Схемы подключения: через магнитный пускатель и реле, с помощью контактора, меры предосторожности

Подключение пускателя по схеме звезда – треугольник

Подключение пускателя по схеме звезда – треугольник.

Переключение двигателя со звезды на треугольник применяют для защиты электрических цепей от перегрузок. В основном переключают со звезды на треугольник мощные трехфазные асинхронные двигатели от 30-50 кВт и высокооборотные ~3000 об/мин, иногда 1500 об/мин.

Если двигатель соединен в звезду, то на каждую его обмотку подается напряжение 220 Вольт, а если двигатель соединен в треугольник, то на каждую его обмотку приходится напряжение 380 Вольт. Здесь в действие вступает закон Ома I=U/R: чем выше напряжение, тем выше ток, а сопротивление не изменяется.

Проще говоря, при подключении в треугольник (380) ток будет выше, чем при подключении в звезду (220).

Когда электродвигатель разгоняется и набирает полные обороты, картина полностью меняется. Дело в том, что двигатель имеет мощность, которая не зависит от того, подключен он в звезду или в треугольник. Мощность двигателя зависит в большей степени от железа и сечения провода. Здесь действует другой закон электротехники W=I*U.

Мощность равна силе тока, умноженной на напряжение, то есть чем выше напряжение, тем ниже ток. При подключении в треугольник (380) ток будет ниже, чем в звезду (220). В двигателе концы обмоток выведены на «клеммник»  таким образом, что, в зависимости от того, каким образом поставить перемычки, получится подключение в звезду или в треугольник. Такая схема обычно нарисована на крышке. Для того чтобы производить переключения со звезды на треугольник, мы вместо перемычек будем использовать контакты .

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с реверсом и кнопкой для подключения пускового конденсатора.

Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя, в пусковом положении которого обмотки статора соединяются звездой, а в рабочем положении — треугольником.

К двигателю подходит шесть концов. Магнитный пускатель КМ служит для включения и отключения двигателя. Контакты магнитного пускателя КМ1 работают как перемычки для включения асинхронного двигателя в треугольник

Обратите внимание, что провода от клеммника двигателя должны быть включены в таком же порядке, как и в самом двигателе. Главное – не перепутать. Магнитный пускатель КМ2 подключает перемычки для включения в звезду к одной половине клеммника, а к другой половине подается напряжение

Магнитный пускатель КМ2 подключает перемычки для включения в звезду к одной половине клеммника, а к другой половине подается напряжение.

При нажатии на кнопку «ПУСК» питание подается на магнитный пускатель КМ. Он срабатывает, и на него подается напряжение через блок-контакт. Теперь кнопку можно отпустить. Далее напряжение подается на РВ, оно отсчитывает установленное время. Также напряжение через замкнутый контакт реле времени подается на магнитный пускатель КМ2, и двигатель запускается в «звезду».

Через установленное время срабатывает реле времени РТ. Магнитный пускатель Р3 отключается. Напряжение через контакт реле времени подается на нормально-замкнутый (замкнутый в отключенном положении) блок-контакт магнитного пускателя КМ2, а оттуда на катушку магнитного пускателя КМ1. И электродвигатель включается в треугольник.

Схема включения нереверсивного пускателя.

Пускатель КМ2 следует также подключать через  нормально-замкнутый блок контакт пускателяКМ1 для защиты от одновременного включения пускателей.

Магнитные пускатели КМ1 и КМ2 лучше взять сдвоенные с механической блокировкой одновременного включения.

Кнопкой «СТОП» схема отключается.

Схема состоит:

1. Автоматический выключатель.
2. Три магнитных пускателя КМ, КМ1, КМ2.
3. Кнопка пуск – стоп;- Трансформаторы тока ТТ1, ТТ2;- Токовое реле РТ;- Реле времени РВ.
4. БКМ, БКМ1, БКМ2– блок-контакты своего пускателя.

Принцип работы

Основными частями пускателя являются два сердечника в виде буквы «Ш» и индукционная катушка.

Один из сердечников неподвижно закреплён на корпусе, второй — подвижен и оснащён пружинами. На неподвижном сердечнике закреплена катушка индуктивности. От её типа зависит управляющее напряжение всего устройства в интервале от 12 до 380 вольт.

В верхней части расположена контактная группа, состоящая из подвижного контактного моста и двух неподвижных клемм прерывания. При подаче напряжения на катушку индуктивности образуется магнитное поле, которое тянет вниз подвижный сердечник. Клеммы прерывания замыкаются контактным мостом, запуская нагрузочный прибор или агрегат. При отключении подачи напряжения на индукционную катушку исчезает магнитное поле, пружины поднимают подвижный сердечник вверх и размыкают контакты прерывания, отключая нагрузку.

На контакты размыкания можно подавать как постоянное напряжение, так и переменное, но оно не должно превышать значений, указанных производителем. Эти значения указываются на корпусе прибора. Пускатели разделяются на два вида:

• Замкнутые, которые в обесточенном состоянии при подаче напряжения размыкают контакты. Они немного отличаются конструктивно, применяются в схемах защиты от перегрузок и не используются для подачи напряжения.
• Разомкнутые, которые в обесточенном состоянии при подаче тока замыкают контактную группу. Самые распространённые пускатели, используются для подачи напряжения питания.

Минимальные затраты и отличный результат: оригинальный ремонт маленькой ванной своими руками

Контакторы и пускатели — в чем разница

И контакторы и пускатели предназначены для замыкания/размыкания контактов в электрических цепях, обычно — силовых. Оба устройства собраны на основе электромагнита, работать могут в цепях постоянного и переменного тока разной мощности — от 10 В до 440 В постоянного тока и до 600 В переменного. Имеют:

• некоторое количество рабочих (силовых) контактов, через которые подается напряжение на подключаемую нагрузку;
• некоторое количество вспомогательных контактов — для организации сигнальных цепей.

Так в чем разница? Чем отличаются контакторы и пускатели. В первую очередь они отличаются степенью защиты. Контакторы имеют мощные дугогасительные камеры. Отсюда следуют два других отличия: из-за наличия дугогасителей контакторы имеют большой размер и вес, а также используются в цепях с большими токами. На малые токи — до 10 А — выпускают исключительно пускатели. Они, кстати, на большие токи не выпускаются.

Внешний вид не всегда так сильно отличается, но бывает и так

Есть еще одна конструктивная особенность: пускатели выпускаются в пластиковом корпусе, у них наружу выведены только контактные площадки. Контакторы, в большинстве случаев, корпуса не имеют, потому должны устанавливаться в защитных корпусах или боксах, которые защитят от случайного прикосновения к токоведущим частям, а также от дождя и пыли.

Кроме того, есть некоторое отличие в назначении. Пускатели предназначены для запуска асинхронных трехфазных двигателей. Потому они имеют три пары силовых контактов — для подключения трех фаз, и одну вспомогательную, через которую продолжает поступать питание для работы двигателя после того, как кнопка «пуск» отпущена. Но так как подобный алгоритм работы подходит для многих устройств, то подключают через них самые разнообразные устройства — цепи освещения, различные устройства и приборы.

Видимо потому что «начинка» и функции обоих устройств почти не отличаются, во многих прайсах пускатели называются «малогабаритными контакторами».

Схема подключения на 220 в

Любая электрическая схема подключения содержит 2 цепи, в том числе и для однофазной сети. Первая — силовая, через которую осуществляется подача питания. Вторая — сигнальная. С ее помощью происходит контроль работы устройства.

Соединенные контактор, тепловое реле и кнопки управления составляют единое устройство, которое отмечается как магнитный пускатель на схеме. Он обеспечивает надлежащее функционирование и безопасность электродвигателей при различных режимах функционирования.

Контакты для подключения питания устройства размещаются в верхней части корпуса. Они обозначаются A1 и A2. Так, для 220 В катушки подается 220 В напряжения. Порядок подключения «ноля» и «фазы» роли не играет.

На нижней части корпуса находятся несколько контактов с отметками L1, L2, L3. К ним подключается источник питания для нагрузки

Постоянный он или переменный — не важно, главное — ограничение в 220 В. Снимается напряжение с контактов T1, T2, T3

Схемы подключения

схема подключения нереверсивного пускателя

Магнитные контакторы могут отличаться схемой подключения согласно значения и вида тока электрической сети и катушки.

Первый вариант – управление нереверсивным устройством. Такой вариант предусматривает подключение нулевого и фазного провода к контактам катушки через последовательно соединенные кнопки «СТОП» и «ПУСК». Для удержания срабатывания катушки после снятия воздействия на кнопку «ПУСК», параллельно ей подключается нормально дополнительный разомкнутый контакт пускателя или блок-контакта.

Кнопка Стоп – это нормально замкнутые контакты, которые при воздействии на механизм разрываются и снимают напряжение с катушки. Кнопка «ПУСК» – состоит из нормально разомкнутого контакта и после механического воздействия, замыкает цепь для подачи питания на катушку.

Используется при необходимости вращения ротора только в одном направлении.

Второй вариант – схема с реверсивным пускателем. В отличии от предыдущего имеет 2 пускателя в которые осуществляют питание двигателя с различным чередованием фаз. Например, один пускатель имеет подключение цепей питания такой последовательности: L1, L2, L3; второй может иметь последовательность: L1, L3, L2 или L2, L1, L3 или L3, L2, L1. Любой из этих вариантов приемлем для первого и второго пускателя.

схема подключения реверсивного пускателя

Обязательное требование – неодинаковость чередования фаз. В случае сборки пускателей, например ПМЛ-113, имеется механическая блокировка от одновременного включения. Если производится подключение одиночными пускателями, тогда необходимо предусмотреть электроблокировку, исключающую одновременное включения. Достигается это очень просто. В цепь питания каждого пускателя включается нормально замкнутый контакт другого пускателя.

Работает это так: Когда пускатели обесточены, цепь, проходящая через НЗ контакт второго способна пропустить ток питания. Если произойдет срабатывание электромагнита, тогда на этом пускателе НЗ контакт отключает цепь питания для другого пускателя, тем самым предотвращая подачу напряжения к его катушке.

Используется, как правило, в механизмах различного привода: тележки, подъемники, заслонки, задвижки.

Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели

В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Изменение направления вращения происходят за счет переброса фаз — при подключении одного из пускателей две фазы надо поменять местами (например, фазы B и C). Схема состоит из двух одинаковых пускателей и кнопочного блока, который включает общую кнопку «Стоп» и две кнопки «Назад» и «Вперед».

Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели

Для повышения безопасности добавлено тепловое реле, через которое проходят две фазы, третья подается напрямую, так как защиты по двум более чем достаточно.

Пускатели могут быть с катушкой на 380 В или на 220 В (указано в характеристиках на крышке). В случае если это 220 В, на контакты катушки подается одна из фаз (любая), а на второй подается «ноль» со щитка. Если катушка на 380 В, на нее подаются две любые фазы.

Также обратите внимание, что провод от кнопки включения (вправо или влево) подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя. Рядом с катушкой  пускателей изображены контакты KM1 и KM2

Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора.

Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой

Так как нормально замкнутые контакты есть не во всех пускателях, можно их взять, установив дополнительный блок с контактами, который называют еще контактной приставкой. Эта приставка защелкивается в специальные держатели, ее контактные группы работают вместе с группами основного корпуса.

На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен.

Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В

Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.

Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети

Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.

Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).

Сюда можно подать питание для катушки

Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть. Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса

И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1

Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.

Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания уличного освещения. В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).

Схема с кнопками «пуск» и «стоп»

Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже

Обратите внимание, что

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.

Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.

Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.

Универсальность конструкции

В простых пускателях электромагнитных 220в, сигнальные контакты, как правило, используются для организации «залипания». Таким образом, к примеру, после кратковременного нажатия кнопки «пуск», контакты пускателя останутся замкнутыми. В свою очередь, в случае даже кратковременного пропадания напряжения в цепи – контакты разомкнутся и останутся в таком положении, даже после восстановления питания, вплоть до повторного нажатия кнопки.

В случае реверсивных пускателей электромагнитных 220в, сигнальные контакты используются для блокировки второго пускателя, во избежание короткого замыкания. Большое количество сигнальных контактов может пригодиться в случае сборки более сложных систем управления (к примеру, с пошаговым включением нагрузки или дополнительной индикацией в схемах с дистанционным управлением).

Также, есть возможность увеличить количество контактных групп с помощью дополнительного блока контактов (приставка контактная). Он монтируется сверху пускателя электромагнитного 220в, для чего на корпусе последнего предусмотрены специальные полозья с зацепами.

Подготовительные работы перед сборкой схем

Перед тем, как приступить к сборке схемы с использованием электромагнитного пускателя 220 В, необходимо осуществить ряд подготовительных работ:

1. Убедиться, что напряжение, подаваемое на катушку соответствует указанному на ее этикетке (220В). При этом, на катушку необходимо подавать фазу и “0”. При подключении к катушке индуктивности двух фаз, она перегорит.
2. Перед подключением ПМ, участок обязательно нужно обесточить. При этом, нелишним будет проверить это несколько раз.
3. Проверить наличие кнопок “ПУСК” и “СТОП” на корпусе изделия. Если они его конструкцией не предусмотрены, то необходимо их приобрести. При этом, кнопка “ПУСК” должна быть черного цвета с постоянно разомкнутыми контактами, а кнопка “СТОП” – красного цвета с нормально замкнутыми контактами.
4. Необходимо помнить, что силовые контакты ПМ коммутируют только фазы. Приходящие и отходящие “0” и провода заземления соединяются между собой на клеммнике в обход пускателя и не коммутируются. Поэтому, при его подключении, в схему управления дополнительно вводится “0” с клеммника.

Устройство контактора и электромагнитного пускателя

Прежде всего необходимо описать различия между двумя однотипными устройствами: контакторами и пускателями. В их основе лежит один и тот же принцип электромагнитной индукции. Разница заключается в степени защиты и ограничениях по току применения.

Пускатели производятся в пластиковом корпусе с максимальным ограничением по току до 10 ампер. Они предназначены для включения и отключения асинхронных электродвигателей, где требуется три фазы подачи напряжения. Поэтому из корпуса выступают три группы силовых контактов. Но это не мешает использовать пускатели электромагнитные, схемы подключения которых очень просты для старта и отключения других приборов с рабочим питанием 380 и 220 вольт и меньше. При их помощи можно запускать самые различные устройства и агрегаты вплоть до цепей освещения. Зачастую пускатели называют малогабаритными контакторами.

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Величина (условный габарит) пускателя (контактора)

Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:

• нулевая величина – на максимальный ток до 6 А  (через каждый рабочий контакт)
• первая – на максимальный ток до 9 – 18 А (в зависимости от исполнения контактов)
• пускатель 2 величины – до 25 – 32 А
• пускатель 3 величины – до 40 – 50 А
• пускатель 4 величины – до 65 – 95 А
• пускатель 5 величины – до 100 – 160 А
• шестая величина – от 160 А и выше

Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).

• 1 – до 2,2 – 7,5 кВт
• 2 – до 11 – 15 кВт
• 3 – до 18 – 22 кВт
• 4 – до 30 – 45 кВт

Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или “самопитания”, чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки  назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки. Подробнее – в статье про пневматические реле выдержки времени.

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Катушки контакторов

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) – катушки на 380 В.

Как заменить катушку контактора?

Иногда в наличии нет контактора с катушкой нужного напряжения, можно не покупать целиком нужный контактор. У многих производителей в продаже имеются катушки под разные напряжения и величины контакторов.

В частности, это относится к IEK, КЕАЗ. Иностранные производители, как правило, делают контакторы неразборными, и отдельно катушки к ним не продают.

Стоит сказать, что катушки контакторов на нужные напряжения должны быть в ремонтных комплектах, поскольку это можно считать расходным материалом. Основные неисправности катушек – обрыв обмотки и деформация корпуса.

Чтобы увеличить срок службы катушек контакторов или электромагнитов, которые находятся продолжительное время во включенном состоянии, допустимо эксплуатировать их на напряжении 85-90 % от номинала.

Принцип работы

В конструкцию пускателя обязательно входит электромагнитная катушка, в составе которой имеются подвижные и не подвижные части, а также пружина для удержания в разомкнутом состоянии.

Неподвижная часть, магнитопровод с катушкой, устанавливается в нижнее отделение корпуса. На его поверхность выведены контакты для подключения катушки к управляющей цепи. Обычно это 3 контакта. Два контакта соединены между собой. Сделано это для удобства монтажа. В зависимости от вида крепления, есть отверстия для крепления под винт или специальные выступы для крепления на дин-рейку.

Верхняя часть соединена с блоком коммутации. Типично это 3 пары контактов для цепи питания двигателя или иного устройства. Также дополнительно устанавливается 1-2 пары контактов для сигнальных цепей и управления катушкой пускателя. Как правило, пускатель имеет минимум один нормально замкнутый (НЗ) или нормально разомкнутый (НР) контакт.

Многие контакторы имеют возможность установки дополнительного блока контактов. Некоторые из них обладают возможностью боковой и фронтальной установки. При подаче питания, катушка производит электромагнитное поле. В результате происходит смыкание 2 половинок устройства, и контактные пары изменяют свое состояние на противоположное. Когда питание снято, исчезает и магнитное поле. Под действием пружины составные части размыкаются.

Технические характеристики

В общем случае, основные параметры электромагнитного пускателя указаны в его условном обозначении, которое в обязательном порядке должно быть нанесено на корпусе изделия.

Внимание! Рабочее напряжение катушки индуктивности указано только на этикетке ее корпуса. На корпусных деталях ПМ напряжение катушки не указано

Условное обозначение пускателя включает в себя 3 буквы и 4 цифры.

При этом:

1. Первые две буквы обозначают тип пускателя – ПМ – пускатель магнитный.
2. Третья буква указывает на серию изделий. Бывают: Л, Е, У и др. В отдельных случаях может быть указан номер серии, например, ПМ12.
3. Первая цифра после букв – величина ПМ по току – от 1 до 7.
4. Вторая цифра – характеристика работы и присутствие тепловой защиты – от 1 до 5.
5. Третья цифра – степень защиты и наличие кнопок.
6. Четвертая цифра – количество вспомогательных контактов.

Остальные технико-эксплуатационные характеристики ПМ приведены в сопроводительной документации.