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.
Внешний осмотр
Начинается ремонт магнитного пускателя с внешнего осмотра. Внешний осмотр предполагает осмотр корпуса и элементов крепежа на наличие трещин, сколов. Если на элементах крепежа присутствуют трещины — это сказывается на громкости работы, а также, если пускатель отвалится и его конструкция «жабка», то существует опасность того, что он включит силовую цепь. Кроме того, стоит уделить внимание защитным крышкам.
Еще стоит осмотреть пускатель на загрязненность. Если на корпусе в большом количестве присутствует пыль, масла, следы наличия жидкости (кристаллообразные наросты) и другие агрессивные элементы, то стоит пересмотреть метод защиты пускателя от агрессивного воздействия внешней среды. Увеличить степень пыле-влагозащищенности. Если этого не сделать, то катушка в пускателе, которая будет описана далее, быстро отсыреет и выйдет из строя, а металлические части покроются коррозией.
Магнитные пускатели, как это следует из названия, задумывались как коммутационное устройство для пуска электродвигателей. Поэтому и количество силовых полюсов у этих аппаратов почти всегда равно трем – по числу фаз сети. Пускатели зачастую комплектуются тепловыми реле перегрузки и корпусом с кнопками «пуск» и «стоп».
Но пускатель получился очень удобной и функциональной вещью. Широкий спектр номинальных токов, малые габариты и возможность автономной установки вне всякого распредустройства или щита привели к тому, что магнитные пускатели стали широко применять в быту для включения в сеть различных мощных электроприемников, например, нагревательных котлов.
Как и любое другое электротехническое устройство, магнитный пускатель периодически тоже нуждается в ремонте и техническом обслуживании.
Как устроен магнитный пускатель?
В общем случае, это, как минимум, катушка из тонкого провода в лаковой изоляции, размещенная в одном пластиковом корпусе с контактами. Контакты, как это водится, делятся на подвижные, соединенные механически с подпружиненным сердечником катушки, и неподвижные, стационарно размещенные в верхней части корпуса.
При этом для пускателей, рассчитанных на ток от 20 ампер можно явно различить силовые пары контактов в количестве три пары, и пары контактов вспомогательных цепей управления, рассчитанных на слабые токи. Количество слаботочных контактов практически неограниченно, тем более, что для многих пускателей возможно приобрести дополнительные контактные приставки, позволяющие собирать на пускателях очень сложные схемы.
Подобная конструкция обеспечивает пускателю не особенно высокую степень защиты от внешних воздействий – на уровне IP00-IP30. При необходимости добиться большей степени защиты придется воспользоваться пускателями в дополнительном защитном кожухе, зачастую оборудованном собственными кнопками для пуска, останова и возврата теплового реле при наличии такового.
Рис. 1. Устройство магнитного пускателя ПМЛ:
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.
Программа технического обслуживания магнитных пускателей проста и включает в себя следующие пункты:
1. Внешний осмотр на предмет повреждений и сколов корпуса, а также удаление загрязнений (причем не только с поверхности корпуса, но и с поверхности сердечника электромагнита). Сколы и повреждения корпуса возникают не только вследствие ударов и падений, но и по причине длительного воздействия вибраций, обусловленных работой изношенной сети переменного тока и браком в монтаже пускателя, а также его собственными дефектами.
Если повреждения корпуса привели к тому, что пускатель невозможно надежно закрепить, или его контакты не могут свободно замыкаться/размыкаться, то иного выхода, чем замена корпуса или пускателя, просто не остается.
Отдельное внимание следует уделить проверке наличия всех деталей и частей пускателя. Например, подвижная контактная пластина вместе со своей поджимающей пружинкой может запросто «потеряться» — потребуется новая.
2. Ревизия механической части. Проверке подвергается рабочая пружина, обеспечивающая разрыв контактов. Она должна быть достаточно жесткой, витки не должны сблизиться. Проверяется ход якоря пускателя относительно корпуса: необходимо, чтобы отсутствовали всякие заклинивания и затруднения при движении.
Проверка хода осуществляется замыканием контактов «от руки». При наличии механических заклиниваний можно прибегнуть к смазке или шлифовке трущихся частей.
3. Зачистка контактов – мера, от которой лучше воздержаться при проведении технического обслуживания исправных магнитных пускателей.
Высокопроводящий слой подвижных и неподвижных контактов относительно тонок, поэтому, если при каждом обслуживании тереть по нему надфилем, то пускатель очень скоро выйдет из строя. Напильничек потребуется лишь в том случае, если на контактах имеются явные следы нагара или оплавления. А наждачная бумага для зачистки контактов исключается категорически.
При замыкании все контакты пускателя должны прилегать друг другу плотно по всей поверхности, без смещений и наклонов, наличие которых говорит о необходимости регулировки механической части.
4. Если пускатель содержит в составе корпуса металлические детали, или находится в металлическом кожухе, то необходимо убедиться в отсутствии цепи между этими частями, подлежащими заземлению, и силовыми контактами. Для всех пускателей в целом необходимо проверить отсутствие замыканий между отдельными силовыми полюсами. На бытовом уровне для этих целей достаточно воспользоваться обычным мультиметром. На производстве используется мегомметр, а сопротивление изоляции нормируется – не менее 0,5 Мом.
5. Тщательному осмотру подвергается катушка пускателя. Трещины на каркасе, повреждения, нагар и оплавление изоляции – все это верные признаки существенных проблем. Катушку с такими признаками лучше заменить.
Конечно, обычно определить межвитковое короткое замыкание в катушке можно только в процессе эксплуатации по косвенным признакам, таким как повышенный гул при работе пускателя. Тем не менее, если систематически проверять активное сопротивление провода катушки, можно заметить существенное и резкое его уменьшение. Этот признак достаточно красноречиво говорит о неисправности катушки, которую теоретически можно перемотать, а на практике проще заменить.
6. Однако повышенный гул при работе пускателя может быть вызван и некоторыми другими причинами помимо дефектов самой катушки. Например, может возникнуть перекос при ее установке, возможен недостаточный уровень напряжения в сети, бывает подобрана слишком сильная возвратная пружина.
Все эти факторы приводят к тому, что якорь при замыкании недостаточно плотно прилегает к сердечнику. Следствием будет больший ток катушки из-за меньшего ее индуктивного сопротивления (отсюда и гул), а также подгорание силовых контактов.
Проверить плотность прилегания поверхностей магнитопроводов сердечника и якоря можно при помощи обыкновенного тонкого чистого листка бумаги, прокладываемого между этими деталями. Соприкасаться должно не менее 70 процентов поверхности – тогда контакт будет надежным.
7. При наличии теплового реле перегрузки должна проверяться его уставка. На промышленных предприятиях это делают с помощью специальных испытательных стендов. К сожалению, на бытовом уровне прогрузить и проверить реле практически невозможно. Для этого можно сдать реле в специальную лабораторию, или, в крайнем случае, испытать его при помощи известной нагрузки большего номинала.
Ремонт магнитного пускателя производится по результатам технического обслуживания и сводится, обычно, к замене деталей и узлов, не подлежащих восстановлению и регулировке. Таковыми запчастями могут быть: катушка, отдельные контакты и даже контактная группа в целом, детали корпуса, пружины, винты и зажимные пластины.
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.
Пример неисправных подвижных контактов, подлежащих замене
На фото сверху изображен «уцелевший» после короткого замыкания контакт. Остальные два вышли из строя и нуждаются в замене.
Ремонт контакторов и магнитных пускателей зачастую сводится к ремонту контактных групп. Осуществляется это путем очищением нагара с контактной площадки. Если при осмотре обнаружены раковины, наплавы, то эти места нужно выровнять плоским мелким напильником или надфилем. Делается это в одной плоскости с контактной площадкой неподвижного контакта. Для обеспечения лучшего эффекта можно зашлифовать обе контактные площадки на подвижном и неподвижном элементах.
Делать все эти операции наждачной бумагой или шкуркой крайне не рекомендуется, так как в этом случае очень сложно выдержать плоскость. Невыдержанная плоскость означает уменьшение площади контакта, а это в свою очередь вызывает чрезмерный нагрев и преждевременный выход из строя магнитного пускателя. Стоит осматривать как основные, так и вспомогательные контактные группы.
Блок контактов или приставка контактная.
Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами
.
Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых
и двух пар
нормально разомкнутых
контактов.
Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка
с парой контактов под номерами
1-2
и
3-4
, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано
графическое
изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.
Нормально разомкнутый (NO)
контакт в нерабочем состоянии всегда
разомкнут
, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой
1–2
, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо
замкнуть
.
Нормально замкнутый (NC)
контакт в нерабочем состоянии всегда
замкнут
и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой
3–4
, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт
разомкнуть
.
Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется
, а нормально замкнутый 3-4
разомкнется
. О чем показывает рисунок ниже.
Вернемся к блоку контактов. В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен
, нормально разомкнутые контакты
53NO–54NO
и
83NO–84NO
разомкнуты, а нормально замкнутые
61NC–62NC
и
71NC–72NC
замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.
Якорь и электромагнит
Якорь и магнитопровод магнитного пускателя крайне редко страдает, но иногда бывает так, что пакет, в который собраны листы холоднокатаной анизотропной электротехнической стали рассыпается. Обычно это вызвано заводским браком. Но случается подобное крайне редко.
Самые частые повреждения, которые встречаются при ремонте магнитного пускателя на якоре и магнитопроводе — это коррозия. Коммутация осуществляется перемещением якоря вниз под действием электромагнита и вверх под действием пружин. В результате созданной вибрации ржавчина отшелушивается и может скапливаться в подвижных частях, которые могут заклинить со временем.
Пружины, крепежные болты и винтики
Пружины и болтики следует осматривать на наличие коррозии. Пружины со временем теряют свои свойства, а значит, подлежат замене. Плохая пружина является причиной медленного разрыва нагрузки, а это означает, что дуга, возникшая в процессе разъединения, будет дольше воздействовать на контактные группы, что ускорит их износ. Устанавливать чрезмерно сильную пружину тоже нельзя.
Это приведет к неполному замыканию магнитного потока, что вызовет дополнительный нагрев катушки, а это в свою очередь выведет ее из строя. Болтики и винтики с признаками сильной коррозии подлежат замене. Также стоит осмотреть резьбовые соединения. Слизанные, поврежденные коррозией или механически резьбы на болтах недопустимо использовать, такие болты тоже подлежат замене.
Катушка магнитного пускателя
Когда вытаскивается катушка магнитного пускателя со своего места, первым делом осматривается ее секция (каркас, на который намотан медный провод) на наличие трещин и сколов. В нашем случае медный провод залит пластиком. Если повреждения имеются, то пускатель будет сильно шуметь при работе. Затем нужно обратить внимание на саму катушку. На бумаге/пластике не должно быть следов нагрева (почернений), а также не должно быть запаха гари. Обычно на катушках сбоку указаны основные данные.
Это количество витков, рабочее напряжение, род тока (если переменный, то частота). Еще указаны марка и толщина провода и марка пускателя, для которого он предназначен. Определить наличие межвиткового замыкания достаточно сложно. Например, по ненормально низкому или высокому сопротивлению. Если катушка выглядит так же как на фото выше, то ее можно перемотать. Если она залита пластиком, то подлежит замене.
Разновидности
Магнитные пускатели предназначены в основном для управления работой 3-фазных электромоторов на дистанционном уровне. Основные операции, проводимые с помощью магнитных пускателей – это запуск, отключение или реверс.
Вспомогательной функцией пускателя вместе с тепловым реле является защита электродвигателя от излишних нагрузок. Имеются схемы пускателей с ограничителями напряжения на основе полупроводниковых элементов. По схемам подключения нагрузки бывают реверсивными и нереверсивными.
По типу расположения магнитные пускатели классифицируются:
- Открытого типа . Располагают в защищенных шкафах, панелях, и других местах, не доступных для влаги, пыли и других вредных факторов.
- Защищенного исполнения . Монтируются в помещениях с пониженным содержанием пыли в воздухе, исключающих доступ воды к устройству.
- Влагонепроницаемого исполнения . Монтируются внутри зданий, снаружи под оборудованными навесами от воды и солнца.
Вспомогательная классификация:
- Блок с кнопками на корпусе пускателя. Пускатели без реверса имеют две кнопки: Пуск и Стоп, устройства с реверсом оснащены тремя кнопками, две из них те же, что и в прошлом виде, добавлена кнопка Пуска назад. Некоторые исполнения устройств предусматривают лампу, сигнализирующую включение.
- Устройства со вспомогательными контактами сигналов и блокировок. Применяются в различных сочетаниях, как замыкающие или разъединяющие. Контакты бывают встроенными, либо выполнены на отдельной подставке. Иногда вспомогательные контакты применяются в общем составе схемы пускателя. В устройствах с реверсом с помощью дополнительных контактов выполняется электрическая блокировка.
- Значение напряжения и тока силовой обмотки.
- Тепловое реле. Его свойство – это ток номинала, при котором реле не срабатывает на средних настройках. Это значение тока может регулироваться в некоторых пределах от номинального значения тока.
