Магнітні пускачі і контактори

Магнітний пускач – це комутаційний електромагнітний пристрій, призначений для дистанційного керування та захисту, який складається з контактора, доповненого тепловим реле.

Контактор – це комутаційний електромагнітний апарат, що виконує функції дистанційних включень і відключень силових електричних кіл при нормальних режимах роботи.

Магнітні пускачі призначені, головним чином, для дистанційного керування трифазними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором, а саме:

• для запуску безпосереднім підключенням до мережі та зупинки (відімкнення) електродвигуна (нереверсивні пускачі);
• для запуску, зупинки і реверсу електродвигуна (реверсивні пускачі).

У складі теплового реле магнітні пускачі здійснюють також захист електродвигунів від перевантажень за неприпустимої тривалості робочого циклу. Але досить часто магнітні пускачі використовують без теплових реле. І дуже важко провести чітку межу між контактором та магнітним пускачем. Проте є певні відмінності в будові цих апаратів. Як правило, в позначеннях магнітних пускачів є літери ПМ або ПА, а в позначеннях контакторів – КТ. Також контактори, як правило, використовуються для струму 50–250 А (магнітні пускачі – до 40 А) і мають більші розміри, порівняно з магнітними пускачами. Контактор, на відміну від магнітного пускача, має дугогасильну камеру. І остання відмінність – наявність у контактора більше трьох силових контактів, оскільки він використовується для комутації будьяких силових кіл, а магнітний пускач – для пуску, зупинки, реверсу трифазних двигунів.

Розрізняють контактори з прямоходовою магнітною системою та з поворотним якорем.

Контактори, як правило, побудовані з прямоходовою магнітною системою, хоча і трапляються з поворотним якорем (ПА). Розглянемо контактор з прямоходовою магнітною системою та магнітний пускач серії ПМА.

На рис. 8.8 зображено електромагнітний контактор із прямоходовою магнітною системою. У контакторах із прямоходовою магнітною системою нерухомою частиною є осердя 7 з котушкою 6, які встановлюються нерухомо на основі 8. Рухомою частиною контактора є якір 4, який зв’язаний з головними рухомими та допоміжними контактами 2, 3. Теплове реле використоdується для захисту асинхронних електродвигунів від недопустимих перевантажень. При знятті напруги з котушки контактор вимикається, і під дією пружини 1 якір повертається в початкове положення.

При подачі напруги на котушку контактора виникає магнітне поле, під дією якого рухома магнітна система притягується до нерухомої. Тобто якір притягується до осердя, а рухомі контакти – до нерухомих. Таким чином забезпечується проходження електричного струму в силовому й допоміжному колі контактора. На головні та допоміжні контакти встановлено пружини для необхідного натискування і зменшення перехідного опору контактів. Допоміжні нормально розімкнуті і нормально замкнуті контакти призначені для роботи в електричних колах керування.

Під час розмикання головних контактів при великих струмах виникає електрична дуга, яка може призвести до руйнування контактної системи. Тому головні контакти контактора, що працюють при великих силах струму, обладнують дугогасильними камерами з жаростійкого ізоляційного матеріа- лу. У контактора на рис. 8.8 вони відсутні.

У контакторах постійного струму осердя і якір роблять суцільнометалевими, а у контакторах змінного струму – шихтованими, тобто набраними з окремих ізольованих пластин електротехнічної сталі.

При проходженні змінного струму по котушці контактора у магнітній системі виникає магнітний потік, який періодично проходить через нуль. Це викликає вібрацію та гудіння магнітної системи. Щоб послабити це явище, на торці осердя контактора змінного струму встановлюють мідний короткозамкнений виток. Коли основний магнітний потік проходить через нуль, його величина швидко змінюється і тому в короткозамкненому витку утворюється максимальна електрорушійна сила (ЕРС). У цьому разі короткозамкнений виток є вторинною обмоткою трансформатора. У короткозамкненому витку ЕРС утворює струм, що сприяє утворенню магнітного потоку Фд, який замикається через осердя та якір і перешкоджає відпаданню якоря при переході основного потоку через нуль. Таким чином зменшується вібрація магнітної системи контактора.

При підключенні магнітного пускача або контактора до електричного кола слід звертати увагу на номінальну напругу котушки. Котушки магнітних пускачів та контакторів виготовляють для напруги 24, 36, 127, 220, 380 В.

Кнопки керування

Кнопки керування використовують для управління різними електричними приладами і механізмами (в основному оснащених електродвигунами) на відстані. Широко використовуються кнопкові пости, які запускають або зупиняють електротехнічні пристрої, для реверсивного руху приводів в механізмах, для аварійної зупинки приводів механізмів у невідкладних ситуаціях тощо.

Кнопкові пости виготовляються в корпусах різної форми і з різним числом кнопок, залежно від їхніх функцій. Особливістю застосування кнопок є те, що вони не використовуються у схемах із високою напругою. Однак за допомогою кнопкових постів можна керувати обладнанням із високою напругою, підключаючи їх до ланцюга керування на змінному струмі до 600 В і на постійному струмі до 400 В.

Через кнопки управління робочий силовий струм не проходить, а проходить слабкий струм керування. Так працюють і кнопкові пости. Силовий ланцюг замикає пускач, який працює від кнопкового поста.

Найпоширеніші двокнопкові пости з механізмом фіксації діють у такому порядку. При натиснутій кнопці «Стоп» розмикається ланцюг, а кнопка «Пуск» перебуває у вільному стані. Якщо натиснути кнопку «Пуск», то ланцюг замикається, а кнопка «Стоп» виштовхується пружиною у вихідне положення. Вони служать для керування дією пускача, який включає силовий ланцюг.

На рис. 8.9 зображено загальний вигляд кнопки управління і двокнопкового поста.

Кнопка є основною деталлю кнопкового поста. Її конструкції поділяються на два типи: з фіксацією і з самоповерненням. Кнопки з фіксацією розмикають контакти і повертаються у вихідне положення тільки при повторному натисканні. Самоповернення кнопок діє шляхом виштовхування кнопки пружиною у вихідне положення, тобто при натисканні однієї кнопки друга виштовхується автоматично, і навпаки.

Сьогодні вибір кнопок управління і постів для них дуже широкий. Найпопулярнішими стали єдині кнопкові пости типу ПКЄ. Їх встановлюють на верстатах у деревообробній, металообробній промисловості і т. п. Такі кнопки управління можуть підключати ланцюги з силою струму до 10 А при 600 В.