Схема подключения магнитного пускателя | Способы подсоединения и проверка работы (видео + 145 фото)
Подача электропитания на двигатели осуществляется либо через контактор, либо через магнитный пускатель. По выполняемым функциям эти устройства очень схожи между собой, и нередко в прайс-листах их даже путают. Между ними, тем не менее, существуют и серьезные различия. Виды магнитных пускателей, с фото и примерами, а также схема их подключения будут разобраны в рамках статьи.
Краткое содержимое статьи:
Сходство и различие контакторов и пускателей
Оба устройства служат, чтобы замыкать и размыкать цепь по мере надобности. В основу их конструкции заложен электромагнит, работают они и от переменного, и от постоянного тока. Оснащены силовыми, или основными, а также сигнальными, или вспомогательными, контактами.
Разница заключается в степенях защиты устройств. Контакторы оснащаются камерой для гашения дуги. Благодаря этой особенности они применяются в цепях с большей мощностью, чем пускатели.
Кроме того, само устройство более массивное за счет дугогасящих камер. Максимально допустимая сила тока для пускателей составляет до 10 ампер.
Пускатели изготавливают в пластмассовом корпусе и оснащены восемью контактами – шесть для питания трехфазного двигателя, и два для его обеспечения электропитанием после прекращения нажатия кнопки «пуск». Применяют их как для питания электродвигателей, так и приборов, для которых подходит данная схема.
Контакторы нередко изготавливаются без корпуса, поэтому в процессе эксплуатации для них необходимо предусмотреть защитный кожух, предохраняющий его от влаги и загрязнения, и поражения людей током.
Как работает пускатель
Главными частями прибора являются индуктивная катушка и магнитопровод, состоящий из статической и динамической частей Ш-образной формы. Они расположены выводами один к другому. Стационарная часть закреплена на корпусе, а подвижная – не закреплена. Внизу магнитопровода в специальную прорезь вводится катушка индуктивности.
В зависимости от ее параметров, меняется номинальное напряжение работы устройства – от 12 до 380 вольт. Вверху магнитопровода находится две пары контактов – статичные и динамичные.
Когда питания нет, то пружинка удерживает контакты разомкнутыми. Когда питание появляется, в катушке наводится магнитное поле, и верхний сердечник притягивается к нижнему. Контакты в результате замыкаются. После снятия питания, исчезает и электромагнитное поле, а пружина разжимает контакты.
Устройство может работать от источника постоянного тока, и при одно- и трехфазном переменном токе, главное, чтобы его значения не превышали номинал, указанный заводом-изготовителем.
Сеть на 220 вольт
При питании от сети 220 вольт с одной фазой, подключение осуществляется через выводы, которые, как правило, обозначают А1 и А2. Расположены они в верху корпуса пускателя. При подсоединении к ним провода с вилкой, прибор включается в сеть. На выводы, маркированные L1, L2, L3 подается любое напряжение, снимаемое с контактов Т1, Т2 и Т3.
Ноль и фазу при подсоединении к устройству возможно спокойно перебрасывать, это не принципиально. Обычно питание подается через датчик температуры или степени освещения, например, при подсоединении пускателя к автономному отоплению или уличному освещению.
Кнопки «пуск» и «стоп»
При запуске и выключении двигателя при помощи пускателя удобно подключение устройства с кнопками, включенными последовательно с прибором.
Чтобы по окончанию нажатия на кнопку «пуск» работа двигателя не прекратилась, в цепь вводят самоподхват за счет запараллеленных с «пуском» выводов. Благодаря им двигатель работает после того, как на «пуск» уже не нажимают, до того момента, пока не нажмут на кнопку остановки.
На двигатель подают напряжение через любой маркированный буквой L контакт, и снимают его с соответствующего контакта под литерой Т. Данная схема подключения справедлива для однофазной сети.
Трехфазная сеть на 380 В
При подключении к трехфазной сети, задействуется три группы контактов L и Т.
Одна из фаз подключается к контакту А1 или А2, ко второму из них подсоединяют «ноль». Для защиты асинхронного двигателя от перегрева в цепь вводится тепловое реле. Больше никаких принципиальных отличий в подключении нет.
Фото схемы подключения магнитного пускателя
Вам понравилась статья? Поделитесь 😉
220 В, 380 В, с кнопками, с реверсом
Питание на электродвигатели лучше подавать через магнитные пускатели (называются еще контакторы).
Во-первых, они обеспечивают защиту от пусковых токов. Во-вторых, нормальная схема подключения магнитного пускателя содержат органы управления (кнопки) и защиты (тепловые реле, цепи самоподхвата, электрической блокировки и т.п.). С помощью этих устройств можно запустить двигатель в обратном направлении (реверс) нажатием соответствующей кнопки. Все это организуется при помощи схем, причем они не очень сложны и их вполне можно собрать самостоятельно.
Содержание статьи
- 1 Назначение и устройство
- 1.1 Состав и назначение частей
- 1.2 Принцип работы
- 2 Схема подключения пускателя с катушкой 220 В
- 2.1 Самая простая схема
- 2.2 Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»
- 3 Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В
- 4 Схема подключения двигателя с реверсным ходом
Назначение и устройство
Магнитные пускатели встраиваются в силовые сети для подачи и отключения питания. Работать могут с переменным или постоянным напряжением.
Работа основана на явлении электромагнитной индукции, имеются рабочие (через них подается питание) и вспомогательные (сигнальные) контакты. Для удобства эксплуатации в схемы включения магнитных пускателей добавляют кнопки Стоп, Пуск, Вперед, Назад.
Так выглядит магнитный пускатель
Магнитные пускатели могут быть двух видов:
- С нормально замкнутыми контактами. Питание на нагрузку подается постоянно, отключается только когда срабатывает пускатель.
- С нормально разомкнутыми контактами. Питание подается только в то время, когда пускатель работает.
Более широко применяется второй тип — с нормально разомкнутыми контактами. Ведь в основном, устройства должны работать небольшой промежуток времени, остальное время находится в покое. Потому далее рассмотрим принцип работы магнитного пускателя с нормально разомкнутыми контактами.
Состав и назначение частей
Основа магнитного пускателя — катушка индуктивности и магнитопровод. Магнитопровод разделен на две части.
Обе они имеют вид буквы «Ш», установлены в зеркальном отражении. Нижняя часть неподвижная, ее средняя часть является сердечником катушки индуктивности. Параметры магнитного пускателя (максимальное напряжение, с которым он может работать) зависят от катушки индуктивности. Могут быть пускатели малых номиналов — на 12 В, 24 В, 110 В, а наиболее распространенные — на 220 В и на 380 В.
Устройство магнитного пускателя (контактора)
Верхняя часть магнитопровода — подвижная, на ней закреплены подвижные контакты. К ним подключается нагрузка. Неподвижные контакты закреплены на корпусе пускателя, на них подается питающее напряжение. В исходном состоянии контакты разомкнуты (за счет силы упругости пружины, которая удерживает верхнюю часть магнитопровода), питание на нагрузку не подается.
Принцип работы
В нормальном состоянии пружина приподнимает верхнюю часть магнитопровода, контакты разомкнуты. При подачи питания на магнитный пускатель, ток, протекающий через катушку индуктивности, генерирует электромагнитное поле.
Сжимая пружину, оно притягивает подвижную часть магнитопровода, контакты замыкаются (на рисунке картинка справа). Через замкнутые контакты питание подается на нагрузку, она находится в работе.
Принцип работы магнитного пускателя (контактора)
При отключении питания магнитного пускателя электромагнитное поле пропадает, пружина выталкивает верхнюю часть магнитопровода вверх, контакты размыкаются, питание на нагрузку не подается.
Подавать через магнитный пускатель можно переменное или постоянное напряжение. Важна только его величина — оно не должно превышать указанный производителем номинал. Для переменного напряжения максимум — 600 В, для постоянного — 440 В.
Схема подключения пускателя с катушкой 220 В
В любой схеме подключения магнитного пускателя есть две цепи. Одна силовая, через которую подается питание. Вторая — сигнальная. При помощи этой цепи происходит управление работой устройства. Рассматривать их надо отдельно — проще понять логику.
В верхней части корпуса магнитного пускателя находятся контакты, к которым подключается питание для этого устройства.
Обычное обозначение — A1 и A2. Если катушка на 220 В, сюда подается 220 В. Куда подключить «ноль» и «фазу» — без разницы. Но чаще «фазу» подают на А2, так как тут этот вывод обычно продублирован в нижней части корпуса и довольно часто подключать сюда удобнее.
Подключение питания к магнитному пускателю
Ниже на корпусе расположены несколько контактов, подписанных L1, L2, L3. Сюда подключается источник питания для нагрузки. Тип его не важен (постоянное или переменное), важно чтобы номинал не был выше чем 220 В. Таким образом через пускатель с катушкой на 220 В можно подавать напряжение от аккумулятора, ветрогенератора и т.д. Снимается оно с контактов T1, T2, T3.
Назначение гнезд магнитного пускателя
Самая простая схема
Если к контактам A1 — A2 подключить сетевой шнур (цепь управления), подать на L1 и L3 напряжение 12 В с аккумулятора, а к выводам T1 и T3 — осветительные приборы (силовая цепь), получим схему освещения, работающую от 12 В. Это лишь один из вариантов использования магнитного пускателя.
Но чаще, все-таки эти устройства используют для подачи питания на элетромоторы. В этом случае к L1 и L3 подключается тоже 220 В (и снимаются с T1 и T3 все те же 220 В).
Простейшая схема подключения магнитного пускателя — без кнопок
Недостаток этой схемы очевиден: чтобы выключить и включить питание, придется манипулировать вилкой — вынимать/вставлять ее в розетку. Улучшить ситуацию можно, если перед пускателем установить автомат и включать/выключать подачу питания на цепь правления с его помощью. Второй вариант — в цепь управления добавить кнопки — Пуск и Стоп.
Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»
При подключении через кнопки изменяется только цепь управления. Силовая остается без изменения. Вся схема подключения магнитного пускателя изменяется незначительно.
Кнопки могут быть в отдельном корпусе, могут в одном. Во втором варианте устройство называется «кнопочный пост». Каждая кнопка имеет два входа и два выхода. Кнопка «пуск» имеет нормально разомкнутые контакты (питание подается когда она нажата), «стоп» — нормально замкнутые (при нажатии цепь обрывается).
Схема подключения магнитного пускателя с кнопками «пуск» и «стоп»
Встраиваются кнопки перед магнитным пускателем последовательно. Сначала — «пуск», затем — «стоп». Очевидно, что при такой схеме подключения магнитного пускателя, работать нагрузка будет только пока удерживается кнопка «пуск». Как только ее отпустят, питание пропадет. Собственно, в данном варианте кнопка «стоп» лишняя. Это не тот режим, который требуется в большинстве случаев. Необходимо, чтобы после отпускании пусковой кнопки питание продолжало поступать до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием кнопки «стоп».
Схема подключения магнитного пускателя с цепью самоподхвата — после замыкания контакта шунтирующего кнопку «Пуск», катушка становиться на самоподпитку
Данный алгоритм работы реализуется с помощью вспомогательных контактов пускателя NO13 и NO14. Они подключаются параллельно с пусковой кнопкой. В этом случае все работает как надо: после отпускания кнопки «пуск» питание идет через вспомогательные контакты.
Останавливают работу нагрузки нажав «стоп, схема возвращается в рабочее состояние.
Подключение к трехфазной сети через контактор с катушкой на 220 В
Через стандартный магнитный пускатель, работающий от 220 В, можно подключить трехфазное питание. Такая схема подключения магнитного пускателя используется с асинхронными двигателями. В цепи управления отличий нет. К контактам A1 и A2 подключается одна из фаз и «ноль». Фазный провод идет через кнопки «пуск» и «стоп», также ставится перемычка на NO13 и NO14.
Как подключить асинхронный двигатель на 380 В через контактор с катушкой на 220 В
В силовой цепи отличия незначительные. Все три фазы подаются на L1, L2, L3, к выходам T1, T2, T3 подключается трехфазная нагрузка. В случае с мотором в схему часто добавляют тепловое реле (P), которое не допустит перегрев двигателя. Тепловое реле ставят перед электродвигателем.
Оно контролирует температуру двух фаз (ставят на самые нагруженные фазы, третья), размыкая цепь питания при достижении критических температур. Эта схема подключения магнитного пускателя используется часто, опробована много раз. Порядок сборки смотрите в следующем видео.
Схема подключения двигателя с реверсным ходом
Для работы некоторых устройств необходимо вращение двигателя в обе стороны. Смена направления вращения происходит при переброске фаз (надо поменять местами две произвольные фазы). В цепи управления также необходим кнопочный пост (или отдельные кнопки) «стоп», «вперед», «назад».
Схема подключения магнитного пускателя для реверса двигателя собирается на двух одинаковых устройствах. Желательно найти такие, на которых присутствует пара нормальнозамкнутых контактов. Устройства подключаются параллельно — для обратного вращения двигателя, на одном из пускателей фазы меняются местами.
Выходы обоих подаются на нагрузку.
Сигнальные цепи несколько сложнее. Кнопка «стоп» — общая. Поле нее стоит кнопка «вперед», которая подключается к одному из пускателей, «назад» — ко второму. Каждая из кнопок должна иметь цепи шунтирования («самоподхвата») — чтобы не было необходимости все время работы держать нажатой одну из кнопок (устанавливаются перемычки на NO13 и NO14 на каждом из пускателей).
Схема подключения двигателя с реверсным ходом с использованием магнитного пускателя
Чтобы избежать возможности подачи питания через обе кнопки, реализуется электрическая блокировка. Для этого после кнопки «вперед» питание подается на нормально замкнутые контакты второго контактора. Аналогично подключается второй контактор — через нормально замкнутые контакты первого.
Если в магнитном пускателе нет нормально замкнутых контактов, их можно добавить, установив приставку. Приставки, при установке, соединяются с основным блоком и их контакты работают одновременно с другими.
То есть, пока питание подается через кнопку «вперед», разомкнувшийся нормально замкнутый контакт не даст включить обратный ход. Чтобы поменять направление, нажимают кнопку «стоп», после чего можно включать реверс, нажав «назад». Обратное переключение происходит аналогично — через «стоп».
3 Типовая схема системы запуска автомобиля
Типовые схемы подключения системы запуска можно разделить на тип управления без реле, тип управления с одним реле стартера и тип управления реле безопасности стартера.
Конкретная схема должна быть соответственно изучена со ссылкой на различные типовые схемы управления.
Основной функцией пусковой цепи автомобиля является использование небольшого тока от автомобильного аккумулятора для управления большим током пусковой цепи автомобиля, таким образом, для запуска стартера и питания двигателя.
В цепи запуска выключателя есть три основных компонента: выключатель зажигания , соленоид стартера , реле стартера .
1. Выключатель зажигания
Обычно замок зажигания подключается с помощью ключа или кнопки, а внутри него находится обычный провод для подключения к автомобильному аккумулятору.
Когда ключ зажигания повернут или нажата кнопка в положение запуска, через катушку соленоида стартера будет протекать небольшой ток, позвольте достаточному току протекать к стартеру.
Ожидается участие в цепи управления запуском, выключатель зажигания также имеет другие функции, такие как блокировка рулевого колеса, подключение к электрической системе автомобиля и подключение к диагностике неисправностей бортового компьютера.
2. Соленоид стартера
Соленоид стартера является основной частью схемы управления стартером, включая релейные и нерелейные.
Соленоидный переключатель состоит из соленоида, который представляет собой электромагнитное устройство, создающее притяжение или удержание движущегося сердечника. Большая часть соленоида стартера закреплена непосредственно на верхней части стартера.
3. Реле стартера
Реле стартера — это еще один переключатель, который используется для управления пусковой цепью. В цепи управления пуском реле соединено последовательно с аккумулятором, чтобы сократить передачу большой длины кабеля тока.
1. Схема подключения автомобильного стартера – тип управления без реле
как показано на рисунке ниже.
2. Реле одиночного стартера. Схема подключения автомобильного стартера. используется для управления большим током соленоидного выключателя стартера, а переключатель зажигания (начальное положение) используется для управления слабым током катушки реле. Роль реле стартера состоит в том, чтобы управлять большим током с помощью низкого тока, защищать ключ зажигания и уменьшать падение напряжения в цепи электромагнитного выключателя стартера.
Схема подключения соленоида стартера, управляемого одним реле, показана на следующем рисунке.
Автоматическая коробка передач оснащена нейтральным пусковым переключателем, который последовательно соединен с клеммой заземления катушки пускового реле.
Нейтральный пусковой переключатель включен только в том случае, если рычаг переключения передач АКПП находится в положении парковки (P) и нейтральном положении (N).
На других передачах переключатель находится в выключенном состоянии, чтобы избежать повреждения деталей машины из-за неправильной эксплуатации.
3. Схема подключения автомобильного стартера, управляемого реле безопасности
Чтобы гарантировать, что стартер может заглохнуть автоматически, а цепь стартера не будет подключена после запуска двигателя, в некоторых автомобилях используется схема составного реле с защитой безопасности вождения.
Схема подключения автомобильного стартера, управляемая реле безопасности, показана на следующем рисунке.
Перед запуском двигателя генератор не вырабатывает электроэнергию, напряжение клеммы отвода нейтрали (N) равно нулю, ток через реле индикатора заряда не проходит, обмотка реле стартера и контакты реле индикатора зарядки разомкнуты подключен к земле.
Когда ключ зажигания повернут в положение «Пуск» (ST), стартер запустится.
После запуска двигателя клемма нейтрали (N) автомобильного генератора выдает правильное напряжение, которое воздействует на катушку реле индикатора заряда и отключает ток реле стартера.
В этот момент, даже если ключ в замке зажигания не будет своевременно откручен или ключ снова неправильно повернут в положение ST, стартер не будет работать.
Ошибки при подключении стартера, которых следует избегать
Высокопроизводительный стартер предназначен для запуска двигателя с большим объемом сжатия или в тоннах, но он не может выполнять свою работу, если ему не хватает мощности. Самой большой причиной проблем со стартером из-за отсутствия мощности является неправильная проводка.
Математика для решения этой проблемы довольно проста: если вы переходите на двигатель большего размера и стартер большего размера, вам необходимо переконфигурировать проводку к стартеру. Достаточная мощность является ключевым моментом, поэтому, если у вас возникли проблемы с запуском нового автомобиля, который вы только что купили, или с более мощным двигателем, первым делом следует проверить проводку.
Мы встретились с Доном Мезьером из Meziere Enterprises, чтобы обсудить передовой опыт в области проводки стартера. Мезьер начинает с объяснения, почему у вас могут возникнуть проблемы с проводом неправильного размера, подходящим к вашему стартеру.
Неправильная проводка стартера сильно повлияет на его работу.
«Большой рабочий объем требует переосмысления вещей, как и в случае с подачей топлива, деталями клапанного механизма и так далее. Стартер стал больше, а мощность выросла, поэтому и провод тоже должен стать больше. В Интернете очень легко найти информацию о том, каковы будут ваши процентные потери на заданной длине провода.
Вы хотите удержать этот убыток ниже 5 процентов и, если возможно, ближе к 3 процентам. Это самый большой недостаток, который мы видим, это то, что двигатели становятся больше, но размер провода на стартере остался прежним».
Осмотр механических компонентов обычно выявляет любую неисправность. Тем не менее, электрические проблемы для стартера может быть труднее найти, потому что они не так очевидны, как сколотый зуб на шестерне или сломанный соленоид. Эти электрические проблемы скрыты, и их нелегко увидеть, поэтому вам нужно провести много тестов, чтобы отследить их.
«Есть несколько симптомов, которые могут проявиться, если вы не позаботитесь об электрической стороне. Один из самых больших, которые мы видим, — это слабый старт. Это может быть связано с несколькими меньшими проблемами, которые складываются в одну большую. Это не одна вещь, которая плоха, это несколько точек удушья, вызывающих это. Чем больше у вас текущих ограничений в электрической системе, тем больше вероятность возникновения проблем», — объясняет Мезьер.
Общие недостатки на стороне активации
В большинстве высокопроизводительных стартеров используется два провода: основной провод большего диаметра и провод активации меньшего размера. Провод активации подключен к выключателю, который включает стартер — это сигнальная сторона процесса зажигания. Сторона активации встраивает катушку внутри соленоида и тянет ее; когда соленоид вытянут достаточно далеко, шина в заднем соленоиде сдвинется и передаст мощность на сам стартер.
У гонщиков могут возникнуть проблемы, когда они используют провод активации, который слишком мал; в этом случае катушка в соленоиде не будет создавать требуемой «тяги». Это приведет к ухудшению работы соленоида и переключателей в вашей электрической системе. Вы также должны быть уверены, что любой переключатель в этой цепи имеет надлежащие электрические характеристики, которые превышают требования вашего стартера.
Если вы не будете следовать правильным протоколам подключения стартера, это создаст нагрузку на всю электрическую систему.
Вы можете очень легко повредить переключатели и другую электронику из-за напряжения, которому они будут подвергаться, когда стартер подключен неправильно.
«Потребность соленоида, который создает начальный пусковой ток, который включает стартер, может достигать 40 ампер», — говорит Мезьер. «Ваша типичная кубическая эстафета не сможет справиться с этим. Если у вас нет реле, вы собираетесь попросить каждый переключатель в цепи выдержать 40-амперный толчок, а большинство переключателей не предназначены для этого. Для гоночных автомобилей обычно используется провод активации 14-го или 16-го калибра для стартера, но он слишком мал… вам нужен провод как минимум 10-го калибра, чтобы выдержать этот 40-амперный пусковой ток».
Обратите внимание на то, как вы подключаете сторону активации вашего стартера. Вам понадобится нечто большее, чем стандартное кубическое реле, чтобы обрабатывать и распределять нагрузку, необходимую для включения стартера, и в большинстве случаев схема, в которой нет реле, создает рецепт катастрофы.
Эта схема подключения — это то, как Мезьер предлагает клиентам подключить свой стартер, чтобы избежать каких-либо проблем.
«В стандартном типе схемы проводки, которую мы рекомендуем, используется реле типа Форда, предназначенное только для стороны активации. Он не будет передавать ток основного кабеля, только 40-амперный сигнал. Вы даете ему хорошее 12-вольтовое питание от шины и прокладываете провод 10 калибра до входа активации стартера. Это лучший способ сохранить эту часть системы здоровой», — говорит Мезьер.
Реле типа Ford следует использовать только для провода активации стартера. Мезьер рекомендует подавать питание на стартер непосредственно от аккумулятора, как это происходит в уличном автомобиле — это устранит слабое место, потому что вы не можете ожидать, что переключатель, рассчитанный только на 75 ампер, выдержит 200-амперный ток. Стартер требует 300 ампер.
По словам Мезьера, перемычки — это еще одна вещь, из-за которой у гонщиков возникают проблемы, когда дело доходит до активации стартера.
«Если в вашем автомобиле есть перемычка, это не то, что будет работать на пике производительности. Как правило, когда есть перемычка, у вас есть какой-то другой переключатель, управляющий основным кабелем и проводом активации вместе», — объясняет Дон. «Перемычка активирует все на стартере. Если ваш переключатель имеет достаточно высокий рейтинг, это нормально, но большинство автомобилей не будут настроены правильно. Большинство используют эту схему подключения, потому что она отключает 12-вольтовое питание от стартера, поэтому у вас нет провода под напряжением, создающего возможную дугу. К сожалению, это неправильный путь и может вызвать много проблем».
Общие недостатки основного провода
Ваш основной пусковой провод — это то, что обеспечивает питание, необходимое для переворачивания всего, поэтому он должен быть очень прочным. Многие гонщики считают, что провод, который они используют, достаточно большой, но он может не дать достаточного количества сока, необходимого для того, чтобы стартер был доволен.
«Многие автомобили, особенно драгстеры, пропускают провод 4-го калибра через раму к аккумулятору. Он может выглядеть чище, но он не может правильно выдерживать силу тока. Падение будет намного больше, чем 5-процентная потеря, поэтому ваш стартер не увидит напряжение, которое, как вы думаете, оно видит. Это тяжело для стартера, замедляет пуск и может привести к тому, что соединения будут подвергаться большему нагреву, что приведет к сокращению срока службы», — говорит Мезьер.
Размер положительного провода имеет решающее значение, но другой стороной этого является то, как вы заземляете сам стартер. Есть несколько способов заземлить стартер, но лучше всего использовать специальное заземление.
«Есть много автомобилей, сделанных из хромомолибдена, а хромомолибден известен как плохой материал для заземления. Если у вас есть автомобиль, в котором вы полагаетесь на шасси, чтобы вернуть землю обратно к аккумулятору, вы можете получить хорошую проводимость, запустив выделенное заземление.