Глава 20

КОНТАКТОРЫ И МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

§ 20.1. Назначение контакторов и магнитных пускателей

Наиболее распространенным потребителем электриче­ской энергии является электродвигатель. Примерно 2/3 всей выра­батываемой в стране электроэнергии потребляется электродвига­телями. Основным коммутационным аппаратом, осуществляющим подключение электродвигателя к питающей сети, является кон­тактор. Электромагнитный контактор представляет собой выклю­чатель, приводимый в действие с помощью электромагнита. По сути дела, это мощное электромагнитное реле, контактный узел которого способен замыкать и размыкать силовые цепи с токами в десятки и сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. При та­ких электрических нагрузках необходимо принятие специальных мер по гашению дуги. Поэтому по сравнению с обычными элект­ромагнитными реле электромагнитные контакторы имеют дугогасительные устройства и более мощные электромагнит и контакт­ные узлы. Кроме силовых (мощных) контактов! имеются и блоки­ровочные контакты, используемые в цепях управления для целей автоматики. Различают контакторы постоянного и переменного тока. Для автоматического пуска, остановки и реверса электродви­гателей применяют магнитные пускатели. Они представляют со­бой комплектные электрические аппараты, включающие в себя электромагнитные контакторы, кнопки управления, реле защиты и блокировки.

Контакторы и магнитные пускатели используются и для вклю­чения других мощных потребителей электроэнергии: осветительпых и нагревательных установок, преобразовательного и техно­логического электрического оборудования.

К этой же группе электрических силовых аппаратов следует отнести автоматические выключатели, которые также предназна­чены для подключения к питающей сети мощных электропотре­бителей. Замыкание их контактов производится не с помощью электромагнита, а вручную. Автоматически они производят лишь выключение нагрузки, защищая ее от перегрузок по току. Если контакторы и магнитные пускатели способны работать при час­тых включениях и отключениях, то автоматические выключатели обычно применяют при включениях па продолжительное время. В типовые схемы электропривода обычно входят автоматический выключатель (питающий и силовые, и управляющие цепи) и маг­нитный пускатель (осуществляющий непосредственную коммута­цию для пуска, остановки и реверса электродвигателя).

§ 20.2. Устройство и особенности контакторов

Принцип действия контакторов такой же, как и у эле­ктромагнитных реле. Поэтому и устройство их во многом сходно. Главное отличие заключается в том, что контакты контакторов коммутируют большие токи. Поэтому они выполняются более мас­сивными, требуют больших усилий, между ними при разрыве воз­никает дуга, которую необходимо погасить.

Основными узлами контактора являются электромагнитный механизм, главный (силовой) контактный узел, дугогасительная система, блокировочный контактный узел.

Электромагнитный механизм осуществляет замыкание и раз­мыкание контактов. При подаче напряжения на втягивающую катушку электромагнита якорь притягивается к сердечнику, а ме­ханически связанные с ним подвижные контакты замыкают сило­вую цепь и выполняют необходимые переключения в цепи управ­ления.

Магнитные системы контакторов в зависимости от характера движения якоря и конструкции различают на поворотные и пря-моходовые. Магпитопровод контактора поворотного типа устроен аналогично клапанному реле. Для устранения залипапия якоря используют немагнитные прокладки. Для замыкания силовых кон­тактов требуются значительно большие усилия, чем развиваемые в реле. Поэтому электромагнитный механизм контактора выполня­ется более мощным и массивным. При срабатывании контактора происходит довольно значительный удар якоря о сердечник. Час­тично этот удар принимает на себя немагнитная прокладка; кро­ме того, магнитную систему амортизируют пружиной, которая так­же уменьшает вибрацию контактов.

Магнитопровод контактора прямоходного типа имеет обычно Ш-образпую форму. В этом случае для устранения заливания яко­ря делают зазор между средними стержнями сердечника и якоря. Втягивающая катушка обычно обеспечивает включение и удержание якоря в притянутом положении. Но иногда использу­ют две катушки: мощную включающую и менее мощную удержи­вающую. В этом случае контактор во включенном состоянии по­требляет меньше электроэнергии, поскольку включающая катушка находится под током только короткое время. Размыкание контак­тов происходит за счет отключающей пружины при снятии напря­жения с катушки контактора. Втягивающая катушка должна обе­спечивать надежное срабатывание контактора при снижении на­пряжения до 0,85. По нагреву катушка должна выдерживать повышение напряжения до 1,05

В контакторах с поворотным якорем наибольшее распростра­нение получили линейные перекатывающиеся контакты (см. рис. 16.5). В примоходных контактах применяются мостиковые кон­тактные системы (см. рис. 16.4). Контактный мостик имеет не­большую массу и выполняется самоустанавливающимся, что сни­жает вибрацию контактов. Для предотвращения вибрации кон­тактная пружина создает предварительное нажатие, равное при­мерно половине конечной силы нажатия.

У контакторов для длительного режима работы на поверх­ность медных контактов обычно напаивается металлокерамическая или серебряная пластинка. Контакты иногда могут выпол­няться из меди, если образующаяся пленка окисла па рабочей поверхности контактов периодически снимается их самоочисткой. Дугогасительная система контакторов постоянного тока обыч­но выполняется в виде камеры с продольными щелями, куда дуга вытесняется с помощью магнитной силы. Дугогасительная систе­ма контакторов переменного тока обычно имеет вид камеры со стальными дугогасительными пластинами и двойным разрывом дуги в каждой фазе.

Блокировочные или вспомогательные контакты применяются для переключений в цепях управления и сигнализации, поэтому они имеют такое же конструктивное выполнение, как и контакты реле.

§ 20.3. Конструкции контакторов

Как правило, род тока в цепи управления, которая пи­тает катушку контактора, совпадает с родом тока главной цепи. Поэтому контакторы постоянного тока, предназначенные для включения двигателей постоянного тока, имеют электромагнитный механизм, питаемый постоянным током. Соответственно контак­торы переменного тока, предназначенные для включения двигате­лей (или другой нагрузки) переменного тока, имеют электромагнитный механизм, питаемый переменным током. Бывают и исклю­чения. Известны, например, случаи, когда катушки контакторов переменного тока получают питание от цепи постоянного тока.

Устройство контактора постоянного тока показано на рис. 20.1. Электромагнитный механизм поворотного типа состоит из сердеч­ника / с катушкой 2, якоря 3 и возвратной пружины 4. Сердеч­ник 1 имеет полюсный наконечник, необходимый для увеличения

Рис. 20.1. Контактор посто- Рис. 20.2. Дугогасительная

янного тока камера с электромагнит-

ным дутьем

магнитной проводимости рабочего зазора электромагнита. Немаг­нитная прокладка 5 служит для предотвращения залипания яко­ря. Силовой контактный узел состоит из неподвижного 6 и по­движного 7 контактов. Контакт 7 шарнирно закреплен на рычаге 8, связанном с якорем 8 и прижатом к нему нажимной пружиной 9. Подвод тока к подвижному контакту 7 выполнен гибкой медной
лентой 10. Замыкание главных контактов 6 и 7 происходит с проскальзыванием и перекатыванием, что обеспечивает очистку кон­тактных поверхностей от окислов и нагара. При срабатывании электромагнитного механизма кроме главных контактов переклю­чаются вспомогательные контакты блокировочного контактного уз­ла 11. При размыкании главных контактов 6 и 7 между ними возникает электрическая дуга, ток которой поддерживается за счет ЭДС самоиндукции в обмотках отключаемого электродвига­теля. Для интенсивного гашения электрической дуги служит ду­гогасительная камера 12. Она имеет дугогасительную решетку в виде тонких металлических пластин, которые разрывают дугу на короткие участки. Пластины интенсивно отводят теплоту от дуги и гасят ее. Однако при большой частоте включения контактора пластины не успевают остывать и эффективность дугогашения падает.

Для вытеснения дуги в сторону дугогасителыюй решетки мож­но использовать электромагнитную силу, так называемое магнит­ное дутье. На рис. 20.2 показана дугогасительная камера с уз­кой щелью и магнитным дутьем. Щелевая камера образована дву­мя стенками /, выполненными из изоляционного материала. Си­стема магнитного дутья состоит из катушки 2, включенной после­довательно с главными контактами и размещенной на сердечнике 3. Для подвода магнитного поля в зону образования дуги служат ферромагнитные щеки 4. В результате взаимодействия электриче­ского тока дуги с магнитным полем появляется сила F, которая растягивает дугу и вытесняет ее в щелевую камеру между стенками 1. За счет усиленного отвода теплоты стенками камеры дуга быстро гаснет.

При последовательном включении главных контактов и катуш­ки магнитного дутья направление силы F остается постоянным при любом направлении тока в силовой цепи, поскольку сила F пропорциональна квадрату тока (ведь магнитное поле создается этим же током). Поэтому магнитное дутье можно использовать и в контакторах переменного тока.

Контакторы переменного тока отличаются от контакторов по­стоянного тока, прежде всего тем, что они, как правило, выпол­няются трехполюсиыми. Основное назначение контакторов пере­менного тока - включение трехфазных асинхронных электродви­гателей. Поэтому они имеют три главных (силовых) контактных узла. Все три главных контактных узла работают от общего эле­ктромагнитного приводного механизма клапанного типа, который поворачивает вал с установленными на нем подвижными контак­тами. С этим же приводом связаны вспомогательные контакты. Главные контактные узлы имеют систему дугогашения с магнит­ным дутьем и дугогасителной щелевой камерой или дугогаси­телной решеткой. В контакторах быстрее всего изнашиваются главные контакты, поскольку они подвергаются интенсивной эро­зии (как говорится, контакты выгорают). Для увеличения общего срока службы контакторов предусматривается возможность сме­ны контактов.

Наиболее сложным и трудным этапом работы контактов является процесс их размыкания. Именно в этот момент контакты оп­лавляются, между ними возникает дуга. Для облегчения работы главных контактов при размыкании выпускаются контакторы пе­ременного тока с полупроводниковым блоком. В этих контакторах параллельно главным замыкающим контактам включают по два тиристора (управляемых полупроводниковых диода). Во включен­ном положении ток проходит через главные контакты, поскольку тиристоры находятся в закрытом состоянии и ток не проводят. При размыкании контактов схема управления на короткое время открывает тиристоры, которые шунтируют цепь главных контак­тов и разгружают их от тока, препятствуя возникновению элект­рической дуги. Такие комбинированные тиристорные контакторы выпускаются на токи в сотни ампер. Поскольку тиристоры рабо­тают в кратковременном режиме, они не перегреваются и не нуж­даются в радиаторах охлаждения.

Коммутационная износостойкость комбинированных контакто­ров составляет несколько миллионов циклов, в то время как глав­ные контакты обычных контакто­ров постоянного и переменного то­ка выдерживают обычно 150-200 тыс. включений.

Для управления электродвига­телями переменного тока неболь­шой мощности применяют прямоходовые контакторы с мостиковыми контактными узлами. Благодаря двукратному разрыву цепи и облег­ченным условиям гашения дуги пе­ременного тока в этих контакторах не требуются специальные дугогасительные камеры с магнитным дутьем, что существенно уменьшает их габаритные размеры.

Рис. 20.3. Контактор переменного тока

Электромагнитный привод контактора переменного тока малой мощности (рис. 20.3) имеет Ш-образный сердечник 1 и якорь 2, собранные из пластин электротехнической стали. Часть полюсов сердечника охвачена короткозамкнутым витком, что предотвра­щает вибрацию якоря, вызванную снижением силы электромаг­нитного притяжения до нуля при прохождении переменного сину­соидального тока через нуль. Катушка 3 контактора охватывает сердечник и якорь, она и создает намагничивающую силу в маг­нитной системе контактора. На якоре 2 закреплены подвижные контакты 4 мостикового типа, что повышает надежность отклю­чения за счет двукратного размыкания. В пластмассовом корпусе установлены неподвижные контакты 5 и 6. Пружина 7 возвраща­ет контакты 4 в исходное положение. В трехфазном контакторе - три контактные пары, отделенные друг от друга пластмассовыми перемычками 8. Главные контакты имеют металлокерамические накладки и защищены крышкой. Вспомогательные контакты на рис. 20.3 не показаны.

§ 20.4. Магнитные пускатели

Магнитный пускатель - это комплектное устройство, предназначенное главным образом для пуска трехфазных асин­хронных двигателей. Основной составной частью магнитного пускателя является трехполюсный контактор переменного тока. Кро­ме того, контактор имеет кнопки управления и тепловые реле.

Схема включения трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рис. 20.4. Для пуска элект­родвигателя М нажимается кнопка SB1 («Пуск»). Через катушку контактора КМ проходит ток, электромагнит контактора срабатывает, и замыкаются все его контакты, которые на схеме обоз­начаются теми же буквами КМ. Силовые контакты КМ подклю-

Рис. 20.4. Схема включения трех- Рис. 20.5. Конструкция неревер-

фазного асинхронного электро- сивного магнитного пускателя

двигателя с магнитным пускате­лем

чают на трехфазное напряжение обмотку электродвигателя М. Параллельно кнопке SB1 подсоединены блокировочные контак­ты КМ. Так как они замкнулись, то после отпускания кнопки SB1 катушка контактора получает питание по этим контактам. Сле­довательно, для включения электродвигателя не надо все время держать кнопку нажатой: достаточно ее один раз нажать и от­пустить. Для остановки электродвигателя служит кнопка SB2 («Стоп»), при нажатии которой разрывается цепь питания кон­тактора КМ. Для защиты электродвигателя от перегрева служат тепловые реле FP1 и FP2, чувствительные элементы которых включаются в две фазы электродвигателя, а размыкающие кон­такты, обозначенные теми же буквами, включены в цепь пита­ния катушки контактора КМ. Для защиты самой схемы управле­ния служат плавкие предохранители FV. На схеме показан также рубильник Р, который обычно замкнут. Его размыкают лишь в том случае, когда собираются проводить ремонтные работы. По­добная схема является типовой, она применяется во всех случаях, когда не требуются изменение направления вращения (реверс) электродвигателя и интенсивное (принудительное) торможение.

На рис. 20.5 показана конструкция нереверсивного магнитно­го пускателя, который смонтирован в ящике с открывающейся крышкой. Электромагнитный механизм 1 контактора при сраба­тывании перемещает три подвижных контакта 2, размещенных в дугогасительных камерах. Одновременно переключаются блокиро­вочные контакты 3. Последовательно с двумя главными контакт­ными узлами включены тепловые реле 4.

Кнопки «Пуск» и «Стоп» обычно находятся вне ящика пуска­теля, они размещены на пульте управления под рукой у рабочего. Кнопка «Стоп» имеет красный цвет. Реверсивная схема включе-

Рис. 20.6. Схема включения трехфазного асинхронного элек­тродвигателя с реверсивным магнитным пускателем

ония трехфазного асинхронного двигателя показана на рис. 20.6. Для того чтобы реверсировать (изменить направление вращения) трехфазный асинхронный двигатель, необходимо изменить поря­док чередования фаз на обмотке статора. Например, если для прямого вращения фазы подключались в последовательности ABC, то для обратного вращения необходима последовательность АСВ. Поэтому в состав реверсивного магнитного пускателя входят два контактора: KB для вращения вперед и КН для вращения назад. Кроме того, реверсивный магнитный пускатель имеет три кнопки управления и тепловые реле. В ряде случаев в комплект магнит­ного пускателя входят пакетный переключатель и плавкие предохранители. Схема (рис. 20.6) работает следующим об­разом.

Для включения электродвигателя М в прямом направлении не­обходимо нажать кнопку SB1 («Вперед»). При этом срабатывает контактор KB и своими силовыми контактами подключает к трех­фазной сети обмотки электродвигателя. Одновременно блокировочные контакты KB разрывают цепь питания катушки контакто­ра КН, чем исключается возможность одновременного включения обоих контакторов. Для включения электродвигателя в обратном направлении необходимо нажать кнопку SB2 («Назад»). В этом случае срабатывает контактор КН и своими силовыми контактами подключает к трехфазной сети обмотки электродвигателя. После­довательность соединения фаз теперь иная, чем при срабатывании контактора KB: две фазы из трех поменялись местами. При сра­батывании контактора КН его блокировочные контакты разрыва­ют цепь питания катушки контактора КВ. Нетрудно видеть, что при одновременном включении контакторов KB и КН произошло бы короткое замыкание двух линейных проводов трехфазной сети друг на друга. Для того чтобы исключить такую аварию, и нуж­ны блокировочные размыкающиеся контакты контакторов KB и КН. Следовательно, если подряд нажать обе кнопки (SB1 и SB2), то включится только тот контактор, кнопка которого была нажа­та раньше (пусть даже на мгновение).

Для реверса электродвигателя надо предварительно нажать кнопку SB3 («Стоп»). В этом случае блокировочные контакты подготавливают цепь управления для нового включения. Для на­дежной работы необходимо, чтобы силовые контакты контактора разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание блокировочных контактов в цепи другого контактора. Это достигается соответст­вующей регулировкой положения блокировочных контактов по хо­ду якоря электромагнитного механизма контактора. Для блоки­ровки кнопок SB1 и SB2 используются замыкающиеся блокиро­вочные контакты соответствующего контактора, подключенные па­раллельно кнопке.

Необходимо исключить одновременное срабатывание обоих контакторов, для чего используют двойную или даже тройную блокировку. Для этой цели в схеме рис. 20.6 применяют двухцепные кнопки SB1 и SB2. Например, кнопка SB1 при нажатии за­мыкает свои контакты в цепи контактора KB и разрывает свои контакты в цепи контактора КН. Аналогично работает двухцепная кнопка SB2. Кроме того, реверсивные магнитные пускатели могут иметь механическую блокировку с перекидным рычагом, препят­ствующим одновременному срабатыванию электромагнитов кон­такторов. Контакты тепловых реле FP1 и FP2, включенные в две фазы обмотки электродвигателя, отключают цепь питания катушек обоих контакторов при длительном протекании большого тока, чтобы не допустить перегрева обмоток. Для защиты схемы уп­равления служат плавкие предохранители FV.

Магнитные пускатели и контакторы выбирают по номинально­му току электродвигателя с учетом условий эксплуатации. В про­мышленности применяются магнитные пускатели серий ПМЕ и ПМЛ с прямоходовыми контакторами и серии ПАЕ с подвижной системой поворотного типа.

Автоматический выключатель предназначен для вклю­чения и отключения электрических цепей и электрооборудования, а также для защиты от больших токов, возникающих при корот­ких замыканиях и перегрузках. В отличие от магнитного пускате­ля автоматический выключатель не может использоваться для автоматических систем, использующих электрические управляющие сигналы. Он также не обеспечивает ре­верса электродвигателя. Автоматический выключатель часто используют для про­должительного включения нереверсируемых электродвигателей. Может он также использоваться вместо рубильника в схе­мах с магнитным пускателем (см. рис. 20.4 и 20.6).

Устройство автоматического воздуш­ного выключателя (автомата) показано на рис. 20.7. С помощью рукоятки / про­изводится включение и отключение ав­томата. В состоянии, показанном на ри­сунке, автомат отключен, и подвижный контакт 2 не замкнут с неподвижным контактом 3. Для включения автомата следует взвести пружину 6, при этом ру­коятка / перемещается вниз и повора­чивает деталь 4, которая своим нижним концом входит в зацепление с зубом удерживающего рычага 5.

Теперь авто­мат готов к включению. Для его вклю­чения рукоятку 1 перемещают вверх.

Пружина 6 займет такое положение, что шарнирно соединенные рычаги 7 и 8 перемещаются вверх по отношению к тому положе­нию, когда они находятся на одной прямой. Автомат включится: цепь тока создается через контакты 2 и 3, разделители 9 и 10.

Автоматическое отключение автомата происходит при сраба­тывании разделителей. При длительных токовых перегрузках сра­батывает тепловой биметаллический расцепитесь 10, свободный конец, которого перемещается вниз, поворачивая рычаг 5 по часо­вой стрелке. Зуб рычага расцепляется с деталью 4, которая пово­рачивается, а рычаги 7 и 8 проходят мертвое положение. Усилие пружины 6 направлено вниз, под его действием размыкаются кон­такты 2 и 3. Отключение при максимально допустимом токе про­исходит под действием электромагнитной силы , выводящей зуб рычага 5 из зацепления с деталью 4. Если произошло автомати­ческое отключение нагрузки, то рукоятка 1 остается в верхнем положении. Ручное отключение автомата происходит при перемещении ру­коятки 1 вниз. Возникающая при размыкании контактов 2 и 3 электрическая дуга гасится с помощью дугогасительной решет­ки 11.

Автоматы могут снабжаться расцепителями минимального на­пряжения, отключающими автомат при напряжении всети ниже допустимого значения. Для дистанционного управления автомати­ческим выключателем могут использоваться специальные их кон­струкции, дополненные электромагнитным приводом рукоятки 1.

Выпускаемые промышленностью автоматические выключатели типов АК, АП, АЕ имеют от 1 до 3 пар силовых контактов. Они предназначены для цепей с напряжением от 110 до 500 В при то­ках в десятки ампер. Время автоматического отключения состав­ляет 0,02-0,04 с.

Лекция 8

Страница 8 из 18

11 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ

КОНТАКТОРЫ И МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Контактор – это двухпозиционный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. Этот аппарат имеет два коммутационных положения, соответствующие включенному и отключенному его состояниям. В контакторах наиболее широко применяется электромагнитный привод. Возврат контактора в отключенное состояние (самовозврат) происходит под действием возвратной пружины, массы подвижной системы или при совместном действии этих факторов.

Пускатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты электродвигателей без выведения и введения в их цепи сопротивлений резисторов. Пускатели осуществляют защиту электродвигателей от токов перегрузки. Распространенным элементом такой защиты является тепловое реле, встраиваемое в пускатель.
Токи перегрузки для контакторов и пускателей не превышают (8-20)-кратных перегрузок по отношению к номинальному току. Для режима пуска двигателей с фазовым ротором и торможения противотоком характерны (2.5-4)-кратные токи перегрузки. Пусковые токи электродвигателей с короткозамкнутым ротором достигают (6-10)-кратных перегрузок по сравнению с номинальным током.
Электромагнитный привод контакторов и пускателей при соответствующем выборе параметров может осуществлять функции защиты электрооборудования от понижения напряжения. Если электромагнитная сила, развиваемая приводом, при снижении напряжения в сети окажется недостаточной для удержания аппарата во включенном состоянии, то он самопроизвольно отключится и осуществит таким образом защиту от понижения напряжения. Как известно, понижение напряжения в питающей сети вызывает протекание токов перегрузки по обмоткам электродвигателей, если механическая нагрузка на них будет оставаться неизменной.
Контакторы предназначены для коммутации силовых цепей электродвигателей и других мощных потребителей. В зависимости от рода коммутируемого тока главной цепи различают контакторы постоянного и переменного тока. Они имеют главные контакты, снабженные системой дугогашения, электромагнитный привод и вспомогательные контакты.Как правило, род тока в цепи управления, которая питает электромагнитный привод, совпадает с родом тока главной цепи. Однако известны случаи, когда катушки контакторов переменного тока получают питание от цепи постоянного тока.

Рисунок 1 - Конструктивная схема контактора
На рис. 1 изображена конструктивная схема контактора, отключающего цепь двигателя. В этом случае напряжение на катушке 12 отсутствует и его подвижная система под действием возвратной пружины 10, создающей силу Fв, придет в нормальное состояние.Возникающая при расхождении главных контактов дуга Д гасится в дугогасительной камере 5.
Быстрое перемещение дуги с контактов в камеру обеспечивается системой магнитного дутья. В цепь главного тока включена последовательная катушка 1, которая размещена на стальном сердечнике 2. Стальные пластины – полюса 3, расположенные по бокам сердечника 2, подводят создаваемое катушкой 1 магнитное поле к зоне горения дуги в камере. Взаимодействие этого поля с током дуги приводит к появлению сил, которые перемещают дугу в камеру.
Контактор включит цепь с током I0, если подать напряжение U на катушку 12 приводного электромагнита. Поток Ф, созданный током, протекающим через катушку электромагнита, разовьет тяговую силу и притянет якорь 9 электромагнита к сердечнику, преодолев силы Fв противодействия возвратной 10 и Fk контактной 8 пружин.
Сердечник электромагнита оканчивается полюсным наконечником 11, поперечное сечение которого больше поперечного сечения самого сердечника. Установкой полюсного наконечника достигается некоторое увеличение силы, создаваемой электромагнитом, а также видоизменение тяговой характеристики электромагнита (зависимости электромагнитной силы от величины воздушного зазора).
Соприкосновение контактов 4 и 6 друг с другом и замыкание цепи при включении контактора произойдет раньше, чем якорь электромагнита полностью притянется к полюсу. По мере движения якоря подвижный контакт 6 будет как бы «проваливаться», упираясь своей верхней частью в неподвижный контакт 4. Он повернется на некоторый угол вокруг точки А и вызовет дополнительное сжатие контактной пружины 8. Появится провал контактов, под которым подразумевается величина смещения подвижного контакта на уровне точки его касания с неподвижным контактом в случае, если неподвижный будет удален.
Провал контактов обеспечивает надежное замыкание цепи, когда толщина контактов уменьшается вследствие выгорания их материала под. действием электрической дуги. Величина провала определяет запас материала контактов на износ в процессе работы контактора.
После соприкосновения, контактов происходит перекатывание подвижного контакта по неподвижному. Контактная пружина создает определенное нажатие в контактах, поэтому при перекатывании происходит разрушение окисных пленок и других химических соединений, которые могут появиться на поверхности контактов. Точки касания контактов при перекатывании переходят на новые места контактной поверхности, не подвергавшиеся воздействию дуги и являющиеся поэтому более «чистыми». Все это уменьшает переходное сопротивление контактов и улучшает условия их работы. В то же время перекатывание повышает механический износ контактов (контакты изнашиваются).
В момент соприкосновения подвижный контакт 6 сразу же оказывает на неподвижный контакт 4 давление, обусловленное предварительным натяжением контактной пружины 8. Вследствие этого переходное сопротивление контактов в момент их касания будет небольшим и контактная площадка не разогреется при включении до значительной температуры. Кроме того, предварительное контактное нажатие, созданное пружиной 8, позволяет снизить вибрацию (отскоки) подвижного контакта при ударе его о неподвижный контакт. Все это предохраняет контакты от приваривания при включении электрической.цепи. На контактах имеются контактные накладки, выполненные из специального материала, например серебра, чтобы улучшить условия длительного прохождения тока через замкнутые контакты во включенном состоянии. Иногда применяются накладки из дугостойкого материала для уменьшения износа контактов под воздействием электрической дуги (металлокерамика «серебро-окись кадмия» и др.). Гибкая связь 7 (для подвода тока к подвижному контакту) изготовляется из медной фольги (ленты) или тонкой проволоки.
Раствором контактов называется расстояние между подвижным и неподвижным контактами в отключенном состоянии контактора. Раствор контактов обычно лежит в пределах от 1 до 20 мм. Чем ниже раствор контактов, тем меньше ход якоря приводного электромагнита. Это приводит к уменьшению в электромагните рабочего воздушного зазора, магнитного сопротивления, намагничивающей силы, мощности катушки электромагнита и его габаритов. Минимальная величина раствора контактов определяется: технологическими и эксплуатационными условиями, возможностью образования металлического мостика между контактами при разрыве цепи тока, условиями устранения возможности смыкания контактов при отскоке подвижной системы от упора при отключении аппарата. Раствор контактов также должен быть достаточным для обеспечения условий надежного гашения дуги при малых токах.

Рисунок 2 - Прямоходовой пускатель
Изображенная на рис. 1 схема контактора поворотного типа довольно типичная. Обычно такие контакторы предназначаются для тяжелого режима работы (большая частота циклов коммутационных операций, индуктивные цепи) при относительно высоких значениях номинального тока (десятки и сотни ампер). Другой распространенный тип контакторов и пускателей - прямоходовой; он рассчитывается преимущественно на меньшие номинальные токи (десятки ампер) и более легкие условия работы. Прямоходовой пускатель (рис. 2) имеет мостиковые контакты 2 и 3, с которых дуга выдувается в дугогасительные камеры 1. Сила Fk контактной пружины создает нажатие в замкнутых контактах, возвратная пружина Fп возвращает подвижную систему аппарата в отключенное состояние, когда будет снято напряжение с катушки. Аппарат включается электромагнитом при подаче напряжения на его катушку 5. На полюсах электромагнита переменного тока устанавливаются короткозамкнутые витки 4, устраняющие вибрацию якоря во включенном положении аппарата.
В отличие от контактора постоянного тока в контакторе переменного тока для уменьшения потерь на вихревые токи применяют шихтованные магнитопроводы и короткозамкнутые витки на полюсах для устранения вибрации якоря. Контакторы переменного тока чаще изготовляют трехполюсными, постоянного тока - однополюсными и двухполюсными. В качестве дугогасительного устройства в контакторах на постоянном токе чаще применяются щелевые камеры, на переменном - чаще дугогасительная решетка.
Для гашения дуги применяют также камеры с дугогасительной решеткой. Дугогасительная решетка представляет собой пакет тонких металлических пластин 5 (рис. 1). Под действием электродинамических сил, создаваемых системой магнитного дутья, электрическая дуга попадает на решетку и рвется на ряд коротких дуг. Пластины интенсивно отводят тепло от дуги и гасят ее, но пластины дугогасительной решетки обладают значительной термической инерционностью - при большой частоте включений они перегреваются и эффективность дугогашения падает.
Мощные контакторы переменного тока имеют главные контакты, снабженные системой дугогашения - магнитным дутьем и дугогасительной камерой с узкой щелью или дугогасительной решеткой, как и контакторы постоянного тока. Конструктивное отличие заключается в том, что контакторы переменного тока выполняют многополюсными; обычно они имеют три главных замыкающих контакта. Все три контактных узла работают от общего электромагнитного привода клапанного типа, который поворачивает вал контактора с установленными на нем подвижными контактами. На том же валу устанавливают вспомогательные контакты мостикового типа. Контакторы имеют достаточно большие габаритные размеры. Их применяют для управления электродвигателями значительной мощности.
Для увеличения срока службы конструкция контакторов допускает смену контактов.
Существуют комбинированные контакторы переменного тока, в которых параллельно главным замыкающим контактам включают два тиристора. Во включенном положении ток проходит через главные контакты, поскольку тиристоры находятся в закрытом состоянии и ток не проводят. При размыкании контактов схема управления открывает тиристоры, которые шунтируют цепь главных контактов и разгружают их от тока отключения, препятствуя возникновению электрической дуги. Поскольку тиристоры работают в кратковременном режиме, их номинальная мощность невелика и они не нуждаются в радиаторах охлаждения.
Наша промышленность выпускает комбинированные контакторы типа КТ64 и КТ65 на номинальные токи, превышающие 100 А, выполненные на базе широко распространенных контакторов КТ6000 и снабженные дополнительным полупроводниковым блоком.
Коммутационная износостойкость комбинированных контакторов в режиме нормальных коммутаций составляет не менее 5 млн. циклов, а коммутационная износостойкость полупроводниковых блоков примерно в 6 раз выше. Это позволяет многократно использовать их в системах управления.
Для управления электродвигателями переменного тока небольшой мощности применяют прямоходовые контакторы с мостиковыми контактными узлами. Двукратный разрыв цепи и облегченные условия гашения дуги переменного тока позволяют обойтись без специальных дугогасительных камер, что существенно уменьшает габаритные размеры контакторов.
Прямоходовые контакторы обычно выпускаются промышленностью в трехполюсном исполнении. При этом главные замыкающие контакты разделяются пластмассовыми перемычками 1.
Наряду со слаботочными герконами, созданы герметичные силовые магнитоуправляемые контакты (герсиконы), способные коммутировать токи в несколько десятков ампер. На этой основе были разработаны контакторы для управления асинхронными электродвигателями мощностью до 1.1 кВт. Герсиконы отличаются увеличенным раствором контактов (до 1.5 мм) и повышенным контактным нажатием. Для создания значительной силы электромагнитного притяжения используют специальный магнитопровод.
Область применения электромагнитных контакторов достаточно широка. В машиностроении контакторы переменного тока применяют чаще всего для управления асинхронными электродвигателями. В этом случае их называют магнитными пускателями. Магнитный пускатель представляет собой простейший комплект аппаратов для дистанционного управления электродвигателями и кроме самого контактора часто имеет кнопочную станцию и аппараты защиты.
На рисунке 1 (а, б) показаны соответственно монтажная и принципиальная схемы соединений нереверсивного магнитного пускателя. На монтажной схеме границы одного аппарата обводят штриховой линией. Она удобна для монтажа аппаратуры и поиска неисправностей. Читать эти схемы трудно, так как они содержат много пересекающихся линий.



а) б)
Рисунок 1 - Схемы нереверсивного пускателя
На принципиальной схеме все элементы одного аппарата имеют одинаковые буквенно-цифровые обозначения. Это позволяет не связывать вместе условные изображения катушки контактора и контактов, добиваясь наибольшей простоты и наглядности схемы.
Нереверсивный магнитный пускатель имеет контактор KM с тремя главными замыкающими контактами (Л1-С1, Л2-С2, Л3-С3) и одним вспомогательным замыкающим контактом (3-5).
Главные цепи, по которым протекает ток электродвигателя, принято изображать жирными линиями, а цепи питания катушки контактора (или цепи управления) с наибольшим током – тонкими линиями.
Для включения электродвигателя М необходимо кратковременно нажать кнопку SB2 «Пуск». При этом по цепи катушки контактора потечет ток, якорь притянется к сердечнику. Это приведет к замыканию главных контактов в цепи питания электродвигателя. Одновременно замкнется вспомогательный контакт 3 – 5,
что создаст параллельную цепь питания катушки контактора. Если теперь кнопку «Пуск» отпустить, то катушка контактора будет включена через собственный вспомогательный контакт. Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя. Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то контактор отключается и его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения для включения электродвигателя необходимо повторно нажать кнопку «Пуск». Нулевая защита превращает непредвиденный, самопроизвольный пуск электродвигателя, который может привести к аварии.
Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют контакторное управление.
Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки контактора.
В том случае, когда необходимо использовать два направления вращения электродвигателя, применяют реверсивный магнитный пускатель, принципиальная схема которого изображена на рисунке 2, а. Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки. В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой. Если после нажатия кнопки SВ3 «Вперед» и включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.

Рисунок 2 - Схемы реверсивного пускателя
Аналогичная схема цепи управления реверсивного пускателя с блокировкой на вспомогательных размыкающих контактах изображена на рисунке 2, б. В этой схеме включение одного из контакторов, например КМ1, приводит к размыканию цепи питания катушки другого контактора КМ2. Для реверса необходимо предварительно нажать кнопку SB1 «Стоп» и отключить контактор КМ1. Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2. Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.
В серийных магнитных пускателях часто применяют двойную блокировку по приведенным выше принципам. Кроме того, реверсивные магнитные пускатели могут иметь механическую блокировку с перекидным рычагом, препятствующим одновременному срабатыванию электромагнитов контакторов. В этом случае оба контактора должны быть установлены на общем основании.
Магнитные пускатели открытого исполнения монтируют в шкафах электрооборудования. Пускатели пылезащищенного и пылебрызгонепроницаемого исполнения снабжают кожухом и монтируют на стене или стойке в виде отдельного аппарата.
Электромагнитные контакторы выбирают по номинальному току электродвигателя с учетом условий эксплуатации. ГОСТ 11206-77 устанавливает несколько категорий контакторов переменного и постоянного тока. Контакторы переменного тока категории АС-2, АС-3 и АС-4 предназначены для коммутации цепей питания асинхронных электродвигателей. Контакторы категории АС-2 используют для пуска и отключения электродвигателей с фазным ротором. Они работают в наиболее легком режиме, поскольку эти двигатели обычно пускаются при помощи роторного реостата. Категории АС-3 и АС-4 обеспечивают прямой пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором и должны быть рассчитаны на шестикратный толчок пускового тока. Категория АС-3 предусматривает отключение вращающего асинхронного электродвигателя. Контакторы категории АС-4 предназначены для торможения противотоком электродвигателей с короткозамкнутым ротором или отключения неподвижных электродвигателей и работают в наиболее тяжелом режиме.
Контакторы, предназначенные для работы в режиме АС-3, могут быть использованы в условиях, соответствующих категории АС-4, но номинальный ток контактора при этом снижается в 1.5-3 раза. Аналогичные категории применения предусмотрены для контакторов постоянного тока.
Контакторы категории ДС-1 применяют для коммутации малоиндуктивной нагрузки. Категории ДС-2 и ДС-3 предназначены для управления электродвигателями постоянного тока с параллельным возбуждением и позволяют коммутировать ток, равный . Категории ДС-4 и ДС-5 применяют для управления электродвигателями постоянного тока с последовательным возбуждением.
Указанные категории определяют режим нормальных коммутаций, в котором контактор может непрерывно работать длительное время. Кроме того, различают режим редких (случайных) коммутаций, когда коммутационная способность контактора может быть увеличена примерно в 1.5 раза.
Если асинхронный электродвигатель работает в повторно-кратковременном режиме, то выбор контактора осуществляется по величине среднеквадратичного тока. На выбор контактора влияет степень защиты контактора. Контакторы защищенного исполненияимеют худшие условия охлаждения, и их номинальный ток снижается примерно на 10% по сравнению с контакторами открытого исполнения.

КОНТАКТНО – ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТАКТОРОВ

В контакторах обычно используются рычажные (рис. 1, а) и мостиковые (рис. 1, б) контакты. В рычажных контактах образуется при отключении один разрыв (одна дуга), в мостиковых – два (две дуги). Поэтому при прочих равных условиях возможности для отключения электрических цепей у аппаратов с мостиковыми контактами выше, чем у аппаратов с рычажными (пальцевыми) контактами.

Рисунок 1 – Рычажные и мостиковые контакты
Мостиковые контакты по сравнению с рычажными имеют тот недостаток, что в замкнутом состоянии в них создается два контактных перехода тока, в каждом из которых должно быть создано надежное касание. Поэтому сила контактной пружины должна быть удвоенной (по сравнению с рычажными контактами), что в конечном итоге увеличивает мощность электромагнитного привода контактора.
В контакторах переменного тока на отключаемые токи до 100 А при напряжении сети до 100-200 В можно не применять дугогасительные камеры, так как дуга гасится за счет растяжения ее в атмосферном воздухе (открытый разрыв). Для предотвращения перекрытия электрических дуг на соседних полюсах применяются изоляционные перегородки. Контакторы с открытым разрывом дуги существуют также и на постоянном токе, но отключаемые токи для них существенно меньше.
При высоких значениях отключаемых токов и напряжений аппараты снабжаются дугогасительными камерами, из которых наиболее распространены щелевые камеры и дугогасительные решетки . Щелевая камера (рис. 2, а) образует внутри узкий просвет (щель) между стенками из дугостойкого изоляционного материала (асбестоцемент и др.). В него загоняется электрическая дуга 1 и там она гасится за счет усиленного отвода тепла при тесном соприкосновении со стенками.
Дугогасительная решетка (рис. 2, б) представляетсобой пакет из тонких (мм) металлических пластин 2, на которые выдувается дуга. Пластины выполняют роль радиаторов, интенсивно отводящих тепло от столба дуги и способствующих ее гашению.
Наиболее важной характеристикой дугогасительной камеры является вольт – амперная характеристика. Используя ее, можно рассчитать процессы гашения дуги при отключении цепи.

Рисунок 2 – Дугогасительные камеры
Как показал опыт эксплуатации, дугогасительная решетка непригодна для частых отключений цепи при сравнительно больших токах. При большой частоте отключений ее пластины разогреваются до высоких температур и не успевают остыть. Они оказываются неспособными охлаждать столб дуги, и решетка отказывает в работе. Для режима частых отключений цепи более пригодны щелевые дугогасительные камеры.
Система магнитного дутья предназначена для того, чтобы создать дополнительные силы для схода дуги с контактов и вхождения ее в дугогасительную камеру (рис. 3, а). Катушка 1 магнитного дутья включена последовательно в цепь отключаемого тока. Созданный ею магнитный поток Ф с помощью деталей 2 и 3 магнитопровода подводится к зоне горения дуги у входа в дугогасительную камеру 4.
Рисунок 3 – Система магнитного дутья
Взаимодействие тока дуги (А) с магнитным полем напряженностью (А/м) приводит к появлению действующей на дугу электродинамической силы (Н), которая загоняет дугу длиной (м) в камеру:
, (*)где Гн/м.
В зоне горения дуги (в воздушном зазоре , м, между пластинами 3 на рис. 3, а) в соответствии с законом полного тока для однородного поля (HL=Iw) напряженность поля (А/м)
.
Подставив это значение в (*), получим:
,
где – число витков катушки.
Так как в системе с катушкой последовательного магнитного дутья сила пропорциональна квадрату тока, то целесообразно использовать этот вид дутья в контакторах, рассчитанных на сравнительно большие номинальные токи. Для сокращения расхода меди на изготовление катушки, сечение которой должно выбираться по номинальному току контактора, желательно иметь возможно меньшее число витков катушки. Однако это число витков должно обеспечивать такую напряженность магнитного поля в зоне его взаимодействия с током дуги, которая создаст условия для надежного гашения дуги в заданном диапазоне отключаемых токов. Обычно оноизмеряется единицами при номинальных токах в сотни ампер, а при токах в десятки ампер достигает десяти и выше.
Преимущество систем с катушкой последовательного магнитного дутья заключается в том, что направление силы не зависит от направления тока . Это позволяет применять указанную систему не только на постоянном, но и на переменном токе. Однако на переменном токе вследствие появления вихревых токов в магнитопроводе может возникнуть сдвиг по фазе между током дуги и результирующей напряженностью магнитного поля в зоне горения дуги, что может вызвать обратное «забрасывание» дуги в камеру.
Недостаток системы с катушкой последовательного магнитного дутья – малая напряженность магнитного поля, создаваемая ею при небольших отключаемых токах. Поэтому параметры этой системы надо выбирать так, чтобы в области этих токов обеспечить максимально возможную напряженность магнитного поля в зоне горения дуги, не прибегая к значительному увеличению числа витков катушки магнитного дутья, чтобы не вызывать излишнего расхода меди на её изготовление. При небольших токах магнитопровод этой системы не должен насыщаться. Тогда почти вся намагничивающая сила катушки компенсируется падением магнитного потенциала в воздушном зазоре и напряженность магнитного поля в нем окажется максимально возможной. При больших токах магнитопровод, наоборот, целесообразно вводить в насыщение, когда его магнитное сопротивление становится большим. Это снизит напряженность магнитного поля в зоне расположения дуги, уменьшит силу и интенсивность гашения дуги, снизит перенапряжения при её гашении.
Существует система с катушкой параллельного магнитного дутья, когда катушка 1 (см. рис. 3), содержащая сотни витков из тонкого провода и рассчитываемая на полное напряжение источника питания, создает в зоне горения дуги напряженность магнитного поля (А/м)
.
Действующая на дугу электродинамическая сила (Н) (см. рис. 3, б)
,
где
В этой системе сила, действующая на дугу, пропорциональна току в первой степени. Поэтому она оказывается более целесообразной для контакторов на небольшие токи (примерно до 50 А).
Контактор с параллельной катушкой магнитного дутья реагирует на направление тока. Если направление магнитного поля сохраняется неизменным, а ток изменит свое направление, то сила будет направлена в противоположную сторону. Дуга будет перемещаться не в дугогасительную камеру, а в противоположную сторону – на катушку магнитного дутья, что может привести к аварии в контакторе. Это – недостаток рассматриваемой системы. Недостатком этой системы является также необходимость повышения уровня изоляции катушки в расчете на полное напряжение сети. Понижение напряжения сети приводит к уменьшению намагничивающей силы катушки и ослаблению интенсивности магнитного дутья, что снижает надежность дугогашения.
В системе магнитного дутья вместо катушки напряжения можно применять постоянный магнит. По свойствам такая система аналогична системе с параллельной катушкой магнитного дутья. Замена катушки напряжения постоянным магнитом исключит расход меди и изоляционных материалов, которые потребовались бы на создание катушки. При этом в системе не должны нарушаться свойства постоянного магнита в процессе эксплуатации.
Системы с катушкой параллельного магнитного дутья и постоянными магнитами на переменном токе не применяются, так как практически невозможно согласовать направление магнитного потока с направлением тока дуги, чтобы получить одно и то же направление силы в любой момент времени.
С увеличением напряженности поля магнитного дутья улучшаются условия схода дуги с контактов на дугогасительные рога и облегчается её вхождение в камеру. Поэтому с ростом уменьшается также износ контактов от термического воздействия дуги, но до определенного предела.
Большие напряженности поля создают значительные силы, воздействующие на дугу и выбрасывающие расплавленные металлические мостики из межконтактного промежутка в атмосферу. Это повышает износ контактов . При оптимальной напряженности поля износ контактов минимален.
Износ контактов – важный технический фактор. Поэтому принимаются серьезные меры, например уменьшение вибрации контактов при включении аппарата, чтобы уменьшить износ и увеличить срок службы контактов.
Важной характеристикой дугогасительного устройства переменного тока является закономерность роста восстанавливающейся прочности межконтактного промежутка за переходом тока через нуль.

Контактор и пускатель предназначены для одного и того же – коммутации силовых цепей, а также цепи управления. Часто профессиональным наладчикам электрооборудования или, например, специалистам с дипломами ВУЗов не всегда удается обосновать, чем отличается контактор от магнитного пускателя. Ведь вроде бы обоими электротехническими изделиями выполняется ряд схожих функций. Однако некоторые отличия между ними все-таки есть.

Что общего между устройствами?

Контактор, впрочем, как и магнитный пускатель, «занимается» коммутацией цепей, преимущественно силовых. Таким образом, применение обоих устройств целесообразно при запуске двигателей переменного тока или же при вводе/выводе ступеней сопротивлений в случае реостатного пуска.

Конструкция приспособлений может быть представлена одной или несколькими парами контактов для управляющей цепи – нормально замкнутыми или разомкнутыми. Кстати, визуально их можно даже не отличить в некоторых случаях, в чем вы можете убедиться, просмотрев фото:

Хотя мощные контакторы могут значительно отличаться, как этот:

Отличия приспособлений

Большому количеству торговых предприятий свойственно магнитный пускатель называть «малогабаритным контактором». Ведь если с ним сопоставить контактор, аналогичный по токовой нагрузке, то разница между их габаритами будет видна невооруженным глазом. К тому же, вес трехполюсного 100-амперного контактора достаточно высок, по сравнению со 100-амперным пускателем.

Следует учитывать, что обзавестись слаботочным контактором (например, 10-амперным) не удастся – их просто не производят. Звеном в слабых цепях сможет стать только магнитный пускатель.

Отличия приспособлений можно найти и в их конструкционных особенностях. Контактор обладает парой силовых контактов и достаточно громоздкими дугогасительными решетками. Таким образом, своего корпуса у приспособления нет, что требует его установки в таких местах, в которых он будет недоступен посторонним лицам и ограничен от попадания влаги.

Магнитный пускатель отличается тем, что снаружи покрыт пластиковым «панцирем», обеспечивающим силовым проводным контактам защиту. При этом приспособление не имеет дугогасительных камер, что тоже является отличием. Поэтому оно не используется для монтажа в мощных цепях с большим количеством коммутаций в связи с недостаточной защитой от дуговых разрядов.

При этом отличается пускатель от своего «конкурента» и более качественной защитой электрического оборудования, особенно при наличии дополнительного кожуха (в частности металлического). Это делает возможной установку устройства практически везде, чем, в свою очередь, похвастаться контактор не сможет.

Разница между электротехническими устройствами также обусловлена их назначением. Несмотря на то, что магнитный пускатель хорошо подходит к обогревателям, соленоидным катушкам, различным по мощности светильникам и прочим электроприемникам, по сути, он предназначен для асинхронных 3-х фазных двигателей на переменном токе.

В связи с этим конструкция каждого представлена 3-мя парными силовыми проводами. Его управляющим контактам приходится «заниматься» поддержанием включенного состояния устройства или, например, составлением сложных управляющих цепей с реверсивным пуском.

Контактор же отличается тем, что он коммутирует абсолютно все цепи переменного тока. Отсюда и отличия между устройствами по силовым проводам – контакторам «выделяются» наличием от 2-х до 4-х полюсов.

Итог

На самом деле можно сказать, что отличия между аппаратами являются достаточно условными. На практике разница между ними определяется назначением приспособления и ценовой политикой. Потребителю в любом случае удастся выбрать товар в соответствии со своими нуждами и потребностями, а разница в названии определяется производителями. Надеемся, мы помогли вам ответить на вопрос, чем отличается контактор от магнитного пускателя!

ВВЕДЕНИЕ
В промышленности и мелкомоторном секторе, гражданском и коммерческом строительстве, задачи связанные с пуском и остановкой электродвигателей, а также с дистанционным управлением электрическими цепями возложены на контакторы и магнитные пускатели. Данные устройства применяются там, где необходимы частые пуски либо коммутация электрических устройств с большими токами нагрузки.
Для начала установим: чем это оборудование отличается друг от друга:
Контактор - это дистанционно управляемый коммутационный аппарат, позволяющий коммутировать мощные (в том числе индуктивные) нагрузки как переменного, так и постоянного тока.
Отличительной особенностью электромагнитных контакторов, по сравнению с близкими к ним электромагнитными реле является то, что контакторы разрывают электрическую цепь в нескольких точках одновременно, в то время как электромагнитные реле обычно разрывают цепь только в одной точке.
Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.
Электромагнитный контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода.
Общепромышленные контакторы классифицируются:
· по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) - постоянного, переменного, постоянного и переменного тока;
· по числу главных полюсов - от 1 до 5;
· по номинальному току главной цепи - от 1,5 до 4800 А;
· по номинальному напряжению главной цепи: от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Гц;
· по номинальному напряжению включающей катушки: от 12 до 440 В постоянного тока, от 12 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, от 24 до 660 В переменного тока частотой 60 Гц;
· по наличию вспомогательных контактов - с контактами, без контактов.
Контакторы также различаются по роду присоединения проводников главной цепи и цепи управления, способу монтажа, виду присоединения внешних проводников и т.п.
На сегодняшний день существует огромный выбор контакторов и пускателей всех типов для всех возможных видов электроустановок.
Контакторы КМ – модульные контакторы, применяемые в основном в системах управления и автоматизации жилых, офисных, промышленных и прочих помещениях для управления и коммутации осветительных, обогревательных и вентиляционных и прочих инженерных систем. Применяются в сетях с напряжением до 380В переменного тока частотой 50Гц. Главные достоинства контактора КМ – малошумная коммутация, высокая коммутационная мощность и долговечность, свободный от фона переменного тока магнитный привод.
Контакторы серии КМЭ – малогабаритные контакторы, предназначенные для дистанционного пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором в сетях переменного тока частотой 50/60Гц с напряжением до 660В (категория применения АС-3) и для дистанционного управления электрическими цепями в которых ток включения равен номинальному току нагрузки (категория АС-1).

Контакторы этой серии отличают: компактные размеры, широкий ассортимент исполнений и катушек управления, большой выбор дополнительных устройств и возможность реализации реверсивного варианта управления, простота в обслуживании и эффективность работы.
Контакторы серии КТЭ – также используются для использования в схемах управления трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в сетях с напряжением до 660В. Могут использоваться для включения и отключения таких систем как: нагревательных установок, освещения, насосных систем, печей, вентиляции и т.д. В ассортименте компании как одиночные нереверсивные контакторы, так и блочные реверсивные контакторы.

реверсивный контактор нереверсивный контактор

Контакторы КТ-6000
Применяются для включения и отключения приемников электрической энергии с номинальным напряжением до 660В переменного тока частотой 50Гц. Сфера применения – включение мощных электрических машин в аппаратуре автоматического включения резерва (АВР). Изготавливаются только в открытом исполнении с естественным воздушным охлаждением. Выпускаются в трехполюсном исполнении на номинальные токи от 100 до 630А, категория применения АС3.

НАЗНАЧЕНИЕ контактора
Контакторы бывают трех видов: постоянного тока, контакторы переменного тока и контакторы постоянно-переменного тока.
Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.
Контакторы постоянного тока применяются для включения и отключения приемников электрической энергии в цепях постоянного тока; в электромагнитных приводах высоковольтных выключателей; в устройствах автоматического повторного включения.
Контакторы постоянного тока выпускаются в основном на напряжение 22 и 440 В., токи до 630 А., однополюсные и двухполюсные.
Контакторы переменного тока применяются для управления асинхронными трехфазными двигателями с короткозамкнутым ротором, для выведения пусковых резисторов, включения трехфазных трансформаторов, нагревательных устройств, тормозных электромагнитов и других электротехнических устройств.
Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих цепей могут быть как переменного, так и постоянного тока.

КОНСТРУКЦИЯ контактора
Схема контактора постоянного тока представлена на рис. 330.

Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.
Конструктивно контакторы состоят из электромагнитной системы, состоящей из сердечника? (электромагнита, магнитопровода) (7), якоря (8), катушки (3) и крепежных деталей (1,2); системы главных контактов (4,5); дугогасительной системы (токоведущая связь (6).
Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, возникающей при размыкании главных контактов.
Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Нормальным считают положение контактов, когда втягивающая катушка контактора не обтекается током и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного и мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостиковые – прямоходовую.
Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями. Магнитное поле в подавляющем большинстве конструкций возбуждается последовательно включенной с контактами дугогасительной катушкой.
Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора.
Электромагнитная система контактора обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока и цепи управления контактора и его кинематической схемой.
Электромагнитная система контактора может рассчитываться на включение якоря и удержание его в замкнутом положении или только на включение якоря. Удержание же его в замкнутом положении в этом случае осуществляется защелкой.
Отключение контактора происходит после обесточивания катушки под действием отключающей пружины, или собственного веса подвижной системы, но чаще пружины.
Вспомогательные контакты. Производят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации. Они рассчитаны на длительное проведение тока не более 20 А, и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающие, так и размыкающие, в подавляющем большинстве случаев мостикового типа.
Контакторы переменного тока выполняются с дугогасительными камерами с деионной решеткой. При возникновении дуга движется на решетку, разбивается на ряд мелких дуг и в момент перехода тока через ноль гаснет.

Электрические схемы контакторов, состоящие из функциональных токопроводящих элементов (катушки управления, главных и вспомогательных контактов), в большинстве случаев имеют стандартный вид и отличаются лишь количеством и видом контактов и катушек.
Важными параметрами контактора являются номинальные рабочие ток и напряжения.
Номинальный ток контактора - это ток, который определяется условиями нагрева главной цепи при отсутствии включения или отключения контактора. Причем, контактор способен выдержать этот ток три замкнутых главных контактах в течение 8 часов, а превышение температуры различных его частей не должно быть больше допустимой величины.
При повторно-кратковременном режиме работы аппарата часто пользуются понятием допустимого эквивалентного тока длительного режима.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ контактора
Принцип работы контактора: на катушку управления подается напряжение, якорь притягивается к сердечнику и контактная группа замыкается или размыкается в зависимости от исходного состояния каждого из контактов. При отключении происходят обратные действия.
Магнитный пускатель - это модифицированный контактор. В отличие от контактора, магнитный пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя.
Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) - это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок.

КОНСТРУКЦИЯ МП
Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз для чего в пускатель встраивается второй контактор.переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производится для уменьшения пускового тока двигателя.
Исполнение магнитных пускателей может быть открытым и защищенным (в корпусе); реверсивным и нереверсивным; с встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.
Реверсивный магнитный пускатель представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

НАЗНАЧЕНИЕ МП
Магнитные пускатели предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660В и номинальном токе частотой 50 и 60 Гц. При наличии тепловых реле пускатели осуществляют защиту управляемых электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Пускатели, комплектуемые ограничителями перенапряжений, пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники.
Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПАЕ, ПМ12.

ПРИНЦИП РАБОТЫ МП
Принцип действия нереверсивного магнитного пускателя (рис. 1) заключается в следующем: при включении пускателя по катушке проходит электрический ток, сердечник намагничивается и притягивает якорь, при этом главные контакты замыкаются, по главной цепи протекает ток. При отключении пускателя катушка обесточивается, под действием возвратной пружины якорь возвращается в исходное положение, главные контакты размыкаются.
При отключении магнитного пускателя вследствие перебоев в электроснабжении размыкаются все его контакты, в том числе и вспомогательные.

Рис. 1. С

хема включения нереверсивного магнитного пускателя: а - монтажная схема включения пускателя, электрическая принципиальная схема включения пускателя
Принцип действия схем включения реверсивного магнитного пускателя: (рис. 2)
Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки.
В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой.

Рис. 2. Схемы включения реверсивного магнитного пускателя
Если после нажатия кнопки SB3 «Вперед» к включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.
Электрическая схема цепи управления реверсивного пускателя с блокировкой на вспомогательных размыкающих контактах изображена на рис. 2, б.
В этой схеме включение одного из контакторов, например КМ1, приводит к размыканию цепи питания катушки другого контактора КМ2. Для реверса необходимо предварительно нажать кнопку SB1 «Стоп» и отключить контактор КМ1. Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2.
Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.

Возможные неисправности и способы их устранения

Разновременность замыкания и состояние главных контактов
Разновременность замыкания главных контактов можно устранить затяжкой хомутика, держащего главные контакты на валу. При наличии на контактах следов окисления, наплывов или застывших капель металла, контакты надо зачистить.
Сильное гудение магнитной системы электромагнитного пускателя
Сильное гудение магнитной системы может привести к выходу из строя катушек пускателя. При нормальной работе пускатель издает лишь слабый шум. Сильное гудение пускателя свидетельствует о его неисправности.
Для устранения гудения пускатель надо отключить и проверить:
а) затяжку винтов, крепящих якорь и сердечник,
б) не поврежден ли короткозамкнутый виток, уложенный в прорезы сердечника. Так как через катушку протекает переменный ток, то и магнитный поток изменяет свое направление и в какие то моменты времени становится равным нулю. В этом случае противодействующая пружина будет отрывать якорь от сердечника и возникнет дребезг якоря. Короткозамкнутый виток устраняет это явление.
в) гладкость поверхности соприкосновения обеих половин электромагнитной системы пускателя и точность пригонки их, так как в электромагнитных пускателях ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. При наличии зазора между якорем и сердечником ток, проходящий через катушку больше номинального.
Для проверки точности соприкосновения между якорем и сердечником электромагнитного пускателя между ними можно подложить листок копировальной бумаги и листок тонкой белой бумаги и замкнуть пускатель от руки. Поверхность соприкосновения должна быть не менее 70% сечения магнитопровода. При меньшей поверхности соприкосновения этот дефект можно устранить правильной установкой сердечника электромагнитной системы пускателя. Если же образовался общий зазор, то необходимо шабровать поверхность вдоль слоев листовой стали магнитной системы.
Отсутствие реверса в реверсивных магнитных пускателях
Отсутствие реверса в реверсивных пускателях можно устранить подгонкой тяг механической блокировки
Прилипание якоря к сердечнику происходит в результате отсутствия немагнитной прокладки или недостаточной ее толщины. Пускатель может не отключиться даже при полном снятии напряжения с катушки. Необходимо проверить наличие и толщину немагнитной прокладки или воздушный зазор.
Необходимо проверить состояние блокировочных контактов пускателя. Контакты во включенном положении должны плотно прилегать друг к другу и включаться одновременно с главными контактами пускателя. Зазоры блок-контактов (кратчайшее расстояние между разомкнутым подвижным и неподвижным контактом) не должны превышать допустимых значений. Необходимо произвести регулировку блок-контактов пускателя. Если провал блок-контакта становится меньше 2 мм, то блок-контакты надо заменить.
Своевременные испытания и регулировка электромагнитных пускателей позволяют заблаговременно избежать неполадок и повреждений.
Характерные неисправности магнитных пускателей, вероятные причины, вызывающие эти неисправности, и методы их устранения приведены в таблице:

Признаки неисправности	Вероятная причина	Метод управления
I. Пускатель не включается	Повреждена катушка контактора (коммутирующего пускателя у ПВИ-32) Сгорела плавкая вставка предохранителя в цепи управления Сработала максимальная токовая защита. Горит сигнальная лампа с красным светофильтром Силовые контакты контактора касаются стенок дугогасительных камер (кроме ПВВ-320) Неисправна кнопка «Пуск» поста управления Пробит диод в кнопочном посту управления Повреждены провода уп- равления (обрыв, корот- кое замыкание), увеличе- ние сопротивления цепи управления свыше 20 Ом Снижение сопротивления изоляции между жилами дистанционного управления ниже 300 Ом (кабель пережат) Неисправность в блоке управления	Заменить катушку Заменить предохранитель Определить и устранить причину срабатывания защиты Отрегулировать положение подвижных контактов Проверить кнопку и устранить неисправность Заменить диод Перейти на исправные жилы кабеля или заменить кабель Измерить сопротивление цепи управления, зачистить контакты и подтянуть крепежные элементы в местах электрических соединений, в случае необходимости заменить кабель Измерить сопротивление изоляции между жилами и в случае необходимости заменить кабель Неисправный блок заменить на резервный
2. Пускатель включается, но не остается включенным при отпускании кнопки «Пуск»	Нет цепи, шунтирующей зажимы кнопки «Пуск» Неисправность блока БДУ	Проверить наличие цепи и устранить неисправность. Заменить блок
3. При нажатии кнопки БРУ или БКИ не горит сигнальная лампа	Нарушение цепи в кнопке «Проверка БРУ» или «Проверка БКИ». Сгорела сигнальная лампа. Неисправность внутри блока	Проверить цепь кнопки и устранить неисправность. Заменить лампу. Заменить блок управления
4. Не включается автоматический выключатель (только для ПВИ-32)	Неисправен автоматический выключатель	Заменить автоматический выключатель
5. Пускатель включается и сразу же отключается под действием максимальной токовой защиты, загорается сигнальная лампа с красным светофильтром	Короткое замыкание в защищаемой силовой цепи Несоответствие установки максимальной токовой защиты пусковому току. Неисправность блока защиты УМЗ или ПМЗ	Определить место короткого замыкания и устранить повреждение. Проверить установку защиты и привести ее в соответствие с пусковым током. Заменить блок.
6. При срабатывании максимальной токовой защиты или защиты от перегрузки не загорается сигнальная лампа	Сгорела сигнальная лампа	Заменить лампу
7. Пускатель самопроизвольно отключается, повторное включение невозможно	Обрыв или увеличение сопротивления цепи дистанционного отключения свыше 100 Ом или снижение сопротивления изоляции между жилами управления (кабель пережат) Увеличение сопротивления цепи заземления свыше 50 Ом (для пускателей ПВ-1140-250)	Измерить сопротивление цепи управления, зачистить контакты и подтянуть крепления в местах электрических соединений. В случае необходимости перейти на ре- зервные жилы или заменить кабель
8. Пускатель сильно гудит	Якорь контактора неплотно прилегает к сердечнику вследствие: загрязнения повреждения перекоса плохого закрепления якоря и сердечника большого нажатия контактов повреждения на короткозамкнутом витке низкого напряжения сети	Удалить смазку и пыль. Устранить повреждения. Устранить перекос. Закрепить якорь и сердечник. Отрегулировать нажатие силовых контактов.Заменить виток. Проверить напряжение сети и привести в соответствие с нормами
9. Чрезмерный нагрев контактов силовой цепи	Недостаточное усилие нажатия контактов Чрезмерный износ контактов	Отрегулировать нажатие контактов Проверить износ контактов и при необходимости заменить новыми
10. Чрезмерный нагрев всего пускателя	Токоприемник не соответствует пускателю Плохо затянуты винты, гайки, крепящие токоведущие части	Заменить пускатель в соответствии с нагрузкой токоприемника Подтянуть крепежные элементы
11. Нет напряжения 36 В в цепи питания светильника местного освещения (системы автоматики)	Сгорел предохранитель в цепи освещения (автоматики) вторичной обмотки понижающего трансформатора пускателя	Заменить предохранитель
12. При включении пускателя привариваются силовые контакты контактора	Неисправность в системе форсировки включения контактора Чрезмерное или ослабленное нажатие силовых контактов Низкое напряжение в сети в момент замыкания силовых контактов контактора (для пускателей ПВИ-1140)	Отрегулировать нажатие контактов. Замерить напряжение и принять меры к обеспечению нормируемой величины напряжения на за жимах пускателя Проверить работу системы форсировки включе ния контактора

Техническое обслуживание и ремонт электромагнитных пускателей
Для предотвращения быстрого износа и отказов, поддержания в постоянной готовности к использованию по назначению, обеспечения безопасной работы проводится техническое обслуживание (ТО) пускателей. Виды и регламенты технического обслуживания и испытаний определены Правилами безопасности (ПБ) и Положением о планово-предупредительной системе технического обслуживания и ремонта оборудования промышленных предприятий (Положение о ППР). Пуска в процессе эксплуатации должны периодически осматриваться:
а) лицами, работающими на технологических машинах, а также
дежурными электрослесарями, электромонтерами участка - ежесменно;
б) механиками участков или лицами, их замещающими - еженедельно;
в) главным энергетиком (главным механиком) или назначенными им лицами
- не реже 1 раза в 3 мес.
Ежесменный осмотр производят в начале каждой смены без вскрытия оболочки пускателя. При этом проверяют следующее:
1. Место установки пускателя, где должно быть исключено возможное
обрушение кровли, повреждение транспортными средствами, попадание воды. Пускатель должен быть собран и укомплектован в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
2. Чистоту наружных поверхностей пускателя, т. е. отсутствие на них
угольной пыли и другого горючего материала.
3. Целость оболочки. Взрывобезопасная оболочка не должна иметь трещин,
прожогов, отверстий, неисправных защитных стекол и других повреждений.
4. Наличие крепежных гаек и болтов, их затяжку. Гайки и болты должны быть полностью затянуты так, чтобы фланцы крыш и корпуса взрывобезопасной оболочки плотно прилегали по всему периметру. Запрещается эксплуатация пускателя при отсутствии или недостаточной затяжке хотя бы одного болта или гайки.
5. Исправность вводных устройств, наличие элементов уплотнения и крепления кабеля. Кабель не должен проворачиваться или перемещаться в осевом направлении. Ослабленные болты или гайки, предназначенные для уплотнения резинового кольца и закрепления кабеля от выдергивания, необходимо подтянуть.
6. Отсутствие не закрытых взрывонепроницаемой заглушкой кабельных вводов пускателя, которые не используются в работе.
7. Исправность устройств для облегчения открывания крышки и наличие специальных ключей к ним.
8. Наличие пломб на пускателях и надписей, указывающих включаемую технологическую машину, величину установки тока максимальной токовой защиты и максимальной токовой защиты от перегрузки.
9.Ширину щели (зазора) в плоских соединениях между наружными частями оболочки, подвергавшейся вскрытию, при нормальной затяжке крепежных болтов.
Ежеквартальную ревизию проводят с открыванием крышек взрывобезопасной оболочки, разборкой вводов (в случае необходимости), осмотром всех электрических элементов пускателя и выполнением необходимого технического ремонта. Перед ревизией следует: посредством ближайшего выключателя снять напряжение с подвергающегося ревизии пускателя и на его рукоятке повесить плакат «Не включать, работают люди»; открыть крышку вводного отделения пускателя и убедиться в отсутствии напряжения.
10. Чистоту внутренних поверхностей оболочки. Для этого открывают все крышки оболочки и, если надо, очищают поверхность и установленные элементы пускателя от влаги и пыли. Ввод коробки снимают в случае необходимости.
11. Состояние взрывозащитных поверхностей. При наличии загрязнений очищают поверхность ветошью от смазки и пыли, шлифовальной шкуркой - от ржавчины.
12. Наличие и состояние эластичных уплотняющих прокладок (если предусмотрено конструкцией пускателя). Смятые или разорванные прокладки должны быть заменены.
13. Качество уплотнений гибких и бронированных кабелей при сухой заделке последних.
14. Исправность охранных колец для головок крепежных болтов и гаек.
15. Качество затяжки присоединенных кабельных жил к зажимам и состояние этих зажимов. Ослабленные гайки или болты подтягивают, изоляционные втулки, имеющие сколы или трещины, заменяют.
16. Состояние монтажа внутренней проводки и элементов пускателя: гайки и болты на зажимах подтягивают, поврежденные места изоляции проводников изолируют, а в случае необходимости проводник заменяют.
17. Исправность механической блокировки крышки, которая должна работать четко и надежно.
18. Состояние смотровых окон. Окна проверяют без разборки, обращая внимание на целость стекол и отметку «В», наличие на них крепежных элементов и их затяжку.
В условиях напряженной работы предприятий ремонт электрооборудования должен выполняться в предельно сжатые сроки, что возможно при высоком уровне организации ремонтных работ. Поскольку пока не полностью удовлетворяются потребности предприятий в трансформаторах, электрических машинах и аппаратах, своевременный и качественный ремонт этого электрооборудования стал одним из основных факторов, обеспечивающих нормальную работу предприятий.
В процессе ремонта возможны модернизация электрооборудования, изменение в нужном направлении его технических характеристик, повышение экономичности работы. Многолетняя практика работы электроремонтных цехов предприятий и электроремонтных заводов показала, что свыше 70% поступающего в ремонт поврежденного электрооборудования составляют трансформаторы, электрические машины и коммутационные аппараты, в ремонте которых значительное место занимают электрослесарные работы.
В своей работе я рассмотрел вопросы технического обслуживания и ремонта магнитных пускателей
Техническое обслуживание
В период между ремонтами проводится техническое обслуживание электроустройств, которое представляет собой комплекс операций или операцию по поддержанию работоспособности или исправности устройства при пользовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Устройство при этом не разбирается.
В типовой объем работ по техническому обслуживанию магнитных пускателей входят: очистка от пыли и грязи, смазка трущихся частей, ликвидация видимых повреждений, затяжка крепежных деталей, очистка контактов от грязи и наплывов, проверка исправности кожухов, оболочек, корпусов, проверка работы сигнальных и заземляющих устройств.
Ремонтные работы
В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.
Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности электротехнических устройств, восстановлению их ресурсов или их составных частей. Под операцией ремонта понимают законченную часть ремонта, выполняемую на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности, например: очистка, разборка, сварка, изготовление обмоток и т.д.
В электрических аппаратах чаще всего повреждаются подвижные, неподвижные и дугогасительные контакты. Ремонт в основном заключается в определении неисправности, устранении ее, замене поврежденных и изношенных деталей с последующей регулировкой и испытанием. При эксплуатации контакты очищают от нагара металла, копоти, окислов. Очищают напильником с тонкой (мелкой) насечкой. Устраняют сильный и слабый нажим контактов. Для этого между контактами помещают бумагу (фольгу), оттягивая подвижные контакты через динамометр, вытягивают фольгу. Нормальное усилие 0,5-0,7кГ. Магнитная система контактов может создавать шум, гудение, причины этого: неплотно прилегает якорь к сердечнику, повреждение короткозамкнутого витка, очень большое натяжение контактов, якорь перекошен по отношению к сердечнику, в местах прикосновения якоря и сердечника имеется ржавчина, у магнитных пускателей и контакторов нельзя допускать разновременности замыкания силовых контактов.
Короткозамкнутые витки у контакторов и магнитных пускателей выполняются из меди, латуни и алюминия. Они укладываются в штампованные пазы на концах сердечника. Обращается внимание на дугогасительные камеры. Отсутствие их может вызвать перекрытие дугой отдельных фаз. Катушки ремонтируют при повреждении каркаса, обрывах, витковых замыканиях и полном сгорании. Обрыв в катушке определяется, если не развивается тяговое усилие и не потребляется ток. Витковое замыкание обнаруживается по ненормальному нагреву и уменьшению тяги.
У контакторов чаще меняют главные контакты, гибкие соединения, дугогасительные камеры, катушки, пружины, короткозамкнутые витки. Сопротивление изоляции обмоток не должно превышать 0,5 МОм. У реле чаще перегорают нагревательные элементы. Для нагревательных элементов применяют нихром, фехраль. Отдельные нагревательные элементы изготавливают методом штамповки. Спиральные нагревательные элементы кадмируют для предохранения от окисления. На рисунке 6 показан контактор магнитного пускателя.
Ремонт контактов. Загрязнения, износ, обгорание, копоть или окисления, наплывы и брызги металла на поверхности подвижных (включая и ножи рубильников) или неподвижных (губки ножей) контактов, а также на пластинах и контактных мостиках устраняются хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине, или надфилем.
При изломе или ослаблении контактных пружин, повреждениях антикоррозийного покрытия, пружины заменяют.
Ремонт катушек электромагнитов. Катушки бывают каркасными и бескаркасными. Наиболее часто встречающееся повреждение - трещины длиной до 15мм в каркасе. Их устраняют следующим образом. Поверхность каркаса вокруг трещины очищают от пыли и масла хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине.
При повреждении наружного слоя изоляции катушки или обрыве обмоточного провода в верхних слоях обмотки снимают наружную изоляцию обмотки и поврежденные витки до места повреждения или обрыва, припаивают, изолируют место пайки нового обмоточного провода и доматывают требуемое количество витков, повторив операции, которые выполняются при намотке новых катушек.
При значительных повреждениях каркаса, междувитковых замыканиях, обгорании изоляции обмотки на большую глубину катушка должна быть заменена новой.
Ремонт каркасных катушек. Подбирают необходимый для катушки каркас и провод, параметры которого должны соответствовать паспортным данным. Перед установкой на намоточный станок каркас следует обернуть двойным слоем электроизоляционной бумаги толщиной 0,02-0,03мм и конец ее приклеить к каркасу. При намотке необходимо следить за тем, чтобы натяжение провода не было чрезмерным, это может вызвать обрыв провода. Провод при намотке должен ложиться ровным плотным слоем. Между 1-м и 2-м слоями обмотки укладывают межслоевую изоляцию из изоляционной бумаги. Если катушка нагревостойкая, то для межслоевой изоляции используют тонкую стеклоткань.
Ремонт магнитопровода. Загрязнения удаляют хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине; следы коррозии тщательно зачищают стальной щеткой и шлифовальной шкуркой; наклеп на поверхностях соприкосновения сердечника и ярма удаляют шлифовкой поверхности напильником на шлифовальном станке.

Техника безопасности при эксплуатации
Электрические установки и устройства должны быть в полной исправности, для чего в соответствии с правилами эксплуатации их нужно периодически проверять. Нетокопроводящие части, которые могут оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции, должны быть надежно заземлены.
Запрещается проводить работы или испытания электрического оборудования и аппаратуры, находящихся под напряжением, при отсутствии или неисправности защитных средств, блокировки ограждений или заземляющих цепей. Для местного переносного освещения должны применяться специальные светильники с лампами на напряжение 12 В.
Пользоваться неисправным или непроверенным электроинструментом (электродрелями, паяльниками, сварочным и другими трансформаторами) запрещается. В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током (сырые, с токопроводящими полами, пыльные) работы должны выполняться с особыми предосторожностями. Большое значение уделяется защитным средствам.
Отключение токоведущих частей. Отключают оборудование, которое требует ремонта, и те токоведущие части, к которым можно случайно прикоснуться или приблизиться на опасное расстояние. Отключенный участок должен иметь видимые разрывы с каждой стороны токоведущих частей, на которые может быть подано напряжение.
Видимые разрывы обеспечивают отключенными разъединителями, выключателями нагрузки, рубильниками, снятыми предохранителями, отсоединенными перемычками или частями ошиновки.
При отключении напряжения необходимо выполнять меры безопасности (например, плавкие предохранители снимают с помощью изолированных клещей в диэлектрических перчатках и защитных очках).
Вывешивание запрещающих плакатов и ограждение не отключенных токоведущих частей. На отключенных коммутационных аппаратах вывешивают плакаты: «Не включать - работают люди!», «Не включать - работа на линии!», «Не открывать - работают люди!» (на приводах вентилей подачи воздуха); при необходимости на не отключенных токоведущих частях устанавливают ограждения.
Проверка отсутствия напряжения. Сначала снимают постоянные ограждения. Подключают переносное заземление к металлической шине, соединенной с заземляющим устройством. Указателем напряжения проверяют отсутствие напряжения, но перед этим необходимо обязательно проконтролировать его исправность, приблизив щуп (контакт-электрод) к находящейся под напряжением токоведущей части на расстояние, достаточное для появления свечения лампы (светодиода). Если она начинает светиться, значит, указатель исправен.
Исправным указателем проверяют отсутствие напряжения между фазами, между каждой фазой и землей, между фазами и нулевым проводом. Если указатель покажет напряжение на токоведущей части, необходимо установить на место снятые ограждения и найти причину появления напряжения. Делать заключение об отсутствии на установке напряжения по показаниям сигнальных ламп, вольтметра нельзя, так как они являются только дополнительными средствами контроля.
Наложение и снятие заземления. После проверки отсутствия напряжения, отключенные части немедленно заземляют с помощью переносного заземления, один конец которого уже был соединен с заземляющим устройством. При этом зажимы переносного заземления накладывают на отключенные токоведущие части сначала с помощью изолирующей штанги, а затем уже закрепляют эти зажимы штангой или вручную. Снимают заземление (после окончания работ) в обратном порядке: сначала с токоведущих частей, а затем с заземляющей шины с помощью изолирующей штанги. Все работы выполняют в диэлектрических перчатках.
Ограждение рабочего места и вывешивание плакатов безопасности. Вдоль пути от входа в электроустановку до места ремонтных работ устанавливают временные ограждения или переносные щиты, на которых (а также на постоянных ограждениях соседних ячеек) вывешивают предупреждающие плакаты («Стой - напряжение»), на месте работ - предписывающие плакаты («Работать здесь», «Влезать здесь»).
Работы в электроустановках должен выполнять обученный персонал, имеющий квалификационные группы электробезопасности (I-V), а технические мероприятия - оперативный персонал (один из них должен иметь квалификационную группу не ниже IV).
Организационные мероприятия при подготовке рабочего места и в период выполнения ремонтных работ включают: оформление наряда-допуска (наряда) или распоряжения; допуск к работе; надзор во время работы; занесение в журнал записей о перерывах в работе, переходов на другое рабочее место, об окончании работы.
Наряд-допуск (наряд) - составленное на специальном бланке распоряжение на безопасное проведение работы, определяющее ее содержание, место, время начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасное выполнение работы.
Работающие отвечают за выполнение ими правил безопасности и указаний, полученных при допуске к работе и во время работы.

Список используемой литературы
1. ГОСТ Р 50030.4.1-2002 (МЭК 60947-4-1-2000) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 4-1. Контакторы и пускатели.
2. ГОСТ 2491-82 «Пускатели электромагнитные низковольтные. Общие технические условия».
3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для техникумов.-М.:Энергоатомиздат, 1987.
4. Сибикин М.Ю. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий. – ПрофОбрИздат, 2001.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Департамент образования Кировской области

ГОУ НПО профессиональное училище № 5

Письменная экзаменационная работа

Тема: «Магнитные пускатели, контакторы».

Выпускник: Касимов Андрей Игоревич

Группа № 21

Руководитель работы

Бакулин Николай Анатольевич

г. Киров 2010 год

ВВЕДЕНИЕ

В промышленности и мелкомоторном секторе, гражданском и коммерческом строительстве, задачи связанные с пуском и остановкой электродвигателей, а также с дистанционным управлением электрическими цепями возложены на контакторы и магнитные пускатели. Данные устройства применяются там, где необходимы частые пуски либо коммутация электрических устройств с большими токами нагрузки.

Для начала установим: чем это оборудование отличается друг от друга:

Контактор - это дистанционно управляемый коммутационный аппарат, позволяющий коммутировать мощные (в том числе индуктивные) нагрузки как переменного, так и постоянного тока.

Отличительной особенностью электромагнитных контакторов, по сравнению с близкими к ним электромагнитными реле является то, что контакторы разрывают электрическую цепь в нескольких точках одновременно, в то время как электромагнитные реле обычно разрывают цепь только в одной точке.

Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.

Электромагнитный контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода.

Общепромышленные контакторы классифицируются:

· по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) - постоянного, переменного, постоянного и переменного тока;

· по числу главных полюсов - от 1 до 5;

· по номинальному току главной цепи - от 1,5 до 4800 А;

· по номинальному напряжению главной цепи: от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Гц;

· по номинальному напряжению включающей катушки: от 12 до 440 В постоянного тока, от 12 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, от 24 до 660 В переменного тока частотой 60 Гц;

· по наличию вспомогательных контактов - с контактами, без контактов.

Контакторы также различаются по роду присоединения проводников главной цепи и цепи управления, способу монтажа, виду присоединения внешних проводников и т.п.

На сегодняшний день существует огромный выбор контакторов и пускателей всех типов для всех возможных видов электроустановок.

Контакторы КМ – модульные контакторы, применяемые в основном в системах управления и автоматизации жилых, офисных, промышленных и прочих помещениях для управления и коммутации осветительных, обогревательных и вентиляционных и прочих инженерных систем. Применяются в сетях с напряжением до 380В переменного тока частотой 50Гц. Главные достоинства контактора КМ – малошумная коммутация, высокая коммутационная мощность и долговечность, свободный от фона переменного тока магнитный привод.

Контакторы серии КМЭ – малогабаритные контакторы, предназначенные для дистанционного пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором в сетях переменного тока частотой 50/60Гц с напряжением до 660В (категория применения АС-3) и для дистанционного управления электрическими цепями в которых ток включения равен номинальному току нагрузки (категория АС-1).

Контакторы этой серии отличают: компактные размеры, широкий ассортимент исполнений и катушек управления, большой выбор дополнительных устройств и возможность реализации реверсивного варианта управления, простота в обслуживании и эффективность работы.

Контакторы серии КТЭ – также используются для использования в схемах управления трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в сетях с напряжением до 660В. Могут использоваться для включения и отключения таких систем как: нагревательных установок, освещения, насосных систем, печей, вентиляции и т.д. В ассортименте компании как одиночные нереверсивные контакторы, так и блочные реверсивные контакторы.

реверсивный контактор нереверсивный контактор

Контакторы КТ-6000

Применяются для включения и отключения приемников электрической энергии с номинальным напряжением до 660В переменного тока частотой 50Гц. Сфера применения – включение мощных электрических машин в аппаратуре автоматического включения резерва (АВР). Изготавливаются только в открытом исполнении с естественным воздушным охлаждением. Выпускаются в трехполюсном исполнении на номинальные токи от 100 до 630А, категория применения АС3.

НАЗНАЧЕНИЕ контактора

Контакторы бывают трех видов: постоянного тока, контакторы переменного тока и контакторы постоянно-переменного тока.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы постоянного тока применяются для включения и отключения приемников электрической энергии в цепях постоянного тока; в электромагнитных приводах высоковольтных выключателей; в устройствах автоматического повторного включения.

Контакторы постоянного тока выпускаются в основном на напряжение 22 и 440 В., токи до 630 А., однополюсные и двухполюсные.

Контакторы переменного тока применяются для управления асинхронными трехфазными двигателями с короткозамкнутым ротором, для выведения пусковых резисторов, включения трехфазных трансформаторов, нагревательных устройств, тормозных электромагнитов и других электротехнических устройств.

Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих цепей могут быть как переменного, так и постоянного тока.

КОНСТРУКЦИЯ контактора

Схема контактора постоянного тока представлена на рис. 330.

Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.

Конструктивно контакторы состоят из электромагнитной системы, состоящей из сердечника? (электромагнита, магнитопровода) (7), якоря (8), катушки (3) и крепежных деталей (1,2); системы главных контактов (4,5); дугогасительной системы (токоведущая связь (6).

Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, возникающей при размыкании главных контактов.

Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Нормальным считают положение контактов, когда втягивающая катушка контактора не обтекается током и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного и мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостиковые – прямоходовую.

Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями. Магнитное поле в подавляющем большинстве конструкций возбуждается последовательно включенной с контактами дугогасительной катушкой.

Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора.

Электромагнитная система контактора обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока и цепи управления контактора и его кинематической схемой.

Электромагнитная система контактора может рассчитываться на включение якоря и удержание его в замкнутом положении или только на включение якоря. Удержание же его в замкнутом положении в этом случае осуществляется защелкой.

Отключение контактора происходит после обесточивания катушки под действием отключающей пружины, или собственного веса подвижной системы, но чаще пружины.

Вспомогательные контакты. Производят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации. Они рассчитаны на длительное проведение тока не более 20 А, и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающие, так и размыкающие, в подавляющем большинстве случаев мостикового типа.

Контакторы переменного тока выполняются с дугогасительными камерами с деионной решеткой. При возникновении дуга движется на решетку, разбивается на ряд мелких дуг и в момент перехода тока через ноль гаснет.

Электрические схемы контакторов, состоящие из функциональных токопроводящих элементов (катушки управления, главных и вспомогательных контактов), в большинстве случаев имеют стандартный вид и отличаются лишь количеством и видом контактов и катушек.

Важными параметрами контактора являются номинальные рабочие ток и напряжения.

Номинальный ток контактора - это ток, который определяется условиями нагрева главной цепи при отсутствии включения или отключения контактора. Причем, контактор способен выдержать этот ток три замкнутых главных контактах в течение 8 часов, а превышение температуры различных его частей не должно быть больше допустимой величины.

При повторно-кратковременном режиме работы аппарата часто пользуются понятием допустимого эквивалентного тока длительного режима.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ контактора

Принцип работы контактора: на катушку управления подается напряжение, якорь притягивается к сердечнику и контактная группа замыкается или размыкается в зависимости от исходного состояния каждого из контактов. При отключении происходят обратные действия.

Магнитный пускатель - это модифицированный контактор. В отличие от контактора, магнитный пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя.

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель ) - это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок.

КОНСТРУКЦИЯ МП

Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз для чего в пускатель встраивается второй контактор.переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производится для уменьшения пускового тока двигателя.

Исполнение магнитных пускателей может быть открытым и защищенным (в корпусе); реверсивным и нереверсивным; с встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.

Реверсивный магнитный пускатель представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

НАЗНАЧЕНИЕ МП

Магнитные пускатели предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660В и номинальном токе частотой 50 и 60 Гц. При наличии тепловых реле пускатели осуществляют защиту управляемых электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Пускатели, комплектуемые ограничителями перенапряжений, пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники.

Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПАЕ, ПМ12.

ПРИНЦИП РАБОТЫ МП

Принцип действия нереверсивного магнитного пускателя (рис. 1) заключается в следующем: при включении пускателя по катушке проходит электрический ток, сердечник намагничивается и притягивает якорь, при этом главные контакты замыкаются, по главной цепи протекает ток. При отключении пускателя катушка обесточивается, под действием возвратной пружины якорь возвращается в исходное положение, главные контакты размыкаются.

При отключении магнитного пускателя вследствие перебоев в электроснабжении размыкаются все его контакты, в том числе и вспомогательные.

Рис. 1. Схема включения нереверсивного магнитного пускателя: а - монтажная схема включения пускателя, электрическая принципиальная схема включения пускателя

Принцип действия схем включения реверсивного магнитного пускателя: (рис. 2)

Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки.

В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой.

Рис. 2. Схемы включения реверсивного магнитного пускателя

Если после нажатия кнопки SB3 «Вперед» к включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.

Электрическая схема цепи управления реверсивного пускателя с блокировкой на вспомогательных размыкающих контактах изображена на рис. 2, б.

В этой схеме включение одного из контакторов, например КМ1, приводит к размыканию цепи питания катушки другого контактора КМ2. Для реверса необходимо предварительно нажать кнопку SB1 «Стоп» и отключить контактор КМ1. Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2.

Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.

Возможные неисправности и способы их устранения

Разновременность замыкания и состояние главных контактов

Разновременность замыкания главных контактов можно устранить затяжкой хомутика, держащего главные контакты на валу. При наличии на контактах следов окисления, наплывов или застывших капель металла, контакты надо зачистить.

Сильное гудение магнитной системы электромагнитного пускателя

Сильное гудение магнитной системы может привести к выходу из строя катушек пускателя. При нормальной работе пускатель издает лишь слабый шум. Сильное гудение пускателя свидетельствует о его неисправности.

Для устранения гудения пускатель надо отключить и проверить:

а) затяжку винтов, крепящих якорь и сердечник,

б) не поврежден ли короткозамкнутый виток, уложенный в прорезы сердечника. Так как через катушку протекает переменный ток, то и магнитный поток изменяет свое направление и в какие то моменты времени становится равным нулю. В этом случае противодействующая пружина будет отрывать якорь от сердечника и возникнет дребезг якоря. Короткозамкнутый виток устраняет это явление.

в) гладкость поверхности соприкосновения обеих половин электромагнитной системы пускателя и точность пригонки их, так как в электромагнитных пускателях ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. При наличии зазора между якорем и сердечником ток, проходящий через катушку больше номинального.

Для проверки точности соприкосновения между якорем и сердечником электромагнитного пускателя между ними можно подложить листок копировальной бумаги и листок тонкой белой бумаги и замкнуть пускатель от руки. Поверхность соприкосновения должна быть не менее 70% сечения магнитопровода. При меньшей поверхности соприкосновения этот дефект можно устранить правильной установкой сердечника электромагнитной системы пускателя. Если же образовался общий зазор, то необходимо шабровать поверхность вдоль слоев листовой стали магнитной системы.

Отсутствие реверса в реверсивных магнитных пускателях

Отсутствие реверса в реверсивных пускателях можно устранить подгонкой тяг механической блокировки

Прилипание якоря к сердечнику происходит в результате отсутствия немагнитной прокладки или недостаточной ее толщины. Пускатель может не отключиться даже при полном снятии напряжения с катушки. Необходимо проверить наличие и толщину немагнитной прокладки или воздушный зазор.

Необходимо проверить состояние блокировочных контактов пускателя. Контакты во включенном положении должны плотно прилегать друг к другу и включаться одновременно с главными контактами пускателя. Зазоры блок-контактов (кратчайшее расстояние между разомкнутым подвижным и неподвижным контактом) не должны превышать допустимых значений. Необходимо произвести регулировку блок-контактов пускателя. Если провал блок-контакта становится меньше 2 мм, то блок-контакты надо заменить.

Своевременные испытания и регулировка электромагнитных пускателей позволяют заблаговременно избежать неполадок и повреждений.

Характерные неисправности магнитных пускателей, вероятные причины, вызывающие эти неисправности, и методы их устранения приведены в таблице:

Признаки неисправности	Вероятная причина	Метод управления
I. Пускатель не включается	Повреждена катушка контактора (коммутирующего пускателя у ПВИ-32) Сгорела плавкая вставка предохранителя в цепи управления Сработала максимальная токовая защита. Горит сигнальная лампа с красным светофильтром Силовые контакты контактора касаются стенок дугогасительных камер (кроме ПВВ-320) Неисправна кнопка «Пуск» поста управления Пробит диод в кнопочном посту управления Повреждены провода уп- равления (обрыв, корот- кое замыкание), увеличе- ние сопротивления цепи управления свыше 20 Ом Снижение сопротивления изоляции между жилами дистанционного управления ниже 300 Ом (кабель пережат) Неисправность в блоке управления	Заменить катушку Заменить предохранитель Определить и устранить причину срабатывания защиты Отрегулировать положение подвижных контактов Проверить кнопку и устранить неисправность Заменить диод Перейти на исправные жилы кабеля или заменить кабель Измерить сопротивление цепи управления, зачистить контакты и подтянуть крепежные элементы в местах электрических соединений, в случае необходимости заменить кабель Измерить сопротивление изоляции между жилами и в случае необходимости заменить кабель Неисправный блок заменить на резервный
2. Пускатель включается, но не остается включенным при отпускании кнопки «Пуск»	Нет цепи, шунтирующей зажимы кнопки «Пуск» Неисправность блока БДУ	Проверить наличие цепи и устранить неисправность. Заменить блок
3. При нажатии кнопки БРУ или БКИ не горит сигнальная лампа	Нарушение цепи в кнопке «Проверка БРУ» или «Проверка БКИ». Сгорела сигнальная лампа. Неисправность внутри блока	Проверить цепь кнопки и устранить неисправность. Заменить лампу. Заменить блок управления
4. Не включается автоматический выключатель (только для ПВИ-32)	Неисправен автоматический выключатель	Заменить автоматический выключатель
5. Пускатель включается и сразу же отключается под действием максимальной токовой защиты, загорается сигнальная лампа с красным светофильтром	Короткое замыкание в защищаемой силовой цепи Несоответствие установки максимальной токовой защиты пусковому току. Неисправность блока защиты УМЗ или ПМЗ	Определить место короткого замыкания и устранить повреждение. Проверить установку защиты и привести ее в соответствие с пусковым током. Заменить блок.
6. При срабатывании максимальной токовой защиты или защиты от перегрузки не загорается сигнальная лампа	Сгорела сигнальная лампа	Заменить лампу
7. Пускатель самопроизвольно отключается, повторное включение невозможно	Обрыв или увеличение сопротивления цепи дистанционного отключения свыше 100 Ом или снижение сопротивления изоляции между жилами управления (кабель пережат) Увеличение сопротивления цепи заземления свыше 50 Ом (для пускателей ПВ-1140-250)	Измерить сопротивление цепи управления, зачистить контакты и подтянуть крепления в местах электрических соединений. В случае необходимости перейти на ре- зервные жилы или заменить кабель
8. Пускатель сильно гудит	Якорь контактора неплотно прилегает к сердечнику вследствие: загрязнения повреждения перекоса плохого закрепления якоря и сердечника большого нажатия контактов повреждения на короткозамкнутом витке низкого напряжения сети	Удалить смазку и пыль. Устранить повреждения. Устранить перекос. Закрепить якорь и сердечник. Отрегулировать нажатие силовых контактов.Заменить виток. Проверить напряжение сети и привести в соответствие с нормами
9. Чрезмерный нагрев контактов силовой цепи	Недостаточное усилие нажатия контактов Чрезмерный износ контактов	Отрегулировать нажатие контактов Проверить износ контактов и при необходимости заменить новыми
10. Чрезмерный нагрев всего пускателя	Токоприемник не соответствует пускателю Плохо затянуты винты, гайки, крепящие токоведущие части	Заменить пускатель в соответствии с нагрузкой токоприемника Подтянуть крепежные элементы
11. Нет напряжения 36 В в цепи питания светильника местного освещения (системы автоматики)	Сгорел предохранитель в цепи освещения (автоматики) вторичной обмотки понижающего трансформатора пускателя	Заменить предохранитель
12. При включении пускателя привариваются силовые контакты контактора	Неисправность в системе форсировки включения контактора Чрезмерное или ослабленное нажатие силовых контактов Низкое напряжение в сети в момент замыкания силовых контактов контактора (для пускателей ПВИ-1140)	Отрегулировать нажатие контактов. Замерить напряжение и принять меры к обеспечению нормируемой величины напряжения на за жимах пускателя Проверить работу системы форсировки включе ния контактора

Техническое обслуживание и ремонт электромагнитных пускателей

Для предотвращения быстрого износа и отказов, поддержания в постоянной готовности к использованию по назначению, обеспечения безопасной работы проводится техническое обслуживание (ТО) пускателей. Виды и регламенты технического обслуживания и испытаний определены Правилами безопасности (ПБ) и Положением о планово-предупредительной системе технического обслуживания и ремонта оборудования промышленных предприятий (Положение о ППР). Пуска в процессе эксплуатации должны периодически осматриваться:

а) лицами, работающими на технологических машинах, а также

дежурными электрослесарями, электромонтерами участка - ежесменно;

б) механиками участков или лицами, их замещающими - еженедельно;

в) главным энергетиком (главным механиком) или назначенными им лицами

Не реже 1 раза в 3 мес.

Ежесменный осмотр производят в начале каждой смены без вскрытия оболочки пускателя. При этом проверяют следующее:

1. Место установки пускателя, где должно быть исключено возможное

обрушение кровли, повреждение транспортными средствами, попадание воды. Пускатель должен быть собран и укомплектован в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

2. Чистоту наружных поверхностей пускателя, т. е. отсутствие на них

угольной пыли и другого горючего материала.

3. Целость оболочки. Взрывобезопасная оболочка не должна иметь трещин,

прожогов, отверстий, неисправных защитных стекол и других повреждений.

4. Наличие крепежных гаек и болтов, их затяжку. Гайки и болты должны быть полностью затянуты так, чтобы фланцы крыш и корпуса взрывобезопасной оболочки плотно прилегали по всему периметру. Запрещается эксплуатация пускателя при отсутствии или недостаточной затяжке хотя бы одного болта или гайки.

5. Исправность вводных устройств, наличие элементов уплотнения и крепления кабеля. Кабель не должен проворачиваться или перемещаться в осевом направлении. Ослабленные болты или гайки, предназначенные для уплотнения резинового кольца и закрепления кабеля от выдергивания, необходимо подтянуть.

6. Отсутствие не закрытых взрывонепроницаемой заглушкой кабельных вводов пускателя, которые не используются в работе.

7. Исправность устройств для облегчения открывания крышки и наличие специальных ключей к ним.

8. Наличие пломб на пускателях и надписей, указывающих включаемую технологическую машину, величину установки тока максимальной токовой защиты и максимальной токовой защиты от перегрузки.

9.Ширину щели (зазора) в плоских соединениях между наружными частями оболочки, подвергавшейся вскрытию, при нормальной затяжке крепежных болтов.

Ежеквартальную ревизию проводят с открыванием крышек взрывобезопасной оболочки, разборкой вводов (в случае необходимости), осмотром всех электрических элементов пускателя и выполнением необходимого технического ремонта. Перед ревизией следует: посредством ближайшего выключателя снять напряжение с подвергающегося ревизии пускателя и на его рукоятке повесить плакат «Не включать, работают люди»; открыть крышку вводного отделения пускателя и убедиться в отсутствии напряжения.

10. Чистоту внутренних поверхностей оболочки. Для этого открывают все крышки оболочки и, если надо, очищают поверхность и установленные элементы пускателя от влаги и пыли. Ввод коробки снимают в случае необходимости.

11. Состояние взрывозащитных поверхностей. При наличии загрязнений очищают поверхность ветошью от смазки и пыли, шлифовальной шкуркой - от ржавчины.

12. Наличие и состояние эластичных уплотняющих прокладок (если предусмотрено конструкцией пускателя). Смятые или разорванные прокладки должны быть заменены.

13. Качество уплотнений гибких и бронированных кабелей при сухой заделке последних.

14. Исправность охранных колец для головок крепежных болтов и гаек.

15. Качество затяжки присоединенных кабельных жил к зажимам и состояние этих зажимов. Ослабленные гайки или болты подтягивают, изоляционные втулки, имеющие сколы или трещины, заменяют.

16. Состояние монтажа внутренней проводки и элементов пускателя: гайки и болты на зажимах подтягивают, поврежденные места изоляции проводников изолируют, а в случае необходимости проводник заменяют.

17. Исправность механической блокировки крышки, которая должна работать четко и надежно.

18. Состояние смотровых окон. Окна проверяют без разборки, обращая внимание на целость стекол и отметку «В», наличие на них крепежных элементов и их затяжку.

В условиях напряженной работы предприятий ремонт электрооборудования должен выполняться в предельно сжатые сроки, что возможно при высоком уровне организации ремонтных работ. Поскольку пока не полностью удовлетворяются потребности предприятий в трансформаторах, электрических машинах и аппаратах, своевременный и качественный ремонт этого электрооборудования стал одним из основных факторов, обеспечивающих нормальную работу предприятий.

В процессе ремонта возможны модернизация электрооборудования, изменение в нужном направлении его технических характеристик, повышение экономичности работы. Многолетняя практика работы электроремонтных цехов предприятий и электроремонтных заводов показала, что свыше 70% поступающего в ремонт поврежденного электрооборудования составляют трансформаторы, электрические машины и коммутационные аппараты, в ремонте которых значительное место занимают электрослесарные работы.

В своей работе я рассмотрел вопросы технического обслуживания и ремонта магнитных пускателей

Техническое обслуживание

В период между ремонтами проводится техническое обслуживание электроустройств, которое представляет собой комплекс операций или операцию по поддержанию работоспособности или исправности устройства при пользовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Устройство при этом не разбирается.

В типовой объем работ по техническому обслуживанию магнитных пускателей входят: очистка от пыли и грязи, смазка трущихся частей, ликвидация видимых повреждений, затяжка крепежных деталей, очистка контактов от грязи и наплывов, проверка исправности кожухов, оболочек, корпусов, проверка работы сигнальных и заземляющих устройств.

Ремонтные работы

В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности электротехнических устройств, восстановлению их ресурсов или их составных частей. Под операцией ремонта понимают законченную часть ремонта, выполняемую на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности, например: очистка, разборка, сварка, изготовление обмоток и т.д.

В электрических аппаратах чаще всего повреждаются подвижные, неподвижные и дугогасительные контакты. Ремонт в основном заключается в определении неисправности, устранении ее, замене поврежденных и изношенных деталей с последующей регулировкой и испытанием. При эксплуатации контакты очищают от нагара металла, копоти, окислов. Очищают напильником с тонкой (мелкой) насечкой. Устраняют сильный и слабый нажим контактов. Для этого между контактами помещают бумагу (фольгу), оттягивая подвижные контакты через динамометр, вытягивают фольгу. Нормальное усилие 0,5-0,7кГ. Магнитная система контактов может создавать шум, гудение, причины этого: неплотно прилегает якорь к сердечнику, повреждение короткозамкнутого витка, очень большое натяжение контактов, якорь перекошен по отношению к сердечнику, в местах прикосновения якоря и сердечника имеется ржавчина, у магнитных пускателей и контакторов нельзя допускать разновременности замыкания силовых контактов.

Короткозамкнутые витки у контакторов и магнитных пускателей выполняются из меди, латуни и алюминия. Они укладываются в штампованные пазы на концах сердечника. Обращается внимание на дугогасительные камеры. Отсутствие их может вызвать перекрытие дугой отдельных фаз. Катушки ремонтируют при повреждении каркаса, обрывах, витковых замыканиях и полном сгорании. Обрыв в катушке определяется, если не развивается тяговое усилие и не потребляется ток. Витковое замыкание обнаруживается по ненормальному нагреву и уменьшению тяги.

У контакторов чаще меняют главные контакты, гибкие соединения, дугогасительные камеры, катушки, пружины, короткозамкнутые витки. Сопротивление изоляции обмоток не должно превышать 0,5 МОм. У реле чаще перегорают нагревательные элементы. Для нагревательных элементов применяют нихром, фехраль. Отдельные нагревательные элементы изготавливают методом штамповки. Спиральные нагревательные элементы кадмируют для предохранения от окисления. На рисунке 6 показан контактор магнитного пускателя.

Ремонт контактов. Загрязнения, износ, обгорание, копоть или окисления, наплывы и брызги металла на поверхности подвижных (включая и ножи рубильников) или неподвижных (губки ножей) контактов, а также на пластинах и контактных мостиках устраняются хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине, или надфилем.

При изломе или ослаблении контактных пружин, повреждениях антикоррозийного покрытия, пружины заменяют.

Ремонт катушек электромагнитов. Катушки бывают каркасными и бескаркасными. Наиболее часто встречающееся повреждение - трещины длиной до 15мм в каркасе. Их устраняют следующим образом. Поверхность каркаса вокруг трещины очищают от пыли и масла хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине.

При повреждении наружного слоя изоляции катушки или обрыве обмоточного провода в верхних слоях обмотки снимают наружную изоляцию обмотки и поврежденные витки до места повреждения или обрыва, припаивают, изолируют место пайки нового обмоточного провода и доматывают требуемое количество витков, повторив операции, которые выполняются при намотке новых катушек.

При значительных повреждениях каркаса, междувитковых замыканиях, обгорании изоляции обмотки на большую глубину катушка должна быть заменена новой.

Ремонт каркасных катушек. Подбирают необходимый для катушки каркас и провод, параметры которого должны соответствовать паспортным данным. Перед установкой на намоточный станок каркас следует обернуть двойным слоем электроизоляционной бумаги толщиной 0,02-0,03мм и конец ее приклеить к каркасу. При намотке необходимо следить за тем, чтобы натяжение провода не было чрезмерным, это может вызвать обрыв провода. Провод при намотке должен ложиться ровным плотным слоем. Между 1-м и 2-м слоями обмотки укладывают межслоевую изоляцию из изоляционной бумаги. Если катушка нагревостойкая, то для межслоевой изоляции используют тонкую стеклоткань.

Ремонт магнитопровода. Загрязнения удаляют хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине; следы коррозии тщательно зачищают стальной щеткой и шлифовальной шкуркой; наклеп на поверхностях соприкосновения сердечника и ярма удаляют шлифовкой поверхности напильником на шлифовальном станке.

Техника безопасности при эксплуатации

Электрические установки и устройства должны быть в полной исправности, для чего в соответствии с правилами эксплуатации их нужно периодически проверять. Нетокопроводящие части, которые могут оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции, должны быть надежно заземлены.

Запрещается проводить работы или испытания электрического оборудования и аппаратуры, находящихся под напряжением, при отсутствии или неисправности защитных средств, блокировки ограждений или заземляющих цепей. Для местного переносного освещения должны применяться специальные светильники с лампами на напряжение 12 В.

Пользоваться неисправным или непроверенным электроинструментом (электродрелями, паяльниками, сварочным и другими трансформаторами) запрещается. В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током (сырые, с токопроводящими полами, пыльные) работы должны выполняться с особыми предосторожностями. Большое значение уделяется защитным средствам.

Отключение токоведущих частей. Отключают оборудование, которое требует ремонта, и те токоведущие части, к которым можно случайно прикоснуться или приблизиться на опасное расстояние. Отключенный участок должен иметь видимые разрывы с каждой стороны токоведущих частей, на которые может быть подано напряжение.

Видимые разрывы обеспечивают отключенными разъединителями, выключателями нагрузки, рубильниками, снятыми предохранителями, отсоединенными перемычками или частями ошиновки.

При отключении напряжения необходимо выполнять меры безопасности (например, плавкие предохранители снимают с помощью изолированных клещей в диэлектрических перчатках и защитных очках).

Вывешивание запрещающих плакатов и ограждение не отключенных токоведущих частей. На отключенных коммутационных аппаратах вывешивают плакаты: «Не включать - работают люди!», «Не включать - работа на линии!», «Не открывать - работают люди!» (на приводах вентилей подачи воздуха); при необходимости на не отключенных токоведущих частях устанавливают ограждения.

Проверка отсутствия напряжения. Сначала снимают постоянные ограждения. Подключают переносное заземление к металлической шине, соединенной с заземляющим устройством. Указателем напряжения проверяют отсутствие напряжения, но перед этим необходимо обязательно проконтролировать его исправность, приблизив щуп (контакт-электрод) к находящейся под напряжением токоведущей части на расстояние, достаточное для появления свечения лампы (светодиода). Если она начинает светиться, значит, указатель исправен.

Исправным указателем проверяют отсутствие напряжения между фазами, между каждой фазой и землей, между фазами и нулевым проводом. Если указатель покажет напряжение на токоведущей части, необходимо установить на место снятые ограждения и найти причину появления напряжения. Делать заключение об отсутствии на установке напряжения по показаниям сигнальных ламп, вольтметра нельзя, так как они являются только дополнительными средствами контроля.

Наложение и снятие заземления. После проверки отсутствия напряжения, отключенные части немедленно заземляют с помощью переносного заземления, один конец которого уже был соединен с заземляющим устройством. При этом зажимы переносного заземления накладывают на отключенные токоведущие части сначала с помощью изолирующей штанги, а затем уже закрепляют эти зажимы штангой или вручную. Снимают заземление (после окончания работ) в обратном порядке: сначала с токоведущих частей, а затем с заземляющей шины с помощью изолирующей штанги. Все работы выполняют в диэлектрических перчатках.

Ограждение рабочего места и вывешивание плакатов безопасности. Вдоль пути от входа в электроустановку до места ремонтных работ устанавливают временные ограждения или переносные щиты, на которых (а также на постоянных ограждениях соседних ячеек) вывешивают предупреждающие плакаты («Стой - напряжение»), на месте работ - предписывающие плакаты («Работать здесь», «Влезать здесь»).

Работы в электроустановках должен выполнять обученный персонал, имеющий квалификационные группы электробезопасности (I-V), а технические мероприятия - оперативный персонал (один из них должен иметь квалификационную группу не ниже IV).

Организационные мероприятия при подготовке рабочего места и в период выполнения ремонтных работ включают: оформление наряда-допуска (наряда) или распоряжения; допуск к работе; надзор во время работы; занесение в журнал записей о перерывах в работе, переходов на другое рабочее место, об окончании работы.

Наряд-допуск (наряд) - составленное на специальном бланке распоряжение на безопасное проведение работы, определяющее ее содержание, место, время начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасное выполнение работы.

Работающие отвечают за выполнение ими правил безопасности и указаний, полученных при допуске к работе и во время работы.

Список используемой литературы

1. ГОСТ Р 50030.4.1-2002 (МЭК 60947-4-1-2000) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 4-1. Контакторы и пускатели.

2. ГОСТ 2491-82 «Пускатели электромагнитные низковольтные. Общие технические условия».

3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для техникумов.-М.:Энергоатомиздат, 1987.

4. Сибикин М.Ю. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий. – ПрофОбрИздат, 2001.