Пускатели магнитные 380В

Магнитные пускатели на 380 В: устройство, принцип действия, классификация и применение

Магнитный пускатель (контактор в сборе с тепловым реле) – это низковольтное электромагнитное комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для дистанционного пуска, остановки и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором на напряжение 380 В. Его основными функциями являются коммутация силовой цепи, обеспечение нулевой защиты (защиты от самозапуска) и защита двигателя от перегрузок недопустимой продолжительности.

Устройство и принцип действия

Конструктивно магнитный пускатель на 380 В состоит из двух основных частей: электромагнитного контактора и теплового реле максимального тока.

Электромагнитный контактор

Включает в себя следующие узлы:

• Магнитопровод: Состоит из неподвижной части (сердечник) и подвижной (якорь). Изготавливается из наборных стальных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.
• Электромагнитная катушка: Рассчитана на напряжение управления, как правило, 220 В или 380 В переменного тока. При подаче напряжения на катушку создается магнитный поток, притягивающий якорь к сердечнику.
• Силовые контакты: Три главных нормально разомкнутых (замыкающихся при срабатывании) контакта для коммутации цепей нагрузки (двигателя) и, часто, дополнительные нормально разомкнутые или нормально замкнутые блок-контакты для цепей управления, сигнализации и блокировок.
• Дугогасительная система: Камера с деионными решетками, обеспечивающая быстрое гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов под нагрузкой.
• Возвратная пружина: Обеспечивает возврат якоря и размыкание силовых контактов при обесточивании катушки.

Тепловое реле максимального тока

Обеспечивает защиту электродвигателя от перегрузки. Основными элементами являются:

• Биметаллические пластины: По одной на каждую фазу. При протекании тока перегрузки пластины нагреваются и, из-за разного коэффициента теплового расширения материалов, изгибаются.
• Механизм расцепителя: Преобразует изгиб биметаллической пластины в механическое перемещение, которое воздействует на размыкающий контакт в цепи управления катушки пускателя.
• Устройство регулировки тока срабатывания: Позволяет установить номинальный ток защиты в пределах, как правило, 0.75-1.3 от номинального тока реле.
• Кнопка возврата: Ручной или автоматический сброс после остывания биметаллических пластин.

Принцип действия: При подаче напряжения на катушку управления (например, нажатием кнопки «Пуск») якорь притягивается к сердечнику, замыкая главные силовые контакты. Напряжение 380 В подается на клеммы двигателя. Одновременно замыкается блок-контакт, шунтирующий кнопку «Пуск» (реализуется самоподхват). При нажатии кнопки «Стоп» или при срабатывании теплового реле цепь катушки разрывается, якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, размыкая силовую цепь и останавливая двигатель.

Классификация и основные характеристики

Магнитные пускатели на 380 В классифицируются по нескольким ключевым параметрам.

1. По величине (типоразмеру) и номинальному току

Основной параметр, определяющий мощность коммутируемого двигателя. ГОСТ и производители (IEK, Schneider Electric, ABB, КЭАЗ) используют градацию по величинам.

Величина (типоразмер)	Номинальный ток главной цепи, Ie (А), при AC-3, 380В	Мощность двигателя, приблизительно (кВт), при 380В
ПМЛ-0 (1-я величина)	6.3 — 10	2.2 — 4
ПМЛ-1 (2-я величина)	10 — 16	4 — 7.5
ПМЛ-2 (3-я величина)	16 — 25	7.5 — 11
ПМЛ-3 (4-я величина)	25 — 40	11 — 18.5
ПМЛ-4 (5-я величина)	40 — 63	18.5 — 30
ПМЛ-5 (6-я величина)	63 — 100	30 — 45
ПМЛ-6 (7-я величина)	100 — 160	45 — 75

2. По категории применения (режиму работы)

Определяется стандартом IEC/EN 60947-4-1. Для асинхронных двигателей наиболее важны:

• AC-3: Пуск двигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей. Основной режим для стандартных пускателей.
• AC-4: Пуск, торможение противовключением, толчковый режим. Требует выбора пускателя с запасом по току или использования контакторов для тяжелых условий.

3. По наличию и исполнению защиты

• Открытое исполнение (контактор): Для монтажа в щитах, панелях, где обеспечена защита от пыли и прикосновения.
• В корпусе (пускатель): Защищенное исполнение (IP40, IP54) для настенного монтажа.
• Реверсивные пускатели: Собранные на общей раме или в общем корпусе два контактора с механической и/или электрической блокировкой, исключающей возможность их одновременного включения для изменения порядка чередования фаз.

4. По напряжению катушки управления

Катушки могут быть рассчитаны на различные напряжения: 24В, 48В, 110В, 220В, 230В, 240В, 380В, 400В, 415В. Для сетей 380/220В с изолированной нейтралью наиболее распространены катушки на 220В. В системах с глухозаземленной нейтралью (TN-S, TN-C-S) часто применяют катушки на 380В.

Схемы подключения

Базовая нереверсивная схема управления двигателем с самоподхватом и защитой является основной. Цепь управления питается, как правило, фазным напряжением 220В.

Элементы: Автоматический выключатель (QF), магнитный пускатель (KM1), тепловое реле (KK1), кнопки «Пуск» (SB1) и «Стоп» (SB2).

Принцип: Нажатие SB1 замыкает цепь катушки KM1. Пускатель срабатывает, замыкая главные контакты (питание двигателя) и блок-контакт KM1.1, шунтирующий SB1. Отпускание SB1 не разрывает цепь (самоподхват). Нажатие SB2 или размыкание контакта KK1 при перегрузке разрывает цепь катушки, пускатель отключается.

Критерии выбора магнитного пускателя на 380В

1. Номинальный ток двигателя: I_{пускателя} ≥ I_{двигателя}. Ток двигателя берется из паспортной таблички или рассчитывается: I_дв ≈ P_дв(кВт)
2. 2. Для тяжелых условий пуска (AC-4) применяется коэффициент запаса 1.2-1.5.
3. Напряжение главной цепи: 380В, 50/60 Гц.
4. Напряжение катушки управления: Должно соответствовать напряжению цепей управления (обычно фаза-ноль, 220В).
5. Количество и тип вспомогательных контактов: Проверить достаточность нормально разомкнутых (НО) и нормально замкнутых (НЗ) контактов для схемы управления, сигнализации, блокировок.
6. Степень защиты (IP): Для открытого монтажа в щите – IP00, IP20; для монтажа в цеху – IP40, IP54, IP65.
7. Режим работы (категория применения): AC-3 для стандартных задач, AC-4 для тяжелых режимов.
8. Наличие теплового реле: Уставка реле должна соответствовать номинальному току защищаемого двигателя.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж должен производиться на вертикальную, плоскую, виброустойчивую поверхность. Необходимо соблюдать зазоры для вентиляции, указанные в инструкции. Подключение силовых и управляющих цепей выполняется согласно схеме с надежным контактным соединением. При эксплуатации требуется регулярное техническое обслуживание:

• Внешний осмотр, очистка от пыли и загрязнений.
• Проверка механической части на свободное движение якоря.
• Контроль состояния контактов (главных и вспомогательных). Признаки износа, оплавления, подгаров требуют зачистки или замены контактной группы.
• Проверка состояния дугогасительных камер.
• Механическая проверка теплового реле (например, имитация срабатывания).
• Контроль затяжки силовых и управляющих соединений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается контактор от магнитного пускателя?

Контактор – это базовый аппарат для многократной коммутации силовой цепи электромагнитом. Магнитный пускатель – это комплектное устройство на основе контактора, в которое дополнительно встроены тепловое реле для защиты двигателя от перегрузки и, часто, кнопки управления и/или корпус. Пускатель функционально предназначен именно для управления двигателем.

Почему гудит магнитный пускатель при включении?

Сильная вибрация и гул обычно вызваны следующими причинами: загрязнение или коррозия рабочих поверхностей магнитопровода, нарушение параллельности якоря и сердечника, ослабление короткозамкнутого витка на сердечнике (для подавления вибрации при переменном токе), пониженное напряжение на катушке (менее 85% от U_ном). Требуется отключение питания, осмотр и очистка магнитопровода, проверка напряжения.

Как выбрать тепловое реле для двигателя на 7.5 кВт, 380В?

Номинальный ток двигателя: I_дв = 7500 Вт / (1.73 380 В 0.85

• 0.9) ≈ 15 А (cosφ=0.85, КПД=0.9 – уточняются по паспорту). Берется реле с диапазоном регулировки, покрывающим 15А, например, РТЛ-2063 (13..19А). Уставка выставляется на номинальный ток двигателя (15А). Пускатель выбирается 3-й величины (16-25А).

Можно ли использовать пускатель на 380В для сети 220В?

Для главных силовых цепей – да, но с учетом снижения коммутационной способности по мощности. Номинальный ток остается прежним. Например, пускатель на 25А, 380В сможет коммутировать двигатель мощностью около 11 кВт при 380В и около 6.5 кВт при 220В. Катушка управления должна быть заменена или переключена на соответствующее напряжение (220В), если такая возможность предусмотрена конструкцией.

Что такое самоподхват и как он реализуется?

Самоподхват (электрическая блокировка) – это удержание пускателя во включенном состоянии через его же собственный вспомогательный нормально разомкнутый контакт, который шунтирует кнопку «Пуск». Это позволяет использовать мгновенные кнопки (без фиксации) и обеспечивает отключение при срабатывании защиты (теплового реле или кнопки «Стоп»).

Почему выгорают главные контакты пускателя?

Основные причины: коммутация токов, превышающих номинальный для данного пускателя (особенно при AC-4); частые пуски/остановки; плохой контакт на клеммах, ведущий к локальному перегреву; износ контактов до предела; неисправность дугогасительной камеры; залипание контактов из-за недостаточного нажатия.

Как проверить исправность катушки магнитного пускателя?

При полностью отключенном питании необходимо прозвонить катушку тестером в режиме измерения сопротивления. Исправная катушка имеет сопротивление от десятков до сотен Ом (зависит от напряжения и мощности). Обрыв покажет бесконечное сопротивление, межвитковое замыкание – заметно меньшее сопротивление по сравнению с исправным аналогом. Также необходимо проверить сопротивление изоляции между выводами катушки и корпусом (мегаомметром на 500В), оно должно быть не менее 0.5 МОм.

В чем разница между реверсивным и нереверсивным пускателем?

Нереверсивный пускатель обеспечивает вращение двигателя только в одном направлении. Реверсивный пускатель состоит из двух одинаковых контакторов, электрически соединенных так, что при включении одного из них порядок чередования фаз на двигателе меняется (меняются местами две фазы), что приводит к изменению направления вращения. Между контакторами обязательно наличие механической и электрической блокировок для предотвращения их одновременного включения, которое равносильно межфазному короткому замыканию.