Магнитные пускатели

Магнитные пускатели предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями (АД) с короткозамкнутым (КЗ) ротором.

Конструкция и принцип работы магнитных пускателей мало отличаются от контакторов переменного тока.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором допускают большую частоту включений в час и имеют большие пусковые токи. Для увеличения механической и электрической износостойкости пускателей последние по сравнению с контакторами, имеют следующие отличия:

1. Главные контакты увеличены по сечению (или сдвоены в каждой фазе).

2. Значительно уменьшен воздушный зазор между якорем и сердечником.

Такая конструктивная отстройка значительно уменьшает пусковой ток в катушке управления, силу удара якоря о сердечник, время включения и отключения, воздействие пускового тока и возникающей дуги на главные (силовые) контакты пускателя. Кроме этого, увеличивается допустимое число коммутаций пускателя в час и срок его службы, особенно при наличии в нем дугогасящей решетки.

По исполнению и назначению пускатели подразделяются: на реверсивные и нереверсивные; с тепловыми реле или без них; с встроенными в оболочку кнопками управления или сигнальной лампой или без них; по степени защиты (1Р00, 1Р30, 1Р44, 1Р54); виду блокировок; напряжению главной цепи (380 и 660 В); втягивающих катушек от 24 В до 660 В; режиму работы; климатическому исполнению и категории размещения.

Реверсивные магнитные пускатели состоят из двух нереверсивных пускателей, правильно между собой соединенных и сблокированных. По виду блокировок реверсивные пускатели делятся: с электромеханической блокировкой на кнопках управления и электрической блокировкой на вспомогательных контактах нереверсивных пускателей; с электрической блокировкой на вспомогательных контактах нереверсивных пускателей и механической на коромысле или кулачках. Блокировки предотвращают одновременное включение двух нереверсивных пускателей реверсивного пускателя, вызванное разными причинами (одновременное нажатие на две пусковые кнопки, заклинивание якоря одного нереверсивного пускателя, приваривание контактов одного нереверсивного пускателя и др.). Отсутствие блокировок приводит к короткому замыканию в силовой цепи реверсивного пускателя и отключению электродвигателя либо к повреждению реверсивного пускателя и отключению электродвигателя. Для повышения надежности работы электропривода указанные блокировки применяют во всех схемах управления реверсивными асинхронными электродвигателями. Реверсивная схема управления АД показана на рис. 2.5.

Основным элементом схемы управления АД (рис. 2.5) является реверсивный магнитный пускатель, который включает в себя два нереверсивных пускателя КМ1 и КМ2, одно двухполюсное тепловое реле защиты КК. Схема содержит также три кнопки управления SB1, SB2, SB3 и предохранители FU.

Схема обеспечивает прямой пуск, торможение противовключением и реверс асинхронного электродвигателя. Тепловая защита предназначена для защиты АД от небольших перегрузок по току, но длительных во времени. Предохранители защищают силовую цепь и цепь управления от токов короткого замыкания. Пускатель обеспечивает также нулевую защиту.

Рис. 2.5. Реверсивная схема управления АД

Пуск двигателя в условных направлениях “Вперед” или “Назад” осуществляется нажатием соответственно кнопки SB1 или SB2. Это приводит к срабатыванию пускателя КМ1 или КМ2 и подключению АД к сети. Во избежание одновременного включения двух пускателей применяется электромеханическая блокировка, осуществляемая нормально замкнутыми контактами кнопок SB1и SB2 и электрическая блокировка, осуществляемая нормально замкнутыми контактами КМ1 и КМ2.

При нажатии кнопки SB1замыкается только цепь катушки КМ1. Пускатель КМ1 включается. Пускатель КМ2 не может включиться, так как в цепи катушки КМ2 размыкается контакт SB1.2 и нормально замкнутый контакт КМ1. После отпускания кнопки SB1 пускатель КМ2 также не может включиться, так как в цепи его катушки управления при включенном пускателе КМ1 остается разомкнутым контакт КМ1. При одновременном нажатии на кнопки SB1 и SB2 ни один из пускателей включиться не может. Для получения реверса АД нажимается кнопка SB2, что приводит к отключению до сих пор включенного пускателя КМ1 и включению пускателя КМ2 и подаче на АД напряжения сети с другим чередованием фаз. Магнитное поле статора АД изменяет свое направление вращения, и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов – торможения противовключением и разбега в противоположную сторону. Если нет необходимости использования торможения противовключением, то для остановки электродвигателя нажимается только кнопка SB3. В этом случае двигатель тормозится по инерции.

Во избежание короткого замыкания в силовой цепи реверсивного пускателя, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного нажатия кнопок SB1 и SB2 (кнопки только с одним замыкающим контактом), приваривания главных подвижных контактов одного нереверсивного пускателя (отсутствует электрическая блокировка), в некоторых типах реверсивных пускателей предусматривается специальная механическая блокировка. Она представляет собой рычажную систему, которая предотвращает включение одного нереверсивного пускателя, когда другой уже включен. Однако в реверсивных магнитных пускателях нельзя ограничиться только одной механической блокировкой. Это объясняется тем, что при замыкании цепи катушки пускателя, который не имеет возможности включиться, течет ток, больший номинального. При длительном нажатии на кнопку катушка управления может выйти из строя. Поэтому в дополнение к механической блокировке в реверсивных схемах управления используется типовая электрическая блокировка. В этом случае нет надобности в применении кнопок управления с двумя контактами. Наличие двух блокировок повышает надежность схемы управления.

Магнитные пускатели серии ПМЕ имеют семь величин на ток: 0–4 А;

1–10 А; 2–25 А; 3–40 А; 4–63 А; 5–100 А; 6–160 А; 7–200 А. Пускатели серии ПМЛ при наличии в них трехфазных тепловых реле серии РТЛ, кроме основного назначения, защищают АД от повышенных токов при обрыве одой из фаз питающего напряжения. Пускатели имеют семь величин на ток: 1–10 А; 2–25 А; 3–40 А; 4–63 А; 5–80 А; 6–120 А; 7–200 А.

Наибольшая мощность управляемых электродвигателей при напряжении сети 380 В для пускателей – 90 кВт (при номинальном токе 200 А).

На пускателях серии ПМЛ на токи 10; 25; 40; 63 А могут устанавливаться контактные приставки серии ПКЛ и пневматические приставки выдержки времени серии ПВЛ.

Пускатели серии ПМС предназначены для тех же целей, как и пускатели серии ПМЛ. Пускатели ПМС имеют шесть величин; 1–10 А; 2–25 А; 3–40 А; 4–63 А; 5–100 А; 6–160 А. При степени защиты 1Р44 пускатели могут иметь встроенные элементы: разделительный трансформатор, кнопки управления, амперметр, сигнальную лампу.

В зависимости от величины пускатели серий ПМЛ и ПМС имеют механическую износостойкость 5 – 16 млн циклов, электрическую износостойкость главных контактов 2 – 4 млн циклов, допустимую частоту включений в час – от 600 до 6000.

Во взрывоопасных зонах применяют взрывозащищенные пускатели магнитные – ПМ–700А. Пускатели изготавливают с уровнем защиты повышенной надежности против взрыва – маслонаполненные, с погружением в масло всех контактных элементов, на токи от 25 А до 250 А. Наибольшая включаемая мощность пускателем ПМ–700А на 250 А при напряжении 380 В – 100 кВт. На пускатели могут устанавливаться пневматические приставки выдержки времени серии ПВА.

Рассмотренные пускатели предназначены для продолжительного, прерывисто – продолжительного и повторно – кратковременного режимов работы.

Следует отметить, что при наличии электрошкафа управления в схемах управления все контакты кнопок управления необходимо размещать по одну сторону катушки управления. Такая необходимость заключается в следующем. Контактор (пускатель) КМ и ввод электрической сети находятся в электрошкафу, а кнопки управления вблизи рабочего места оператора. При размещении кнопок управления по разные стороны катушки управления требуется дополнительный (лишний) провод, проложенный между кнопками управления и электрошкафом.

Методика выбора пускателей аналогична методике выбора контакторов.

Номинальный ток главных контактов магнитного пускателя, предназначенного для управления электродвигателем, работающего во всех режимах:

. (2.6)

Номинальное напряжение магнитного пускателя, предназначенного для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором:

. (2.7)

Номинальное напряжение магнитного пускателя:

(2.8)

Дата добавления: 2015-07-07