Модульные контакторы. виды и применение. типы и работа

Что такое контактор и для чего он нужен

В электрических сетях постоянно приходится включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. Как мы знаем, в быту для этих целей существуют механические выключатели и рубильники. Но у таких устройств есть весьма ограниченный ресурс износостойкости, а для больших электрических систем, управление с помощью механических рубильников является неудобным и неэффективным способом. Именно поэтому был создан такой прибор, который имеет огромный ресурс работы, позволяет производить циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час, а самое главное дает возможность управлять нагрузкой дистанционно. Простыми словами это выключатель.

Электромагнитные контакторы применяются во всех сферах нашей жизни. Они включают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, линий транспортных систем (трамвайных, троллейбусных, железнодорожных), широко применяются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей, машин и другого оборудования.

Более того, такие коммутационные устройства применяются и в жилых домах для различных целей, таких, например, как включение электрообогревательных приборов или водонагревателей, для управления вентиляционными установками, водопроводными или канализационными насосами. Прогресс не стоит на месте и на данный момент системы умного дома под управлением контакторов или групп таких приборов уже постепенно входят в жизнь обычных людей.

Огромную роль эти устройства играют в электробезопасности и, как следствие, предотвращении пожаров от возгорания электрооборудования или силовых линий.

Данные приборы имеют ряд преимуществ перед различными модульными приспособлениями:

• Могут подключаться к любой сети;
• Имеют компактные размеры;
• Абсолютно бесшумны в работе;
• Могут использоваться при высоких мощностях и больших токах;
• Легкие в эксплуатации и просты в монтаже;
• Могут работать в любых условиях.

Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели

В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Изменение направления вращения происходят за счет переброса фаз — при подключении одного из пускателей две фазы надо поменять местами (например, фазы B и C). Схема состоит из двух одинаковых пускателей и кнопочного блока, который включает общую кнопку «Стоп» и две кнопки «Назад» и «Вперед».

Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели

Для повышения безопасности добавлено тепловое реле, через которое проходят две фазы, третья подается напрямую, так как защиты по двум более чем достаточно.

Пускатели могут быть с катушкой на 380 В или на 220 В (указано в характеристиках на крышке). В случае если это 220 В, на контакты катушки подается одна из фаз (любая), а на второй подается «ноль» со щитка. Если катушка на 380 В, на нее подаются две любые фазы.

Также обратите внимание, что провод от кнопки включения (вправо или влево) подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя. Рядом с катушкой пускателей изображены контакты KM1 и KM2

Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора.

Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой

Так как нормально замкнутые контакты есть не во всех пускателях, можно их взять, установив дополнительный блок с контактами, который называют еще контактной приставкой. Эта приставка защелкивается в специальные держатели, ее контактные группы работают вместе с группами основного корпуса.

На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен.

схема подключения двигателя по реверсивной схеме

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:

Схема АВР на одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем.

В отличие от предыдущей схемы здесь коммутируются как фазный провод, так и нулевой, что позволяет использовать автономный источник электроэнергии, и в случае аварии полностью исключать из домашней сети неработающий ввод. А чтобы счетчик не учитывал выработанную энергию резервным вводом, ввод подключен после счетчика.

В качестве резервного питания для этого АВР можно использовать свою мини-электростанцию, дизельный или бензиновый генератор тока, бесперебойный источник питания или какой-нибудь другой автономный источник напряжения.

При первом включении АВР в работу поочередно включаем автоматы SF1 и SF2.
В рабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает и своими нормально-разомкнутыми контактами КМ1.1 и КМ1.2 подключает домашнюю сеть к основному вводу. При этом нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.4 размыкаются и полностью отключают резервный ввод от домашней сети.

При исчезновении напряжения на основном вводе катушка КМ1 обесточивается, контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются и отключают фазный и нулевой провода основного ввода. Одновременно с этим контакты КМ1.3 и КМ1.4 становятся замкнутыми и через них напряжение с резервного ввода поступает в домашнюю сеть.

В данной схеме можно применить модульные контакторы типа VS463-22 230V, ESB-63-22 230V, MK-103, КМ-63, Z-SCH230/63-22, что позволяет питать нагрузку с токами до 63 Ампер.

Иногда возникает ситуация, когда при возобновлении питания на основном вводе не всегда требуется переходить на него автоматически. Чтобы выполнить это условие опять немного изменим схему и добавим в нее кнопку, чтобы переключение на основной ввод происходило только при нажатии этой кнопки. Такой вариант схемы АВР (без счетчика электроэнергии) используется в некоторых электроустановках для питания оборудования КИПиА.

Здесь кнопка SB1 подключена параллельно контакту КМ1.1, который стоит в цепи питания катушки контактора. Такое включение не позволит контактору автоматически включиться при появлении напряжения на основном вводе.

Чтобы запитать контактор вручную необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Напряжение попадет на катушку, контактор сработает, замкнет контакты КМ1.1 и КМ1.2 и подключит основной ввод к домашней сети. При этом контакты КМ1.3 и КМ1.4 разомкнутся и отключат резервное питание.

Конечно, чтобы включить источник резервного питания нужно в схему АВР добавить промежуточное реле, контакты которого бы запускали пусковую электронику аппаратуры резервного питания. Но это нужно делать исходя из каждого конкретного случая.

В дополнение к этой части статьи посмотрите видеоролик, в котором увидите работу обеих схем автоматического ввода резерва.

Схемы подключения АВР на контакторе

На этом пока все, а во второй части рассмотрим схему АВР с использованием реле контроля фаз.

Удачи!

Различия между коммутирующими устройствами

Варианты работы через контактор позволяют работать и с другими нагрузками, если их параметры соответствуют конкретному потребителю. Конструктивно, контактор считается разновидностью обычного пускателя и лишь незначительно отличается от него некоторыми техническими характеристиками.

Основная функция обоих коммутирующих приборов заключается в приведении в движение контактов в высоковольтных и обычных сетях. Основой каждого прибора служит электромагнит. Все типы подобной аппаратуры могут работать с постоянным (10-440 В) или переменным током (до 660 В). Во всех устройствах имеются силовые или рабочие контакты, обеспечивающие подачу напряжения к подключенному оборудованию. В управляющих, сигнальных и блокировочных цепях выполняется дополнительный монтаж вспомогательных контактов.
Однако, между этими устройствами все равно имеются некоторые различия. Прежде всего, у них разная степень защиты. Контакторы оборудуются мощными камерами для гашения дуги, поэтому у них получается очень большая масса и габаритные размеры. Они должны выполнять определенные действия в высоковольтных цепях с высокими значениями токов. Коммутация цепей со слабыми токами осуществляется исключительно посредством магнитных пускателей.

Имеются и другие различия, присущие каждому аппарату. Все магнитные пускатели помещаются в корпус из прочного пластика, а снаружи находятся лишь площадки контактных подвижных групп. Большинство контакторов, наоборот, выпускаются без корпуса, их монтаж производится в местах, защищенных от попадания пыли, загрязнений и влаги на открытые токоведущие части. Обеспечивается и защита от неосторожных касаний опасных зон.

Коммутационные устройства отличаются своим предназначением. С помощью контактора малой мощности или же магнитных пускателей, приводятся в рабочее положение трехфазные электродвигатели, поэтому они оборудованы тремя парами основных контактов, позволяющих соединяться с тремя фазами. Пара со вспомогательной функцией обеспечивает энергией агрегат после отключения кнопки запуска. Благодаря своим свойствам, магнитные пускатели совместно применяются не только с электродвигателями, но и в освещении, а также с прочей аппаратурой и оборудованием. Из-за минимального количества различий, на рынке электротоваров пускатели получили название малогабаритных контакторов.

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 магнитного пускателя

Они и снабжают напряжением катушку.
Принципиальное устройство Контактор состоит из нескольких узлов: Энергетического.
В этом случае действовать нужно так, как показывается на видео: Подсоединяем пускатель через кнопочный пост без реверса На примере с двигателем выглядит это так: Управление электродвигателем на Вольт Подключить по реверсивной схеме двигатель можно следующим образом: Включение двигателя через три кнопки Вот по такому принципу можно самостоятельно подключить устройство к сети и вольт. У алюминиевых проводов концы зачищают надфилем, затем покрывают пастой или техническим вазелином Чтобы не допустить перекоса пружинных шайб, находящихся в контактном зажиме пускателя, конец проводника загибают П-образно или в кольцо.
Схема подключения: рабочая или нет После выполнения всех соединений рекомендуется проверить, как будет функционировать собранная схема подключения пускателя. Такой вариант предусматривает подачу напряжения исключительно в процессе функционирования прибора.
Он останется во включенном состоянии. Это поле появляется как следствие протекания электрического тока через катушку с сердечником. Оно может быть в или в. Выпускаются катушки от 12 до вольт.

Наглядные схемы МП и КМ

Как выглядит монтажная практическая схема подключения магнитного пускателя? Если оно в, на катушку идет фаза и ноль.

Установить обозначение напряжения сердечника, которое упоминается на нем, а не на пускателе. Различают два вида контактов блокировки: нормально закрытые, нормально разомкнутые. Они и снабжают напряжением катушку. Это является важным аспектом, ведь при неверном подсоединении сердечник может сгореть или не будет запускать полностью нужные контакторы.

Часто пускатели используются для механического включения обогревателей, осветительных линий и т. Значит, трехполюсный автомат надо ставить на 3 или 4А. Схема с реверсом предусматривает получение из двух контакторов или магнитных пускателей переключение обмоток двигателя для изменения вращения его ротора на противоположное. Верх реле оснащен придаточными контактами, объединенными с катушкой. Магнитные пускатели устанавливаются рядом друг с другом.
Реверсивная схема подключения магнитного пускателя

Реверсивная схема подключения магнитного пускателя

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.

Обратите внимание

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

Как следует из схемы подключения , трехфазное напряжение должно быть подано на клеммы ф1, ф2, ф3. Чтобы электродвигатель начал работать, нужно чтобы сработал магнитный пускатель (ПМ) и замкнулись его контакты ПМ1, ПМ2, ПМ3. Чтобы пускатель сработал, необходима подача напряжения, величина которого зависит от мощности катушки.

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.

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.

Важно

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.

Схемы подключения магнитного пускателя.

Первая, классическая схема, предназначена для обычного пуска электродвигателя: кнопку «Пуск» нажали – двигатель включился, кнопку «Стоп» нажали – двигатель отключился. Причем вместо двигателя Вы можете подключать любую нагрузку, например, мощный ТЭН.

Для удобства понимания схема разделена на две части: силовая часть и цепи управления.

Силовая часть запитывается от трехфазного переменного напряжения 380В с фазами «А» «В» «С». В силовую часть входит: трехполюсный автоматический выключатель QF1, три пары силовых контактов магнитного пускателя 1L1-2T1, 3L2-4T2, 5L3-6T3 и трехфазный асинхронный эл. двигатель М.

Цепь управления получает питание от фазы «А».
В схему цепи управления входят кнопка SB1 «Стоп», кнопка SB2 «Пуск», катушка магнитного пускателя КМ1 и его вспомогательный контакт 13НО-14НО, включенный параллельно кнопке «Пуск».

При включении автомата QF1 фазы «А», «В», «С» поступают на верхние контакты магнитного пускателя 1L1, 3L2, 5L3 и там дежурят. Фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку «Стоп» приходит на контакт №3 кнопки «Пуск», вспомогательный контакт пускателя 13НО и так же остается дежурить на этих двух контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку «Пуск» фаза «А» попадает на катушку пускателя КМ1, пускатель срабатывает и все его контакты замыкаются. Напряжение появляется на нижних силовых контактах 2Т1, 4Т2, 6Т3 и уже от них поступает на эл. двигатель. Двигатель начинает вращаться.

Вы можете отпустить кнопку «Пуск» и двигатель не отключится, так как с использованием вспомогательного контакта пускателя 13НО-14НО, подключенного параллельно кнопке «Пуск», реализован самоподхват.

Получается так, что после отпускания кнопки «Пуск» фаза продолжает поступать на катушку магнитного пускателя, но уже через свою пару 13НО-14НО. На нижнем рисунке стрелкой показано движение фазы «А».

А если не будет самоподхвата, придется все время держать нажатой кнопку «Пуск» пока будет работать эл. двигатель или любая другая нагрузка, питающаяся от магнитного пускателя.

Чтобы отключить эл. двигатель достаточно нажать кнопку «Стоп»: цепь разорвется, управляющее напряжение перестанет поступать на катушку пускателя, возвратная пружина вернет сердечник с силовыми контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель от трехфазного питающего напряжения.

А теперь рассмотрим монтажную схему цепи управления пускателем.
Здесь все практически так же, как и на принципиальной схеме, за небольшим исключением реализации самоподхвата.

Чтобы не тянуть лишний провод на кнопку «Пуск», ставится перемычка между выводом катушки и одним из ближних вспомогательных контактов: в данном случае это «А2» и «14НО». А уже с противоположного вспомогательного контакта провод тянется непосредственно на контакт №3 кнопки «Пуск».

Ну вот, мы с Вами и разобрали простую классическую схему подключения магнитного пускателя. Также на одном пускателе можно собрать схему автоматического ввода резерва (АВР), которая предназначена для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергией.

Ну а если остались вопросы или сомнения по работе пускателя, то посмотрите видеоролик, из которого Вы дополнительно подчерпнете нужную информацию.

Как подключить магнитный пускатель. Схема подключения.

Следующая схема будет немного сложнее этой, так как в ней будут задействованы два магнитных пускателя и три кнопки и называется эта схема реверсивной. При помощи такой схемы можно будет, например, вращать двигатель влево – вправо, поднимать и опускать лебедку.

А пока досвидания.
Удачи!

Управляющие цепи

Электромагнитные контакторы не имеют механической фиксации во включенном положении. Для обеспечения удержания штока во время работы используется схема самоподхвата. Это достаточно удобный приём, позволяющий коммутировать цепь питания катушки различными устройствами защиты и автоматизации электропривода. Исключение составляют сборки, управляемые посредством ПЛК или релейной автоматики.

Простейшая схема самоподхвата включает один дополнительный блокировочный нормально открытый контакт. Цепь питания катушки подключается через нормально открытый контакт пусковой кнопки. Второй контур подключается параллельно, он состоит из последовательно соединённых блокировочного контакта и нормально замкнутого контакта кнопки «Стоп». Таким образом, при включении контактора замыкается блокирующий контакт, который удерживается всё время работы и подаёт питание на катушку. При необходимости остановки цепь питания катушки размыкается кнопкой «Стоп».

Схема самоподхвата контактора: L1, L2, L3 — фазы трёхфазного питания; N — нейтраль; КМ — катушка магнитного пускателя; NO13-NO14 — дополнительный нормально разомкнутый контакт; М — асинхронный двигатель

Есть и более сложные схемы управления

Так, использование нормально замкнутого контакта пусковой кнопки одного контактора может использоваться для исключения одновременной работы двух пускателей, что в частности может быть важно при построении схем реверсивного включения или быть обусловлено иной технологической необходимостью. Этот же принцип может действовать при использовании нормально замкнутого блокирующего контакта одного контактора, который последовательно соединён с контактом пусковой кнопки другого

Схема реверсивного пуска двигателя: КМ1, КМ2 — катушки магнитных пускателей; NO КМ1, NO КМ2 — нормально разомкнутые контакты пускателей; NC KM1, NC KM2 — нормально замкнутые контакты пускателей; КК — тепловое реле

В цепь самоподхвата также могут включаться концевые выключатели, датчики типа «сухой контакт» и всевозможные защитные устройства. Автоматическое включение контактора также возможно, для этих целей кнопку заменяют или дублируют параллельным включением концевиков или датчиков. Таким образом, сложность и схемы управления автоматизированным электроприводом практически ничем не ограничены.

Схема подключения концевого выключателя к пускателю

Концевые выключатели в основном применяются в промышленной, бытовой автоматике, а также в электротехнических изделиях. По своим функциям устройства аналогичны обычному выключателю, имеются отличия лишь в конструктивности. Все виды таких датчиков действуют на мотор любого привода, а также пускатель и цепи освещения.

Концевым называется конечный выключатель, который устанавливается в системе управления формирования сигнала, дающего разрешение на дальнейшую работу схемы. Он, как правило, имеет несколько пар контактов (открытых и закрытых). Но существуют и бесконтактные концевики, которые состоят из инфракрасного светодиода и фотоэлемента, расположенных друг напротив друга.