Краткие теоретические сведения. Магнитные пускатели – аппараты, основными элементами которых являются контакторы

Магнитные пускатели – аппараты, основными элементами которых являются контакторы. Они предназначены для дистанционного управления электродвигателями или другими токоприемниками малой и средней мощности.

Основными элементами магнитного пускателя являются: контактор постоянного или переменного тока и блокировочные контакты, встроенные в защитный кожух. Магнитные пускатели изготавливаются нереверсивными и реверсивными. Блокировочные контакты бывают нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Нормально разомкнутые контакты используются только в пускателях реверсивного исполнения и служат для размыкания цепи управления второго пускателя.

Для управления работой пускателя применяют кнопочные посты, снабженные кнопками «пуск» и «стоп», имеющие замыкающие и размыкающие контакты. Большинство магнитных пускателей имеет встроенные элементы тепловой защиты в виде тепловых реле, которые осуществляют защиту двигателей от недопустимых перегрузок. Тепловые реле применяются с косвенным и смешанным нагревом биметаллического элемента и с регулировкой. Они не обеспечивают защиту двигателя от токов короткого замыкания, а поэтому в главной цепи пускателя предусматриваются плавкие предохранители.

Магнитные пускатели переменного тока состоят из трехполюсного контактора (магнитопровод, якорь, втягивающая катушка, и т.д.), двухполюсного теплового реле и блокировочных контактов, встроенных в общий корпус. Эти пускатели применяют для дистанционного управления и защиты от перегрузок короткозамкнутых асинхронных электродвигателей.

На рис.1 показан нереверсивный магнитный пускатель серии П, предоставляющий собой четырехполюсный прямоходовый контактор. На неподвижной части магнитопровода 1 расположена втягивающая катушка 3,внутри которой прямоли­нейно движется якорь 2. С якорем при помощи держателя связана рейка 10 из пластмассы, на которой собраны главные подвижные контакты 5 четырех полюсов. Главные неподвижные контакты 6 этих полюсов с зажимами для присоединения проводов 7 и 8 собраны в камере 9, изготовленной из пласт­массы. Контакты 5 и 6 имеют серебряные накладки. Ход по­движной системы ограничен в отключенном положении упо­ром контактной рейки в магнитопровод, а во включенном положении — соприкосновением рабочих поверхностей электромагнита. При наличии напряжения в цепи обмотки втягиваю­щей катушки 3 якорь 2 втягивается и тянет вверх подвижную систему, замыкая, контакты 5 и 6. При снятии напряжения с цепи обмотки подвижная система под действием собствен­ного веса и удерживающей пружины опускается вниз, а кон­такты 5 и б размыкаются. Для уничтожения вибрации якоря 2 на магнитной систе­ме 1 имеются два короткозамкнутых витка 4.

1 – магнитопровод, 2- якорь, 3 – втягивающая катушка, 4 – короткозамкнутый виток, 5 – подвижные контакты, 6 – неподвижные контакты, 7, 8 – присоединения проводов, 9 – камера, 10 – рейка.

Рис. 1. Магнитный пускатель переменного тока серии П.

Ток во втягивающей катушке контактора обусловлен приложенным напряжением и сопротивлением катушки – активным и индуктивным.

Индуктивное сопротивление катушки Х для контактора переменного тока в значительной мере зависит от воздушного зазора d и приближенно определяется уравнением

где f – частота переменного тока;

w – число витков катушки;

l_m –длина пути магнитопровода;

S_m – сечение магнитопровода;

S_d - сечение воздушного зазора;

m - магнитная проницаемость.

При питании обмотки переменным током магнитный поток равен

Втягивающая катушка магнитного пускателя надежно работает при напряжении 85…105% от номинального. При снижении напряжения в сети ниже 35…40% от номинального пускатель выключается.

Пускатели с тепловыми реле типа ТРТ защищает электродвигатели от длительных перегрузок.

Реле имеют регулировку тока уставки теплового элемента в пределах ±25% от номинального. При нагрузке, равной 1,2 номинального тока уставки, реле отключает пускатель не более чем за 20 мин.

Пускатели рассчитаны для работы при температуре окружающего воздуха от –40 до +40°С, относительной влажности окружающего воздуха, не более 90% при, +20°С и не более 50% при +40°С, высоте над уровнем моря до 1000 м. Допускается вибрация мест крепления пускателей с частотой не более 25 Гц при ускорении не более 0,7 g (g — ускорение свободного падения). Магнитные пускатели открытого исполнения предназначены для установки на панелях, в закрытых шкафах, нишах и местах, защищенных от попадания пыли и посторонних предметов.

Пускатели в защищенном исполнении устанавливают внутри помещений, окружающая среда которых не содержит значительного количества пыли.

Пускатели пылебрызгонепроницаемого исполнения предназначены для внутренних и наружных установок в местах, защищенных от солнечных лучей и прямого попадания струй дождя.

Обозначение пускателей расшифровывается следующим образом, например ПМЛ 6501…ТВ 4 А:

ПМЛ – серия пускателя;

6 – величина пускателя: 1–10 А, 2–25 А, 3–40 А, 4–63 А, 5–80 А, 6–125 А, 7–200 А;

5 – исполнение пускателей по назначению и наличию тепловых реле(ТР): 1–нереверсивный без ТР, 2– нереверсивный с ТР, 3– реверсивный без ТР с электрическими и механическими блокировками, 6–реверсивный с ТР с электрическими и механической блокировкой.

0 – исполнение по степени защиты и наличию кнопок управления: 0 – без кнопок, 1 – без кнопок, 2 – с кнопками “Пуск” и “Стоп”, 3 – с кнопками “Пуск”, “Стоп” и сигнальными лампами.

1 – число контактов вспомогательной цепи (от 0 до 6). 0–2з+1р, 1–3р+2з, 3–3з+1р, 4–5з+1р, 5–1з, 6–1р.

…– сейсмическое исполнение.

ТВ – климатическое исполнение. 0–общее, ТВ–тропическое.

4 – категория размещения. 2 и 4.

А – износостойкость. А–400 циклов в сутки, В–120-400 ц/сут, З–не более 120 ц/сут.

Монтаж пускателей нужно проводить на ровной жестко укрепленной вертикальной поверхности (допустимое отклонение от вертикали не более ±5°).

Для ввода проводников в пускатели защищенного исполнения в них пробивают отверстия по имеющимся кольцевым надрубам.

Присоединяемые к клеммам медные концы должны быть облужены. Если необходимо подсоединить алюминиевые провода, их концы следует зачистить мелким надфилем под слоем смазки ЦИАТИМ-201 или технического вазелина и дополнительно покрыть слоем этой смазки после зачистки.

Ввод в оболочку пылебрызгонепроницаемых пускателей нужно делать в трубах или через сальники (кабели). Крепления труб к оболочке и уплотнения кабелей в сальниках должны надежно защищать от проник­новения внутрь пускателя пыли и, водяных брызг. При наружной установке этих пускателей над ними необходимо делать небольшой навес для защиты от солнечных лучей и прямого попадания струй дождя.

Электрическая схема магнитного пускателя состоит из цепей главного тока, цепей управления и блокировочных связей.

На принципиальных схемах (рис. 2) отдельные элементы изображают в том порядке, в котором они соединены между собой, не считаясь с фактическим местонахождением того или иного аппарата.

Рис. 2. Схема присоединения магнитного пускателя

На монтажных схемах отдельные элементы аппаратов изображают в соответствии с их действительным расположением. Такие схемы обычно приводятся в инструкциях по эксплуатации магнитных пускателей. На монтажной схеме больше линий, больше пересечений проводов, затруднено чтение схемы. Однако благодаря наглядному изображению аппаратов облегчено выполнение правильного присоединения проводов.

Рис. 3. Монтажная схема магнитного пускателя без теплового реле.

Принцип работы пускателя: при подаче напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, главные контакты и замыкающие блок-контакты замыкаются, кнопка «пуск» шунтируется. При отключении происходит обратная картина.

4. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из электродвигателя, магнитного пускателя, кнопочного поста и соединительных проводов.

5. Порядок выполнения работы

1. Изучить устройство, назначение и принцип действия магнитных пускателей.

2. Собрать схему соединения магнитного пускателя. Включить и отключить магнитный пускатель при помощи кнопочного поста.

3. Начертить схему управления магнитным пускателем с двух рабочих мест.

4. Рассчитать величину индуктивного сопротивление и магнитного потока для выданного пускателя.

5. Начертить монтажную схему магнитного пускателя с двух рабочих мест.

Контрольные вопросы

1. Расскажите о назначении и видах блок-контактов.

2. Каково назначение тепловых реле?

3. Напишите формулу магнитного потока.

4. От каких параметров зависит индуктивное сопротивление втягивающей катушки?

5. От каких параметров зависит магнитный поток втягивающей катушки?

6. Как изменится магнитный поток с увеличением напряжения ее цепи?

7. Как зависит индуктивное сопротивление и магнитный поток от числа витков катушки?

8. Рассчитать индуктивное сопротивление катушки в режиме срабатывания при известном токе намагничивания.

9. Расшифруйте марку магнитного пускателя ПМЛ – 251102.