5.8. Магнітні
пускачі
Призначення,
особливості будови та застосування магнітних пускачів
Магнітний пускач – це
спеціальний комплексний електричний апарат, призначений для керування
трифазними асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором. Крім підключення
асинхронного двигуна до мережі і його відключення, магнітний пускач може
забезпечувати тепловий захист двигуна та сигналізацію про його роботу. У
відповідності з переліченими функціями, до складу магнітного пускача можуть
входити контактор, кнопки управління, теплові реле захисту, сигнальні лампи,
які розміщуються в одному корпусі. Магнітні пускачі розрізняються між собою за
призначенням (нереверсивні і реверсивні), наявністю або відсутністю теплових
реле та кнопок управління, за ступенем захисту від дії оточуючого середовища,
рівнем комутованих струмів, напрузі головного кола.
Магнітні
пускачі серії ПМЛ випускаються на струми від 10 до 200 А, допустима
частота вмикань за годину для магнітних пускачів 1-5 габаритів складає 3600, а
для 6-7 габаритів – 2400.
Магнітні
пускачі серії ПМС випускаються для керування асинхронних двигунів серії 4А і
мають 6 типорозмірів на струми від 10 до 160А. Вони можуть мати роздільний
трансформатор, кнопки управління, амперметр, сигнальну лампу. Частота вмикань
за годину складає 6000 для магнітних пускачів 1 габариту та 2400 для магнітних
пускачів 5-6 габаритів.
Пускачі серії ПА
розраховані на керування
двигунами потужністю до 75 кВт при напрузі мережі до 500 В і допускають частоту ввімкнень до 600 за годину при ТВ=40%. Їхня комутаційна зносостійкість – 1 млн. ввімкнень
7-кратного номінального струму й вимкнень номінального струму, механічна зносостійкість – 5 млн. циклів.
Конструкція контактора
серії ПА, застосовуваного
в магнітних пускачах цієї ж серії, показана на рис. 5.14.
Пускач збирається на
металевій основі 1. Нерухливі контакти 2
розміщені всередині ізоляційних камер, утворених
стінками 6. Струмопровідні частини в нерухомих контактів мають
форму у вигляді петлі, щоб збільшити електродинамічні зусилля й виключити утворення «стоячої» дуги між контактами. Крім того, опорні крапки дуги не залишаються нерухливими на поверхні контактів, що призводить до збільшення
міцності, яка відновлюється.
Рис. 5.14. Магнітний пускач типу ПА
Рухливі
контакти 8 місткового типу встановлені на деталі 11. Натискання на контакти, закріплені на голівці 10, здійснюється контактними пружинами 9. Дворазовий розрив ланцюга поліпшує умови гасіння дуги. Невелика відстань між контактами підсилює їхню роль у відводі теплової енергії від дуги. Гасіння
дуги відбувається в закритій камері 6. Камера загальна на три фази з ізольованими комірками
для кожної фази.
Магнітна система –
поворотного типу, Ш-подібна.
Магнітопровід якоря електромагніта пускача, що втягується, встановлюється на
деталі 11. Нерухомий магнітопровід 4 електромагніта з котушкою 5 встановлені на пружинах, що
амортизують 3. Відомо, що величина струму, яка проходить через обмотку електромагніта змінного струму, росте зі збільшенням
повітряного зазору (при незмінній напрузі), тому що при цьому зменшується індуктивний
опір котушки електромагніта. Тому, при відносно великому повітряному зазорі в
електромагнітах пускачів серії ПА створюється необхідна сила для надійного
притягання якоря при ввімкненні. У ввімкненому стані, коли проміжок повітряного
зазору різко скорочується (0,3 –
У пускачах серії ПА знайдена вдала
конструкція короткозамкненого витка 13,
установлюваного на полюсі 4
електромагніта, для усунення вібрації якоря. Дюралюмінієва рамка щільно
опресовується в прямокутний паз на кінці полюса.
Контактор магнітного пускача має
блок-контакти (на рис. не показані), які перебувають у двох самостійних блоках,
у пластмасовому корпусі й розташовані з боків від головних контактів. Блоки
кріпляться до основи 11 контактора
двома гвинтами. Контакти блок-контактів місткового типу. Кожний блок має один
замикаючий і один розмикальний контакти. Блок блок-контактів має виступаючий
штифт, на який впливає важіль контакторів при вмиканні. Повернення у вихідне
положення при вимиканні контактора відбувається під впливом поворотної пружини,
що одночасно здійснює натискання на контакти. Кожний місток має свою пружину.
Тривалий струм блок-контактів дорівнює 10 А, найбільший струм вимкнення – 60 А.
Для
захисту двигуна від струмів перевантаження в магнітний пускач вбудовано теплове
реле 12 типу ТРП, що використовує
властивість біметалу. При перевантаженні електродвигуна на 20% реле відключає
його протягом 20 хв., якщо пускач був нагрітий номінальним струмом до сталої
температури (при температурі навколишнього середовища плюс 400С).
Реле ТРП за способом повернення контактної групи можуть бути із самоповерненням
та з ручним поверненням. Від короткого замикання теплове реле двигун не
захищає, тому що має порівняно більшу теплову інерцію й малу термічну
стійкість.
1. ПМЛ 2. ПМС
Рис. 5.14а. Загальний вигляд магнітних пускачів
Схеми магнітних пускачів
Принципова
схема нереверсивного магнітного пускача змінного струму з тепловим захистом
наведена на рис. 5.15.
Схема
забезпечує пуск асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, захист його від
короткого замикання, перевантаження і значного зниження напруги (нульовий
захист).
Рис. 5.15. Принципова схема магнітного пускача змінного
струму
Принципова
схема реверсивного магнітного пускача наведена на рис. 5.16.
Рис. 5.16. Принципова схема реверсивного магнітного пускача
Схема
забезпечує пуск асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, реверсування
двигуна, захист його від короткого замикання, перевантаження і значного
зниження напруги. Для запобігання короткого замикання у колі статора внаслідок
помилкового одночасного натиснення на кнопки SB2 і SB3 реверсивні магнітні
пускачі обладнані механічним блокуванням, яке здійснюється важільною системою.
Для більшої надійності передбачено електричне блокування за допомогою
розмикальних допоміжних контактів КМ1 та КМ2.