неудобствам и тратам.

Доходит до того, что пускатель требуют размещать в помещении с ограниченными климатическими условиями, чтобы температура внутри оказывалась стабилизированной (к примеру, 35 градусов Цельсия). Сказанное выше касается теплового реле, но основную часть энергии потребляет электромагнитное (до 60%):

1. Выделение тепла на омическом сопротивлении катушки.
2. Потери на короткозамкнутых витках, назначением которых является смягчение вибрации системы контактов при переключении (за счёт наведённой индукции).
3. Потери в якоре подобные тем, которыми страдают сердечники трансформаторов. Это вихревые токи и перемагничивание.

Последняя сложность частично устраняется изготовлением якоря из электротехнической стали, но шихтовать его не всегда выглядит лучшей затеей. Изоляционный лак способен не выдержать ударной нагрузки и расколоться. Вдобавок контакты собираются сложными пакетами, механическую прочность непросто обеспечить. Для примера: пускатель трёхфазной сети с мощностью нагрузки до 28 кВт потребляет 80 Вт. Легко сосчитать, что в процентном отношении это составит 0,3%. Учитывая, что годовое потребление страны (РФ) измеряется миллиардами кВт-часов, цифры получаются в пределах миллионов. В переводе на денежное выражение выходит жилая многоэтажка ежегодно. Подобная сумма стоит усилий и дум, как увеличить КПД магнитного пускателя.

Что касается шихтования, экономически целесообразно применять его для небольших реле со сравнительно слабым электромагнитным полем катушки, когда удар несильный либо амортизирован.

Что это такое, как это работает и многое другое

Главная »О нас» Новости »Магнитные пускатели двигателей: основы

Опубликовано 24 августа, 2017 автором springercontrols

Магнитный пускатель двигателя — это устройство с электромагнитным управлением, которое запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя. Магнитные пускатели состоят из электрического контактора и устройства защиты от перегрузки, обеспечивающей защиту в случае внезапной потери мощности.

Контактор и реле

Контактор похож на реле, но предназначен для переключения большего количества электроэнергии и работы с нагрузками с более высоким напряжением. В отличие от реле, контактор не имеет общего полюса под напряжением, который переключается между нормально разомкнутым и нормально замкнутым полюсами. Контактор состоит из держателя контактов с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки, электромагнита (обычно называемого «катушкой»), который обеспечивает силу для замыкания контактов, чтобы позволить току течь, и корпус, который представляет собой изолирующий материал, удерживающий детали вместе и обеспечивающий некоторую степень защиты от прикосновения человека к клеммам.Контакторы обычно изготавливаются с нормально разомкнутыми контактами, что означает, что мощность не будет поступать на нагрузку до тех пор, пока не будет активирована катушка, которая замыкает контактор. Активация катушки обычно выполняется оператором управления, либо вручную, то есть человеком, нажимающим кнопку / щелчком переключателя, либо автоматически с помощью датчика или таймера, который переключается при достижении определенного состояния. Контакторы могут быть снабжены вспомогательными контактами (нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми) для выполнения дополнительных операций, когда контактор замкнут.

Когда контактор замкнут, это позволяет току проходить на «катушку» (электромагнит). Это может быть то же самое напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или часто более низкое «управляющее» напряжение используется только для подачи питания на катушку. Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю или другой нагрузке до тех пор, пока система не отключится путем отключения питания катушки. В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, тем самым отключая двигатель или нагрузку.

Тепловое реле перегрузки: что такое и как работает

Тепловое реле перегрузки предназначено для защиты двигателя или другой нагрузки от повреждений в случае короткого замыкания или перегрузки и перегрева. Простейшее реле перегрузки срабатывает за счет тепла, вызванного протеканием большого тока через перегрузку и по биметаллической полосе. Биметаллическая полоса — это лента из двух разных металлов, прикрепленных друг к другу, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения.Когда эта биметаллическая полоса нагревается, один металл будет расширяться быстрее, чем другой, и приведет к изгибу сборки. Когда он станет достаточно горячим, кривизны будет достаточно, чтобы контакты в перегрузке разъединились. Поскольку перегрузка имеет контакт, подключенный к цепи управления контактора, это эффективно размыкает цепь и обесточивает систему. Как только биметаллическая полоса остынет, она выпрямится и позволит цепи снова замкнуться.

Режимы работы реле перегрузки

Реле перегрузки можно настроить на 4 различных режима работы.

• Только ручной сброс — оператор должен нажать кнопку для перезапуска системы. Этот параметр обычно используется по соображениям безопасности, чтобы система не перезапустилась сама по себе.
• Только автоматический сброс — когда биметаллическая полоса остывает, система автоматически перезагружается. Это полезно, когда система находится в удаленном месте, что затрудняет ручной перезапуск, а автоматический перезапуск вряд ли создаст опасное состояние.
• Ручной сброс / остановка — Аналогичен только ручному сбросу, но позволяет использовать кнопку для ручной остановки системы. Это полезно для простых систем, где отдельный выключатель не требуется.
• Автоматический отдых / остановка — Аналогичен только автоматическому сбросу, но позволяет использовать кнопку для остановки системы вручную. Это полезно для простых систем, где нет необходимости в отдельном переключателе включения / выключения.

Реле перегрузки обычно компенсируются по температуре окружающей среды, и уставка срабатывания часто регулируется в относительно узком диапазоне.Более старые реле перегрузки доступны с фиксированными точками срабатывания по температуре с использованием биметаллических полос. Их обычно называют «нагревателями», и они специфичны для каждой точки срабатывания (тока). Новые реле перегрузки доступны с электронным управлением и используются для различных функций двигателя.

Если у вас все еще есть вопросы о магнитных пускателях двигателей и их применении, специалисты Springer Controls всегда готовы помочь. Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады вам помочь!

Как проверить магнитный контактор

Магнитный контактор или пускатель специально разработан для выработки энергии для электродвигателей. Он имеет реле перегрузки, которое прикреплено физически и электрически. Он может обнаруживать перегрузку двигателя, которая вызывает размыкание и запуск напряжения питания. Это выключатель, работающий от электричества и используемый для управления электродвигателями, освещением, отоплением и другими устройствами, заряженными электричеством.Это руководство поможет вам проверить магнитный контактор.

Сначала выключите автоматический выключатель или отсоедините силовую линию, которая ведет к тестируемому оборудованию, содержащему магнитный контактор. После этого вы можете вытащить провода, расположенные в боковых винтах линии. Вы должны распознать эти провода, используя ручку или прозрачную ленту в качестве маркеров. Используйте ручку, чтобы написать L-1, L-2 или L-3 на прозрачной ленте и прикрепите ее к соответствующим проводам.

Затем вытяните провода со стороны Т или клеммы и со стороны L подрядчика. Найдите и отметьте каждую проводку, используя названия T-1, T-2 и T-3. Это гарантирует, что каждая проводка имеет соответствующую сторону, а также предотвратит неправильное прочтение в следующих процедурах.

Включите контрольный переключатель, чтобы подать напряжение на катушку контактора. Вы должны услышать четкий щелчок и жужжание. Другие магнитные контакторы имеют визуальную подсказку, когда катушка находится под напряжением.

Возьмите вольтомметр и включите его. Убедитесь, что ом находится перед селекторным переключателем. Затем вставьте красный провод в омный разъем, черный провод — в общий и соедините оба провода вместе. Вольт-омметр должен показывать 0 Ом.

Приступите к проверке стороны L с соответствующей стороной T от L-1 до T-1 с красным проводом к стороне L и черным проводом к стороне T. Проверьте, показывает ли проводка 0 Ом. Если это не так, это означает, что магнитный контакт неисправен и, следовательно, контакт необходимо заменить.

Показания вольт-омметра должны давать такие же показания 0 Ом и прямое короткое замыкание. Если это не так, проверьте, правильно ли соединены катушки, или попробуйте включить переключатель управления катушкой, если вы слышите четкий щелкающий звук. Если вы не слышите четкого щелчка, проверьте источник напряжения на катушке.

Включите омметр на вольт и вставьте красный провод в разъем вольтметра и подайте питание на катушку.Каждый вывод должен иметь прямой контакт с каждым разъемом катушки. Показания счетчика должны соответствовать фактическому напряжению питания. Вы должны прочитать спецификацию схемы, чтобы узнать величину напряжения. Если катушка не замыкается, даже если напряжение точное, то вам нужно перекрыть поток энергии.

На этом этапе вы можете приступить к удалению проводов с помощью отвертки. Сбросьте вольт-омметр обратно на Ом. Затем попробуйте прикоснуться к каждому выводу, который ведет к разъему катушки, точно так же, как вы считывали напряжение некоторое время назад, хотя теперь измеритель находится в положении ом.Убедитесь, что омметр показывает от 10 до 100 Ом. Если этого не произошло, катушку необходимо заменить.

Все, что вам нужно знать о пускателе двигателя с прямым включением (DOL)

Для запуска асинхронного двигателя требуются различные методы пуска, поскольку они потребляют больший пусковой ток. Чтобы предотвратить повреждение обмотки из-за сильного тока, используются различные типы пускателей.

Одной из простейших форм пускателя двигателя , который используется для асинхронных двигателей, является пускатель прямого включения.Он состоит из MCCB или автоматических выключателей, контактора и реле перегрузки для защиты. Он имеет очень специфический контактор, который является электромагнитным, и он может быть отключен тепловым реле перегрузки в случае аварии.

Обычно контактор управляется разными кнопками пуска и останова, а затем используется вспомогательный контакт на контакторе, который помещается поперек кнопки пуска для удержания контакта.

Теперь давайте поговорим о принципе Direct On Line Starter (DOL)

Итак, для начала контактор замыкается, подавая полное линейное напряжение на обмотки двигателя.Таким образом, сначала двигатель будет выделять очень высокий пусковой ток в течение короткого периода времени, магнитное поле в утюге и ток будут ограничены током заблокированного ротора, который присутствует в двигателе.

На следующем этапе двигатель развивает крутящий момент заблокированного ротора и начинает разгоняться до полной скорости. И, когда они это сделают, ток начнет падать, но он не упадет значительно, пока двигатель не наберет высокую скорость, обычно около 85% от синхронной скорости. Одной из функций конструкции двигателя является кривая пускового тока и напряжение на клеммах, а также она полностью не зависит от нагрузки двигателя.

Деталь DOL — Контактор

Присутствующие магнитные контакторы действуют как переключатели с электромагнитным управлением, которые обеспечивают безопасное и удобное средство для подключения ответвленных цепей. Они также используют электромагнитную энергию для включения переключателей. Электромагнит состоит из катушки с проволокой, размещенной на железном сердечнике.

Итак, здесь происходит следующее: когда ток течет через катушку, железо магнита намагничивается и притягивает железный стержень, известный как якорь.Когда прерывание тока протекает через катушку с проводом, это вызывает выпадение якоря из-за наличия воздушного зазора в магнитной цепи.

Магнитные двигатели линейного напряжения — это электромеханические устройства, которые обеспечивают безопасные, экономичные и удобные средства для запуска и остановки двигателей, а также имеют то преимущество, что ими можно управлять дистанционно.

Основная задача контактора — управлять оборудованием, в котором используются электродвигатели. Он состоит из катушки, которая подключена к звукам напряжения, и довольно часто для однофазных двигателей используются катушки 230 В, а для трехфазных катушек 415 В.

Реле перегрузки (защита от перегрузки)

Если говорить о защите от перегрузки, то она предназначена для электродвигателя и помогает предотвратить выгорание и обеспечить максимальный срок службы. Из-за перегрузки двигатель потребляет чрезмерный ток, что приводит к перегреву.

Как вы, возможно, знаете, поскольку изоляция обмотки двигателя ухудшается из-за перегрева, существуют установленные ограничения на рабочую температуру двигателя, которые предотвращают подобную ситуацию.

Реле перегрузки можно разделить на три части:

1. Тепловое реле: Как следует из названия, тепловые реле перегрузки зависят от повышения температуры, которое вызвано срабатыванием тока перегрузки, и оно может быть разделено на плавящиеся сплавы и биметаллические элементы.
2. Магнитное реле: они реагируют только на превышение тока и не зависят от температуры.
Электронное реле
3. : Этот вид электрического реле сочетает в себе высокую скорость отключения, возможность регулировки и простоту установки.Они идеальны для многих точных применений.

UL 508A — Традиционные комбинированные пускатели в Северной Америке

В США существует несколько типов пускателей двигателей (тип A, тип B, тип C, тип D, тип E и тип F), которые различаются в зависимости от используемых устройств защиты. Пускатель двигателя типа A, например, включает в себя устройство ручной выключатель , предохранитель , контроллер двигателя и реле перегрузки .Тип A — единственный пускатель двигателя, для которого требуется предохранитель, который играет роль магнитной защиты и, следовательно, устройства защиты параллельной цепи (BCPD), то есть устройства, которое должно гарантировать защиту от токов короткого замыкания и ограничивать параллельную цепь.

Тип B, который больше не используется сегодня, включает ручной разъединитель , магнитный предохранитель двигателя от короткого замыкания , контроллер двигателя и реле перегрузки .

Тип C, с другой стороны, отличается от типа A и типа B, поскольку вместо предохранителя и устройства защиты от короткого замыкания двигателя он включает автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени , который не только обеспечивает магнитное и тепловое защиты, но обеспечивает такую ​​же функцию выключателя-разъединителя .

Тип D, который не очень часто используется, имеет автоматический выключатель мгновенного отключения (который выполняет функции разъединителя и защиты от короткого замыкания ), контроллер двигателя и реле перегрузки .

Тип E, принятый UL в 1990 году, был создан как ручной самозащищенный комбинированный контроллер двигателя (выключатель , реле перегрузки и защита от короткого замыкания в одном устройстве). Сегодня пускатель двигателя типа E включает также контроллер двигателя , таким образом предлагая компактное устройство , называемое комбинированным контроллером двигателя с собственной защитой, состоящее из ручного комбинированного контроллера двигателя с самозащитой и контроллера двигателя .

Тип F (принят UL только в 2002 г.) означает хорошо известный «европейский» пускатель двигателя, т.е. ручной автономный комбинированный контроллер двигателя + отдельный контроллер двигателя . В этом случае координация между контроллером мотора и защитой внутри ручного самозащищенного комбинированного контроллера мотора играет фундаментальную роль с точки зрения SCCR.

Определения, принятые в UL 508A в отношении функций защиты:

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРЕВА: защита от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю.
ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ: защита, необходимая для цепей двигателя, цель которой — избежать чрезмерного перегрева из-за перегрузок.
Термин «Комбинированный контроллер двигателя» относится к комбинации устройств, обеспечивающих средства отключения цепи, защиту параллельной цепи (короткого замыкания), управление двигателем и защиту двигателя от перегрузки. Внутри устройства находится:

Пускатель двигателя: комбинация защиты от перегрева и контроллера двигателя.
Ручной контроллер двигателя: комбинация реле перегрузки , разъединителя и защиты от короткого замыкания.

Hitachi Промышленные компоненты и оборудование

НОВЫЙ МОДУЛЬ СЕРИИ C (РАМА ОТ 65A ДО 800A)

• Утверждение международных стандартов.
  Соответствует стандартам IEC, BS, DIN и VDE (от H65C до H800C). Соответствует маркировке CE (от H65C до h225C)
• Применяется для кранов и подъемников за счет сокращения времени отключения контакторов.

Цветовой индикатор операции

• Новый цвет — индикаторы позволяют различать движения
• Контакторы
• Цвет индикатора меняется с зеленого на красный после включения контактора.(H65C — H800C)
• Реле тепловой перегрузки
• Цвет индикатора меняется с черного на желтый, если сработало тепловое реле перегрузки (все модели).

Высокая безопасность

• Новый механизм предупреждения неисправностей, фазоразделитель и др.

Механизм предотвращения неосторожного обращения

Реле тепловой перегрузки
«Крышка» предотвращает прикосновение к отпусканию тестового рычага.(Все модели)

Контакторы
Стержень проверки последовательности будет работать, когда индикатор открыт. (H65C — H800C)

Свободное пространство дуги

Разделитель фаз

• Дополнительный разделитель фаз. (H80C — H800C)
  К контактору будут прикреплены разделители фаз.

Механическая блокировка

• (реверсивный тип: более h30) К реверсивному контактору также прикреплена механическая блокировка.

Защитная крышка (опция)

• Простое крепление. (H8C — H800C)
  Токоведущие части будут закрыты защитным кожухом, что повысит безопасность.

Высокая надежность

• Высоконадежные контакты позволяют напрямую подключаться к электронным цепям.
  Вспомогательные контакты контакторов
• Роликовые сдвоенные контакты обеспечивают высокую надежность контакта. (Все модели)
  

Сигнальные контакты тепловых реле перегрузки

• Сигнальные контакты теплового реле перегрузки 1НО 1НЗ. (Все модели)

Блок дополнительных контактов (h30 — h500C)

Катушка поглотителя перенапряжения

Поглотитель перенапряжения катушки будет установлен компанией «Single Snap Action».(H8C — h225C) и h250C и выше, он построен в сборке катушки.

Простота обслуживания и осмотра

• Быстрая контактная проверка
  Доступ к контактам осуществляется откручиванием двух винтов и снятием крышки.
• Простая замена контактов
  Контакт может быть удален / заменен одним щелчком без снятия контактной пружины. (H80C — h500C)

Простое подключение

• Утверждение самозакручивающегося винта с шайбой.
  Винт главной клеммы: до H50.
  Винт клеммы управления: все модели.
• Плоские клеммы, встроенные в прочные шпильки, облегчают подключение проводов одним гаечным ключом. (h200C — H600C)

Механизм крепления на DIN-рейку

Обозначение паспортной таблички спереди

Элементы управления двигателем Ch 8-9 Flashcards

Пускатели напряжения магнитной линии | электрооборудование

Объективы

После изучения данного раздела студент сможет:

• Определите распространенные магнитные пускатели двигателей и реле перегрузки

• Опишите конструкцию и принципы работы магнитного

переключатели

• Опишите принцип действия соленоида

• Поиск и устранение неисправностей магнитных переключателей

• Выбирайте защитные кожухи пускателя для конкретных применений

Магнитное управление означает использование электромагнитной энергии для включения переключателей.Магнитные пускатели с линейным напряжением (поперек линии) представляют собой электромеханические устройства, которые обеспечивают безопасное, удобное и экономичное средство запуска и остановки двигателей при полном напряжении. Кроме того, этими устройствами можно управлять удаленно. Они используются, когда пусковой крутящий момент при полном напряжении (см. Глоссарий) может быть безопасно применен к приводимому оборудованию, и когда броски тока, возникающие в результате запуска через линию, не являются нежелательными для энергосистемы. Управление этими пускателями обычно обеспечивается пилотными устройствами, такими как кнопки, поплавковые выключатели, реле времени и многое другое, как описано в разделе 3.Автоматическое управление достигается за счет использования некоторых из этих пилотных устройств.

МАГНИТНЫЙ И РУЧНОЙ СТАРТЕР

При использовании ручного управления стартер должен быть установлен так, чтобы он был легко доступен для оператора станка. При использовании магнитного управления станции с кнопками устанавливаются поблизости, но пилотные устройства с автоматическим управлением могут быть установлены практически в любом месте машины. Кнопки и устройства автопилота могут быть подключены с помощью управляющей проводки к цепи катушки удаленного пускателя, возможно, ближе к двигателю, чтобы сократить силовую цепь.

Эксплуатация

В конструкции магнитного регулятора якорь механически соединен с набором контактов, так что, когда якорь перемещается в свое закрытое положение, контакты также замыкаются. Существуют разные варианты и положения, но принцип работы тот же.

Простое движение вверх-вниз трехполюсного магнитного переключателя с соленоидным приводом показано на рисунке 13-1. Не показаны реле перегрузки двигателя, а также поддерживающий и вспомогательный электрические контакты.В пускателях этого типа используются контакты с двойным размыканием, чтобы наполовину снизить напряжение на каждом контакте, что обеспечивает высокую способность к разрыву дуги и более длительный срок службы контактов.

ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ СТАРТЕРА

Принцип действия, который отличает магнитный пускатель от ручного стартера, заключается в использовании электромагнита. В электрооборудовании широко используется устройство, называемое леноидом. Это электромеханическое устройство используется для управления пускателями двигателей, контакторами, реле и клапанами.Помещая катушку из множества витков проволоки вокруг сердечника из мягкого железа, магнитный поток, создаваемый катушкой под напряжением, имеет тенденцию концентрироваться; поэтому эффект магнитного поля усиливается. Поскольку железный сердечник представляет собой путь наименьшего сопротивления магнитным силовым линиям, магнитное поле при силе притяжения концентрируется в соответствии с формой сердечника магнита.

Существует несколько различных вариантов конструкции основного магнитопровода и катушки соленоида. На рис. 13-2 показано несколько примеров.Как показано в конструкции соленоида на фиг. 13-2C, связь с узлом подвижных контактов обеспечивается через отверстие в подвижном плунжере. Плунжер показан в открытом обесточенном положении.

Центральная ножка каждого из сердечников E-образного магнита на рисунках 13-2B и C заземлена короче, чем внешние ножки, чтобы предотвратить случайное замыкание магнитного переключателя (из-за остаточного магнетизма) при отключении питания.

На рис. 13-3 показана конструкция изготовленного магнита и показано, как контакты пускателя устанавливаются на якорь.

Когда катушка пускателя магнитного двигателя находится под напряжением и якорь запломбирован, он плотно прижимается к узлу магнита. Небольшой воздушный зазор всегда намеренно помещается в центральную ножку, железный контур. Когда катушка обесточена, остается небольшое количество магнетизма. Если бы не этот зазор в железной цепи, остаточного магнетизма могло бы быть достаточно, чтобы удерживать подвижный якорь в запломбированном положении. Эти знания могут быть важны для электрика при поиске неисправностей двигателя, который не останавливается.

Положение ВЫКЛЮЧЕНО или ОТКРЫТО достигается обесточиванием катушки и позволяя силе тяжести или натяжению пружины высвободить плунжер из тела магнита, тем самым размыкая электрические контакты. Фактические контактные поверхности плунжера и корпуса сердечника отшлифованы на станке для обеспечения высокой степени плоскостности контактных поверхностей, так что работа на переменном токе происходит тише. Неправильное совмещение контактирующих поверхностей и посторонние предметы между поверхностями могут вызвать шум на магнитах переменного тока.

Еще один источник шума — неплотные ламели. Корпус магнита и плунжер (якорь) состоят из тонких листов железа, ламинированных и скрепленных вместе, чтобы уменьшить вихревые токи, и гистерезис, потери в стали проявляются в виде тепла (см. Рисунок 13-4). Вихревые токи — это токи короткого замыкания, индуцируемые в металле трансформаторным действием катушки переменного тока. Хотя эти токи малы, они нагревают металл, вызывают потери в железе и снижают эффективность. Когда-то пластинки магнитов были изолированы друг от друга тонким немагом

сетевое покрытие; однако было обнаружено, что нормальное окисление металлических пластин снижает влияние вихревых токов до удовлетворительной степени, тем самым устраняя необходимость в покрытии.

ПРИНЦИП ТЕНЕННОГО ПОЛЮСА

Принцип экранированного полюса используется для обеспечения временной задержки затухания потока в катушках, а также для предотвращения вибрации и износа движущихся частей магнитов переменного тока. На рис. 13-5 показана медная полоса или короткозамкнутая катушка (затеняющая катушка) с низким сопротивлением, подключенная вокруг части полюсного наконечника магнита. Когда поток в полюсном наконечнике увеличивается слева направо, индуцированный ток в экранирующей катушке направлен по часовой стрелке.

Магнитный поток, создаваемый затеняющей катушкой, противоположен направлению потока основного поля. Следовательно, с установленной затеняющей катушкой плотность потока в затененной части магнита будет значительно меньше, а плотность потока в незатененной части магнита будет больше, чем если бы затененная катушка не была на месте.

На рис. 13-6 показан полюс магнита с направлением потока слева направо, но теперь значение потока уменьшается.Ток в катушке направлен против часовой стрелки. В результате

, создаваемый катушкой, направлен в том же направлении, что и поток основного поля. Когда затеняющая катушка установлена, плотность потока в затененной части магнита будет больше, а в незатененной части будет меньше, чем если бы затененная катушка не использовалась.

Таким образом, когда электрическая цепь катушки размыкается, ток быстро уменьшается до нуля, но поток уменьшается гораздо медленнее из-за действия затеняющей катушки.Это обеспечивает более стабильное магнитное притяжение якоря, поскольку форма волны переменного тока изменяется от максимальных до минимальных значений и помогает предотвратить дребезжание и ахум.

Использование шторки для предотвращения износа и шума

Притяжение электромагнита, работающего на переменном токе, является пульсирующим и дважды равняется нулю в течение каждого цикла. Тяговое усилие магнита на его якоре также падает до нуля дважды в течение каждого цикла. В результате уплотняющие поверхности магнита имеют тенденцию разделяться каждый раз, когда ftux равен нулю, а затем снова контактировать, поскольку поток нарастает в противоположном направлении.Это постоянное замыкание и размыкание контакта приведет к шумному пуску и износу движущихся частей магнита. Шум и износ в магнитах переменного тока могут быть устранены за счет использования заштрихованных полюсов. Как показано ранее, заштриховав наконечник полюса, поток в заштрихованной части отстает от потока в незатененной части. На диаграмме показаны ванауоны потока во времени как в заштрихованных, так и в незатененных частях магнита.

Две магнитные волны разделены на 90 градусов друг от друга, насколько это возможно.Также показано усилие, создаваемое каждым потоком. Если магнитные волны разнесены точно на 90 °, тяги будут разнесены на 180 °, и результирующее притяжение будет постоянным. Однако, если потоки разделены почти на на 90 °, результирующее притяжение лишь на небольшую величину отличается от своего среднего значения и никогда не проходит через ноль. Напряжение, индуцированное в затеняющей катушке, вызывает наличие магнитного потока в электромагните, даже когда ток основной катушки мгновенно проходит через нулевую точку. В результате контакт между уплотнительными поверхностями магнита не нарушается, а вибрация и износ предотвращаются.

МАГНИТНАЯ КАТУШКА

Катушка магнита имеет много витков изолированного медного провода, плотно намотанного на катушку. Большинство катушек защищены прочным эпоксидным литьем, что делает их очень устойчивыми к механическим повреждениям, рис. 13-7.

Эффекты напряжения выше нормального

Производитель предлагает катушки практически любого желаемого управляющего напряжения. Некоторые пускатели имеют катушки с двойным напряжением.

NEMA требуют, чтобы магнитный переключатель работал должным образом при изменении управляющего напряжения от высокого 110% до минимального 85% от номинального напряжения катушки.Этот диапазон требуемых операций затем разрабатывается производителем. Это гарантирует, что катушка выдержит повышенные температуры при напряжении до 10% выше номинального и что якорь сработает и запечатывается, даже если напряжение может упасть до 15% ниже номинального. Обычно рабочие напряжения энергокомпании очень надежны. Напряжение на заводе может изменяться из-за других нагруженных, работающих машин и других причин, влияющих на систему распределения электроэнергии. Если напряжение, приложенное к катушке, будет слишком высоким, катушка будет потреблять слишком большой ток.Будет произведено чрезмерное нагревание, что может привести к разрушению и возгоранию изоляции катушки. Магнитное притяжение будет слишком большим, и якорь будет врезаться со слишком большой силой. Поверхности полюсов магнита изнашиваются быстрее, что сокращает срок службы контроллера. Кроме того, сокращение срока службы контактов может быть следствием чрезмерного отскока контакта.

Эффекты напряжения ниже нормального

Пониженное напряжение приводит к низким токам катушки, что снижает магнитное притяжение. На обычных пускателях магнит может подниматься (начинать движение), но не закрываться.Якорь должен прилегать к полюсным поверхностям магнита для удовлетворительной работы. Без этого условия ток катушки не упадет до герметичного значения, потому что магнитная цепь разомкнута, что снижает импеданс (сопротивление переменному току). Поскольку катушка не предназначена для непрерывного протекания тока, превышающего ее герметичный ток, она быстро нагревается и перегорает. Арматура тоже будет дребезжать. Помимо шума, на поверхности полюсов магнита наблюдается чрезмерный износ. Если оболочка не закрывается, контакты могут соприкасаться, но не смыкаться с достаточным давлением, создавая другую проблему.Избыточный нагрев с возникновением дуги и возможной сваркой контактов будет происходить, поскольку контроллер пытается провести пусковой ток двигателя с недостаточным контактным давлением.

СИЛОВАЯ ЦЕПЬ (ИЛИ ДВИГАТЕЛЬ) МАГНИТНОГО СТАРТЕРА

Число полюсов относится к числу силовых контактов, определяемых службой электроснабжения. Например, в трехфазной трехпроводной системе требуется трехполюсный пускатель. В силовую цепь пускателя входят основные стационарные и подвижные контакты, а также тепловой блок или блок нагревателя блока реле перегрузки.Это можно увидеть на рисунке 13-8 (и на рисунке 13-1, за вычетом теплового реле перегрузки в сборе).

ПЕРЕГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ

Электродвигатель не знает достаточно, чтобы отключиться, когда нагрузка становится для него слишком большой. Он продолжает работать, пока не перегорит. Если двигатель в течение определенного периода времени подвергается внутреннему или внешнему нагреву, который достаточно высок, чтобы разрушить изоляцию на обмотках двигателя, он выйдет из строя.

Решением этой проблемы может быть установка двигателя большего размера, мощность которого превышает нормальную требуемую мощность.Это не слишком практично, поскольку есть и другие причины перегрева двигателя, помимо чрезмерных нагрузок. В зимней снежной стране мотор будет работать прохладнее, чем в жаркую тропическую летнюю погоду. Высокая температура окружающего воздуха (температура окружающей среды) имеет тот же эффект, что и ток, превышающий нормальный, через двигатель — она ​​имеет тенденцию к ухудшению изоляции обмоток двигателя.

Высокая температура окружающей среды также создается плохой вентиляцией двигателя.Двигатели должны избавляться от тепла, поэтому необходимо избегать любых препятствий для этого. Высокие пусковые токи при чрезмерном пуске вызывают нагрев внутри двигателя. То же самое и с стартовыми тяжелыми нагрузками. Есть несколько других связанных причин, которые выделяют тепло в двигателе, например, несимметрия напряжения , низкое напряжение, и однофазность. Кроме того, когда вращающийся элемент двигателя не вращается (состояние, называемое блокировкой ротора ), вырабатывается тепла.Должно быть невозможно спроектировать двигатель, который будет настраиваться на все различные изменения общего тепла, которые могут произойти. Некоторое устройство необходимо для защиты двигателя от ожидаемого перегрева.

Защита двигателя от перегрузки

Идеальная защита двигателя от перегрузки — это элемент, чувствительный к току, очень похожий на кривую нагрева двигателя. Это приведет к размыканию цепи двигателя при превышении полной нагрузки. Работа защитного устройства идеальна, если двигатель может выдерживать небольшие, короткие и безопасные перегрузки, но быстро отключается от сети, когда перегрузка сохраняется слишком долго.Двухэлементные предохранители или предохранители с выдержкой времени могут обеспечивать защиту двигателя от перегрузки, но их недостаток состоит в том, что они не подлежат возобновлению и должны быть заменены.

Реле перегрузки добавлено к магнитному переключателю, показанному на рисунке 13-1. Теперь это называется стартером двигателя. Узел реле перегрузки является сердцем защиты двигателя. Типичное твердотельное реле перегрузки показано на рисунке 13-9. Двигатель не может выполнять больше работы, чем позволяет реле перегрузки. Как и двухэлементный предохранитель, реле перегрузки имеет характеристики, позволяющие удерживать его в течение периода разгона двигателя при потреблении пускового тока.Тем не менее, он по-прежнему обеспечивает защиту при небольших перегрузках, превышающих ток полной нагрузки, когда двигатель работает. В отличие от предохранителя, реле перегрузки можно сбросить. Он может выдерживать повторяющиеся циклы отключения и сброса без необходимости замены. Подчеркивается, что реле перегрузки не обеспечивает защиту от короткого замыкания. Это функция защитных устройств от сверхтоков, таких как предохранители и автоматические выключатели, которые обычно расположены в корпусе разъединителя.

Ток, потребляемый двигателем, является удобным и точным средством измерения нагрузки двигателя и нагрева двигателя.Поэтому устройство, используемое для защиты от перегрузки, реле перегрузки, обычно подключается к току двигателя. Поставляется в составе пускателя или контроллера. Поскольку реле передает ток двигателя, на него влияет этот ток. Если возникает опасная перегрузка по току, оно срабатывает или отключает реле для размыкания цепи управления магнитного пускателя и отключения двигателя от сети; это помогает обеспечить максимальный срок службы двигателя. В ручном пускателе перегрузка вызывает срабатывание механической защелки, заставляя контакты стартера размыкаться и отключать двигатель от сети.

Чтобы обеспечить защиту от перегрузки , или , для предотвращения перегрева двигателя, на пускателях используются реле перегрузки, ограничивающие величину потребляемого тока до заданного значения. Нормы NEC и местные электрические нормы определяют размер реле защиты от перегрузки и нагревательных элементов, которые подходят по размеру к двигателю.

Контроллер обычно устанавливается в той же комнате или области, что и двигатель. Это делает его подверженным той же температуре окружающей среды, что и двигатель.Файл. Тогда на срабатывание соответствующего теплового реле перегрузки будет влиять комнатная температура точно так же, как и на двигатель. Для этого нужно выбрать терморелейный элемент (из таблицы, предоставленной производителем), который срабатывает при опасной температуре для обмоток двигателя. При чрезмерном потреблении тока реле обесточивает стартер и останавливает двигатель.

можно разделить на тепловые, или магнитные. Магнитные реле перегрузки реагируют только на превышение тока и не зависят от температуры.Как следует из названия, тепловых реле нагрузки зависят от повышения температуры окружающей среды и температур, вызванных током перегрузки, чтобы отключить механизм перегрузки.

можно подразделить на два типа: плавящиеся сплавы и биметаллические.

Тепловые установки для плавления сплавов

Узел из плавящегося сплава, состоящий из нагревательного элемента и ванны для припоя, показан на рисунке 13-10. Ванночка для припоя удерживает храповик в одном положении.Чрезмерный ток двигателя проходит через нагревательный элемент и плавит припой из сплава. Поскольку храповое колесо может свободно вращаться в ванне расплава, оно размыкает набор нормально замкнутых контактов, находящихся в цепи управления стартером; это останавливает двигатель, рис. 13-11. Период охлаждения необходим для того, чтобы припой снова затвердел, прежде чем можно будет сбросить реле перегрузки и восстановить работу двигателя.

Тепловые агрегаты для плавления сплавов взаимозаменяемые

в состоянии.Они имеют цельную конструкцию, которая обеспечивает постоянную связь между нагревательным элементом и емкостью для припоя. В результате это устройство может быть откалибровано на заводе, чтобы сделать его практически защищенным от несанкционированного доступа в полевых условиях. Эти важные функции невозможны с любым другим типом конструкции реле перегрузки. Чтобы получить соответствующий ток отключения для двигателей разных размеров, доступен широкий выбор сменных тепловых блоков (нагревателей). Они обеспечивают точную защиту от перегрузки для двигателей с различными номинальными токами полной нагрузки.Тепловые агрегаты указаны в амперах и выбираются исходя из тока полной нагрузки двигателя. Для наиболее точного выбора нагревателя перегрузки производитель публикует ряд номинальных таблиц, привязанных к контроллеру, в котором указана перегрузка

. Блоки легко устанавливаются в блок реле перегрузки и удерживаются на месте двумя винтами. Находясь последовательно с цепью двигателя, двигатель не будет работать без этих нагревательных элементов, установленных в пускателе.

Биметаллические реле перегрузки

разработаны специально для двух основных типов применения: автоматический сброс и биметаллическое реле.Функция автоматического сброса означает, что устройства могут быть установлены в местах, труднодоступных для ручного сброса, и могут быть установлены электриком в автоматическое положение.

В положении автоматического сброса контакты реле после срабатывания автоматически снова замыкаются после того, как реле остынет. Это преимущество, когда до кнопки сброса трудно дотянуться. Реле перегрузки с автоматическим сбросом обычно не рекомендуется использовать с устройствами автоматического (двухпроводного) управления.При такой схеме управления, когда контакты реле перегрузки снова замыкаются после отключения по перегрузке, двигатель перезапускается. Если причина перегрузки не будет устранена, реле перегрузки снова сработает. Это событие повторится. Вскоре двигатель сгорит из-за накопленного тепла от многократных сильных бросков тока и тока перегрузки. (Можно установить световой индикатор перегрузки или сигнализацию, чтобы привлечь внимание до того, как это произойдет.) Осторожно: Более важным моментом, который следует учитывать, является возможная опасность для персонала.Этот неожиданный перезапуск машины может привести к опасной ситуации для оператора или электрика, поскольку предпринимаются попытки выяснить, почему машина остановилась. NEG pro не поддерживает эту более позднюю установку.

Большинство биметаллических реле можно настроить на срабатывание в диапазоне от 85 до 115 процентов номинального срабатывания нагревателя. Эта функция полезна, когда рекомендуемый размер нагревателя может привести к ненужному срабатыванию, в то время как следующий больший размер не даст адекватной защиты.Окружающие температуры влияют на термические реле перегрузки.

Это биметаллическое реле перегрузки с компенсацией внешней нагрузки рекомендуется для установок, когда двигатель находится при температуре окружающей среды, отличной от температуры пускателя двигателя. Если контроллер находится в условиях изменяющейся температуры, реле перегрузки можно настроить для компенсации этих изменений температуры. На это реле тепловой перегрузки всегда влияет окружающая температура. Если бы использовалось стандартное тепловое реле перегрузки, оно не срабатывало бы постоянно при одном и том же уровне тока двигателя при изменении температуры контроллера.

Отключение цепи управления в биметаллическом реле происходит из-за разницы в расширении двух разнородных металлов, сплавленных вместе. Движение происходит, если один из металлов расширяется больше, чем другой под воздействием тепла. Биметаллическая полоса AU-формы используется для калибровки реле этого типа, рис. 13-12. U-образная полоса и нагревательный элемент, вставленные в центр U-образной формы, компенсируют возможный неравномерный нагрев из-за различий в месте установки нагревательного элемента.Поскольку пускатель двигателя устанавливается последовательно с нагрузкой, перед пуском двигателя в реле перегрузки должен быть установлен нагревательный элемент (биметаллический и припой).

Магнитные реле перегрузки

Катушка магнитного реле перегрузки соединена последовательно с двигателем напрямую или косвенно через трансформаторы тока (как в цепях с большими двигателями). В результате катушка магнитного реле должна быть намотана достаточно большим по размеру проводом, чтобы пропускать ток двигателя.Эти реле перегрузки работают по силе тока, а не по нагреву.

Магнитные реле перегрузки используются, когда электрический контакт должен размыкаться или замыкаться, когда ток срабатывания повышается до определенного значения. В некоторых случаях реле может также использоваться для срабатывания при падении тока до определенного значения. Магнитные реле перегрузки используются для защиты обмоток больших двигателей от продолжительного перегрузки по току. Типичные применения: для остановки конвейера материала, когда конвейеры впереди становятся перегруженными, и для ограничения крутящего момента, отражаемого током двигателя.

Реле перегрузки с ограничением времени

, рис. 13-13, используют принцип масляного дросселя. Ток двигателя, проходящий через катушку реле, оказывает магнитное воздействие на поршень. Магнитный поток, создаваемый внутри катушки, стремится поднять плунжер, который прикреплен к поршню, погруженному в масло. По мере увеличения тока в катушке реле увеличивается и магнитный поток. Сила тяжести преодолевается, и плунжер и поршень движутся вверх. Во время этого движения вверх масло проталкивается через перепускные отверстия в поршне.В результате задерживается срабатывание контактов. Диск клапана поворачивается для открытия или закрытия перепускных отверстий различных размеров в поршне. Это действие изменяет скорость потока масла и, таким образом, регулирует коэффициент задержки по времени. Скорость перемещения сердечника и поршня вверх напрямую зависит от степени перегрузки. Чем больше текущая нагрузка, тем быстрее движение вверх. По мере того как скорость движения вверх увеличивается, время отключения при укладке уменьшается.

Эта обратнозависимая характеристика предотвращает срабатывание реле при нормальном пусковом токе или при безвредных кратковременных перегрузках.В этих случаях линейный ток падает до нормального значения до того, как рабочая катушка сможет поднять сердечник и поршень достаточно далеко, чтобы сработать контакты управления перегрузкой. Однако, если перегрузка по току продолжается в течение длительного периода, сердечник вытягивается достаточно далеко, чтобы сработать контакты. По мере увеличения линейного тока время срабатывания реле уменьшается. Регулировка тока отключения достигается регулировкой сердечника плунжера относительно катушки реле перегрузки. Быстрое срабатывание достигается за счет использования легкого масла для дроссельной заслонки и регулировки отверстий для перепуска масла.

Клапан в поршне позволяет практически мгновенно перезапустить цепь для перезапуска двигателя. Затем ток должен быть уменьшен до очень низкого значения, прежде чем реле вернется в исходное состояние. Это действие выполняется автоматически, когда срабатывание реле отключает двигатель от сети. Магнитные реле перегрузки доступны либо с контактами автоматического сброса, либо с контактами ручного сброса.

Реле мгновенного срабатывания

Реле мгновенного отключения тока используются для отключения двигателя от сети, как только достигается заданная нагрузка.Например, когда блокировка материала на деревообрабатывающем станке вызывает внезапный высокий ток, реле мгновенного отключения может быстро отключить двигатель. После устранения причины блокировки двигатель может быть немедленно перезапущен, поскольку реле сбрасывается, как только устраняется перегрузка. Этот тип реле также используется на конвейерах для остановки двигателя до того, как произойдет механическая поломка в результате блокировки.

Реле мгновенного срабатывания тока срабатывания не имеет характеристики с обратнозависимой выдержкой времени.Таким образом, его нельзя использовать в обычных приложениях, требующих реле перегрузки. Мгновенное реле тока отключения следует рассматривать как реле специального назначения.

Привод реле отключения на рисунке 13-14 состоит из соленоидной катушки, через которую протекает ток двигателя. Внутри катушки есть подвижный железный сердечник. Сверху на раме соленоида установлен прецизионный переключатель мгновенного действия, который имеет соединения для нормально разомкнутого или нормально замкнутого контакта.Ток двигателя оказывает магнитное притяжение вверх на железный сердечник. Однако обычно тяги недостаточно для подъема активной зоны. Если из-за перегрузки по току сердечник поднимается, прецизионный переключатель мгновенного действия срабатывает для отключения управляющего контакта реле.

Величину срабатывания реле можно настроить в широком диапазоне номинальных значений тока, перемещая стержень плунжера вверх и вниз по резьбовому штоку. В результате положение сердечника в соленоиде изменяется.При опускании сердечника магнитный поток ослабляется, и для подъема сердечника и срабатывания реле требуется более высокий ток.

Количество реле перегрузки, необходимых для защиты двигателя

Национальный электротехнический кодекс требует наличия трех реле перегрузки для трехфазных пускателей на новых установках. Это помогает поддерживать сбалансированное напряжение питания для установок с многофазной нагрузкой.

Однофазная нагрузка в трехфазной цепи может вызвать серьезные несбалансированные токи двигателя.Большой трехфазный двигатель на том же фидере с небольшим трехфазным двигателем может не быть защищен, если возникает однофазное состояние, рисунок 13-15.

Неисправный линейный предохранитель, обрыв цепи в автоматическом выключателе, ослабленный или обрыв провода в любом месте системы кабелепровода или провода двигателя могут привести к однофазной работе. Это будет проявляться как вялый, сильно работающий двигатель. Двигатель вообще не запускается, но при подаче напряжения издает отчетливый магнитный гул. Трехфазный двигатель может продолжать работать (с пониженным крутящим моментом) при однофазном режиме.Но после остановки он не перезапускается. Это также признак однофазного состояния в трехфазном двигателе.

Следует избегать несбалансированных однофазных нагрузок на трехфазных щитах. Проблемы могут возникать в распределительных системах, где один или несколько больших двигателей могут возвращать мощность на меньшие двигатели в условиях обрыва фазы.

МАГНИТНЫЙ СТАРТЕР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Трехфазный магнитный пускатель переменного тока показан на рисунке 13-16 (A).Его также называют пускателем полного напряжения или пускателем от сети.

Кнопка сброса перегрузки видна внизу по центру фотографии. Обычной практикой является создание контроллеров двигателей с реле перегрузки с ручным сбросом. Это побуждает оператора машины устранить причину перегрузки. Это также обеспечивает хотя бы небольшой период охлаждения после отключения.

В реле над кнопкой сброса установлены три нагревательных элемента для работы в трех фазах.Контакты находятся под крышкой изолирующего блока искрового разряда, доступ к которым легко получить, сняв два винта. Стартер должен быть установлен в кожухе для установки. Другой тип трехфазного магнитного пускателя двигателя переменного тока показан на рисунке 13-16 (B).

Размеры стартера

доступны во многих размерах, как показано в Таблице 13-1. Каждому размеру соответствует номинальная мощность в лошадиных силах, которая применяется, когда двигатель, используемый со стартером, работает в нормальном пусковом режиме.Все параметры пускателя соответствуют требованиям Национальной ассоциации производителей электрооборудования

Стандарты. Емкость пускателя определяется размером его контактов и сечением проводов. Размер силовых контактов уменьшается, когда напряжение увеличивается вдвое, потому что ток уменьшается вдвое при той же мощности (P = I x E). Контакты силовой цепи управляют нагрузкой двигателя.

Трехполюсные пускатели используются с двигателями, работающими от трехфазной трехпроводной сети переменного тока.Для однофазных двигателей используются двухполюсные пускатели.

Число полюсов относится к силовым контактам или контактам нагрузки двигателя и не включает контакты управления для проводки цепи управления.

КОМБИНИРОВАННЫЙ СТАРТЕР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Автоматические выключатели и предохранители фидеров двигателя и параллельных цепей обычно выбираются для защиты от перегрузки по току, короткого замыкания или замыкания на землю.

За небольшими исключениями, Национальный электротехнический кодекс и некоторые местные нормы также требуют, чтобы каждый двигатель имел средства отключения.Это может быть колпачок и розетка соединительного шнура, предохранительный выключатель с разъединителем с плавким предохранителем, выключатель двигателя с плавким предохранителем или комбинированный пускатель. Комбинированный пускатель (рисунок 13-17) состоит из пускателя, подключенного к сети, и средства отключения, соединенных проводом вместе в общем корпусе. Комбинированные пускатели могут иметь выключатель ножевого типа, плавкий или неплавкий, или термо-магнитный размыкающий выключатель.

ТАБЛИЦА 13-1 Размеры и номинальные параметры пускателя двигателя

Таблицы взяты из стандартов NEMA.(* 1 3/4, имеется 10 л.с.)

Пускателем можно управлять дистанционно с помощью кнопок или селекторных переключателей, либо эти устройства могут быть установлены в крышке корпуса стартера. Комбинированный пускатель занимает мало места для монтажа и делает возможным компактный электромонтаж.

Комбинированный пускатель обеспечивает безопасность оператора, поскольку крышка корпуса сцепляется с внешней рукояткой разъединителя.Дверь не может быть открыта, пока средство отключения закрыто. Когда отключающее средство открыто, все части стартера доступны; однако опасность снижается, поскольку легкодоступные части пускателя не подключены к линии электропередачи. Эта функция безопасности недоступна для отдельно включенных пускателей. Кроме того, кожух стартера снабжен средством для блокировки разъединителя в положении ВЫКЛ. Корпуса контроллеров доступны для любых целей и приложений.

Защитные кожухи

Выбор и установка правильного корпуса может способствовать полезному, безопасному обслуживанию и избавлению от проблем при эксплуатации оборудования электромагнитного управления.

Корпус — это окружающий корпус контроллера, шкаф или коробка. Обычно это электрическое оборудование закрывается по одной или нескольким из следующих причин:

(A) Для защиты и защиты рабочих и другого персонала от случайного контакта с токоведущими частями, тем самым предотвращая поражение электрическим током.

(B) Для предотвращения контакта другого токопроводящего оборудования с электрическими частями, находящимися под напряжением, тем самым предотвращая ненужные перебои в подаче электроэнергии и косвенно защищая персонал от электрического контакта.

(C) Для защиты электрического контроллера от вредных атмосферных условий или условий окружающей среды, таких как наличие пыли или влаги, для предотвращения коррозии и нарушения работы.

(D) Для сдерживания электрической дуги переключения внутри корпуса, чтобы предотвратить взрывы и пожары, которые могут возникнуть из-за горючих газов или паров в помещении.

Вы можете легко понять, почему необходимо и необходимо какое-то ограждение. Наиболее частым требованиям обычно удовлетворяет шкаф общего назначения из листовой стали. Трубопровод заглушен контргайками и втулками. Присутствие пыли, влаги или взрывоопасных газов часто требует использования специального кожуха для защиты контроллера от коррозии или окружающего оборудования от возможных взрывов. Доступ к кабелепроводу осуществляется через резьбовые отверстия, ступицы или фланцы.При выборе и установке устройства управления необходимо тщательно учитывать условия, в которых устройство должно работать. Есть много применений, в которых корпус из листовой стали общего назначения не обеспечивает достаточной защиты.

Герметичные и пыленепроницаемые корпуса используются для защиты аппаратуры управления. Грязь, масло или чрезмерная влажность разрушают изоляцию и часто образуют токопроводящие дорожки, которые приводят к коротким замыканиям или заземленным цепям.

Специальные корпуса для взрывоопасных зон используются для защиты жизни и имущества. Взрывоопасные пары или пыль присутствуют в некоторых отделах многих промышленных предприятий, а также в зерновых продуктах

ватора, нефтеперерабатывающих и химических заводов. Национальные правила установки электрооборудования и местные нормы и правила описывают опасные зоны. Лаборатории страховщиков определили требования к защитным ограждениям в соответствии с опасными условиями. Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) разработала стандартные корпуса, соответствующие этим требованиям.Вот некоторые примеры.

Кожухи общего назначения {NEMA 1) Эти кожухи изготовлены из листовой стали и предназначены в первую очередь для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями. Крышки имеют защелки с возможностью запирания навесным замком, рисунок 13-18. Кожухи предназначены для использования внутри помещений, в местах, где нет необычных условий эксплуатации. Они действительно обеспечивают защиту от легких брызг, пыли и падающих предметов, например грязи.

Водонепроницаемые кожухи {NEMA 4) Эти кожухи изготовлены из литой конструкции или из листового металла соответствующей жесткости и предназначены для прохождения испытания шланга без утечки воды.Водонепроницаемые корпуса подходят для использования вне помещений, на судовых доках, на молочных заводах, пивоварнях и в других местах, где устройство подвергается воздействию капель или брызг жидкости, рис. 13-19. Корпуса, отвечающие требованиям более чем одного типа NEMA, могут быть обозначены комбинацией номеров типов, например, тип 3-4, пыленепроницаемый и водонепроницаемый.

Пылезащитные кожухи {NEMA 12) Эти кожухи изготовлены из листовой стали и снабжены прокладками крышки для защиты от пыли, ворса, грязи, волокон и летучих материалов.Пыленепроницаемые кожухи подходят для использования на сталелитейных и трикотажных заводах, коксохимических заводах и подобных местах, где присутствует неопасная пыль. Монтаж осуществляется с помощью боковых фланцев или монтажных ножек.

Опасные места {NEMA 7} Кожухи класса 1 предназначены для использования во взрывоопасных зонах, где присутствуют или могут встречаться пары бензина, нефти, нафты, спирта, ацетона или лакового растворителя. Кожухи представляют собой тяжелые отлитые из серого чугуна, обработанные на станке для обеспечения уплотнения металл-металл, рис. 13-20.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для определения безопасного способа установки необходимо проконсультироваться с применимыми и обязательными национальными, государственными или местными электротехническими правилами и постановлениями.

ВОПРОСЫ НА ОБЗОР

1. Что такое пускатель двигателя с магнитным линейным напряжением?

2. Сколько полюсов требуется на пускателях следующих двигателей: (a) однофазный асинхронный двигатель на 240 В, (b) трехфазный асинхронный двигатель на 440 В?

3.Если стартер двигателя установлен в соответствии с указаниями, но не запускается, что

— это частая причина отказа запуска?

4. Используя реле перегрузки с ограничением по времени или реле перегрузки приборной панели, как достигается следующее: характеристики выдержки времени; срабатывает регулировка тока?

5. Что означает вибрация переменного магнита?

6. Каково фазовое соотношение между потоком в главном полюсе магнита и потоком в заштрихованной части полюса?

7.В каких устройствах используется принцип заштрихованного полюса?

8. Что ищет электрик для устранения следующих состояний: громкое или шумное гудение; болтовня?

9. Какой тип защитного кожуха используется чаще всего?

10. Почему с пускателем двигателя устанавливается размыкающий предохранитель или автоматический выключатель?

11. Какие меры безопасности обеспечивает тип узла, указанный в вопросе 10, по сравнению с отдельными узлами стартера?

12.Перечислите возможные причины, по которым якорь не срабатывает после обесточивания магнитного пускателя.

13. Каким образом подбирается размер подогревателей перегрузки для конкретной установки?

14. Какой тип кожуха стартера двигателя рекомендуется для установки, требующей безопасной работы с внешним насосом для заправки горючей краской?

Выберите лучших ответов для каждого из следующих ответов.

15. Магнитный пускатель удерживается закрытым

а.механически

г. на 15% понижения напряжения

г. на 15% перенапряжения

г. магнитно

16. При обесточивании катушки пускателя двигателя

а. контакты остаются закрытыми

г. закрывается механически

г. открытые контакты силы тяжести и натяжения пружины

г. он должен остыть для перезапуска

17. Магнит переменного тока может чрезмерно гудеть из-за

а. неправильное выравнивание

г.посторонний предмет между контактными поверхностями

90 РАЗДЕЛ 2 ПУСКАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПИЛОТНЫЕ УСТРОЙСТВА

г. рыхлые ламинаты

г. все эти

18. Магниты переменного тока изготовлены из ламинированного железа

а. для лучшей индукции

г. для уменьшения теплового эффекта

г. для ac и de use

г. для предотвращения болтовни

19. Защита двигателя от перегрузки предназначена для защиты

а.двигатель от длительных сверхтоков

г. провод от высоких токов

г. двигатель от длительного перенапряжения

г. двигатель от коротких замыканий

20. Число полюсов магнитного пускателя относится к

а. количество силовых контактов нагрузки

г. количество управляющих контактов

г. число северного и южного полюсов

г. все эти

21. Двигатели могут перегореть из-за

а.чрезмерное тепло изнутри и снаружи

г. перегрузки

г. высокие температуры окружающей среды

г. плохая вентиляция

22. Назначение затеняющей катушки на конце электромагнитного полюса переменного тока —

а. предотвратить перегрев катушки

г. ограничить ток отключения

г. ограничить ток закрытия

г. предотвратить болтовню

23. Ток, потребляемый двигателем, равен

а. низкий при старте

г.точное измерение нагрузки двигателя

г. неточное измерение нагрузки двигателя

г. ни один из этих

24. Реле тепловой перегрузки в зависимости от

а. повышение температуры окружающей среды и температуры из-за перегрузки по току

г. тяжелые механические нагрузки

г. большие электрические нагрузки

г. нарастающие пусковые токи

25. Выбран нагревательный элемент теплового реле

а. 15% ниже напряжения

г.10% перенапряжения

г. из таблицы производителя

г. по температуре окружающей среды

26. Когда кнопка сброса не восстанавливает цепь управления после перегрузки, вероятная причина —

а. нагреватель перегрузки слишком мал

г. расцепитель перегрузки недостаточно остыл

г. вспомогательные контакты неисправны

г. перегорел подогреватель перегрузки

27. Если оператор нажимает кнопку пуска на трехфазном асинхронном двигателе, и двигатель начинает гудеть, но не работает, вероятная неисправность —

а.один предохранитель перегорел и двигатель однофазный

г. отключение по перегрузке требует сброса

г. замкнут вспомогательный контакт

г. одна фаза заземлена

28. Комбинированный стартер обеспечивает

а. отключающее средство

г. защита от перегрузки

г. защита от короткого замыкания

г. все эти