Магнитный пускатель работа и принцип действияНаиболее распространенным устройством, применяемым в электрике и силовой электроники считается магнитный пускатель. Именно его можно назвать промежуточным звеном между различными системами управления и силовыми частями. В первом приближении, типичный вариант пускателя представляет обычное реле, работающее с высокими номиналами тока и напряжения, относительно низковольтной электроники. Конструктивно, электромагнитный пускатель (ЭП) состоит из катушки индуктивности, магнитного сердечника, корпуса с различными механическими узлами и деталями (пружины, держатели, направляющие), групп контактов, входных и выходных клемм.
Магнитный пускатель относится к семейству электромагнитных контакторов, способен коммутировать мощные нагрузки как постоянного так и переменного тока, и используется для многочисленных включений и отключений различных силовых электрических схем. 
Как и в типовом электромагнитном реле в пускателе на входные клеммы, соединенные с концами катушки индуктивности, поступает необходимое напряжение питания (например 220 вольт в схеме силового инвертора рентгеновской установки МЦРУ), в результате чего происходит срабатывание электромагнитного устройства, при этом не движущаяся часть магнитного сердечника притягивает к себе движущийся сердечник, жестко связанный с силовыми электрическими контактами. Как только, магнитный пускатель сработает и замкнет или разомкнет электрическую схему. Магнитные пускатели используются в основном для пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей, однако, их еще часто применяют в цепях дистанционного управления освещением, и управлении компрессорами, насосами, тепловыми печами, кондиционерами, и многим чем еще. Таким образом, у абсолютно любого магнитного пускателя широкая область использования. Магнитный пускатель состоит из двух частей: собственно из магнитной катушки с сердечником и так называемого блока контактов, его еще иногда называют – приставка контактная. Внутри блока контактов имеется подвижная контактная система, которая сцеплена с контактной системой магнитного устройства. Крепится приставка в верхней части устройства, где для этого имеются специальные полозья с зацепами. 
Контактная система состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов. На схеме чуть ниже схематично изображена кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4. 
Нормально разомкнутый (NO) контакт в обесточенном состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На схеме он обозначен 1–2, и чтобы через него потек ток контакт необходимо замкнуть. Нормально замкнутый (NC) в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может свободно протекать электрический ток. На рисунке он обозначен 3–4, и чтобы прекратить движение тока через него, его следует разомкнуть. Как только мы нажмем на кнопку, то нормально разомкнутый 1-2 замкнется, а нормально замкнутый контакт 3-4 разомкнется. Таким образом, в тот момент времени, когда пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC наоборот замкнуты. Об этом подсказывает таблица с номерами клемм, расположенная на боковой стенке контактора, а стрелка указывает на направление движения контактора. 
Как только на катушку магнитного пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты контактора, поэтому нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся. Фиксируется блок контактов специальной пластиковой защелкой. А чтобы его снять, нужно немного приподнять защелку и выдвинуть блок в сторону защелки. 
Сам пускатель состоит из верхней и нижней половинки. В верхней имеется подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная часть электромагнита, связанная с группой силовых контактов.  Нижняя половинка конструкции состоит из катушки, возвратной пружины и другой части электромагнита. Возвратная пружина двигает верхнюю часть магнита в исходное положение после завершения подачи питания на катушку, тем самым, прерывая силовые цепи. Обе части магнита собраны из Ш-образных пластин, выполненных из специальной электромагнитной стали. Это хорошо видно, если вытащить нижнюю часть электромагнита. Катушка пускателя изготовлена из медного провода, и содержит заданное количество витков, рассчитанное на подсоединение питающего напряжения требуемого номинала. В момент включения питания в катушке генерируется магнитное поле и обе части магнита пытаются соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отсоединяем напряжение, магнитное поле исчезает, и верхняя половинка возвращается в начальное положение. На боковой панели электромагнитного пускателя, имеется информация об технических параметрах устройства. 50Гц – частота переменного тока, на которую расчитан пускатель;
Категория применения АС-3 для электродвигателей с короткозамкнутым ротором. (для асинхронных двигателей с кз ротором, например в лифтах, эскалаторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.п.) Пускатели бывают АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая группа характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности по ГОСТ Р 50030.4.1-2002. АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы. Iе 9А – номинальный рабочий ток. Он же ток нагрузки, в д.с он равен 9 Ампер. Ith 25A – условный тепловой ток . Это максимальное значение, которое контактор или пускатель может пропустить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных узлов не было больше 40°С. В среднем блоке указана номинальная мощность нагрузки, которую способны коммутировать силовые контакты пускателя. Кроме того обычно приводится схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых и один вспомогательный. Если от катушки через все контакты прочерчена пунктирная линия, то все четыре пары замыкаются и размыкаются одномоментно. Напряжение питания в данном случае 220В следует на катушку индуктивности через контакты, А1 и А2. Контактную группа пускателя. Силовыми контактами являются: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 – к ним подсоединяется нагрузка, которую мы хотим подключить через магнитный пускатель. Причем 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 – т.е к ним подсоединена нагрузка. Хотя особой разницы здесь не существует, но есть такое негласное правило электрика. Последняя пара 13НО–14НО считается вспомогательной и эту пару можно задействовать для реализации в схеме самоблокировки. 
При нажатии на кнопку старт, ток начинает течь через индукционную катушку пускателя и при срабатывании блокирует себя (то есть если мы даже отпустим кнопку «старт» контакт кнопки шунтируется параллельным контактом самого пускателя, что не дает возможности прервать путь, текущим через катушку электронов). Параллельно срабатывают силовые контакты пускателя, подающие трехфазное напряжение на обмотки статора и ротора электродвигателядвигателя, который начинает вращаться. Работа двигателя будет осуществляться до тех пор, пока не порвется цепь, подающая питание на катушку. Осуществить разрыв цепи можно с помощью второй кнопки «стоп». При ее кратковременном нажатии питание катушки прерывается, контакты смоблокировки разрываются, схема останавливает свою работу, электродвигатель отключается от трехфазного питающего напряжения. Метод подачи напряжения питания на катушку электромагнитного пускателя может быть и куда более сложный цем рассмотренная схема выше. Например, контакты управляющих тумблеров можно заменить выходными контактами типовых реле, транзистором, тиристором или симистором, которые управляются специальной схемой на микроконтроллере, задающей какой-то режим работы всей этой системе. Как уже было отмечено, в схемах электромагнитное устройство выполняет функцию «моста» между схемой управления и силовыми функциональными устройствами, такими как электродвигатели, нагревательные элементы, электромагниты, силовые инверторы и т.д. Классификация электромагнитных пускателей очень обширна. Они различаются по рассеиваемой мощности, количеству контактов, напряжению питания, условиями надежности и применения, корпусами, материалами изготовления и т.д. При выборе электромагнитного пускателя обязательно следует знать его потенциальные возможности. Правильный выбор ЭП позволит схеме работать надежно и без сбоев. А для более лучшего ознакомления с возможностями магнитными пускателями лучше всего если вы просто разберете его, с последующей сборкой в исходное состояние. Определяем номинальный ток — максимальный ток, который может пропустить через контактную группу ЭП. Здесь существует классификация пускателей до 16А (первая величина), 25А (вторая величина), 40А (третья величина), 63А (четвертая величина). Есть пускатели и на большие токи, но они используются в наших проектах очень редко. Следует знать, что чем больше номинальный ток пускателя, тем у него больше габаритные размеры.
Для различных систем электрики выпускаются различные серии отечественных магнитных пускателей: ПА, ПМ, ПМА, ПМЕ, ПМЛ. Исходя из планируемой нагрузки, выбор и использование в схемах данных устройств происходит следующим образом:
Для подсоединенияя асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором имеется «народная» метод выбора данных магнитых коммутационных устройств, в соответствии с ним номинальный ток Iном электродвигателя принимается равным удвоенному значению мощности в киловаттах, то есть, имеем вот такую простую формулу: если Р=3,7кВт, то Iном= 3,7×2 =7,4 Ампера
Исходя из этой формулы легко понять какой контактор магнитного пускателя нам нужен, чтобы его номинальный рабочий ток был не ниже рассчитанного значения. В таких расчётах подразумевается, что контакторы способны выдерживать запуск двигателей, имеющих многократное превышение пусковых токов Iп над Iном. Для полученного значения подойдет электрический прибор с номинальным током в 10 Ампер.
Многие радиолюбители нередко пытаются использовать трехфазный электродвигатель для различных радиолюбительских самоделок. Но вот беда — не каждый знает, как подключить трехфазный электромотор к однофазной сети. Среди различных способов запуска наиболее простой с подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор, но не все электромоторы хорошо работают от однофазной сети.
Для управления ЭП одной кнопкой предлагается конструкция, описанная в данной статье. При нажатии на тумблер SB1 через сопротивление Rl на управляющий электрод тиристораследует положительный импульс. Тиристор VS1 отпирается, и включается КМ1, который своими контактами КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 подсоединяет нагрузку, а контакты КМ 1.4 подготавливают цепь отключения тиристора. |
    
|
