У сучасній електротехніці автоматизація процесів відіграє важливу роль. Для керування електродвигунами широко застосовуються магнітні пускачі. Вони забезпечують зручне, безпечне та надійне вмикання й вимикання електродвигунів, а також дозволяють реалізовувати додаткові функції, такі як захист від перевантаження та дистанційне керування.
Загальна характеристика магнітного пускача.
Магнітний пускач – це електромеханічний пристрій, призначений для частого вмикання та вимикання переважно трифазних асинхронних двигунів. Основними елементами пускача є:
-
Контактор – для замикання силового кола;
-
Теплове реле – для захисту двигуна від перевантаження;
-
Кнопки керування («Пуск», «Стоп»);
-
Допоміжні або блок-контакти – для реалізації різних схем керування.
Принцип дії.
Після натискання кнопки «Пуск» подається напруга на котушку контактора. Під дією електромагнітного поля якір притягується, замикаючи силові контакти, через які до електродвигуна надходить електричний струм. Якщо відбувається перевантаження, теплове реле розмикає коло, знеструмлюючи котушку і вимикаючи двигун.
Види магнітних пускачів.
Залежно від особливостей конструкції та умов експлуатації, магнітні пускачі поділяються на:
-
Звичайні (нереверсивні) – дозволяють лише вмикати та вимикати двигун;
-
Реверсивні – дозволяють змінювати напрям обертання двигуна;
-
Пускачі з автоматичним повторним запуском;
-
Пускачі з затримкою часу (для запуску з паузою).
Переваги магнітних пускачів.
-
Можливість дистанційного керування;
-
Надійний захист електродвигуна;
-
Простота монтажу та обслуговування;
-
Висока зносостійкість та довгий термін служби;
-
Можливість інтеграції в системи автоматизації.
Застосування.
Магнітні пускачі широко застосовуються в таких сферах:
-
Промисловість (керування приводами верстатів, насосів, вентиляторів);
-
Будівництво (системи вентиляції та кондиціонування);
-
Сільське господарство (електродвигуни для насосів, механізмів подачі корму тощо);
-
Побутові системи автоматизації.
Підключення магнітного пускача.
Схема підключення нереверсивного магнітного пускача з котушкою 380В:
Схема складається з:
- QF – автоматичного вимикача;
- KM1- магнітного пускача;
- теплового реле;
- Д – асинхронного двигуна;
- запобіжника;
- Стоп, Пуск – кнопки управління.
Як працює схема?
Включаємо живлення QF-автоматичним вимикачем, кнопка “Пуск” своїм нормально розімкнутим контактом подає напругу на котушку КМ1 магнітного пускача. КМ1-магнітний пускач спрацьовує і своїми нормально розімкнутими силовими контактами подає напругу на двигун. Для того щоб не утримувати кнопку “Пуск”, щоб двигун працював, потрібно її зашунтувати нормально розімкнутим блок-контактом КМ1-магнітного пускача. При спрацьовуванні пускача блок контакт замикається і можна відпустити кнопку “Пуск”, струм побіжить через блок контакт на КМ1-котушку. Таку схему називають схемою самоблокування. Вона забезпечує так званий нульовий захист електродвигуна.
Якщо в процесі роботи електродвигуна напруга в мережі зникне або значно знизиться (більш ніж на 40% від номінального значення), то магнітний пускач відключається і його допоміжний контакт розмикається. Після відновлення напруги для включення електродвигуна необхідно повторно натиснути кнопку “Пуск”. Нульовий захист запобігає непередбачений пуск електродвигуна, який може привести до аварії. Апарати ручного управління (рубильники, кінцеві вимикачі) нульовим захистом не володіють, тому в системах управління верстатним приводом зазвичай застосовують управління з використанням магнітних пускачів. Для відключення електродвигуна досить натиснути кнопку “Стоп”. Це призводить до розмикання ланцюга саможивлення і відключення котушки магнітного пускача.
Відключаємо двигун натисканням кнопки “Стоп”, при цьому нормально замкнутий контакт розмикається і припиняється подача напруга до КМ1-котушки, сердечник пускача під дією пружин повертається у вихідне положення, відповідно контакти повертаються в нормальний стан, відключаючи двигун. При спрацьовуванні теплового реле розмикається нормально замкнутий контакт, та відключення відбувається аналогічно.
Принцип дії схеми магнітного пускача з котушкою на 220В той же, що і з котушкою на 380В:
Схема підключення реверсивного магнітного пускача:
Схема складається аналогічно, так само, як за нереверсивної схемою. Різниця в додаванні кнопки реверсу і ще одного магнітного пускача. Принцип роботи схеми трохи складніше. Реверс двигуна відбувається за рахунок перевертання місцями двох фаз. При цьому потрібне блокування, яке не давало б включитися другому пускачу, якщо перший знаходиться в роботі і навпаки. Якщо включити два пускача одночасно, то відбудеться КЗ – коротке замикання на силових контактах пускача.
Включаємо QF-автоматичний вимикач, тиснемо кнопку “Пуск1”, подаємо напругу на КМ1 котушку пускача, пускач спрацьовує. Силовими контактами включається двигун, при цьому шунтується пускова кнопка “Пуск1”. Блокування другого пускача КМ2 здійснюється нормально замкнутим КМ1-блок контактом. При спрацьовуванні КМ1-пускача, розмикається КМ1-блок-контакт, тим самим розмикається ланцюжок котушки другого КМ2-магнітного пускача.
Щоб здійснити реверс двигуна, його необхідно відключити. Відключаємо двигун натисканням кнопки “Стоп”, знімається напруга з котушки, яка перебувала в роботі. Пускач і блок-контакти під дією пружин повертаються в початкове положення. Схема готова до реверсу, натискаємо кнопку “Пуск2”, подаємо напругу на котушку КМ2, пускач КМ2 спрацьовує і включає двигун в протилежному напрямку. Кнопка “Пуск2” шунтується блок-контактом КМ2, а нормально замкнутий блок-контакт КМ2 розмикається і блокує готовність котушки магнітного пускача КМ1.
Для надійної роботи схеми необхідно, щоб головні контакти пускача КМ1 розімкнулися раніше, ніж відбудеться замикання розмикаючих допоміжних контактів в ланцюзі пускача КМ2. Це досягається відповідним регулюванням положення допоміжних контактів по ходу якоря.
При спрацьовуванні теплового реле розмикається відповідний нормально замкнутий контакт та відключення відбувається аналогічно.
У серійних магнітних пускачах часто застосовують подвійне блокування за наведеними вище принципами. Крім того, реверсивні магнітні пускачі можуть мати механічне блокування з перекидним важелем, що перешкоджає одночасному спрацьовуванню електромагнітів контакторів. У цьому випадку обидва пускача повинні бути встановлені на загальній основі.
Висновок.
Магнітні пускачі є невід’ємним елементом систем автоматизованого електроприводу. Їх використання забезпечує не лише зручність у керуванні, а й підвищує безпеку та надійність електроустановок. Завдяки своїм технічним перевагам, магнітні пускачі залишаються актуальними навіть у сучасних цифрових системах керування.
