Подключение компрессора через пускатель

Подключение прессостата к компрессору и его настройка

Одним из основных показателей воздушных компрессоров является рабочее давление. Другими словами, это уровень сжатия воздуха, созданный в ресивере, который необходимо поддерживать в пределах определенного диапазона. Вручную, ссылаясь на показатели манометра, это делать неудобно, поэтому поддержанием необходимого уровня сжатия в ресивере занимается блок автоматики компрессора.

Устройство и принцип работы блока автоматики

Для поддержания давления в ресивере на определенном уровне, большинство воздушных компрессоров имеют блок автоматики, прессостат.

Данный элемент оборудования включает и отключает двигатель в нужный момент, не допуская превышения уровня сжатия в накопительной емкости или слишком низкого его значения.

Реле давления для компрессора представляет собой блок, содержащий следующие элементы.

1. Клеммы. Предназначены для подключения к реле электрических кабелей.
   
2. Пружины. Установлены на регулировочных винтах. От силы их сжатия зависит уровень давления в ресивере.
3. Мембрана. Установлена под пружиной и сжимает ее под действием сжатого воздуха.
4. Кнопка включения. Предназначена для запуска и принудительной остановки агрегата.
5. Фланцы соединения. Их количество может быть от 1 до 3. Предназначены фланцы для подсоединения реле включения компрессора к ресиверу, а также для подсоединения к ним предохранительного клапана с манометром.

Кроме всего, автоматика на компрессор может иметь дополнения.

1. Клапан разгрузки. Предназначен для сброса давления после принудительной остановки двигателя, что облегчает его повторный запуск.
2. Тепловое реле. Данный датчик защищает обмотки двигателя от перегрева путем ограничения силы тока.
3. Реле времени. Устанавливается на компрессорах с трехфазным двигателем. Реле отключает пусковой конденсатор через несколько секунд после начала запуска двигателя.
4. Предохранительный клапан. Если произойдет сбой в работе реле, и уровень сжатия в ресивере поднимется до критических значений, то во избежание аварии сработает предохранительный клапан, сбросив воздух.
5. Редуктор. На данном элементе устанавливаются манометры для измерения давления воздуха. Редуктор позволяет выставить требуемый уровень сжатия воздуха, поступающего в шланг.

Принцип работы прессостата выглядит следующим образом. После запуска двигателя компрессора в ресивере начинает повышаться давление. Поскольку регулятор давления воздуха подсоединен к ресиверу, то сжатый воздух из него поступает в мембранный блок реле. Мембрана под действием воздуха выгибается вверх и сжимает пружину. Пружина, сжимаясь, задействует переключатель, который размыкает контакты, после чего двигатель агрегата останавливается. При снижении уровня сжатия в ресивере, мембрана, установленная в регулятор давления, выгибается вниз. Пружина при этом разжимается, а переключатель замыкает контакты, после чего происходит запуск двигателя.

Схемы подключения прессостата к компрессору

Подключение реле, контролирующего степень сжатия воздуха, можно разделить на 2 части: электрическое подключение реле к агрегату и подсоединение реле к компрессору через соединительные фланцы. В зависимости от того, какой двигатель установлен в компрессоре, на 220 В или на 380 В, существуют разные схемы подключения прессостата. Руководствуюсь этими схемами, при условии наличия определённых знаний в электротехнике, можно подключить данное реле своими руками.

Подключение реле к сети 380 В

Чтобы подключить автоматику к компрессору, работающему от сети 380 В, используют магнитный пускатель. Ниже приведена схема подключения автоматики к трем фазам.

На схеме автоматический выключатель обозначен буквами “АВ”, а магнитный пускатель – “КМ”. Из данной схемы можно понять, что реле настроено на давление включения 3 атм. и отключения – 10 атм.

Подключение прессостата к сети 220 В

К однофазной сети реле подключается по схемам, приведенным далее.

На данных схемах указаны различные модели прессостатов серии РДК, которые можно таким способом подключить к электрической части компрессора.

Подсоединение прессостата к агрегату

Подключить реле давления к компрессору довольно просто.

1. Накрутите на патрубок ресивера прессостат, использовав его центральное отверстие с резьбой. Для лучшей герметизации резьбы рекомендуется использовать фум-ленту или жидкий герметик. Также реле может подсоединяться к ресиверу через редуктор.
   
2. Подсоедините к самому маленькому выходу из реле, если он имеется, разгрузочный клапан.
3. К остальным выходам из реле можно подключить либо манометр, либо предохранительный клапан сброса. Последний устанавливается в обязательном порядке. Если же манометр не требуется, то свободный выход прессостата необходимо заглушить металлической пробкой.
4. Далее, к контактам датчика подсоединяются провода от электросети и от двигателя.

После того, как полное подключение прессостата будет завершено, необходимо настроить его на правильную работу.

Регулировка давления в компрессоре

Как уже говорилось выше, после создания определенного уровня сжатия воздуха в ресивере, прессостат отключает двигатель агрегата. И наоборот, при падении давления до границы включения, реле снова запускает двигатель.

Важно! По умолчанию, реле, как однофазных аппаратов, так и агрегатов, работающих от сети 380 В, уже имеют заводские настройки. Разница между нижним и верхним порогом включения двигателя не превышает 2 бар. Данное значение изменять пользователю не рекомендуется.

Но нередко возникшие ситуации заставляют изменить заводские настойки прессостата и отрегулировать давление в компрессоре на свое усмотрение. Изменить получится только нижний порог включения, поскольку после изменения верхнего порога выключения в сторону увеличения воздух будет сбрасываться предохранительным клапаном.

Регулировка давления в компрессоре проводится следующим образом.

1. Включите агрегат и запишите показания манометра, при которых двигатель включается и отключается.
2. Обязательно отсоедините аппарат от электросети и снимите крышку с прессостата.
3. Сняв крышку, вы увидите 2 болта с пружинами. Большой болт часто обозначается буквой “Р” со знаками “-” и “+” и отвечает за верхнее давление, при достижении которого аппарат будет отключен. Для повышения уровня сжатия воздуха следует повернуть регулятор в сторону знака “+”, а для понижения – в сторону знака “-”. Вначале, рекомендуется сделать пол оборота винтом в нужном направлении, после чего включить компрессор и проверить степень повышения давления или его снижения с помощью манометра. Зафиксируйте, при каких показателях прибора произойдет отключение двигателя.
   
4. С помощью маленького винта можно регулировать разницу между порогами включения и выключения. Как уже говорилось выше, не рекомендуется, чтобы данный интервал превышал 2 бара. Чем интервал будет больше, тем реже будет запускаться двигатель аппарата. К тому же, в системе будет значительным и перепад давлений. Настройка разницы порогов включения-выключения производится таким же образом, как и настройка верхнего порога включения.

Кроме всего, необходимо настроить редуктор, если он установлен в системе. Необходимо выставить на редукторе такой уровень сжатия, который соответствует рабочему давлению подключенного к системе пневматического инструмента или оборудования.

Реле давления для компрессора. Подключение и настройка

Бюджетные модели воздушных компрессоров не всегда комплектуются реле давлением, поскольку аналогичные приборы устанавливаются на ресивере. Поэтому производители данной техники считают, что визуального контроля давления, развиваемого компрессором на основании показаний манометров вполне достаточно. Вместе с тем при длительных работах, во избежание перегрева двигателя целесообразно устанавливать реле давления и на компрессор. Тогда включение и выключение привода будет выполняться автоматически.

Устройство и схема реле давления к компрессору

Все реле давления компрессора подразделяются на два типа:

• Выключающие электродвигатель компрессора при превышении давления воздуха в сети выше допустимых пределов (такие конструкции называют нормально разомкнутыми);
• Включающие электродвигатель компрессора при уменьшении давления в сети ниже допустимых пределов (такие конструкции называют нормально замкнутыми).

Исполнительным элементом реле давления для компрессора являются пружины, сила сжатия которых изменяется специальным винтом. В заводских настройках сила сжатия пружин обычно устанавливается на давление в пневмосети от 4 до 6 ат, о чём сообщается в инструкции пользователя. Поскольку жёсткость и гибкость пружинных элементов зависят от температуры окружающего воздуха, то все конструкции промышленных прессостатов рассчитаны на устойчивую работу в диапазоне температур от -5 до +80ºС.

В конструкцию реле давления входят два обязательных подузла – разгрузочный клапан и механический выключатель. Разгрузочный клапан подключается к воздухоподводящей магистрали между ресивером и компрессором. Он управляет работой электродвигателя. Если привод компрессора отключить, то разгрузочный клапан, имеющийся на ресивере, сбрасывает излишек сжатого воздуха (до 2 ат) в атмосферу, разгружая тем самым подвижные части компрессора от избыточного усилия, которое им придётся развить при повторном включении компрессора. Тем самым предотвращается критическая перегрузка двигателя по допустимому крутящему моменту. Когда разгруженный двигатель запускается, клапан запирается, и не создаёт лишней нагрузки на привод.

Механический выключатель исполняет функцию stand by, предотвращая случайный пуск двигателя. После нажатия кнопки привод включается, и компрессор действует в автоматическом режиме. При отключении кнопки двигатель компрессора не запустится даже в том случае, когда давление в напорной пневмосети ниже требуемого.

С целью повышения безопасности работ промышленные конструкции реле давления компрессора оснащаются также предохранительным клапаном. Он полезен, например, при внезапной остановке двигателя, поломке поршня или иной нештатной ситуации.

Опционально в корпус прессостата может быть вмонтировано и тепловое реле, при помощи которого мониторится сила тока в первичной цепи. Если по каким-либо причинам этот параметр возрастает, то, во избежание перегрева и последующего пробоя обмоток, тепловое реле выключит электродвигатель.

Как подключить и настроить реле давления?

В общей принципиальной схеме компрессорной установки реле давления располагают между разгрузочным клапаном и вторичной цепью управления двигателем. Обычно прессостат снабжается четырьмя резьбовыми головками. Одна их них предназначена для присоединения устройства к ресиверу, а вторая – для подключения контрольного манометра. Один из остальных разъёмов может быть использован для установки предохранительного клапана, а на оставшийся ставится обычная резьбовая заглушка с резьбой ¼ дюйма. Наличие свободного разъёма позволяет устанавливать контрольный манометр в месте, удобном пользователю.

Подключение прессостата ведут в следующей последовательности:

1. Присоединяют устройство к разгрузочному клапану ресивера.
2. Устанавливают контрольный манометр (если в нём нет необходимости, то резьбовой вход также заглушают).
3. Подключают к контактам клеммы цепи управления электродвигателем (с учётом выбранной схемы подключения – к нормально разомкнутым, либо нормально замкнутым контактам). При колебаниях напряжения в сети подключение выполняют не напрямую, а через сетевой фильтр. Это требуется также и тогда, когда мощность, на которую рассчитаны контакты, превышает мощность тока нагрузки двигателя.
4. При необходимости регулировочными винтами настраивают реле на нужные значения давления сжатого воздуха.

При подключении необходимо проверить, соответствует ли напряжение в сети заводским настройкам реле давления компрессора. Например, в трёхфазной сети напряжением 380 В, реле должно иметь трёхконтактную группу (две фазы+ноль), а для напряжения 220 В – двухконтактную.

Настройку производят при заполненном не менее, чем на две трети ресивере. Для выполнения этой операции реле отключают от электросети, и, сняв верхнюю крышку, изменяют сжатие двух пружин. Регулировочный винт, на который насажена ось пружины большего диаметра, отвечает за верхний предел рабочего давления. На плате рядом с ним обычно указывается общепринятый символ давления (Р – pressure), а также указывается направление вращения винта, которым эта давление уменьшается или увеличивается. Второй, меньшего размера, регулировочный винт отвечает за установку необходимого диапазона (разности) давления. Он маркируется условным обозначением ΔР, и также снабжается указателем направления вращения.

Для сокращения времени настройки, в некоторых конструкциях регулировочный винт для изменения верхнего предела давления выводится наружу корпуса прессостата. Контроль результата производится по показаниям манометра.

Реле давления своими руками

При известных навыках, а также наличия исправного термореле от списанного холодильника, прессостат можно изготовить и самостоятельно. Правда, особыми практическими возможностями он обладать не будет, поскольку способность держать верхнее давление ограничивается прочностью резинового сильфона.

Термореле типа KTS 011 наиболее удобны для переделки в реле давления компрессора, поскольку обладают строго обратной последовательностью своего срабатывания: при увеличении температуры в холодильной камере реле включается, а при снижении – отключается.

Суть и последовательность проведения работ следующая. После вскрытия крышки устанавливают расположение нужной группы контактов, для чего достаточно прозвонить цепь. Вначале дорабатывается соединение термореле с компрессором. Для этого выходной патрубок вместе с контрольным манометром присоединяются к разгрузочному клапану, а контактные группы – к клеммам цепи электродвигателя. Под крышкой термореле обнаружится регулировочный винт. При включении компрессора (ресивер должен быть заполнен не более, чем на 10…15 % своего номинального объёма) последовательно выполняют вращение винта, контролируя результат по показаниям манометра. Для установки нижнего положения (определяющего минимальное давление воздуха) придётся постепенно передвигать шток лицевой кнопки. Для этого крышка устанавливается на место, а регулировка фактически производится вслепую, поскольку второй манометр подключить уже некуда.

Из соображений безопасности диапазон регулировки давлений при помощи такого термореле не может быть более 1…6 ат, однако, используя приборы с более прочным сильфоном, можно увеличить верхний диапазон до 8…10 ат, чего в большинстве случаев бывает вполне достаточно.

После проверки работоспособности реле обрезают капиллярную трубку, и выпускают находившийся там хладагент. Конец от трубки впаивается в разгрузочный клапан.

Далее выполняются работы по подключению самодельного прессостата к схеме управления компрессором: при помощи гайки реле присоединяется к плате управления, на штоке выполняется резьба, и накручивается контргайка, вращая которую, можно регулировать пределы изменения давления воздуха.

Учитывая, что контактная группа любого термореле от холодильника рассчитана за достаточно большие токи, то таким способом можно коммутировать цепи значительной мощности, в том числе – и вторичные цепи управления двигателем компрессора.

Реле давления для компрессора

Поршневые компрессоры используются везде, где нужен стационарный или мобильный источник сжатого воздуха. Реле отключает электродвигатель компрессора, когда давление в резервуаре достигает заданного значения, и снова запускает его, если давление в ресивер упало ниже допустимой величины. Оно также сбрасывает лишний воздух в атмосферу.

Принцип работы

Принцип работы блока автоматики несложен. Устройство смонтировано на патрубке, сообщающемся с ресивером. Пружинно-мембранный датчик реле давления для компрессора постоянно измеряет давление. Как только оно падает ниже установленного значения, шток датчика под действием пружины замыкает контакты реле компрессора и подключается электромотор, нагнетающий воздух в резервуар. После достижения заданного давления оно отжимает шток и размыкает контакты, отключая двигатель. Регулировка этих значений доступна пользователю.
Кроме того, по достижении предела рабочего давления срабатывает входящий в состав устройства предохранительный клапан, стравливая излишний воздух из компрессора в атмосферу.

Устройство

Все компоненты прессостата для компрессора собраны в компактном узле, прикрытым пластиковым или металлическим корпусом. В состав изделия входит:

• Входной и выходной патрубки.
• Чувствительный элемент- пружина и мембрана.
• Шток. Соединен с мембраной и размещен внутри витков пружины.
• Контактная группа.
• Регулировочные винты.
• Разгрузочный и предохранительный клапан.
• Механический выключатель.

Упругость пружины, а, следовательно, и чувствительность датчика, зависит от температуры окружающего воздуха, большинство устройств предназначены для работы в диапазоне температур от -5 до +70 °С.

Узел разгрузки предназначен для выпуска воздуха из цилиндров компрессора после его остановки. Благодаря этому:

• облегчается его последующий запуск;
• снижается износ деталей поршневой группы;
• продлевается срок службы всего агрегата.

При срабатывании клапана разгрузки в тишине, наступившей после остановки компрессора, отчетливо слышен резкий характерный звук.

Механический выключатель служит для первичного запуска и окончательной остановки компрессора. У него две позиции: «Включено» и «Выключено». «Включено» активирует системы автоматической работы. Он передает прессостату дальнейшее управление компрессором. Положение «Отключено» предотвращает самопроизвольный пуск мотора при падении напора в ресивере ниже установленного значения.

Предохранительный клапан позволяет сбросить лишнее давление в атмосферу в случае выхода из строя реле и избежать поломки компрессора в этом случае.

Дополнительной защитой электродвигателя компрессора может служить тепловое реле. Его включают в блок автоматики, оно отключает обмотки мотора от питающего напряжения в случае возрастания силы тока, свидетельствующего о перегрузке двигателя.

Настройка воздушного компрессора сводится к установке рабочего давления регулировочным винтом. На регуляторе давления нанесены значения. Более точно давление можно контролировать по манометру.

Виды прессостатных устройств

Выпускается два основных варианта прибора. Пневмомеханическая часть у них идентична, различие определяется в способе замыкания контактов при движении штока:

• Нормально замкнутые (НЗ). применяется при прямом управлении цепью двигателя малой и средней мощности.
• Нормально разомкнутые (НР). Движение штока замыкает контакты при достижении предельного давления. Обратное движение размыкает их при его снижении. Контакты используются для управления более мощным реле, запускающим и останавливающим электромотор. Схема получается более сложной, но снижается нагрузка на контакты прессостата, увеличивается ресурс.

При замене реле нужно внимательно проверить, чтобы его вид соответствовал электрической схеме компрессора. его тип.

Установка реле и вспомогательных элементов

Кроме базовых компонентов, устройства часто комплектуются дополнительными приспособлениями, повышающими удобство работы или расширяющими функциональность аппарата.

Их устанавливают на фланцевые соединения, чаще всего — 1/4”

Подключение реле давления к компрессору осуществляется так:

• Привинтить входящий патрубок к патрубку резервуара.
• Подключить к фланцам прибора манометр, разгрузочный и предохранительный клапаны.
• Закрыть заглушками неиспользуемые отверстия.
• Подсоединить электрический разъем реле к электромотору.

Электромоторы малой мощности подключаются напрямую, более мощные потребуют применения пускателя. Конструкция реле давления должна соответствовать мощности двигателя.

Регулировка и пусконаладочный процесс

На заводе-изготовителе проводят настройку и регулировку устройства. Типовые значения — это 2,8 атм. для верхнего предела и 1,4 для нижнего. Однако иногда возникают ситуации, в которых необходимо регулировать прибор самостоятельно:

• Настройка после частичного или полного ремонта.
• Специфические требования устройств — потребителей.
• Установка реле, первоначально не предназначенного для работы c данным компрессором.

Перед тем, как приступить к регулировке, следует внимательно изучить параметры всех сопрягаемых устройств по их паспортам. Паспортные данные должны соответствовать цифрам, выбитым или отгравированным на табличке, закрепленной на корпусе агрегата.

Главный показатель- это максимальное давление, на которое рассчитан компрессор. Значение, при котором будет срабатывать прессостат, должно быть меньше этого максимума на 0,4-0,5 атм. В реальных условиях работы аппарата, учитывая нестабильность напряжения, потери в уплотнениях, степень износа поршневой группы, это давление может не быть достигнуто. Тогда прессостат не отключит мотор, компрессор будет непрерывно работать, перегреваться и изнашиваться.

Определившись со значениями параметров, можно приступать к регулировке. Для этого необходимо:

• Снять кожух.
• Станут доступны две гайки- побольше и поменьше. Это и есть органы регулировки. На корпусе рядом выгравированы стрелки, показывающие направление вращения для увеличения и для снижения параметра соответственно.
• Большая гайка задает значение, при котором отключается электромотор. При вращении по часовой стрелке значение увеличивается, в обратную сторону- снижается. Она обозначена значком Р (Pressure)
• Меньшая гайка устанавливает разницу давления включения двигателя по сравнению с значением для отключения. Она обозначается ΔР.

Перед тем, как начать настройку, следует наполнить резервуар не менее чем на 2/3. Последовательность действий следующая:

• Отключить агрегат от сети.
• Настроить значения Р и ΔР, вращая регулировочные гайки.
• Устанавливаемые значения следует контролировать по манометру.

Ряд изготовителей размещают органы настройки снаружи корпуса устройства. Это повышает удобство регулировки, но одновременно повышает риск сбить настройки случайным касанием.

Возможные неисправности прибора

Устройство отличается простотой конструкции и высокой надежностью. Однако и они подвержены неисправностям и поломкам. Ряд мелких затруднений вполне можно исправить своими руками:

• Утечка воздуха из прибора при включенном насосе. Определяется по характерному свисту и ощущению резкого холодного сквозняка вблизи корпуса. Чаще всего причина в поломке пускового клапана. Для ремонта следует заменить прокладку.
• Частое включение мотора. Причиной может быть расшатывание регулировочных винтов. Следует провести процедуру регулировки пороговых значений включения и отключения по манометру и при необходимости восстановить паспортные значения.

В случае серьезных проблем опытные мастера рекомендуют не возиться с ремонтом и последующей настройкой, а сразу заменить весь прибор.

Методы устранения поломки

Более сложные работы потребуются, если компрессор не включается. Это может случиться в случае износа и оплавления контактов реле от искр, возникающих в момент прерывания электрического тока. Возможно два метода:

• В случае небольшого износа контактных групп зачистить площадки надфилем или шкуркой. Следует соблюдать осторожность, чтобы не погнуть ламели. Это продлит срок эксплуатации на несколько недель.
• Заменить контактные группы на новые из ремонтного комплекта для данной модели.

Для ремонта контактных групп следует проделать следующие операции:

• Стравить воздух из резервуара и отключить агрегат от сети.
• Снять реле с компрессора.
• Удалить кожух.
• Отключить провода, идущие к контактам.
• Отверткой поддеть и вытащить из крепления контактную клемму, осторожно высверлить оплавленные площадки.
• Провод заменяют медной проволокой соответствующего сечения. Она должна входить в отверстие с минимальным зазором. Проволоку пропускают в отверстие и плотно обжимают пассатижами.
• После ремонта всех оплавленных контактов собрать устройство в обратном порядке.

Тратить время на такой ремонт имеет смысл лишь в случае недоступности фирменных запасных частей для замены.

Схема подключения

Схема подключения реле давления зависит от типа электромотора. Однофазные управляются реле, рассчитанными на 220 В с двумя контактными группами. Для трехфазных электродвигателей ставят прибор на 380 В, с тремя контактными группами, подключающими каждая свою фазу. Использование однофазных коммутаторов для трехфазных нагрузок недопустимо, поскольку одна из фаз остается постоянно подключена к обмотке.

Фланцевые соединений

Ряд производителей устанавливают на свои изделия дополнительные фланцевые разъемы. Чаще всего их два или три, типоразмер- ¼ “. Через них подключают такие узлы, как предохранительный клапан, манометр и т. п.

Установка реле давления

Для монтажа необходимо выполнить следующие операции:

• Присоединить реле к патрубку ресивера.
• Подключить манометр, предохранительный и разгрузочный клапаны через фланцевые разъемы.
• В оставшиеся незанятыми разъемы поставить заглушки.
• Подключать провода от двигателя к электрическому разъему устройства.
• Провести регулировку.

Последний пункт следует рассмотреть подробнее.

Регулировка реле

Важно! Регулировка проводится при заполненном минимум на 2/3 резервуаре и отключенном питании.

Изготовитель поставляет проверенные и отрегулированные на стандартные значения приборы.
Если же параметры данного компрессора или особенности устройств –потребителей требую настроить реле на другие значения, следует проделать следующее:

• Снять кожух устройства.
• Станут видны две головки под гаечный ключ.
• Большая управляет давлением отключения и обозначена литерой Р (Pressure).
• Малая управляет разницей давлений, при которой включится мотор. Ее обозначают литерами ΔP.
• Стрелки показывают направление кручения для повышения значений (+) и для снижения (-).
• Контролируя давление по манометру, выставить необходимые значения.

Далее следует собрать устройство в обратном порядке. Компрессор готов к работе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Схема подключения трехфазного двигателя через пускатель

Любой электрический прибор имеет устройство для его подключения к электросети, будь то чайник, кофемолка или более сложный механизм. Это может быть как простое устройство, так и более сложное. Порой, если оно вышло из строя, необходимо заменить его либо самому собрать для электроприбора.

Способы подключения

В чем может быть сложность подключения? Необходимо обеспечить безопасность пользователей от поражения электрическим током или пожара, сохранность самого прибора от полного или значительного повреждения при его неисправности. По принципам, которые используются в этих устройствах, их можно разделить на:

Электронные аппараты полностью состоят из приборов, в которых не используется механическая, мускульная сила. Для коммутации в них используются транзисторы и тиристоры. Такие устройства полностью автоматизированы. Они отличаются быстродействием, отсутствием шума. В них не возникают искры или электрическая дуга. По размерам они значительно меньше электромеханических. Также они выигрывают по весу и, что немаловажно, по цене.

Тем не менее электромеханические устройства еще широко используются. Пожалуй, единственным преимуществом у них является сравнительная простота. Если их классифицировать по разъединяемому току, то можно выделить три группы:

Через реле

Реле — самые маломощные, работают с малым током и напряжением. В связи с этим могут работать с относительно большими частотами, чем остальные два. Используются в автоматике, телефонии, для маломощных агрегатов. Могут применяться в виде основного коммутатора либо совместно с более мощным, например, пускателем.

Реле имеет металлический или пластиковый корпус и диэлектрическую пластину, из которой выходят вывода для крепления проводов. К пластине крепится катушка и контакты. По числу контактов можно выделить:

Катушка представляет собой намотанный на каркас провод, а в центре ее находится металлический сердечник. Вблизи сердечника располагается металлическая пластина, к которой через изолирующую прокладку крепится один или несколько контактов. В некоторых конструкциях их может быть 20−30. Когда по катушке проходит ток, сердечник намагничивается и притягивает пластину с коммутирующим устройством. Чтобы коммутатор вернулся в свое первоначальное положение после снятия напряжения с обмотки катушки, к нему с противоположной стороны крепится пружина.

Те коммутирующие устройства, которые находятся в движении, называют подвижными. Другие — неподвижные, они не перемещаются во время работы реле. На каждый подвижный контакт приходится один или два неподвижных. В связи с этим их можно разделить на три группы:

Замыкающими называют пару контактов, которые при срабатывании катушки замыкаются. Размыкающие, естественно, будут размыкаться при подаче на катушку напряжения. У переключающих подвижной коммутатор находится между двумя неподвижными, причем при отсутствии магнитного поля подвижные соединены с одним контактом, а при появлении магнитного поля они переключаются на другой.

Обычно на корпусе реле есть схема контактов, где показано, в каком положении при отсутствии напряжения на катушке находятся подвижные. Они пронумерованы, как и выводы на корпусе, что помогает определить, какой вывод соответствует тому или иному контакту. Отдельно показаны выводы катушки, они обозначаются буквами «А» и «Б».

На электрической схеме реле обозначается прямоугольником, а рядом ставится буква К. Если в схеме несколько реле, рядом с буквой ставится цифра — индекс. Сам прямоугольник обозначает обмотку катушки. Чтобы легче было читать схему, контакты могут располагаться отдельно от реле. Для идентификации рядом с ними ставится буква «К» и цифры (индекс), указывающие принадлежность к тому или иному реле. Если в реле несколько пар контактов, в индексе указывается их порядковый номер.

Магнитный пускатель

В быту и производстве широкое применение получил магнитный пускатель. Он используется для подключения потребителей различных мощностей. Корпус, изготовленный из электроизоляционного материала, полностью защищает человека от случайного поражения электрическим током.

Внутри корпуса крепится катушка с сердечником. Она подключается, на это необходимо обратить особое внимание, к напряжению 220 или 380 вольт. Несоблюдение этого требования приведет либо к плохой работе пускателя, либо к выходу из строя катушки. Номинальное напряжение указывается на самой катушке, а она ставится таким образом, что эту надпись можно было увидеть, не разбирая корпуса.

Как и в реле, обмотка с сердечником образует электромагнит, но гораздо большей мощности. Это позволяет увеличить скорость размыкания коммутирующего устройства за счет увеличения упругости пружины, что, в свою очередь, дает возможность подключать значительные токи к цепи.

Из-за размыкания больших токов возникает электрическая дуга. Она опасна тем, что может перекрыть соседние коммутирующие устройства, это приведет к короткому замыканию. Также увеличивается время разрыва цепи. Сами контакты под действием высокой температуры начинают плавиться и выгорать. Повышается сопротивление в них, что может плохо повлиять на работу электроприбора. Хуже всего, пожалуй, когда коммутирующие устройства слипаются, а то и вовсе привариваются, тогда цепь не сможет разомкнуться. Последствия предугадать несложно.

Для борьбы с этим нежелательным явлением существует несколько способов:

1. Увеличение площади достигается засчет размера самого контакта. По сравнению с реле у пускателя она намного больше. Позднее придумали более оригинальный способ, сделали спаренный контакт. На самом подвижном контакте находится не одна, а две площадки. На неподвижном, соответственно, их тоже две.
2. Второй метод сводится не только к подбору материала стойкого к температуре. Необходимо обеспечить малое сопротивление в контактах, в противном случае будет происходить потеря энергии. Таким требованиям больше всего соответствует серебро.
3. В дугогасительных устройствах применяются разные принципы. Самый простой состоит в том, что между контактами в момент их разрыва вставляется изоляционная пластина. Она перерезает дугу. Другой способ заключается в выдувании дуги с помощью магнитного поля. Для этого к контакту подключается катушка, намотанная на ферромагнитный сердечник. К сердечнику крепятся две пластины из того же материала. Пластины же находятся возле контактов. Когда контакты размыкаются, по катушке проходит ток, создавая в сердечнике магнитное поле, а оно, в свою очередь, переходит на пластины. Между пластинами возникает мощное магнитное поле, которое разрывает электрическую дугу. Иногда пластины заменяют решеткой, которая действует аналогично. Но здесь используется еще и другой принцип. Поскольку дуга — это раскаленный ионизированный газ, то пластина или решетка выполняет роль огнетушителя, поскольку забирает тепло.
4. Шунтирование контактов. При разрыве цепи, в которую включена индуктивность, а это катушки, двигатели, трансформаторы, ток не может сразу остановиться, поэтому возникает дуга. Чтобы предотвратить ее, необходимо ток направить по другому направлению. Это можно сделать двумя способами через конденсатор и резистор.

При использовании конденсатора необходимо подобрать емкость такой величины, чтобы она соответствовала индуктивности нагрузки. При малой емкости между контактами будут появляться искры, а при большой — сдвиг синуса по временной шкале, в худшем случае — срезание верхушек. Простым языком, ток будет выпрямляться, а это скажется на работе электроприборов.

Резистор устраняет эту проблему, но добавляет свою. При малом сопротивлении при разомкнутых контактах через пускатель будет идти ток. Это приведет к потере энергии и может представлять опасность для людей, находящихся, например, в сырых помещениях. При большом сопротивлении опять может возникнуть дуга.

Использование контактора

Контактор похож на магнитный пускатель, но работает со значительно большими токами. Обязательно имеет дугогасительную камеру, отличается быстрым срабатыванием. В отличие от магнитного пускателя не имеет защиты по току. В некоторых устройствах имеется не один, а два электромагнита. Для замыкания контактов используется основной, мощный, а для удержания применяется меньшей мощности.

Особенности подключения трехфазного двигателя

В домашних условиях иногда возникает необходимость подключения трехфазного двигателя через магнитный пускатель. На что необходимо обратить внимание? В магнитных пускателях предусмотрена защита по току. Она представляет собой биметаллическую пластину, по которой проходит ток. При нагревании пластина меняет форму, это используется для замыкания или размыкания контактов управления.

На корпусе пускателя имеются внешние контакты, которые также используются в цепи управления. Их обычно две пары, одни замыкающие, другие — размыкающие.

Основные контакты пускателя непосредственно подключают двигатель к трехфазной сети. Конструктивно две фазы уже проходят через биметаллические пластины, которые, в случае необходимости, разрывают цепь питания катушки пускателя.

Второй конец катушки идет по двум направлениям:

• к нормально разомкнутым контактам на корпусе;
• к кнопке «пуск».

После чего цепь вновь объединяется и идет к кнопке «Откл». После чего подсоединяется к фазе или нулю, в зависимости от типа катушки.

Если необходимо чтобы двигатель работал в двух направлениях, ставят второй пускатель по той же схеме и со своими кнопками управления. Разница будет заключаться в фазировке. Это можно будет сделать опытным путем. Двигатель пускается через один пускатель, отключается, пускается через другой. Если вращение происходит в одну и ту же сторону, две любые фазы на пускателе меняют местами.

Возможные неисправности

В процессе работы из-за износа или внешних факторов могут возникнуть неисправности:

1. При включении пускателя контакты начинают дребезжать или не включаются.
2. При отключении — залипают, между контактами появляются искры.

Что может быть причиной в первом случае? При замене катушки выбрали номинал большего значения. Стояла на 220 в, поставили на 380. Если не меняли, в катушке появились короткозамкнутые витки, и магнитное поле уменьшилось. Необходимо заменить катушку. При полном разборе пускателя поставили более мощную пружину на контактах.

Во втором случае либо контакты подпорчены, либо слишком большая нагрузка. Необходимо сверить ток потребителя и номинал пускателя. Если соответствуют — поменять контакты.

Cхема подключения пускателя

Для подачи питания на различные электроприборы используются включатели. В зависимости от мощности электроустановки, проектируются контакты коммутаторов: чем выше ток (потребляемая мощность), тем больше масса и площадь соприкосновения металла. Соответственно, прижимное устройство (пружина, стальная пластина) должно обеспечивать большее усилие нажатия. Если включатель ручной (механический), его размеры будут слишком велики, пользоваться им будет неудобно.

Такие вводные устройства имеют ряд недостатков (помимо габаритов):

• слишком большое усилие при включении (выключении);
• контактные группы не рассчитаны на частую коммутацию: быстро изнашиваются;
• не решены вопросы безопасности: при необходимости аварийного отключения тратится слишком много времени;
• «рубильники» необходимо размещать рядом с зоной работ (в непосредственной близости от электроустановки), это не всегда удобно по причине тех же габаритов.

Единственный выход — подключение двигателя (или другого электроприбора) через пускатель.

Преимущества реализации такой схемы подключения

1. Коммутатор и манипулятор управления (кнопка) могут быть разнесены. То есть, управляющий элемент располагается в непосредственной близости от оператора, а массивный коммутатор можно разместить в любом удобном месте.
2. Возможно управление с помощью ножного привода (руки остаются свободными). Это позволяет лучше контролировать электроустановку и удерживать обрабатываемую деталь.
3. Схема подключения выносного пускателя позволяет разместить устройства безопасности. Например, защиту от короткого замыкания или тепловые реле, срабатывающие при температурных перегрузках. Кроме того, такая схема позволяет реализовать механическую защиту: при перемещении подвижных частей электроустановки до критической отметки, срабатывает концевой выключатель, и магнитный пускатель размыкается.
4. Дистанционное расположение управляющих элементов позволяет расположить аварийную кнопку в удобном месте, что повышает безопасность эксплуатации.
5. Есть возможность установить единый кнопочный пост для управления большим количеством магнитных пускателей при расположении электроустановок в разных местах и на большом удалении. Схема подключения через такой пост предполагает использование слаботочной управляющей проводки, что экономит средства на приобретение дорогостоящих силовых кабелей.
6. Для управления одним пускателем можно установить несколько кнопочных постов. В таком случае управление электроустановкой с каждого поста будет равнозначным. То есть, можно запустить электродвигатель с одной точки, а выключить с другой. Схема подключения нескольких кнопочных постов на иллюстрации:
7. Магнитные контакторы можно интегрировать в электронную систему управления. В этом случае команды на пуск и отключение электроустановок подаются автоматически, по заданному алгоритму. Организовать такую систему с помощью механических (ручных) включателей невозможно.

Фактически, такая коммутация представляет собой релейную схему.

Как подключить пускатель на 220V с кнопкой

Самая распространенная схема включения — однофазный потребитель с кнопочным стартом. Причем кнопки должны быть разнесены: отдельно «пуск», отдельно «стоп». Чтобы понять, как подключить магнитный пускатель, изобразим комбинированную схему, с изображением деталей:

В нашем случае используется однофазный источник питания (220 V), разнесенные кнопки управления, защитное термореле, и собственно магнитный пускатель. Потребитель — мощный электродвигатель.

• Нулевой кабель (N) подключается одновременно к электродвигателю и контактам управляющей цепи.
• Кнопка (Кн2) «стоп» является нормально замкнутой: в отпущенном состоянии через нее протекает электрический ток.
• Линия фазы (F) контролируется защитной схемой термореле (ТП), и подключается к входным рабочим контактам пускателя (ПМ1).
• Пусковая электроцепь от фазы соединяется с обмоткой соленоида пускателя (ПМ) через замкнутые (без перегрева) контакты термореле (ТП-1).
• Параллельно нормально разомкнутой кнопке (Кн1) «пуск», подключены контакты сервисной цепи магнитного пускателя (ПМ4).
• При нажатии кнопки «пуск», через соленоид контактора течет электроток. Замыкаются контакты (ПМ1) — питание электродвигателя и (ПМ4) — питание соленоида пускателя. После отпускания кнопки «пуск», управляющая и силовая цепи остаются замкнутыми, схема находится в режиме «включено».
• При перегреве линии, срабатывает термореле (ТП), нормально замкнутые контакты (ТП1-) разрывают цепь соленоида, контактор размыкается, потребитель отключен. Повторное включение можно выполнить после остывания термореле.
• Для принудительного обесточивания потребителя, достаточно коснуться кнопки (Кн2) «стоп», цепь питания соленоида разомкнется, питание потребителя прекратится.

Такая схема клавишного подключения магнитного пускателя на 220 V позволяет безопасно пользоваться мощными электроустановками, и обеспечивает дополнительную защиту в случае перегрева линии по току. Например, если вал двигателя остановится под нагрузкой.

Упрощенная схема (без защитных устройств и термореле) на иллюстрации:

В этом случае управление соленоидом (соответственно и силовыми контактными группами) осуществляется двумя кнопками вручную.

При организации электронного поста управления, роль кнопок выполняют реле, подключенные к схеме, либо электрические системы (например, на тиристорах).

В качестве бонуса, рассмотрим подключение с помощью розетки с таймером. В этом случае схема включения работает без кнопки «стоп». То есть, при наличии управляющего напряжения (от таймера), электроустановка работает.

Как подключить трехфазный двигатель через магнитный пускатель

Питание 380 V (три фазы) осуществляется аналогично, только силовых проводов будет больше.

Контактор включает не одну, а три фазные линии. При этом, управляющая кнопка подключена по аналогичной схеме (как в однофазном случае).

На иллюстрации изображен пускатель, с управляющей катушкой соленоида на 380 V. Управляющая цепь коммутируется между двумя любыми фазами. Для безопасности присутствует термореле, датчики которого могут располагаться как на одном, так и на нескольких фазных проводах.

Как подключить контактор на 3 фазы, с обмоткой пускателя 220 V? Схема аналогичная, только управляющая цепь коммутируется между любой из фаз, и нейтральным проводом. Термореле работает так же точно, поскольку его механизм завязан на температуру силовых кабелей.

Как менять направление вращения двигателя с помощью пускателя

Трехфазные электромоторы дают возможность задавать направление вращения. Существует множество схем для однофазного питания 220 V. А для работы трехфазной (380 V) коммутации, существует схема подключения реверсивного магнитного пускателя.

Прибор состоит из двух самостоятельных схем, с отдельным управлением каждой группы контактов (пм1 и пм2). Каждая обмотка соленоида (ПМ1 и ПМ2) управляется своей кнопкой. При этом клавиша стоп всего одна, она просто разрывает цепь управления (как и в одиночном пускателе). Соединение входных и выходных контактов второй группы производится с так называемым «сдвигом фазы». При этом обмотки электродвигателя создают крутящий момент на валу в противоположном направлении.

Термореле без изменений: их задача разомкнуть пускатель при перегрузках.

Есть одна особенность:

Для предотвращения короткого замыкания между фазами, группы контактов (пм1 и пм2) не должны замыкаться одновременно. Поэтому они механически размещены на одном штоке, и чисто физически не могут быть подключены к питающей шине вместе. При попытке нажать на вторую кнопку (при работающей первой), питание потребителя отключится.

Видео по теме

Магнитный пускатель с тепловым реле и кнопками управления, схема, принцип действия

Магнитный пускатель наиболее часто используется для управления электродвигателями. Хотя есть у него и другие сферы применения: управление освещением, отоплением, коммутация мощных нагрузок. Их включение и отключение может выполняться как вручную, при помощи кнопок управления, так и с применением систем автоматики. О подключении кнопок управления к магнитному пускателю мы и поговорим.

Кнопки управления пускателей

В общем случае потребуется две кнопки: одна для включения и одна для отключения. Обратите внимание, что у них для управления пускателем используются разные по назначению контакты. У кнопки «Стоп» они нормально замкнуты, то есть, если кнопка не нажата, группа контактов замкнута, и размыкается при активации кнопки. У кнопки «Пуск» все наоборот.

Эти устройства могут содержать или только конкретный, нужный для работы элемент, либо быть универсальными, включая в себя и по одному замкнутому и разомкнутому контакту. В этом случае необходимо выбрать правильный.

Производители обычно снабжают свою продукцию символьными обозначениями, позволяющими определить назначение той или оной контактной группы. Стоповую кнопку обычно окрашивают в красный цвет. Цвет пусковой традиционно черный, то приветствуется зеленый, который соответствует сигналу «Включено» или «Включить». Такие кнопки используются, в основном, на дверях шкафов и панелях управления двигателями станков.

Для дистанционного управления используются кнопочные станции, содержащие две кнопки в одном корпусе. Станция соединяется с местом установки пускателя с помощью контрольного кабеля. В нем должно быть не менее трех жил, сечение которых может быть небольшим. Простейшая рабочая схема пускателя с тепловым реле

Магнитный пускатель

Теперь о том, на что следует обратить внимание, рассматривая сам пускатель перед его подключением. Самое важное – напряжение катушки управления, которое указано либо на ней самой, либо неподалеку. Если надпись гласит 220 В АС (или рядом с 220 стоит значок переменного тока), то для работы схемы управления потребуется фаза и ноль.

Интересное видео о работе магнитного пускателя смотрите ниже:

Если же это 380 В АС (того же переменного тока), то управлять пускателем будут две фазы. В процессе описания работы схемы управления будет понятно, в чем отличие.

При любых других значениях напряжения, наличии знака постоянного тока или букв DC подключить изделие к сети не получится. Оно предназначено для других цепей.

Еще нам потребуется использовать дополнительный контакт пускателя, называемый блок-контактом. У большинства аппаратов он маркируется цифрами 13НО (13NO, просто 13) и 14НО (14NO, 14).

Буквы НО означают «нормально открытый», то есть замыкается он только на притянутом пускателе, что при желании можно проверить мультиметром. Встречаются пускатели, имеющие нормально замкнутые дополнительные контакты, они не годятся для рассматриваемой схемы управления.

Силовые контакты предназначены для подключения нагрузки, которой они и управляют.

У разных производителей их маркировка отличается, но при их определении сложностей не возникает. Итак, крепим пускатель к поверхности или DIN-рейке в месте его постоянной дислокации, прокладываем силовые и контрольные кабели, начинаем подключение.

Схема управления пускателем на 220 В

Один мудрец сказал: есть 44 схемы подключения кнопок к магнитному пускателю, из которых 3 работают, а остальные – нет. Но правильная – только одна. Про нее и поговорим (смотри схему ниже). Подключение силовых цепей лучше оставить на потом. Так будет проще доступ к винтам катушки, которые всегда перекрываются проводами основной цепи. Для питания цепей управления используем один из фазных контактов, от которой проводник отправляем на один из выводов кнопки «Стоп».

Это может быть или проводник, или жила кабеля.

От кнопки стоп пойдут уже два провода: один к кнопке «Пуск», второй – на блок-контакт пускателя.

Для этого между кнопками ставится перемычка, а к одной из них в месте ее подключения добавляется жила кабеля к пускателю. Со второго вывода кнопки «Пуск» тоже идут два провода: один на второй вывод блок-контакта, второй – к выводу «А1» катушки управления.

При подключении кнопок кабелем перемычка ставится уже на пускателе, к ней подключается третья жила. Второй вывод от катушки (А2) подключается к нулевой клемме. В принципе нет разницы, в каком порядке подключать вывода кнопок и блок-контакта. Желательно только именно вывод «А2» катушки управления соединить с нулевым проводником. Любой электрик ожидает, что нулевой потенциал будет только там.

Теперь можно подключить провода или кабели силовой цепи, не позабыв о том, что рядом с одним из них на входе присутствует провод на схему управления. И только с этой стороны на пускатель подается питание (традиционно – сверху). Попытка подключить кнопки на выход пускателя ни к чему не приведет.

Схема управления пускателем на 380 В

Все то же самое, но для того, чтобы катушка заработала, проводник от вывода «А2» надо подключить не к нулевой шинке, а к любой другой фазе, не использующейся до этого. Вся схема будет работать от двух фаз.

Подключение теплового реле в схему пускателя

Тепловое реле используется для защиты электродвигателя от перегрузки. Конечно, автоматическим выключателем он защищается при этом все равно, но его теплового элемента для этой цели недостаточно. И его нельзя настроить точно на номинальный ток мотора. Принцип работы теплового реле тот же, что и в автоматическом выключателе.

Ток проходит по греющим элементам, если его величина превысит заданную – отгибается биметаллическая пластинка и переключает контактики.

В этом есть еще одно отличие от автоматического выключателя: само тепловое реле ничего не отключает. Оно просто дает сигнал к отключению. Который нужно правильно использовать. Силовые контакты теплового реле позволяют подключать его к пускателю напрямую, без проводов. Для этого каждый модельный ряд изделий взаимно дополняет друг друга. Например, ИЭК выпускает тепловые реле для своих пускателей, АВВ – своих. И так у каждого производителя. Но изделия разных фирм не стыкуются друг с другом.

Тепловые реле также могут иметь два независимых контакта: нормально замкнуты и нормально разомкнутый. Нам понадобится замкнутый – как в случае с кнопкой «Стоп». Тем более, что и функционально он будет работать так же, как эта кнопка: разрывать цепь питания катушки пускателя, чтобы он отпал.

Теперь потребуется врезать найденные контакты в схему управления. Теоретически это можно сделать почти в любом месте, но традиционно он подключается после катушки.

В описанном выше случае для этого потребуется от вывода «А2» отправить провод на контакт теплового реле, а от второго его контакта – уже туда, где до этого был подключен проводник. В случае с управлением от 220 В это – нулевая шинка, с 380 В – фаза на пускателе. Срабатывание теплового реле у большинства моделей никак не заметно.

Для возврата его в исходное состояние на панели прибора есть небольшая кнопочка, которая перекидывает контакты при нажатии. Но это нужно делать не сразу, а дать реле остыть, иначе контакты не зафиксируются. Перед включением в работу после монтажа кнопку лучше нажать, исключив возможное переключение контактной системы в ходе транспортировки из-за тряски и вибраций.

Ещё одно интересное видео о работе магнитного пускателя:

Проверка работоспособности схемы

Для того, чтобы понять, правильно собрана схема или нет, нагрузку к пускателю лучше не подключать, оставив его нижние силовые клеммы свободными. Так вы обезопасите коммутируемое оборудование от лишних проблем. Включаем автоматический выключатель, подающий напряжение на испытуемый объект.

Само собой разумеется, пока идет монтаж, он должен быть отключен. А также любым доступным способом предотвращено случайное его включение посторонними лицами. Если после подачи напряжения пускатель не включился самостоятельно – уже хорошо.

Нажимаем на кнопку «Пуск», пускатель должен включиться. Если нет – проверяем замкнутое положение контактов кнопки «Стоп» и состояние теплового реле.

При диагностике неисправности помогает однополюсный указатель напряжения, которым можно легко проверить прохождение фазы через кнопку «Стоп» до кнопки «Пуск». Если при отпускании кнопки «Пуск» пускатель не фиксируется, а отпадает – неправильно подключены блок-контакты.

Проверьте – они должны подключиться параллельно этой кнопке. Правильно подключенный пускатель должен фиксироваться во включенном положении при механическом нажатии на подвижную часть магнитопровода.

Теперь проверяем работу теплового реле. Включаем пускатель и аккуратно отсоединяем любой проводок от контактов реле. Пускатель должен отпасть.