что такое самоподхват в электрике
Магнитный пускатель в системах автоматики
Магнитный пускатель (контактор) — это устройство, предназначенное для коммутации силовых электрических цепей. Чаще всего применяется для запуска/останова электродвигателей, но так же может использоваться для управления освещением и другими силовыми нагрузками.
Чем отличается контактор от магнитного пускателя?
Многих читателей могло покоробить от данного нами определения, в котором мы (сознательно) смешали понятия «магнитный пускатель» и «контактор», потому что в данной статье мы постараемся сделать упор на практику, нежели на строгую теорию. А на практике эти два понятия обычно сливаются в одно. Немногие инженеры смогут дать вразумительный ответ, чем же они действительно отличаются. Ответы различных специалистов могут в чём-то сходиться, а в чём-то противоречить друг другу. Представляем Вашему вниманию нашу версию ответа на этот вопрос.
Контактор — это законченное устройство, не предполагающее установки дополнительных модулей. Магнитный пускатель может быть оборудован дополнительными устройствами, например тепловым реле и дополнительными контактными группами. Магнитный пускателем может называться бокс с двумя кнопками «Пуск» и «Стоп». Внутри может находится один или два связанных между собой контактора (или пускателя), реализующими взаимную блокировку и реверс.
Магнитный пускатель предназначен для управления трёхфазным двигателем, поэтому всегда имеет три контакта для коммутации силовых линий. Контактор же в общем случае может иметь другое количество силовых контактов.
Устройства на этих рисунках правильнее называть магнитными пускателями. Устройство под цифрой один предполагает возможность установку дополнительных модулей, например теплового реле (рисунок 2). На третьем рисунке блок «пуск-стоп» для управления двигателем с защитой от перегрева и схемой автоподхвата. Это блочное устройство — тоже называют магнитным пускателем.
А вот устройства на следующих рисунках правильнее называть контакторами:
В заключение скажем: обо всех названных выше отличиях контактора и магнитного пускателя полезно знать для общего развития и помнить на всякий случай, однако придётся привыкнуть к тому, что на практике эти устройства никто обычно не разделяет.
Устройство и принцип работы магнитного пускателя
Устройство контактора чем-то похоже на электромагнитное реле — оно так же имеет катушку и группу контактов. Однако контакты магнитного пускателя — разные. Силовые контакты предназначены для коммутации той нагрузки, которой управляет этот контактор, они всегда нормально открытые. Существуют еще дополнительные контакты, предназначенные для реализации управления пускателем (об этом речь пойдёт ниже). Дополнительные контакты могут быть нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).
В общем случае устройство магнитного пускателя выглядит так:
Когда на катушку пускателя подаётся управляющее напряжение (обычно контакты катушки обозначаются А1 и А2), подвижная часть якоря притягивается к неподвижной и это приводит к замыканию силовых контактов. Дополнительные контакты (при наличии) механически связаны с силовыми, поэтому в момент срабатывания контактора они также меняют своё состояние: нормально открытые — замыкаются, а нормально закрытые, наоборот, размыкаются.
Схема подключения магнитного пускателя
Так выглядит простейшая схема подключения двигателя через пускатель. Силовые контакты магнитного пускателя KM1 подключены к клеммам электродвигателя. Перед контактором установлен автоматический выключатель QF1 для защиты от перегрузки. Катушка реле (А1-А2) запитана через нормально разомкнутую кнопку «Пуск» и нормально замкнутую кнопку «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» на катушку приходит напряжение, контактор срабатывает, запуская электродвигатель. Для остановки двигателя нужно нажать «Стоп» — цепь катушки разорвётся и контактор «расцепит» силовые линии.
Эта схема будет работать только если кнопки «пуск» и «стоп» — с фиксацией.
Вместо кнопок может быть контакт другого реле или дискретный выход контроллера:
Контактор можно включить и выключить с помощью ПЛК. Один дискретный выход контроллера заменит кнопки «пуск» и «стоп» — они будут реализованы логикой контроллера.
Схема «самоподхвата» магнитного пускателя
Как уже было сказано, предыдущая схема с двумя кнопками работает только если кнопки с фиксацией. В реальной жизни её не используют из-за её неудобства и небезопасности. Вместо неё используют схему с автоподхватом (самоподхватом).
На этой схеме используется дополнительный нормально открытый контакт пускателя. При нажатии на кнопку «пуск» и сработки магнитного пускателя дополнительный контакт КМ1.1 замыкается одновременно с силовыми контактами. Теперь кнопку «пуск» можно отпустить — её «подхватит» контакт КМ1.1.
Нажатие кнопки «стоп» разорвёт цепь катушки и вместе с этим разомкнётся доп. контакт КМ1.1.
Подключение двигателя через пускатель с тепловым реле
На рисунке изображён магнитный пускатель с установленным на него тепловым реле. При нагревании электродвигатель начинает потреблять больший ток — его и фиксирует тепловое реле. На корпусе теплового реле можно задать значение тока, превышение которого вызовет сработку реле и замыкание его контактов.
Нормально закрытый контакт теплового реле использует в цепи питания катушки пускателя и рвёт её при сработке теплового реле, обеспечивая аварийное отключение двигателя. Нормально открытый контакт теплового реле может быть использован в сигнальной цепи, например для того, чтобы зажечь лампу «авария» при отключении электродвигателя по перегреву.
Реверсивный пускатель
Реверсивный магнитный пускатель — устройство, с помощью которого можно запускать вращение двигателя в прямом и обратном направлениях. Это достигается за счёт смены чередования фаз на клеммах электродвигателя. Устройство состоит из двух взаимоблокирующихся контакторов. Один из контакторов коммутирует фазы в порядке А-В-С, а другой, например, А-С-В.
Взаимная блокировка нужна, чтобы нельзя было случайно одновременно включить оба контактора и устроить межфазное замыкание.
Схема реверсивного магнитного пускателя выглядит так:
Реверсивный пускатель может изменить чередование фаз на двигателе, коммутируя питающее двигатель напряжение через контактор КМ1 или КМ2. Обратите внимание, что порядок следования фаз на этих контакторов различается.
При нажатии Кнопки «Прямой пуск» двигатель запускается через контактор КМ1. При этом размыкается дополнительный контакт этого пускателя КМ1.2. Он блокирует запуск второго контактора КМ2, поэтому нажатие кнопки «Реверсивный пуск» ни к чему не приведёт. Для того чтобы запустить двигатель в обратном (реверсивном) направлении, нужно сначала остановить его кнопкой «Стоп».
При нажатии кнопки «Реверсивный пуск» срабатывает контактор КМ2, а его дополнительный контакт КМ2.2 блокирует контактор КМ1.
Автоподхват контакторов КМ1 и КМ2 осуществляется с помощью нормально открытых контактов КМ1.1 и КМ2.1 соответственно (см. раздел «Схема самоподхвата магнитного пускателя»).
Схема самоподхвата пускателя – советы электрика
Запуск электродвигателя через ПМ
Как известно, электромагнитный пускатель представляет собой электрический коммутационный прибор, который используется для запуска, защиты и остановки электродвигателей, работающих по асинхронной схеме.
Главным рабочим элементом любого пускателя является электромагнитный контактор для сетей переменного тока.
Именно параметры контактора определяют характеристики пускателя, такие как номинальный ток и напряжение, коммутационная износостойкость и способность.
Кроме контактора магнитный пускатель может быть оборудован аппаратами защиты и кнопочной станцией.
Подключение магнитного пускателя в трехфазную сеть
Катушка магнитного пускателя получает напряжение от ф1. Но перед этим оно проходит через замкнутый контакт тепловой защиты электромотора ТП1. После прохождения через катушку пускателя ток переходит к кнопке ПУСК, а также на блокировочный контакт магнитного пускателя ПМ4.
Далее напряжение идет на замкнутую кнопку СТОП, после чего происходит замыкание на нуле.
Чтобы запустить электромотор, следует нажать кнопку ПУСК. Далее происходит замыкание катушки магнитного пускателя. В результате произойдет замыкание контактов ПМ1, ПМ2, ПМ3. Кроме того, замкнется контакт ПМ4.
Он даст возможность работы электромотора после отпускания кнопки ПУСК. Это явление называется самоподхват. Чтобы остановить электромотор нужно разорвать цепь катушки ПМ. Для этого нажимают кнопку СТОП (КН2).
При этом произойдет размыкание всех контактов ПМ1, ПМ2, ПМ3, ПМ4. Электромотор остановится до последующих запусков.
Чтобы обеспечить защиту от перегрузок, данная схема содержит тепловое реле (ТП). Электромотор при перегрузках сильно нагревается, как следствие повышенного тока. В результате может произойти его поломка. Это защитное устройство срабатывает при увеличении тока на фазах, происходит размыкание его контактов. В результате имитируется работа кнопки СТОП.
Схема включения в режиме реверса
Выше изложенная схема подключения подходит для электромоторов, работающих в постоянном режиме (циркулярки, насосы и пр.). А вот для агрегатов, которые должны менять направление вращения мотора нужно несколько иное подключение пускателя.
Это кран-балки, лебедки, открыватели ворот и др. Как видно из схемы на изображении, для подключения таких аппаратов необходимо два идентичных пускателя. Кроме того, необходима трехкнопочная схема. То есть должно быть две кнопки ПУСК и одна СТОП.
Иногда в таких схемах возможно применение и двухкнопочной схемы, но только в случаях очень кратковременных промежутков работы (3-10 с). В таком случае обе кнопки нормально открытые, а самоподхват не используется. В результате агрегат активизируется лишь во время нажатия кнопки.
Когда же она отпущена, аппарат не работает. В остальном же приведенная схема аналогична вышеуказанной.
Подключение ПМ в однофазную сеть
Через магнитный пускатель можно подключить и электромотор, предназначенный для однофазной сети. Для начала также необходимо определиться с типом пускателя. Они классифицируются согласно рабочему току.
Маркируются типы пускателей цифрами от 1 до 7. Чем больше цифра, тем на больший ток рассчитан аппарат. Кроме того, для работы в однофазной сети, катушка пускателя должна быть рассчитана на напряжение 220 В.
Согласно схеме, приведенной на рисунке, необходимо сделать ввод на силовые разомкнутые контакты. Электромотор необходимо подключить к выходу силовых контактов самого пускателя. Питание кнопок ПУСК и СТОП нужно брать с вводов силовых контактов пускателя.
Например, фаза должна быть подключена к кнопке СТОП замкнутого контакта. Далее она должна подключаться на кнопку пуска нормально разомкнутого контакта. А уже с контакта кнопки ПУСК на контакт катушки самого пускателя. Ноль же нужно подсоединить ко второму контакту катушки пускателя.
Чтобы зафиксировать включенной позиции пускателя, необходимо осуществить шунтирование блок контактом пускателя кнопки ПУСК нормально замкнутого контакта.
Как видим, подключение этого элемента как в трехфазную, так и в однофазную сеть, не является очень сложной задачей. Но все же, чтобы его осуществить, необходимо изучить теоретическую базу и подготовиться. В результате можно осуществить правильное подключение, не затратив много времени. Естественно, все описанные операции должны проводиться лишь квалифицированным электриком.
Видеопример подключения пускателя
Что собой представляет контактор, его особенности и схемы подключения
Контактор — это электромагнитный аппарат, предназначенный для коммутации, то есть включения и отключения, электрического оборудования. Он является двухпозиционным механизмом, который используется для частых коммутаций. Основными элементами его конструкции являются:
Отличительной особенностью конструкции электромагнита, работающего с переменным током, является наличие короткозамкнутого витка, который препятствует гудению его железа во время работы.
Если электромагнит работает от постоянного тока, то между рассоединяемыми частями его, должна присутствовать неметаллическая прокладка, которая препятствует залипанию сердечника.
Контактор отличается от магнитного пускателя или реле, только работой с более мощной нагрузкой, от величины её зависят и размеры самого аппарата. Очень важно выбрать нужный контактор соответствующий тому току, который он будет коммутировать.
Современные устройства серии КМИ обладают неплохими показателями надёжности и предназначены для общепромышленного применения. Благодаря своей конструкции имеют лёгкий способ крепления и небольшие габариты.
Принцип работы
При подаче напряжения на катушку электромагнита подвижная часть аппарата под воздействием электромагнитных сил приводится в движение и притягивается к неподвижной части. При этом происходит замыкание силовых контактов и подача напряжения на исполнительный механизм. И также при этом происходит движение и блок-контактов которые могут быть замыкающими или размыкающими.
Как подключить контактор
Особенности подключения светодиодных лент
При подключении контактора сразу нужно определиться с механизмом, который он будет включать. Это может быть двигатель, насос, вентилятор, нагревательные элементы, компрессоров и т. д. Главной особенность контактора, отличающего его от автомата, является отсутствие всякой защиты.
Поэтому продумывая цепи включения электрооборудования через контактор обязательно необходимо учесть ограничивающие ток и нагрев элементы. Для ограничения и отключения оборудования при коротких замыканиях и превышающих во много раз номинал нагрузках используются предохранители и автоматы.
От длительного незначительно превышения номинальных токов работающего оборудования применяются тепловые реле.
Для того чтобы правильно подключить контактор в схему нужно чётко понимать какие из контактов силовые, а какие из них вспомогательные, то есть блок-контакты. Также нужно посмотреть на номиналы катушки включения.
Там должны быть указаны напряжение его тип и величина, а также токи которые через неё протекают для нормальной работы.
Во время работы силовые контакты могут погорать, поэтому их необходимо регулярно осматривать и чистить.
Как подключить модульный контактор
Модульный контактор — это разновидность обычных таких же аппаратов для коммутации, только применяются они в основном для включения и отключения распределительных щитков дистанционно.
То есть включая его, подаётся питание на группу автоматов, каждый из которых, отвечает за свою определённую цепь. Устанавливается он на DIN — рейке.
Может коммутировать как цепи постоянного, так и переменного тока.
Подключение контактора через кнопку
Для подключения контактора через кнопку нужно изучить ниже приложенную схему. Она предназначена для пуска нагрузки, в данном случае двигателя, от контактора катушка которого рассчитана на 220 Вольт переменного напряжения.
В зависимости от напряжения стоит продумать её питание. Поэтому при покупке и выборе контактора стоит учесть этот нюанс. Так как если электромагнит будет рассчитан на постоянное напряжение, то понадобится именно такой источник.
При нажатии на кнопку пуск катушка электромагнита контактора получит питание и он включится. Замкнутся силовые контакты, тем самым подастся напряжение на асинхронный двигатель. Также замкнётся блок-контакт контактора К1, который подключен параллельно кнопке стоп.
Он называется электриками контакт самоподхвата, так как именно он подаёт питание на включающую катушку после того, как кнопка пуска отпускается.
При нажатии на кнопку стоп от электромагнита отключается питание, силовые элементы контактора разрывают цепь и двигатель отключается.
Подключение контактора с тепловым реле
Тепловое реле предназначено для недопускания длительных незначительных токовых перегрузок во время работы электрооборудования, ведь перегрев отрицательно сказывается на состоянии изоляции. Частые превышения температуры и токов приведут к её разрушению, а значит и к короткому замыканию, и выходу из строя дорогостоящего исполнительного элемента.
При повышении тока в цепи статора электродвигателя элементы теплового реле КК будут нагреваться. При достижении заданной температуры, которая может быть регулирована, тепловое реле сработает и его контакты разорвут цепь катушки электромагнита контактора КМ.
В целях безопасности нужно помнить, что работа в цепи контактора должна производиться при полном обесточивании его. При этом автомат питания должен быть заблокирован ключом или запрещающим плакатом от несанкционированного, или ошибочного включения. А также нельзя включать этот аппарат со снятыми дугогасительными камерами, это приведут к короткому замыканию.
Видео о подключении контактора
Особенности дифференциальной защиты силового оборудования
Схема управления освещением – виды, назначение и способы реализации
Разбираем различные варианты управления освещением
В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются. Сейчас уже освещением, да и вообще всем электрооборудованием в доме, можно управлять находясь на другом конце Земли.
Это конечно требует серьезных капиталовложений и участия узкопрофильных специалистов. Но есть схемы управления, которые вполне возможно реализовать с минимальным набором знаний по электротехнике и которые значительно облегчат вашу жизнь и позволят сэкономить. О этих то схемах мы и поговорим в нашей статье.
Схемы с ручным управлением
Все схемы управления освещением можно разделить на ручные и автоматические. Ручные схемы хоть и не обеспечивают автоматизации, но обеспечивают должный комфорт. И во многих случаях в соотношении цена и удобство имеют несомненное преимущество перед полностью автоматическими схемами.
Проходные и перекрестные выключатели
Проходные и перекрестные выключатели на практике применяются уже достаточно давно. Но сфера их применения может быть значительно шире. Ведь установка таких переключающих устройств позволяет управлять освещением из двух, трех (см. Как сделать управление освещением с трех мест) и большего количества мест.
Схемы на импульсном реле
Но будем откровенны схемы проходных и перекрестных выключателей отживают свое. С появлением импульсных реле такие схемы кажутся через-чур сложными и недостаточно надежными в связи с большим количеством контактов.
Проще использовать импульсные реле, которые удобнее для управления освещением и схемы которых значительно проще.
Подключение освещение через пускатель
Согласно п.6.2.10 ПУЭ от одного группового автомата запрещено запитывать более 20 ламп или многоламповых светильников. Но иногда необходимо одноразово включить сразу большее число осветительных приборов.
В этом случае цепь управления освещением и схема должна предусматривать установку пускателя или контактора.
Схемы с автоматическим управлением
Но как бы то не было схемы ручного управления требуют участия человека. А это не всегда возможно или комфортно.
Значительно удобнее если освещение будет включаться самостоятельно по определённым факторам. Для это используется дистанционное управление освещением и схема которая предполагает наличие специальных датчиков.
Схема с датчиками освещенности
Для более рационального расходования электроэнергии применяют так называемые датчики освещённости. Они позволяют включать освещения только при снижении уровня естественного освещения до заданных параметров.
При этом они совершенно не требуют участия человека, а их обслуживание сводится к периодической протирке фотоэлемента датчика от пыли.
Принцип работы датчика освещённости сводится к фиксации уровня освещённости специальным фотоэлементом. При достижении заданных параметров он срабатывает и через силовой контакт подает напряжение к сети освещения. Регулировка необходимого уровня освещённости реализуется за счет специального регулятора на наружной поверхности корпуса.
Подключение датчика освещённости не требует особых знаний:
Схемы подключения датчика освещенности
Схема управления наружным освещением, для которых такие датчики используют наиболее часто, зачастую предполагает подключение от датчика не светильников, а пускателя освещения.
В этом случае, при снижении освещённости срабатывает датчик, затем пускатель и подается напряжение к сети освещения, которая управляется либо другими датчиками, либо выключателями. Это обеспечивает условие включения освещения только при недостаточной естественной освещённости.
Схема с таймером
В некоторых случаях освещение необходимо включать по факту наступления определённого времени. В этом случае схема автоматического управления освещением оснащается таймером.
Схема с датчиками движения
Самую высокую степень экономии электроэнергии дает схема управления с датчиками движения. Применение данных устройств позволяет включать освещение только на время нахождения человека в комнате или зоне ответственности.
При этом от самого человека не требуется никакого участия. Даже самые совершенные схемы управления на микроконтроллере используют данный тип датчиков для управления освещением.
В первую очередь нас интересует напряжение питающей сети, которое должно быть 220В, а также номинальный ток первичной цепи.
Он может быть 6, 10 или 16А. Чем выше это значение, тем большее количество ламп мы можем запитать от датчика.
Кроме того, установка посторонних предметов или стекла перед датчиком может полностью ограничить его работу. Это же правило касается и климатического оборудования, установленного рядом с датчиком.
Вывод
Как видите современная схема дистанционного управления освещением позволяет полностью исключить человека или минимизировать его участи. Но понятное дело, чем более совершенная схема, тем выше ее конечная стоимость.
Поэтому далеко не во всех случаях целесообразно расходовать большие средства на автоматизацию систем управления. Иногда можно обойтись и старым добрым выключателем. Но решать конечно вам, тем более что теперь вы знаете как это все смонтировать без посторонней помощи.