Магнітний пускач: схема, технічні характеристики

Магнітний пускач (МП) представляє собою низьковольтний электроаппарат, призначений для управління різними електроприймачами змінного (постійного) струму, головним чином асинхронними електродвигунами (АД). Він може (залежно від схеми включення) виконувати прямий пуск і зупинку АТ, його реверсування, а також за рахунок комплектації тепловим реле захист від перевантаження.

Класифікація МП

Згідно з «Загальними техумовами» по ГОСТ 2491-82 чинним по даний час, а також по ГОСТ Р 5003041-2002 вони класифікуються за такими ознаками: 1. За призначенням: 1.1 МП для прямого пуску при повному напрузі: 111 без забезпечення реверсу АТ (нереверсивні); 112 із забезпеченням реверсу АТ (реверсивний магнітний пускач). 1.2 МП для прямого пуску при зниженій напрузі: 121 МП зі схемою перемикання обмоток АД з зірки на трикутник; 122 двоступеневі автотрансформаторние МП. 1.3 Реостатние роторні МП для пуску АД з фазним ротором. 2. По комплектації пристроєм захисту АД: 2.1 МП без захисного пристрою; 2.2 з захисним струмовим реле; 2.3 із захисним пристроєм на позисторе. 3. По виду блокування в МП по п. 112: 3.1 з електроблокуванням; 3.2 з электромехблокировкой; 3.3 мають тільки механічне блокування. 4. По комплектації керуючими і сигнальними елементами: 4.1 без таких елементів; 4.2 укомплектовані тільки кнопками; 4.3 укомплектовані як кнопками, так і лампами сигналізації. 5. По номінальному струму при відкритому виконанні МП поділяються на 12 виконань згідно з ГОСТ 2491-82. 6. По напрузі комутованій ланцюга: 380 і 660 Ст. 7. По струму в котушці управління: 7.1 з котушкою змінного струму; 7.2 з котушкою постійного струму. 8. За напругою котушки управління МП поділяються на 16 виконань при котушці змінного струму і 6 виконань – при котушці постійного струму відповідно до ГОСТ 2491-82.

Пристрій МП

Конструктивна схема магнітного пускача складається з електромагнітної системи (ЕМС), головних контактів, дугогасительной камери, а також допоміжних контактів в корпусі самого МП або додатково встановлюється на нього блоці контактів. ЕМС конструктивно розділена на дві окремі частини – верхній рухомий якір і нижній нерухомий сердечник, між якими розташована поворотна пружина. Уявіть собі типовий дросель броньової конструкції з котушкою на середньому стержні магнітопровода, розріжте його горизонтальної січною площиною вище котушки, і ви отримаєте такі ж дві частини, з яких складається магнітний пускач.




При цьому у верхній частині розташовані рухомі головні контакти, які по суті є контактними перемичками – вони рухаються вгору-вниз відповідно при вимкненні/увімкненні МП і замикають між собою перебувають з протилежних сторін нижньої частини МП вхідні і вихідні нерухомі головні контакти. Число їх зазвичай дорівнює чотирьом, хоча зустрічаються і варіанти з трьома і навіть двома головними контактами. Тому професіонали говорять про двох-, трьох і чотирьохполюсних МП.

Принцип роботи МП

Магнітні реле, пускачі, контактори працюють за одним принципом. При подачі на котушку МП відповідного напруги (змінного або постійного) електрострум аналогічного роду, проходячи по ній, утворює магнітне поле, силові лінії якого замикаються по магнітопроводу верхній частині МП, тобто якоря. Як відомо, магнітні силові лінії завжди відчувають прагнення скоротитися по довжині, внаслідок чого рухома частина магнітопроводу МП притягається до нижньої її частини, долаючи опір поворотної пружини. При цьому жорстко пов'язані з рухомим магнітопроводом контактні перемички опускаються вниз і замикають вхідні і вихідні головні контакти в нижній частині МП. Тому електрична схема магнітного пускача досить проста.




Одночасно зі зміною стану головних контактів змінюється і стан всіх допоміжних контактів в корпусі МП чи в блоці контактів. При перериванні струму в котушці верхня частина МП під дією зусилля пружини повертається у верхнє положення, і головні, а також додаткові контакти розмикаються.

МП з котушкою змінного струму

Якщо магнітний пускач укомплектований котушкою змінного струму, то магнітний потік в його магнітопроводі періодично знижується до нуля одночасно зі зниженням струму в котушці. При цьому сила тяжіння верхньої частини магнітопроводу МП до нижньої зменшується до нуля, і поворотна пружина трохи піднімає її вгору. Потім, по мірі зростання магнітного потоку верхня частина знову притягається до нижньої. В результаті МП вібрує. Крім того, за рахунок ефекту магнітострикції виникає гудіння, що виходить від магнітопроводу, подібно до того як це має місце в трансформаторі. Для запобігання цих явищ на торці сердечника магнітопроводу МП закладається к. з. мідний виток, що охоплює приблизно третину його перерізу. При зміні потоку всередині витка в ньому також наводиться змінний струм, що створює власний потік, зрушений по фазі щодо основного. У результаті взаємодії цих двох потоків виникає результуючий потік, що має постійну складову, дії якої достатньо для надійного тяжіння один до одного частин магнітопровода протягом усього часу включення МП.

МП серії ПМЕ

У цій серії МП випускаються двох величин: 1-й з струмом головних контактів до 10 А і 2-й – до 25 А. Крім того, у кожній з цих величин може бути три виконання без кнопок – 1 (відкрите виконання), 2 (захищене виконання) і 3 (закрите виконання) – в залежності від ступеня захисту від зовнішніх факторів. Таким чином, всього виконань МП ПМЕ може бути 2 х 3=6. Можливість забезпечення реверсу АТ і укомплектованість электротепловим реле (ЕТР) дають ще чотири модифікації МП у кожному з шести виконань: 1 – без реверсу і без ЕТР, 2 – без реверсу, але з ЕТР, 3 – з реверсом, але без ЕТР, 4 – з реверсом і з ЕТР. Таким чином, все може бути 6х4 = 24 модифікації МП серії ПМЕ. Так, наприклад, ПМЕ 211 означає магнітний пускач на 10 А відкритого виконання без реверсу і ЕТР.

МП серії ПМА

У цій серії МП випускаються чотирьох величин в залежності від номінального струму головних контактів: 3-й – до 40 А, 4-й – до 63 А, 5-ї до 100 А, 6-й – до 160 А. Крім того, кожна з цих величин може бути десяти модифікацій в залежності від можливості забезпечення реверсу АТ і укомплектованості ЕТР або позистор: 1 – без реверсу і без ЕТР; 2 – без реверсу з ЕТР; 3 – з реверсом без ЕТР з електроблокуванням; 4 – з реверсом, ЕТР і електроблокуванням; 5 – з реверсом без ЕТР; 6 – з реверсом, ЕТР і электромехблокировкой; 7 – без реверсу з позистор; 8 – з реверсом і мехблокировкой; 9 – без реверсу з позистор; 0 – з реверсом і электромехблокировкой. Таким чином, всього модифікацій МП ПМА може бути 4 х 10=40. Кожна з 40 модифікацій може бути в семи виконаннях за ступенем захисту та наявності керуючих і сигнальних елементів, з яких перші три такі ж, як у МП ПМЕ, а решта наведені нижче: 3 – захищене виконання з кнопками; 4 – закрите виконання з кнопками; 5 – захищене виконання з кнопками і лампою сигналізації; 6 – закрите виконання з кнопками і лампою сигналізації. Таким чином, все може бути 40 х 7 = 280 виконань МП серії ПМА. І нарешті, по роду струму в котушці МП може бути трьох видів: 0 – з котушкою змінного струму напругою 380 в, 1 – з котушкою постійного струму напругою 660 В, 2 – з котушкою змінного струму напругою 660 Ст. Так, наприклад, ПМА 3030 означає МП на 40 А з реверсом і обома блокуваннями, захищеного виконання з кнопками.

МП серії ПМЛ

Вони випускаються від 1-ї до 8-ї величин по номінальному струму, причому 4-я величина може мати значення струму 63 або 80 А. Останні дві величини на струм 125 (160) А і 250 А почали випускатися відносно недавно. Кожній величиною відповідають 7 модифікацій в залежності від можливості забезпечення реверсу АТ і укомплектованості ЕТР, з яких з 1 по 6 еквівалентні відповідним модифікаціям МП серії ПМА, а модифікації 7 відносяться до МП зі схемою перемикання обмоток АД з зірки на трикутник (см. п. 121 класифікації МП). Таким чином, все може бути 8 х 7= 56 модифікацій. Кожна з цих модифікацій, як і в серії ПМА, може бути випущена в семи виконаннях: 0 – відкрите без кнопок; 1 – захищене без кнопок; 2 – закрите без кнопок; 3 – захищене з кнопками; 4 – закрите з кнопками; 5 – захищене з кнопками і лампою сигналізації; 6 – закрите з кнопками і лампою сигналізації. Таким чином, все може бути 56 х 7 = 372 виконання МП серії ПМЛ. За родом струму в котушці магнітний пускач ПМЛ може бути двох видів: 0 – з котушкою змінного струму і одним розмикаючим допоміжним контактом (3-й і 4-й величин – з одним розмикаючим і одним замикаючим допоміжним контактом); 1 – з котушкою змінного струму і одним нормально розімкненим допоміжним контактом.

Ціни на МП

Скільки ж зараз коштує на ринку електротехнічної продукції магнітний пускач? Ціна його визначається передусім величиною МП. Так, нереверсивний апарат 3-ї величини серії ПМА обійдеться від 490 руб. до 845 рублів. Реверсивний ж тієї ж величини буде коштувати від 1160 до 1620 грн. А ось нереверсивний МП тієї ж серії 6-ї величини коштує вже від 2500 до 3725 грн, реверсивна ж «шістка» коштує максимум 6100 грн. А що можна сказати стосовно серії ПМЛ? Скільки коштує такий магнітний пускач? Ціна його 3-ї величини без реверсу починається від 520 грн і доходить до 1200 гривень в закритому виконанні з ЕТР. 6-я ж величина МП ПМЛ без реверсу коштує від 4870 грн і доходить в реверсивному закритому варіанті до 34000 руб. Ціна 7-ї величини з реверсом доходить до 18 тис. рублів, а ціна МП ПМЛ 8-ї величини взагалі є суто договірної.

Магнітний пускач: схема підключення

Перша, яка є класичною, схема, забезпечує звичайний прямий пуск АД на повне напруга мережі: нормально розімкнений кнопку «Пуск» натиснули – двигун включився. Якщо тепер відпустити кнопку «Пуск», то двигун не відключиться, так як паралельно пусковій кнопці підключений допоміжний контакт МП. Після замикання головних контактів він також замикається і забезпечує живлення котушки МП, тобто відбувається самоподхват пускової кнопки. У даному випадку захист АТ від перевантаження виконується вступним автоматичним вимикачем з тепловим розчіплювачем. Якщо підключення магнітного пускача у цій схемі виконати разом з ЕТР, то послідовно з котушкою МП включають ще й нормально замкнутий контакт ЕТР, який розмикається при занадто великому струмі через АТ. Коли натискають нормально замкнуту кнопку «Стоп», живлення котушки МП припиняється, його контакти розмикаються і двигун відключається.

Реверсивний магнітний пускач

Як видно, в цій схемі задіяні відразу два МП: при замиканні лівого АТ обертається за годинниковою стрілкою, при замиканні правого – проти годинникової стрілки. Це пов'язано з тим, що змінюється підключення до вихідних клем АТ двофазних проводів живильної мережі. На лівій схемі червоний провід підключений до першої зліва клеми, а синій провід - третьої. На правій ж схемою вони помінялися місцями. Реверсивний МП виходить з двох окремих МП, поміщених в загальний корпус. Як же управляється такий магнітний пускач? Схема підключення його органів управління (кнопок «Вправо» і «Вліво») являє собою дві однакових паралельних однофазних кола з послідовно включених пускових кнопок (з самоподхватом) і котушок пускачів, зображених на попередньому малюнку і мають спільну точку нижче кнопки «Стоп». При цьому за рахунок різних конструктивних або схемних блокувань реверсувати АТ без попереднього натискання кнопки «Стоп» не можна.