Магнитный контактор: назначение, устройство, схемы подсоединения
Питание на электрические двигатели лучше подавать через магнитные контакторы (называются еще пускатели). Во-первых, они предоставляют защиту от пусковых токов. Второе, нормальная схема подсоединения магнитного контактора содержат органы управления (кнопки) и защиты (теплореле, цепи самоподхвата, электрической блокировки и т.п.). При помощи данных устройств можно запустить мотор в обратном направлении (реверс) нажатием подобающей кнопки. Все это организуется с помощью схем, причем они не неимоверно сложные и их можно вполне собрать своими руками.
Назначение и устройство
Магнитные контакторы встраиваются в силовые сети для подачи и размыкания. Работать могут с переменным или постоянным напряжением. Работа основывается на явлении электромагнитной индукции, есть рабочие (через них подается питание) и подсобные (сигнальные) контакты. Для комфорта эксплуатации в схемы включения магнитных контакторов добавляют кнопки Стоп, Пуск, Вперед, Назад.
Так смотрится магнитный контактор
Магнитные контакторы могут быть двух вариантов:
- С хорошо замкнутыми контактами. Питание на нагрузку подается регулярно, выключается только когда срабатывает контактор.
- С хорошо разомкнутыми контактами. Питание подается только В то время, когда контактор работает.
Более повсеместно используется тип второй — с хорошо разомкнутыми контактами. Ведь как правило, устройства должны работать ограниченный временной интервал, другое время находится в покое. Потому дальше рассмотрим рабочий принцип магнитного контактора с хорошо разомкнутыми контактами.
Состав и назначение частей
База магнитного контактора — катушка индуктивности и магнитопровод. Магнитопровод поделен на 2 половины. Две они имеют вид буквы «Ш», установлены в зеркальном отражении. Часть снизу неподвижная, ее средняя часть считается сердечником катушки индуктивности. Параметры магнитного контактора (максимальное напряжение, с которым он способна работать) зависят от катушки индуктивности. Могут быть контакторы малых номиналов — на 12 В, 24 В, 110 В, а самые популярные — на 220 В и на 380 В.
Устройство магнитного контактора (пускателя)
Верхняя часть магнитопровода — подвижная, на ней закреплены двигающиеся контакты. К ним подсоединяется нагрузка. Недвижымые контакты закреплены на корпусе контактора, на них подается питающее напряжение. В исходном состоянии контакты разомкнуты (за счёт силы упругости пружины, которая держит часть сверху магнитопровода), питание на нагрузку не подается.
Рабочий принцип
В обычном состоянии пружина приподнимает часть сверху магнитопровода, контакты разомкнуты. При подачи питания на магнитный контактор, ток, текущий через катушку индуктивности, вырабует электромагнитное поле. Сжимая пружину, оно притягивает подвижную часть магнитопровода, контакты замыкаются (на рисунке картинка с правой стороны). Через замкнутые контакты питание подается на нагрузку, она находится в работе.
Рабочий принцип магнитного контактора (пускателя)
При отключении питания магнитного контактора электромагнитное поле исчезает, пружина выталкивает часть сверху магнитопровода вверх, контакты размыкаются, питание на нагрузку не подается.
Подавать через магнитный контактор можно переменое или стабильное напряжение. Важна только его величина — оно не должно быть больше указанный изготовителем номинал. Для переменного напряжения максимум — 600 В, для постоянного — 440 В.
Схема подсоединения контактора с катушкой 220 В
В любой схеме подсоединения магнитного контактора имеется две цепи. Одна силовая, через какую подается питание. Вторая — сигнальная. С помощью этой цепи происходит управление работой устройства. Рассматривать их нужно отдельно — легче понять логику.
Сверху корпуса магнитного контактора находятся контакты, к которым подсоединяется питание для данного устройства. Простое обозначение — A1 и A2. Если катушка на 220 В, сюда подается 220 В. Куда присоединить «ноль» и «фазу» — без разницы. Но чаще «фазу» подают на А2, так как здесь этот вывод в большинстве случаев продублирован снизу корпуса и особенно часто включать сюда удобнее.
Подключение питания к магнитному контактору
Ниже на корпусе размещены несколько контактов, подписанных L1, L2, L3. Сюда подсоединяется источник питания для нагрузки. Вид его не важен (постоянное или переменое), важно чтобы номинал не был выше чем 220 В. Аналогичным образом через контактор с катушкой на 220 В можно подать напряжение от аккумулятора, ветрогенератора и т.д. Снимается оно с контактов T1, T2, T3.
Назначение гнезд магнитного контактора
Наиболее простая схема
Если к контактам A1 — A2 присоединить сетевой шнур (цепь управления), подать на L1 и L3 напряжение 12 В с аккумулятора, а к выводам T1 и T3 — источники освещения (силовая цепь), получаем схему освещения, работающую от 12 В. Это лишь один из видов применения магнитного контактора.
Но чаще, все же данные устройства используют для подачи питания на элетромоторы. В данном варианте к L1 и L3 подсоединяется тоже 220 В (и убираются с T1 и T3 все те же 220 В).
Самая простая схема подсоединения магнитного контактора — без кнопок
Минус данной схемы понятен: чтобы выключить и включить питание, придется манипулировать вилкой — вынимать/вставлять ее в розетку. Сделать лучше ситуацию можно, если перед контактором установить автомат и включать/отключать подачу питания на цепь правления с его помощью. Другой вариант — в цепь управления добавить кнопки — Пуск и Стоп.
Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»
При подсоединении через кнопки меняется только цепь управления. Силовая остается без изменения. Вся схема подсоединения магнитного контактора меняется несильно.
Кнопки могут быть в индивидуальном корпусе, могут в одном. В другом варианте устройство именуется «кнопочный пост». Каждая кнопка имеет два входа и два выхода. Кнопка «пуск» имеет хорошо разомкнутые контакты (питание подается когда она нажата), «стоп» — хорошо замкнутые (при нажатии цепь обрывается).
Схема подсоединения магнитного контактора с кнопками «пуск» и «стоп»
Встраиваются кнопки перед магнитным контактором постепенно. В первую очередь — «пуск», потом — «стоп». Понятно, что при подобной схеме подсоединения магнитного контактора, работать нагрузка будет только пока держится кнопка «пуск». Как только ее отпустят, питание пропадет. Собственно, в этом варианте кнопка «стоп» ненужная. Это не тот режим, который требуется во многих случаях. Нужно, чтобы после отпускании пусковой кнопки питание продолжало поступать до той поры, пока цепь не будет разорвана нажатием кнопки «стоп».
Схема подсоединения магнитного контактора с цепью самоподхвата — после замыкания контакта шунтирующего кнопку «Пуск», катушка становиться на самоподпитку
Данный алгоритм работы реализовывается при помощи добавочных контактов контактора NO13 и NO14. Они подключаются одновременно с пусковой кнопкой. В данном варианте все работает как нужно: после отпускания кнопки «пуск» питание идет через подсобные контакты. Парализуют работу нагрузки нажав «стоп, схема идет назад в состояние для работы.
Подключение к трёхфазной системы электроснабжения через пускатель с катушкой на 220 В
Через типовый магнитный контактор, который работает от 220 В, можно присоединить трехфазное питание. Такая схема подсоединения магнитного контактора применяется с асинхронными двигателями. В цепи управления отличий нет. К контактам A1 и A2 подсоединяется одна из фаз и «ноль». Фазный кабель идет через кнопки «пуск» и «стоп», также ставится перемычка на NO13 и NO14.
Как присоединить асинхронный мотор на 380 В через пускатель с катушкой на 220 В
В силовой цепи отличия небольшие. Все три фазы подаются на L1, L2, L3, к выходам T1, T2, T3 подсоединяется трехфазная нагрузка. В случае с мотором в схему часто добавляют теплореле (P), которое не допустит перегрев мотора. Теплореле ставят перед электрическим двигателем. Оно контролирует температуру 2-ух фаз (устанавливают на самые нагруженные фазы, третья), размыкая цепь питания при достижении критических температур. Эта схема подсоединения магнитного контактора применяется часто, опробована неоднократно. Порядок сборки смотрите в следующем видео.
Схема подсоединения мотора с реверсным ходом
Для работы некоторых устройств нужно вращение мотора туда и обратно. Смена направления вращения происходит при переброске фаз (нужно заменить местами две произвольные фазы). В цепи управления также нужен кнопочный пост (или некоторые кнопки) «стоп», «вперед», «назад».
Схема подсоединения магнитного контактора для реверса мотора собирается на 2-ух похожих устройствах. Лучше всего отыскать такие, на которых находится пара нормальнозамкнутых контактов. Устройства подключаются параллельно — для обратного вращения мотора, на одном из контакторов фазы меняются местами. Выходы двоих подаются на нагрузку.
Сигнальные цепи немного тяжелее. Кнопка «стоп» — общая. Поле нее стоит кнопка «вперед», которая подсоединяется к одному из контакторов, «назад» — к другому. Любая из кнопок обязана иметь цепи шунтирования («самоподхвата») — чтобы не было надобности все рабочее время держать нажатой одну из кнопок (ставятся перемычки на NO13 и NO14 на каждом из контакторов).
Схема подсоединения мотора с реверсным ходом с применением магнитного контактора
Во избежание возможности подачи питания через две кнопки, реализовывается электрическая блокировка. Для этого после кнопки «вперед» питание подается на хорошо замкнутые контакты второго пускателя. Подобно подсоединяется второй пускатель — через хорошо замкнутые контакты первого.
Если в магнитном пускателе нет хорошо замкнутых контактов, их можно дополнить, установив приставку. Приставки, во время установки, соединяются с ключевым блоком и их контакты работают одновременно с другими. Другими словами, пока питание подается через кнопку «вперед», разомкнувшийся хорошо закрытый контакт не даст включить обратный ход. Чтобы заменить направление, нажимают кнопку «стоп», после этого можно включать реверс, нажав «назад». Обратное переключение аналогично происходит — через «стоп».