Магнитный пускатель: принцип работы и устройство


Магнитный пускатель – элемент электрических установок для управления электродвигателями. С его помощью можно дистанционно запускать и останавливать оборудование. При использовании дополнительных элементов защиты предотвращается повреждение двигателя при перегрузках. Устройство отличается простой конструкцией. Для правильного выбора и подключения необходимо учитывать напряжение сети, мощность нагрузки и характеристики пускателя.

Что такое магнитный пускатель

Магнитный пускатель – электромеханическое устройство для дистанционного включения и отключения электрических нагрузок. Пуск и остановка двигателя выполняется кнопкой, реле, автоматикой. Защита от перегрузки происходит через встроенное тепловое реле. При пропадании напряжения пускатель отключается и не включается самопроизвольно при восстановлении питания.

Принцип действия магнитного пускателя

Как работает пускатель электромагнитный 380в:

  1. При нажатии кнопки «Пуск» напряжение подается на катушку магнитного пускателя. Катушка создает магнитное поле и притягивает якорь. Вместе с ним замыкаются силовые контакты, через которые три фазы L1, L2 и L3 поступают на электродвигатель.
  2. После отпускания кнопки двигатель продолжает работать. Это происходит благодаря вспомогательному контакту самоподхвата. Он остается замкнутым и поддерживает питание катушки.
  3. При нажатии кнопки «Стоп» цепь катушки разрывается. Магнитное поле исчезает. Контакты возвращаются в исходное положение. Питание двигателя отключается.
Схема управления: Пуск / Стоп / самоподхват СТОП ПУСК КМ KM (самоподхват) КМ — катушка пускателя, замыкает силовые контакты L1, L2, L3 на двигатель
Принципиальная схема цепи управления пускателем (кнопки «Пуск», «Стоп», контакт самоподхвата)

Устройство магнитного пускателя

Из чего состоит магнитный пускатель:

  • Контактор электромагнитного коммутационного аппарата с силовыми контактами. Они замыкают/размыкают цепь питания электродвигателя.
  • Тепловое реле. Защищает двигатель от перегрузки по току, размыкая цепь при длительном превышении номинального тока.
  • Корпус, кнопки управления, вспомогательные контакты.

Для чего нужен магнитный пускатель

Для чего нужен магнитный пускатель простыми словами – безопасное включение и отключение электродвигателя. Он работает как управляемый электрический выключатель. Нажали кнопку – двигатель запустился. При нажатии «Стоп» – остановился. Пускатель позволяет управлять мощной нагрузкой с помощью цепи управления. В зависимости от комплектации он может защищать двигатель от перегрузки и аварийных ситуаций.

Зачем нужен магнитный пускатель 220В:

Дистанционное управление двигателем

Включение/выключение с помощью кнопок или автоматики. Не происходит прямое воздействие на силовую цепь.

Защита электродвигателя от перегрузки

Встроенное тепловое реле отключает питание при опасном превышении тока. Предотвращается перегрев и выход двигателя из строя.

Нулевая защита

При исчезновении и восстановлении напряжения в сети двигатель не запускается самопроизвольно.

Коммутация силовых цепей значительной мощности при управлении маломощным сигналом

Слабый ток в катушке заставляет замкнуться мощные силовые контакты.

Где применяется магнитный пускатель

Аппарат используют, когда нужно дистанционно включать, отключать и управлять электродвигателями. Он востребован в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, коммунальном хозяйстве.

Магнитные пускатели в промышленном щите управления электродвигателями
Магнитные пускатели в щите управления производственным оборудованием

Устройство используется:

  • для управления промышленным оборудованием;
  • в системах автоматизации и щитах управления;
  • в сельскохозяйственной технике;
  • для работы конвейеров, подъемных механизмов, систем отопления и водоснабжения.

Схема подключения пускателя через кнопку «Пуск» «Стоп» основана на использовании цепи управления и контакта самоподхвата. Кнопка «Стоп» имеет нормально замкнутый контакт, а «Пуск» – нормально разомкнутый. При нажатии «Пуск» напряжение поступает на катушку пускателя. Она срабатывает и замыкает силовые контакты, подавая питание на двигатель. Одновременно замыкается вспомогательный контакт пускателя, обеспечивающий самоподхват.

После отпускания кнопки «Пуск» катушка продолжает получать питание. Двигатель остается включенным. При нажатии кнопки «Стоп» цепь управления размыкается. Катушка обесточивается, силовые контакты возвращаются в исходное положение и двигатель отключается. Во время подключения следует учитывать напряжение катушки пускателя. Нужно предусмотреть защиту двигателя от короткого замыкания и перегрузки.

Отличия магнитного пускателя от автоматического выключателя

Магнитный пускатель и автоматический выключатель могут использоваться в одной электрической установке, но они выполняют разные задачи. Пускатель предназначен для управления нагрузкой. Автоматический выключатель рассчитан для защиты и отключения питания при аварийных режимах.

Отличие реле от магнитного пускателя

Сравнение электромагнитного реле и магнитного пускателя
Характеристика Электромагнитное реле Магнитный пускатель
Основное назначение Переключение электрических цепей и управление сигналами Управление мощными электрическими нагрузками
Тип нагрузки Небольшая и средняя нагрузка Электродвигатели и мощные потребители
Коммутируемый ток Небольшой Большие токи
Количество фаз Однофазные цепи Трехфазные двигатели
Силовые контакты Компактные, рассчитаны на меньшие нагрузки Усиленные (для силовых цепей)
Защита двигателя Отсутствует Может комплектоваться тепловым реле
Частые включения Для частого переключения цепей автоматики Рассчитан на регулярные пуски и остановки двигателей
Применение Автоматика, сигнализация, системы управления Насосы, компрессоры, вентиляторы, станки, конвейеры
Управление двигателем Возможно при небольшой мощности и подходящих характеристиках Основное назначение устройства
Конструкция Более компактная Крупная, рассчитанная на силовую коммутацию

Электромагнитное реле чаще используют для управления небольшими электрическими цепями. Магнитный пускатель применяется для коммутации мощных нагрузок электродвигателей.

Принцип работы реверсивного контактора

Реверсивный контактор предназначен для изменения направления вращения трехфазного электродвигателя. Принцип его работы основан на изменении порядка чередования фаз, подаваемых на обмотки двигателя.

В реверсивной схеме используются два контактора. Один отвечает за вращение двигателя в прямом направлении. Второй – за обратное. При включении первого контактора фазы подключаются к двигателю в обычной последовательности. Вал вращается по часовой стрелке. При включении второго контактора две из трех фаз меняются местами. Из-за изменения порядка фаз меняется направление вращения магнитного поля двигателя. Он начинает вращаться в противоположную сторону.

Реверс: перестановка фаз L2 и L3 L1 L2 L3 KM1 (прямой ход) KM2 (реверс, L2↔L3) L1 → двигатель L2/L3 меняются местами через KM2 M
Упрощённая схема реверсивного включения двигателя двумя контакторами

Нормально открытый и нормально закрытый контакт

Нормально открытый контакт в обычном состоянии разомкнут. Он не пропускает электрический ток. При срабатывании реле, контактора или нажатии кнопки контакт замыкается. Цепь начинает проводить ток.

Нормально закрытый контакт замкнут и пропускает ток. При срабатывании устройства или нажатии кнопки он размыкается, прерывая электрическую цепь.

Виды магнитных пускателей

Виды магнитных пускателей и их характеристики:

По направлению вращения двигателя

  • Нереверсивные. Обеспечивают вращение двигателя в одну сторону. Используют один контактор.
  • Реверсивные. Позволяют менять направление вращения.

По наличию теплового реле

  • С тепловым реле. Защищают двигатель от перегрузки по току.
  • Без теплового реле. Только коммутация, отсутствует защита от перегрузки.

По степени защиты корпуса (IP)

  • Открытого исполнения. Для установки внутри шкафов управления.
  • Защищенного исполнения (IP54 и выше). Предназначены для помещений с пылью, влагой.
  • Пылевлагонепроницаемые. Для уличной установки, агрессивных сред.

По номинальному току

Разделяются на «величины» (от 0-й до 6-й и выше) от единиц ампер до нескольких сотен ампер, в зависимости от мощности управляемого двигателя.

По количеству полюсов

  • Двухполюсные.
  • Трехполюсные.
  • Четырехполюсные.

По напряжению катушки управления

Пускатели с катушкой на 12, 24, 36, 110, 220, 380 В. Подбираются под конкретную схему управления.

Разные виды магнитных пускателей на витрине электротехнического магазина — реверсивные, нереверсивные, с тепловым реле
Ассортимент магнитных пускателей разных типов и номиналов

Советы по выбору

При выборе магнитного пускателя определите номинальный ток нагрузки. Ток пускателя должен быть не меньше тока двигателя. Лучше с запасом 10–20%. Учитывайте мощность и напряжение агрегата. Катушка должна соответствовать напряжению в цепи управления. Если оборудование должно вращаться в обе стороны, потребуется реверсивный пускатель. Для простого оборудования подойдет нереверсивный. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, нужен пускатель в комплекте с тепловым реле. Его можно докупить отдельно. Учитывайте условия эксплуатации. Сухое помещение, щит управления – достаточно IP20. Пыль, влага, улица – нужен IP54 и выше. Агрессивная среда (химия, повышенная влажность) – специализированное исполнение.