Что собой представляет контактор, его особенности и схемы подключения

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.

Чем отличаются пускатели от контакторов

Предназначение этих видов устройств практически одинаковое, но разница все же имеется. Принцип работы этих устройств также одинаковый, поскольку их работа основана на принципе работы электрического магнита. Рассчитаны они для работы в цепях постоянного тока, с напряжением до 440V, а также в цепях переменного тока с напряжением до 600 V. Те и другие имеют:

• Рабочие (силовые) контакты, для управления работой нагрузки.
• Вспомогательные (управляющие) контакты, обеспечивающие функционирование сигнальных устройств.

Казалось бы, разницы нет, но она есть и достаточно существенная. Пускатели выпускаются для работы на малые токи до 10А, а вот контакторы предназначены для коммутации электрических цепей с большими токами, которые составляют сотни ампер. В связи с этим, их конструкция может отличаться из-за наличия дугогасительных камер.

Внешний вид не всегда так сильно отличается, но бывает и так

Кроме этого, пускатели выпускаются в корпусах из прочной пластмассы, а контакторы корпусов не имеют (в большинстве случаев), поэтому их установка требует защищенных мест, вроде боксов, вход в которые не возможен для посторонних лиц, кроме обслуживающего персонала. Кроме этого, контакторы должны быть защищены от влаги, пыли и грязи.

Пускатели в основном предназначаются для включения/отключения асинхронных 3-х фазных электродвигателей. В связи с этим данные устройства оборудованы 3 парами рабочих контактов, а также вспомогательными контактами, которые обеспечивают подачу питания на пускатель в рабочем режиме. Подобные функциональные возможности достаточно универсальные, поэтому пускатели используются для управления работой различных устройств, находящихся на значительном удалении.

Поскольку их принцип работы практически не отличается, то зачастую пускатели называют «малогабаритными контакторами». В основном это можно встретить в прайс-листах, хотя ранее четко разграничивались контакторы и пускатели. Как правило, даже электрики и те больше работали с пускателями.

Классификация контакторных устройств

Существуют различные типы контакторов, отличающихся друг от друга по различным показателям. Среди них можно выделить следующие параметры.

В первую очередь, они классифицируются по назначению. Сюда входят следующие виды и категории:

1. Приборы для дистанционной коммутации. Большинство из них работает под ручным управлением оператора, используя кнопки или выключатели. В нужное время подается сигнал, и устройство приводится в действие. В другом способе несколько контакторов соединяются в общую автоматизированную систему питания, в которой для подачи команд используется электронная схема. На случай аварийной ситуации предусмотрена система защиты, размыкающая контакты.
2. Включение мощного электрооборудования при помощи слаботочных линий. Возникает вопрос, для чего нужен контактор в таких случаях? Не лучше ли воспользоваться традиционной кнопкой? Это, конечно, можно сделать, но тогда понадобится очень массивная и громоздкая аппаратура, а сам процесс включения потребует значительных усилий. То же самое касается и выключения. Поэтому для этих целей используются компактные слаботочные устройства, позволяющие с высокой частотой выполнять циклы включения-выключения. Таким образом, слабый ток подается на катушку, а уже потом осуществляется запуск мощного электродвигателя.

Каждый контактор модульный разделяется по типу привода его в действие. В этом случае также можно отметить различные варианты:

• Электромагнитный привод считается основным, именно он заложен в принципе действия большинства устройств. При подаче напряжения происходит включение, а при отсутствии напряжения прибор отключается. После полного отключения, включение нужно выполнять повторно, что обеспечивает дополнительную безопасность при работе с электроустановками.
• Контактная группа может быть приведена в движение с помощью пневматических устройств. Такая система, предназначенная для коммутации, не требует электромагнитного привода. Управляющая команда подается импульсом высокого давления. Подобные системы применяются для локомотивов железных дорог, и других установках с пневматикой.

Любой контактор модульный КМ в зависимости от модификации, может быть смонтирован разными способами:

• Специализированные устройства, в том числе и без корпусов, не имеют каких-либо дизайнерских ограничений и устанавливаются исключительно с позиций нормальной функциональности и безопасной эксплуатации.
• Существуют конструкции, создаваемые в индивидуальном порядке под конкретную электроустановку. Они не подходят для бытовых условий, поскольку размещаются в специально отведенных местах.
• При стандартном монтаже модульный контактор и его подключение осуществляются на ДИН-рейку в щитке, вместе с другими устройствами.

Существуют различия и в соответствии с номинальным напряжением основной цепи. В этом случае контактор КМ может входить в группу устройств, работающих с напряжением 220 и 440 вольт или в группу с напряжением 380 и 660 В. Прибор, бывает однополюсный, а также двухполюсный и с большим количеством полюсов – до 5 единиц.

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.

Варианты монтажа – преимущества и недостатки

Поэтому на смену данному решению пришло удаленное управление нагрузкой

С ним вам больше не нужно лезть в щитовую и щелкать там автоматами.

С виду мастер выключатель ничем не отличается от обычного. В качестве него, собственно говоря, и используется привычный нам одноклавишник.

Нажали его вниз – все эл.оборудование в доме отключилось, вверх – включилось.

Вопрос, как это все реализовать с наименьшими затратами? Наиболее дорогой и сложный вариант – это программируемые логические реле или контроллеры (ПЛК).

Помимо их высокой стоимости, учитывайте еще и цену различных защит, которые вам придется воткнуть в щиток, зная качество нашего эл.сетевого питания с его перепадами и скачками напряжения.

Чуть менее дорогой – импульсные реле. У них главное преимущество в том, что обмотка устройства будет находиться под напряжением только в моменты переключения.

Мы же рассмотрим наиболее доступную для всех схему – на модульном контакторе.

Располагается он в общем эл.щите, где занимает по ширине место не более одного (при однофазном исполнении) или трех автоматов (при исполнении на четыре контактные группы).

Схему подключения контактора с мастер кнопкой может воплотить в жизнь практически любой электрик. Для импульсных реле, а тем более программируемых, придется искать хороших, грамотных специалистов.

Да и при выходе из строя такой замысловатой системы, вы ее навряд ли почините самостоятельно и будете вынуждены сидеть без света до прихода эл.монтажников.

Схема с контактором наиболее ремонтопригодна и проста в эксплуатации.

Технические характеристики контакторов GE CL:

• Цепь управления: переменный ток до 690 В; постоянный ток до 440 В.
• Нумерация выводов в соответствии с EN 50005 и EN 50012.
• Фиксация зажимами на 35-мм DIN-рейке EN 50022-35 или винтами.
• Винты защищены от случайных контактов в соответствии с VDE 0106 T.100, VBG4.
• Три вывода катушки.

Среди аксессуаров, предназначенных для использования с контакторами CL, отметим:

Катушки на разное напряжение. Наличие широкого номенклатурного ряда катушек для контакторов General Electric CL позвляет дистрибьюторам и Щитовикам держать на складе контакторы в сборе с катушками на самые востребованные напряжения, а также катушки на все остальные напряжения. Катушки легко монтируются и демонтируются в случае необходимости.

Вспомогательные контакты фронтальной и боковой установки. Позволяют использовать контакторы в сложных схемах там, где стандартных контактов недостаточно.

Пневматические реле. Предназначены для включения цепей управления с задержкой относительно времени срабатывания контактора. Являются механическим устройством и не потребляет электроэнергию. Позволяет точно устанавливать время задержки: есть реле на диапазон 0,1–30 секунд и от 1 до 60 секунд. Поставляются реле на включение и на отключение. Кроме того, в номенклатуре представлены пневматические реле для контакторов с винтовым креплением и с кольцевой клеммой.

Модуль электронного таймера. Предназначены для включения цепей управления с задержкой относительно времени срабатывания контактора. Устанавливается на контакты катушки, что позволяет использовать его совместно со вспомогательными контактными блоками. Поставляются как модули, работающие на включение, так и на выключение. Есть таймеры на диапазоны 0,1–2 сек и 1,5–45 секунд.

Подавитель напряжения переходного процесса — устанавливается на контакты катушки и защищает ее от воздействия перенапряжения. Может использоваться одновременно со вспомогательными контактными блоками.

Интерфейсный модуль — устанавливается на контакты катушки, что позволяет использовать его совместно с дополнительными контактными блоками. Предназначен для расширения функций контактора.

Наборы контактов — предназначены для замены сломавшихся или сгоревших контактов.

Этикетки и наборы пластин с этикетками — предназначены для маркировки контактов.

Выбор контактора

Как правильно подобрать контактор или пускатель?

Современный модульный контактор это уже не то громоздкое оборудование, что раньше.

Он отличается компактностью (монтаж на din-рейку) и отсутствием раздражающего шума при работе.

При выборе в первую очередь обращайте внимание на номинальный ток. Самые ходовые — это на 20А, 40А, 63А

Контактор должен спокойно пропустить через себя не только всю подключенную через него нагрузку, но и не расплавиться при ее кратковременном превышении. Своей то защиты у него нет.

Ошибка №2
Поэтому нельзя, чтобы номинальный ток контактора был меньше, чем ток вводного автомата.

Желательно, чтобы он превышал на одну ступень его величину. Например, автомат 25А или 32А – контактор 40А; автомат 50А – контактор 63А и т.д.

Ток, на который рассчитаны контакты можно найти на корпусе оборудования.

Вот эта надпись обозначает, что устройство имеет два ряда контактов, рассчитанных на максимальный ток в 20А на каждой паре.

То есть, суммарно к нему можно подключить нагрузку в 40А или ~ 8кВт.

Ошибка №3
Но это вовсе не значит, что он подойдет при вводном автомате в 25А или 32А.

Еще обращайте внимание на другие надписи и обозначения. К примеру, буковка “S” говорит о том, что это оборудование пониженной шумности

У Hager есть такая серия. Для дома с щитовой внутри помещения желательно покупать именно бесшумные модели.

Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В

Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.

Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети

Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.

Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).

Сюда можно подать питание для катушки

Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть

Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса

И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1

Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.

Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания уличного освещения. В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).

Схема с кнопками «пуск» и «стоп»

Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже

Обратите внимание, что

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.

Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.

Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.

Контакторы и пускатели — в чем разница

При пропадании напряжения электромагнитное поле тоже исчезает, пружины отжимают подвижную часть магнитопровода вверх, контакты возвращаются в исходное состояние. Отличается только сборка контактной группы — подключаются все три фазы.

Удерживает их в таком состоянии возвратная пружина. В результате этого пружина легко выталкивает верхнюю часть магнитопровода, размыкая контакты, что приводит к прекращению подачи на нагрузку питания. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях.

Тоже ничего сложного. Контакторы, в большинстве случаев, корпуса не имеют, потому должны устанавливаться в защитных корпусах или боксах, которые защитят от случайного прикосновения к токоведущим частям, а также от дождя и пыли.

Это позволяет в том числе значительно снизить потребляемые пусковые токи. Реализация этого алгоритма производится с помощью замыкания в МП вспомогательных контактов.

Статья по теме: Паспорт энергоэффективности здания

Наглядные схемы МП и КМ

Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Когда усилие на ней В, двигателя В, в случае соединения в звезду, такая схема не подходит. Особенности силовой цепи Питание для МП подключают через контакты, обычно обозначаемые символами А1 и А2. На малые токи — до 10 А — выпускают исключительно пускатели.

Подавать на контакты и подключать к ним можно любое напряжение — хоть постоянное, хоть переменное. Только в ней добавилось тепловое реле, которое защитит двигатель от перегрева. Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. Для кручения в обратном направлении стоит только при помощи пускателя КМ2 поменять дислокацию каких-то двух питающих фаз Предпринятое действие разъединит цепь, на дроссель КМ1 перестанет подаваться управляющая фаза А, а сердечник с контактами, посредством возвратной пружины, восстановится в исходном положении. Также обычно имеется клемма для подключения заземления.

Подключение пускателя по схеме звезда — треугольник

Контакты разъединятся, на двигатель М прекратится подача напряжения. Если они многожильные, их концы перед лужением скручивают. Из этого видно, что пускатель и контактор управляются подачей и отключением напряжения на их электромагнитной катушке. Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора. Но так как подобный алгоритм работы подходит для многих устройств, то подключают через них самые разнообразные устройства — цепи освещения, различные устройства и приборы.

Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Например для двигателя на 4кВт, можно ставить автомат на 10А. Например приставка ПКИ. На выходы категорически запрещается подавать ток большего значения по напряжению или силе, чем указано в маркировке. Кнопки маркируются названием и цветом.
Простая схема электромагнитного пускателя – что из себя представляет, как работает, из чего состоит.