Пускатели IEK
Пускатели IEK: технические характеристики, конструкция и применение
Пускатели электромагнитные, представленные в ассортименте группы компаний IEK, являются ключевыми компонентами для управления и защиты асинхронных электродвигателей в сетях переменного тока. Продуктовая линейка охватывает широкий спектр потребностей – от компактных моделей для маломощных нагрузок до мощных пускателей с номинальными токами до 100 А. Основные серии включают ПМЛ (в корпусе IP00), КМЭ (компактные) и КМИ (в корпусе IP20). Все изделия соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.4.1 и международным стандартам, что обеспечивает их надежную работу в системах промышленной автоматизации, вентиляции, насосного оборудования, освещения и других областях.
Конструктивные особенности и принцип действия
Электромагнитный пускатель IEK представляет собой коммутационный аппарат, собранный в корпусе из термостойкого пластика (для КМИ, КМЭ) или на металлическом основании (ПМЛ). Конструктивно он состоит из двух основных частей: электромагнитной системы (нижняя часть) и контактной системы (верхняя часть). Электромагнитная система включает в себя неподвижный Ш-образный сердечник, катушку управления и подвижный якорь. Контактная система состоит из подвижных и неподвижных контактов, снабженных дугогасительными камерами. При подаче напряжения на катушку управления создается магнитный поток, притягивающий якорь к сердечнику. Это приводит к замыканию силовых контактов (и, при наличии, размыканию нормально-замкнутых контактов вспомогательной цепи). При снятии напряжения с катушки возвратная пружина размыкает силовую цепь.
Важным элементом современных пускателей IEK является модульная конструкция, позволяющая устанавливать дополнительные приставки. К ним относятся:
- Контакторные приставки (КП): увеличивают количество вспомогательных контактов (нормально-разомкнутых – NO, нормально-замкнутых – NC).
- Приставки выдержки времени (ПВЛ): обеспечивают задержку на срабатывание или отпускание.
- Механические блокировки (БП): позволяют механически связать два пускателя для реализации реверсивной схемы, исключая возможность их одновременного включения.
- Тепловые реле перегрузки (РТЛ, РТИ): ключевое устройство защиты двигателя от токовых перегрузок недопустимой продолжительности.
- Номинальный рабочий ток (Ie): Ток, который главные контакты могут проводить в продолжительном режиме. Выбирается исходя из номинального тока защищаемого электродвигателя.
- Номинальное напряжение катушки управления (Uc): Напряжение питания электромагнита. Стандартный ряд: 24В, 36В, 110В, 230В, 400В переменного тока. Выбор зависит от схемы управления.
- Категория применения:
- AC-3: Пуск двигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей. Основной режим для насосов, вентиляторов.
- AC-4: Тяжелый режим – пуск, торможение противовключением, толчковый режим. Для кранов, лебедок, конвейеров.
Мощность коммутации для категории AC-3 в разы выше, чем для AC-4 при том же пускателе.
- Износостойкость: Указывается механическая и коммутационная износостойкость (число циклов). Для серии КМИ механическая стойкость составляет порядка 10-15 млн. циклов, коммутационная (при номинальной нагрузке) – от 0.6 до 1.5 млн. для AC-3.
- Климатическое исполнение и рабочая температура: Стандартно от -25°C до +50°C для катушки. При низких температурах возможно залипание, при высоких – перегрев.
- Пускатель не включается: Обрыв цепи управления, неисправность катушки (проверить сопротивление), сработало тепловое реле, низкое напряжение сети.
- Пускатель гудит, но не включается полностью: Загрязнение или износ рабочих поверхностей магнитопровода, низкое напряжение на катушке, механическое заедание подвижных частей.
- Пускатель самопроизвольно отключается: Срабатывание теплового реле из-за перегрузки двигателя или неверной уставки, нестабильный контакт в цепи управления.
- Перегрев пускателя: Перегруз по току, плохое состояние контактов (увеличенное переходное сопротивление), высокая ambient-температура.
- Подгорание контактов: Частые коммутации в тяжелом режиме (AC-4), превышение коммутируемого тока, отсутствие дугогашения.
Основные серии и технические параметры
Ассортимент IEK структурирован по сериям, каждая из которых предназначена для конкретных условий монтажа и эксплуатации.
Серия КМИ (Компактный Модульный Исполнение IP20)
Наиболее распространенная серия для установки в стандартные распределительные щиты на DIN-рейку. Корпус обеспечивает степень защиты IP20, предотвращая попадание крупных частиц, но не защищает от влаги. Диапазон номинальных токов от 9А до 95А. Пускатели КМИ комплектуются стандартно 1NO+1NC вспомогательным контактом, с возможностью расширения. Совместимы с тепловыми реле РТИ соответствующего типоразмера.
Серия КМЭ (Компактный Модульный Экономичный)
Облегченная и экономичная версия пускателей, также для монтажа на DIN-рейку. Отличается уменьшенными габаритами и весом, часто имеют фиксированное количество вспомогательных контактов. Предназначены для менее интенсивных режимов работы. Номинальные токи обычно в диапазоне до 40А.
Серия ПМЛ (в открытом исполнении IP00)
Предназначены для установки в закрытые шкафы или панели управления, где исключено случайное прикосновение к токоведущим частям и попадание пыли. Монтируются на монтажную плату. Отличаются высокой ремонтопригодностью – возможность замены катушки, контактов, дугогасительных камер. Номинальные токи – до 100А и выше.
Таблица 1. Сравнительные характеристики основных серий пускателей IEK
| Параметр | КМИ | КМЭ | ПМЛ |
|---|---|---|---|
| Степень защиты (IP) | IP20 | IP20 | IP00 |
| Способ монтажа | DIN-рейка 35 мм | DIN-рейка 35 мм | Монтажная плата (винты) |
| Номинальный рабочий ток (Ie), А | 9, 12, 18, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 95 | 6, 9, 12, 18, 25, 32, 40 | 10, 16, 25, 40, 63, 80, 100, 160 |
| Категория применения | AC-3, AC-4 | AC-3 | AC-3, AC-4 |
| Вспомогательные контакты (базово) | 1NO+1NC | 1NO+1NC (часто встроенные, без расширения) | Зависит от модели, часто требуют добавления приставки контактов |
| Совместимость с доп. приставками | Да (КП, ПВЛ, БП, РТИ) | Ограниченно или нет | Да (полный набор приставок) |
Ключевые технические характеристики для выбора
При подборе пускателя необходимо анализировать следующие параметры:
Схемы подключения и совместная работа с защитной аппаратурой
Базовая нереверсивная схема управления включает в себя сам пускатель, тепловое реле, кнопочный пост (Стоп, Пуск) и предохранители или автоматический выключатель. Силовые контакты пускателя коммутируют три фазы на двигатель. Цепь управления питается через нормально-замкнутый контакт кнопки «Стоп», нормально-разомкнутую кнопку «Пуск» и нормально-замкнутый контакт теплового реле (95-96). При нажатии «Пуск» катушка получает питание, замыкает силовые контакты и блокирует себя через собственный вспомогательный контакт (NO), шунтируя кнопку «Пуск».
Тепловое реле (РТИ) – обязательный элемент защиты. Оно содержит биметаллические пластины, через которые протекает ток двигателя. При длительном превышении тока уставки (обычно 1.05-1.2 Iн двигателя) пластины изгибаются и воздействуют на механизм, размыкающий контакт 95-96 в цепи катушки пускателя, отключая двигатель. Реле требует ручного взвода после срабатывания.
Для реверсивного управления используются два пускателя, механически заблокированных между собой приставкой БП. Силовые контакты одного пускателя меняют порядок фаз на двигателе (например, L1-L2-L3 на L3-L2-L1). Схема управления включает электрическую блокировку через нормально-замкнутые вспомогательные контакты каждого пускателя в цепи катушки другого.
Таблица 2. Выбор пускателя и теплового реле для стандартных асинхронных двигателей (~400В, AC-3)
| Мощность двигателя, кВт | Номинальный ток двигателя, А (прибл.) | Рекомендуемый пускатель IEK (Ie), А | Тепловое реле IEK (диапазон уставки), А |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 1.8 | КМИ-10910 (9А) | РТИ-1302 (1.5-2.4) |
| 1.5 | 3.2 | КМИ-10910 (9А) | РТИ-1307 (3-4.5) |
| 3.0 | 6.3 | КМИ-11210 (12А) | РТИ-1312 (5.5-8) |
| 5.5 | 11 | КМИ-11810 (18А) | РТИ-1318 (10-13) |
| 7.5 | 15 | КМИ-12510 (25А) | РТИ-1325 (13-18) |
| 11 | 22 | КМИ-13210 (32А) | РТИ-1332 (19-25) |
| 15 | 30 | КМИ-14010 (40А) | РТИ-1340 (25-32) |
Монтаж, эксплуатация и диагностика неисправностей
Монтаж должен производиться на вертикальную плоскость или DIN-рейку с соблюдением зазоров для вентиляции. Подключение проводов требует надежного контакта: многожильные проводники должны быть обжаты наконечниками. Необходимо избегать вибрации основания. При эксплуатации следует регулярно визуально проверять состояние контактов (на предмет подгаров, эрозии) и очищать от пыжи.
Типовые неисправности и их причины:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается контактор от пускателя?
Пускáтель – это функционально законченное устройство, представляющее собой контактор, дополненный тепловым реле перегрузки и, часто, кнопками управления в корпусе. Контактор – это базовый коммутационный аппарат без встроенных средств защиты от перегрузки. В профессиональной среде термины часто используются как синонимы, особенно когда речь идет о модульных устройствах типа КМИ.
Как правильно выбрать номинал пускателя для двигателя?
Основной критерий – номинальный ток двигателя (Iн), указанный на его шильдике. Номинальный рабочий ток пускателя (Ie) для категории AC-3 должен быть равен или превышать Iн двигателя. Для тяжелых режимов пуска (AC-4) необходим запас: обычно выбирают пускатель на одну-две ступени выше по току. Например, для двигателя 11А в режиме AC-3 подойдет пускатель на 12А, а для режима AC-4 – уже на 18А или 25А.
Почему важно использовать тепловое реле, даже если двигатель защищен автоматическим выключателем?
Автоматический выключатель защищает кабельную линию от короткого замыкания и перегрузки, но его время-токовая характеристика не соответствует тепловой характеристике двигателя. Тепловое реле имеет инерционность, аналогичную двигателю, и точную настройку на его номинальный ток, что обеспечивает защиту от «выпадания» из вращающегося поля и перегрева обмоток при незначительных, но длительных перегрузках.
Можно ли использовать пускатель на 230В для управления двигателем 380В?
Да, если речь идет о напряжении катушки управления. Напряжение силовой коммутации определяется номинальным рабочим напряжением пускателя (Ue), которое для большинства моделей IEK составляет 400В или 690В. Пускатель с Ue=400В и катушкой на 230В предназначен для коммутации силовой цепи до 400В, при этом цепь управления питается от фазы и нейтрали (230В).
Что делать, если катушка пускателя постоянно перегорает?
Необходимо проверить:
1. Соответствие фактического напряжения в сети номинальному напряжению катушки (Uc). Превышение напряжения приводит к перегреву.
2. Качество контактов в цепи управления. Подгоревшие контакты кнопок или промежуточных реле могут вызывать неполное включение пускателя, что увеличивает ток в катушке.
3. Отсутствие механических препятствий для хода якоря.
4. Правильность схемы – в катушке не должны коммутироваться вспомогательные контакты этого же пускателя, создавая разрыв своей цепи.
В чем разница между сериями КМИ и КМЭ?
КМИ – более функциональная и надежная серия с лучшими коммутационными характеристиками (например, стойкость к токам категории AC-4), модульной конструкцией, возможностью установки дополнительных приставок. КМЭ – упрощенная экономичная серия, часто с литым корпусом и фиксированным числом контактов, предназначенная для базовых задач с умеренной коммутационной частотой. Для ответственных применений рекомендуется КМИ.
Как реализовать схему «звезда-треугольник» с использованием пускателей IEK?
Требуется три пускателя: линейный (КМЛ), звезда (КМY) и треугольник (КМΔ). Номинальный ток КМY выбирается примерно в 3 раза меньше, чем у КМЛ и КМΔ. Обязательно применение механических или электрических блокировок между КМY и КМΔ, так как их одновременное включение равносильно короткому замыканию. Управление осуществляется через реле времени, которое автоматически переключает схему со «звезды» на «треугольник» после разгона двигателя.