Магнитный пускатель — это устройство, предназначенное для коммутации силовых электрических цепей. Первое, что нужно сделать перед обслуживанием или ремонтом магнитного пускателя — это изучить документацию на данный пускатель, или как делают в XXI веке – посмотреть в Интернете. Также стоит знать слабые места магнитных пускателей — контактные группы. Именно контактные группы нуждаются во внимательном осмотре. Стоит обратить внимание на элементы креплений и корпус, о чем и будет рассказано в статье.
Контакторы
Функция магнитного контактора состоит в дистанционном управлении включением и отключением электроцепей силового характера в рутинном режиме.
Модульный контактор для установки на DIN-рейку
Принцип работы
Электромагнитное устройство имеет в себе дроссели с сердечниками, соединенными с замыкательными контактами. На последних лежит бинарная операция закрывания-открывания токопропускающей цепочки. Схема действия выглядит так: когда на дроссель идет напряжение, благодаря появляющемуся импульсу, движущийся компонент сердечника перемещается по направлению к статичному, и цепь замыкается. В ней появляется электроток, и оборудование начинает работу. При прекращении поступления энергии сердечник пружиной перенаправляется в исходную позицию. Тогда цепь размыкается, а техника выключается. На катушку устройства питание идет с управляющей цепи (не более 230 В), а замыкание контактов относится к силовой, несущей большую нагрузку.
Важно! На передней панели прибора есть клавиши «Пуск» и «Стоп», посредством которых можно инициировать и прекратить его работу. Когда контакты пусковой клавиши замыкаются, аналогичное происходит с силовыми, которые пребывают в такой позиции даже тогда, когда кнопка возвратится в исходное состояние. Эта особенность обусловлена присутствием добавочных контактов.
Устройство прибора
Область применения
Эти приборы используются для коммутации цепей реактивной мощности. Одной из основных сфер применения является координация работы мощных электродвигателей (более 100 кВт). Используются они и в транспортной инфраструктуре. Большой популярностью пользуются устройства модульного исполнения.
Контактные группы
В основном техническое обслуживание и ремонт и магнитных пускателей сводится к контактным группам. Для их осмотра нужно открыть защитную крышку, первое, на что мы обращаем внимание — на контактные группы. Если присутствует незначительный нагар, то нужно счистить его шкуркой с мелким зерном. Как видно на фото, окисление отсутствует. Это значит, что выбранный метод защиты пускателя от агрессивных факторов внешней среды выбран правильно.
Если на металлических частях видны следы окисла, потемнения, ржавчина, то в таком случае нужно однозначно пересмотреть метод монтажа пускателя. А точнее установить его в более пыле-влагозащищенную оболочку. Затем осматриваем контактные группы на наличие нагара, наплавлений, раковин. В зависимости от степени повреждений контактных групп принимается решение о ремонте или замене.
Схемы подключения
Для чего нужен магнитный пускатель? Преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или банальном коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.
Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя
Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями. При нажатии кнопки «Пуск», с помощью основного ее контакта замыкается цепь катушки «KM». При этом все контактные группы, включая дополнительные контакты в цепи управления, соединяются под управлением электромагнита катушки. Разомкнуть цепь можно двумя способами: при срабатывании аварийного реле, или нажав на кнопку «Стоп». В этом случае магнитный пускатель возвращается в исходное положение «все выключено» (или в случае с двумя категориями контактов, нормально замкнутые группы будут подключены).
Назначение устройства
С помощью таких приборов осуществляют:
- Включение или отключение электродвигателей механических приводов в промышленном оборудовании;
- Управление системой наружного освещения населенных пунктов и подсветкой исторических и промышленных объектов;
- При использовании электрического отопления производится подключение и отключение ТЭНов нагревательных приборов;
- С их помощью производят коммутацию электродвигателей и других пусковых органов в цепях автоматики;
- Также средства коммутации широко применяются в бытовой аппаратуре.
Такие приборы выпускаются на однофазный или трехфазный пускатель.
Проверка работоспособности и обслуживание
Для этого необходимо произвести внешний осмотр прибора. Обращают внимание на состояние катушки. Она не должна иметь видимых потемнений и повреждений.
Контактная группа не должна иметь перекосов, а замыкание контактов происходит одновременно. Измеряют напряжение срабатывания и отключения устройства. Прибор должен срабатывать при постепенном поднятии напряжение от 0 до 0,85Uном. А отключаться при понижении напряжения до 0,45Uном.
Для того чтобы коммутирующее устройство работало продолжительное время необходимо во время эксплуатации проводить обслуживание устройства.
Для этого проверяют состояние соединений. Очищают прибор от пыли. Контролируют состояние коммутирующих контактов. Производят ревизию металлических деталей устройства.
Особое внимание обращают на состояние пружины. Она должна быть довольно жесткой. Витки распределены равномерно по всей длине. Якорь не должен заедать и перекашиваться.
При наличии механических неисправностей, производят смазывание или шлифуют детали. Если устройство оборудовано тепловым реле, работоспособность его проверяют на специальном стенде в лабораторных условиях.
В домашних условиях эту проверку осуществить невозможно. При обнаружении неисправности производят ремонт или замену устройства на исправное.
Выбор прибора
Как правило, выбор магнитного пускателя осуществляется на этапе проектирования оборудования. Иногда возникает вопрос, как выбрать магнитный пускатель в процессе ремонта.
Для этого руководствуются следующими правилами:
- Прежде всего, рассматриваются технические характеристики и конструктивные особенности;
- Подбирают прибор на соответствующее напряжение цепи питания. В большинстве случаев это напряжение 220/380 вольт. Реже коммутируемая сеть имеет напряжение 380/660 вольт;
- При выборе аппарата рассматривают номинальный рабочий ток коммутируемого механизма. Они выпускаются на различные токи коммутации от 6,3А до 250А;
- Затем обращают внимание на параметр механической износостойкости. Он показывает, сколько циклов срабатывания может выдержать прибор без ремонта;
- Учитывают количество полюсов коммутации;
- На какое напряжение рассчитаны катушки магнитных пускателей. Они выпускаются на питающее напряжение от 9 до 380 вольт;
- Часто контакторы имеют вспомогательные или дополнительные контакты. Они используются в схемах автоматики и сигнализации;
- Промышленность освоила выпуск специальных приборов, которые могут осуществлять реверсивное включение двигателей. Такие приборы в одном корпусе имеют два контактора;
- Когда осуществляют выбор магнитного пускателя, обращают внимание на наличие теплового реле защиты.
При самостоятельном подключении оборудования выбор пускателя производят по мощности двигателя.
Для этого существует рекомендация подбора. Согласно которой Iном принимается как мощность электромотора, умноженная на два.
Исходя из полученного значения, выбор мотора производят таким образом, чтобы номинальный рабочий ток трехфазного двигателя был меньше тока магнитного пускателя.
То есть расчетные данные должны быть меньше значений подобранного контактора. По умолчанию при расчете принимается, что контактор способен выдерживать пусковые токи, они многократно превышают рабочие токи.
Так, для подключения двигателя мощностью 3,7 Квт рабочий ток составит 3,7*2=7,4 А. Для подключения асинхронного двигателя такой мощности, достаточно выбрать магнитный пускатель с рабочим током 10 А.
Для точного подбора устройства существуют математические формулы. Которые позволяют точно рассчитать параметры контактора.
Эта формула справедлива для выбора устройства на 3-х фазное напряжение. Коэффициенты η принимают значение 0,87, и cosφ= 0,88.
Катушка контактора может выйти из строя из-за:
- ошибки при выборе контактора по управляющему напряжению. Данные по управляющему напряжению нанесены на корпус контактора (по фронту у Eaton
и с торца у
Rade Koncar
).
- напряжение катушки (управляющее напряжение) соответствующей частоты должно быть в диапазоне, указанном в паспорте на конкретный контактор.
Например, для контакторов Rade Koncar
диапазон составляет 0,85…1,1Un и при длительном напряжении >1,1Un катушка гарантированно сгорит. Решением может быть использование стабилизирующих устройств, а также реле контроля напряжения питающей сети.
короткое замыкание в цепи управления может привести к перегреву проводника катушки и ее выходу из строя.
Необходимо использовать аппараты защиты в цепях управления: предохранители (плавкие вставки) или автоматические выключатели с номиналом и характеристиками эквивалентными параметрам катушек. Также необходимо следить за качеством изоляции цепи управления.
- импульсное перенапряжение в цепи управления в результате атмосферных явлений (удар молнии) или из-за коммутационных перенапряжений может пробить изоляцию катушки. А дальше – межвитковое КЗ и разрушение. Выход — использование устройств защиты от импульсных перенапряжений УЗИП, модули варистора, модули RC-цепочки и пр. устройства защиты от перенапряжений.
Симптомы неисправности устройства
Как и все механизмы в процессе работы происходит отказ оборудования. Неисправности характеризуются следующими симптомами:
- При включении слышно сильное гудение пускателя. Что может привести к выходу катушки контактора из строя. Нормально работающее устройство издает еле слышное гудение;
- Включение главных контактов происходит не равномерно. И как следствие контакты подгорают, а при потере фазы может отказать и электродвигатель;
- В реверсивных устройствах отсутствует реверс;
- Якорь прилипает к сердечнику;
- Отсутствует самоблокировка.
Строение и технические характеристики магнитных пускателей
В практически всех магнитных пускателях применяется три силовых полюса (по количеству фаз), а также в нем используется реле перегрузки. Для включения и выключения предусмотрен специальных рычаг (иногда кнопки), который может становиться в два положения – включить и выключить.
Внутри магнитного пускателя, как правило размещается катушка с проволокой, обшитая лаковым изоляционным слоем и два типа контактов: подвижные и неподвижные.
1 — основание из термостойкой пластмассы, 2 — неподвижная часть магнитопровода, 3 — подвижная часть магнитопровода, 4 — электромагнитная катушка управления, 5 — контактные зажимы, 6 — металлическая платформа (для пускателей номиналом свыше 25 А) 7 — траверса с подвижными контактами, 8 — крепежный винт, 9 — возвратная пружина, 10 — алюминиевые кольца, 11 — неподвижный контакт, 12 — зажим с насечкой для фиксации проводников.
Также, в пускателях, где сила тока может превышать 20А предусмотрено дополнительные три пары силовых контактов, а также несколько пар слаботочных (количество этих контактов, в зависимости от строения пускателей может быть различным). Если же требуется присоединить дополнительные контакты для построения сложных схем, можно дополнительно подключить определенные контактные приставки.
