Кнопочная станция пуск стоп
Кнопочный пост управления
Основное назначение кнопочных постов – дистанционное управление различными электрическими установками и приборами. Наиболее часто, они используются в системах управления трехфазными синхронными и асинхронными двигателями.
Благодаря их применению, у оператора вентиляционной системы нет необходимости подниматься в зону размещения вентилятора – пост может осуществлять включение-выключение всех электрических приборов со своего рабочего места.
При этом, кнопочные посты объединяются и располагаются на одной панели, называемой пультом управления.
Функции, выполняемые кнопочными постами, к которым можно отнести:
- Включение-отключение электрических приборов и устройств.
- Переключение направления вращения ротора электродвигателей (реверс).
- Ручное, аварийное отключение электроустановок,
Они выполняются с различным функционалом и в разнообразном исполнении.
Кнопочные посты управления не предназначены для эксплуатации в высоковольтных цепях. Основное их назначение – работы в электросетях переменного с напряжением до 600,0 вольт или постоянного тока напряжением до 400,0 вольт.
Подключение
В большинстве случаев, кнопочный пост используется для коммутации питания магнитных пускателей, которые установлены в цепях управления асинхронных электродвигателей переменного тока.
и управления им с использованием трехкнопочного поста приведена на рисунке выше, где приняты следующие обозначения:
- «Пуск вперед/назад» и «Стоп» -кнопки пульта управления.
- КМ1 и КМ2 – катушки магнитных пускателей, осуществляющих прямое и реверсивное включение электродвигателя.
- КМ1.1…КМ2.3 контакты магнитных пускателей.
Схема работает следующим образом:
- При нажатии на кнопку-толкатель «Пуск-вперёд, питание подается на катушку первого магнитного пускателя («КМ1»); группа нормально разомкнутых контактов КМ1.1 замыкается, подавая питание на обмотки электродвигателя.
- Нормально замкнутые контакты «КМ1.2» отключают контакты толкателя «Пуск-назад», блокируя включение катушки магнитного пускателя «КМ2», а нормально разомкнутые контакты «» замыкаются параллельно кнопке «Пуск-вперед».
- При нажатии на толкатель «Стоп» питание на катушки обоих магнитных пускателей («КМ1»; «КМ2») не подается, они отключаются, контакты «КМ1.1» и «КМ1.3» размыкаются, обесточивая электродвигатель.
- При нажатии на кнопку «Пуск-реверс» процедуры замыкания контактов аналогичны, только они осуществляются в отношении второго магнитного пускателя «КМ2».
Конструктивные особенности
В зависимости от числа управляемых потребителей электроэнергии, посты могут быть двух-(толкатели «Пуск» и Стоп»)-и-многокнопочными. Кроме того, при выполнении электротехнических и электромонтажных работ, применяются одиночные кнопки, которые пользователь может самостоятельно установить на любом пульте управления.
Кнопочные посты монтируются в пластиковом или металлическом корпусе, имеющем крепежные отверстия для установки арматуры на место удобное для эксплуатации. Отдельную группу составляют кнопочные посты, предназначенных для управления тельферами (серия «ПКТ»), кран-балками и мостовыми кранами с наземным управлением.
Основным функциональным элементом устройства, осуществляющего запуск, остановку или переключение режимов потребителя электроэнергии является кнопка-толкатель – электротехническая коммутационная арматура с ручным управлением.
Сегодня, в пультах управления используются два типа толкателей:
- С самовозвратом, у которых возвращение кнопки в исходное состояние осуществляется за счет возвратной пружины, установленной на толкателе с нижней стороны.
- Толкатели с фиксацией положения (с самоудержанием), которые замыкают контакт и удерживают его до повторного нажатия.
Наиболее распространена двухкнопочная пусковая арматура, конструкция которой изображена на рис.2. Пульт состоит из корпуса 1 и лицевой панели 2, которые соединены между собой винтами 3. Кнопки окрашены в разный цвет и управляют парой контактов, размещённых внутри корпуса.
В свободном состоянии кнопки «Пуск», его пара контактов разомкнута, а у кнопки «Стоп» наоборот – замкнута. При нажатии на пусковую кнопку, ее контакты замыкаются.
Существует огромное количество схем коммутации различных электротехнических систем и устройств всего двумя кнопками. Однако, большинство из них предусматривает не прямую подачу напряжения к потребителю, а через контакты магнитного пускателя, которые рассчитаны на большие токи и напряжение.
Сами толкатели имеют различную форму и цвет, которые в арматуре, выпускаемой в России, обычно отражены в их условном обозначении.
По форме толкатели делятся на:
По цвету толкателя:
- Кнопки «Стоп» как правило окрашены в красный («К») или желтый («Ж») цвет;
- Толкатели «Пуск» могут быть черного («Ч»), синего («С»), зеленого («З») или белого («Б») цвета.
Типы кнопочных пультов управления
Сегодня, на рынке электротехнического оборудования, выпускается достаточно большое количество разнообразных кнопочных пультов, управляющих электрооборудованием.
Однако, функционально и конструктивно, они все идентичны и отличаются дизайном и брендом. Все модельные линии этого вида электротехнической арматуры могут поставляться в различных категориях размещения и различном исполнении.
Обычно, эти два параметра отражаются в условном обозначении конкретной модели. Российские предприятия для установки в системы управления промышленным оборудованием выпускают серии «ПКЕ», ПКТ и «ПКТ»
Серия «ПКЕ» нашла самое широкое распространение в управляющих схемах дерево-металлообрабатывающих станков и промышленных комплексов.
Допустимые эксплуатационные параметры этих приборов следующие:
- Максимальное значение коммутируемого напряжения: постоянное – 400,0 вольт; переменное (частотой 50,0 или 60,0 герц) – 660 вольт;
- Коммутируемый ток – 10,0 ампер;
- Максимальное число циклов срабатывания – 5×10 6 .
Условное обозначение кнопочных постов серии ПКЕ приведено на рисунке 3, в котором цифрами обозначены следующие характеристики:
- 1 – обозначение серийного ряда;
- 2 – характеристика способа установки (встраиваемый или накладной);
- 3 – категория степени защиты;
- 4 – материал корпуса и панели (металл или пластик);
- 5 – число управляемых контактов (на рисунке приведено обозначение для двух контактов);
- 6 – параметр, указывающий на модернизацию изделия;
- 7 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение.
Рис. 4. Обозначение серии «ПКУ»
Посты серии ПКУ предназначены эксплуатации во взрывобезопасной среде, где концентрация пыли или газа не приведет нарушению их работоспособности.
Арматура имеет эксплуатационные параметры аналогичные модельной линии «ПКЕ», однако, производитель предусмотрел собственное обозначение этой электротехнической арматуры, которая приведена на рисунке 4.
Цифровые обозначения, приведённые на рисунке, соответствуют следующим параметрам, которые позволяют охарактеризовать конкретную модель устройства:
- 1 – обозначение серийного ряда;
- 2 – номер серийной модификации;
- 3 – номинальный ток, коммутируемый контактами отдельной кнопки;
- 4 – число толкателей, установленных в горизонтальных рядах;
- 5 – число толкателей, установленных в вертикальных рядах;
- 6 – способ установки (накладной, встроенный или на подвесе);
- 7 – степень электрической защиты;
- 8 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение;
Рис.5 – пульт ПКТ
Серия «ПКТ» предназначена для работы с электрооборудованием грузоподъемных механизмов (электротельферов, кран-балок и мостовых кранов) с наземным, ручным управлением.
Эксплуатационные и электрические параметры аналогичны приборам серий «ПКЕ» и «ПКУ». Под аббревиатурой «IEK» на российском рынке электротехнической продукции реализуются китайская арматура, по своим характеристикам полностью аналогичная российским постам управления.
Общий вид этой электротехнической арматуры приведен на рисунке 5.
В обозначении «ПКТ-Х1 Х2 Х3» цифровые индексы характеризуют следующие параметры:
- Х1 – номер серии;
- Х2 – число кнопок управления;
- Х3 – категория размещения и соответствующее ей климатическое исполнение.
Взрывозащищенная пусковая арматура
Российская взрывозащищенная арматура имеет в своем буквенном обозначении дополнительный индекс «В» – «ПВК», или «КПВТ». Они нашли наибольшее распространение в цепях управления электрооборудованием, работающем во взрывоопасных средах в угольных шахтах, нефтехранилищах, окрасочных цехах и других подобных объектах.
Достаточно широко применяются тельферные кнопочные пульты «ХАС-А» («Schneider Electric» – Германия) и «KS» («SN Promet» – Польша). Кроме того, в этой категории все большее распространение получает дистанционная кнопочная управляющая арматура.
Стоимостные показатели
Стоимость российских кнопочных постов достаточно невысока и зависит в первую очередь от числа кнопок, категории размещения и климатического исполнения. Приборы в металлическом корпусе стоят несколько дороже аналогов, установленных в пластмассовый корпус.
Так, например, цена двухкнопочных приборов «ПКЕ-222-2» находится в диапазоне 250,0…280,0 рублей. Аналогичное устройся имеющую грибообразную кнопку «Стоп» обойдется несколько дороже – 380,0 рублей.
Цена однокнопочных постов не превышает 150 рублей. Шестикнопочный тельферный пульт «ПКТ-60» стоит 300,0 рублей. Аналогичное по количеству кнопок и электрическим параметрам устройство, оборудованное ключом («защита от дурака»), будет стоит на 200,0 рублей дороже.
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
- 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.
- Возможно управление с помощью ножного привода (руки остаются свободными). Это позволяет лучше контролировать электроустановку и удерживать обрабатываемую деталь.
- 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.
- Дистанционное расположение управляющих элементов позволяет расположить аварийную кнопку в удобном месте, что повышает безопасность эксплуатации.
- 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.
- 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:
- 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
Устройство и принцип действия кнопочного поста управления
Кнопочный пост рассчитан для коммутации цепей, предназначенных для управления переменным током, напряжение которого составляет до 660 В с частотой 50 и 60 Гц. Кроме того, их разрешается использовать в цепях постоянного тока с напряжением до 440 В или же для подачи сигналов управления. Последнее может выполняться как дистанционно, так и на месте.
Обычно такие изделия нужны для управления устройствами самого разного типа на расстоянии.
Конструкция пульта управления довольно проста, деталей в нем минимальное количество, однако есть одна очень важная функция – подавать команды и проверять, насколько полно они были выполнены.
Они применяются в автоматических системах, в частности, такие устройства могут размещаться в металло- и деревообрабатывающих станках, разного рода механизмов, направленных на поднятие и перемещение груза.
Корпус у него обычно изготовленный из пластмассы, управляющих элементов минимум 2, но может быть и значительно больше.
Толкатель у него грибковидный, либо сделан в форме цилиндра. Цилиндрические изделия бывают черного, белого, желтого, красного, голубого или зеленого цвета. Грибковидный толкатель окрашен в красный, либо в черный цвет.
Контактные элементы работают как через замыкающий, так и через размыкающий принцип.
Взрывозащищенные модели применяются для того, чтобы на расстоянии управлять электрическими приводами установок стационарного или мобильного типа. Данные устройства могут применяться в газовой, нефтяной промышленности, а также в промышленном производстве другого типа.
магнитный пускатель
Это система довольно гибкая и оснащена несколькими модулями, а также магнитным пускателем. Последний подключается непосредственно через кнопочный пост, за счет чего надежность его функционирования становится весьма высокой.
Этот пускатель представляет собой коммутационную конструкцию, за счет нее производится отключение или подключение электроэнергии.
Подобные пускатели обладают корпусом из металла или пластика, их можно применять в сети постоянного или переменного тока. Их зачастую используют в системах и устройствах автоматизированного типа, кроме того, они предназначены для включения или отключения систем при возникновении аварийной ситуации.
Бывают они дистанционными либо встроенными непосредственно в конструкцию изделия.
Устройство и конструкция
Стандартный кнопочный пост управления обладает следующими особенностями конструкции:
- Каждая из кнопок лишена фиксации положения.
- Кнопка «Пуск» обычно окрашена в зеленый цвет, а иногда даже оснащена подсветкой при включении, также у нее есть нормально разведенные контакты, сама она используется для активации работы того или иного механизма.
- Кнопка «Стоп», как правило, красного цвета и расположена на замкнутых контактах. За счет нее с устройства снимается подаваемое напряжение, и его работа приостанавливается.
- Помимо этого, кнопочные посты управления могут иметь корпус из металла или пластмассы. Каждый из них имеет свой уровень защиты. Их разрешено применять в устройствах, имеющих распределительное предназначение, а также в автоматике большинства промышленных систем.
- Кнопочный пост представляет собой основу устройства большинства пультов, он принимает непосредственное участие при включении или выключении оборудования, действует в аварийной ситуации.
Если оборудование опасно для жизни или здоровья человека, аналогичные приборы выпускают с увеличенной степенью защиты. Схема подключения в этом случае намного более надежна, а сам пульт можно подключить к различным устройствам.
Зачастую, управление установкой производится с 2 точек. Как правило, это вызвано определенной производственной необходимостью. Обычно по такой технологии работают различные электрические двигатели, однако может работать и иное оборудование.
Принцип действия
Подобное устройство представляет собой коммутационный аппарат, благодаря которому производится управление и распределение электрического тока по тем цепям, к которым он подключен.
С одной стороны, у кнопочного поста располагаются силовые контакты, которые и производят включение, переключение, обычное и аварийное отключение оборудования.
С другой стороны, установлена электромагнитная катушка, за счет которой данные контакты включаются и отключаются:
- В первой части эти силовые контакты, как правило, бывают подвижными и располагаются на диэлектрической траверсе. Если же эти элементы не имеют такую характеристику, как подвижность, то их располагают непосредственно на корпусе, который тоже должен быть диэлектрическим. С их помощью производится подключение силовых линий. В спокойном состоянии, подобные контакты разомкнуты, и электрический ток по ним не протекает. Нагрузки на них в этом состоянии нет. В этом состоянии они держатся благодаря специальной пружине;
- Вторая часть оснащена электромагнитной катушкой. Пока на нее не подается достаточное количество напряжения, она тоже находится в состоянии покоя. Когда напряжение возрастает, на контуре катушки возникает электромагнитное поле, создающее электродвижущую силу. За счет него подвижный сердечник или якорь с крепящимися к нему силовыми контактами подходит к катушке. В результате, происходит замыкание цепей, подключенных через них и образование рабочей нагрузки.
- Когда напряжение снимается с катушки, электродвижущая сила пропадает, и якорь не может удержаться в активном положении, под действием пружины ему приходится вернуться в первоначальное положение. В результате этого, цепи силовых контактов размыкаются, и установка прекращает работать.
Преимущества
Основными положительными моментами его эксплуатации являются:
- Комплектация устройства может быть стандартной или же выполняется под определенные требования непосредственного заказчика.
- Корпус изготовлен из негорючих материалов – специальной тугоплавкой огнеупорной пластмассы или из металла.
- Между крышкой и корпусом располагается небольшая прокладка, изготовленная из резины, за счет которой создается хорошая герметичность.
- Кнопочный пост подразумевает возможность установки 2 светосигнальных индикаторов – по одному на каждую кнопку управления.
- Уплотнитель конструкции находится под хорошей защитой от негативного воздействия факторов внешней среды.
- Сбоку у конструкции изготовлено дополнительное отверстие, через которое вводится кабель.
- Все крепежные элементы изготовлены из нержавеющего материала – стали марки 316, благодаря чему крепления у данного прибора получаются довольно надежными.
Во многом, благодаря всем этим преимуществам, кнопочные посты обладают одной из высочайших степеней защиты.
Основные типы:
Обычно применяется при работе с деревообрабатывающими устройствами как промышленного, так и домашнего предназначения.
Используется в промышленности, где нет угрозы возникновения взрыва, а общая концентрация пыли или газа не приведет к выходу из строя такого оборудования.
Применяют при работе с электротехническим оборудованием, установленном на механизмах, способных поднять крупные грузы, например, кран-балки, мостовые краны и так далее. С помощью такого устройства, управление инструментом будет производиться с поверхности земли в ручном режиме.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Несмотря на огромное разнообразие моделей, имеющихся в продаже, технические характеристики у них одинаковые, но могут немного отличаться по параметрам:
- Номинальное напряжение (в случае с переменным током – до 660В, при постоянном – до 440В).
- Наименьшее рабочее напряжение (при переменном тока – от 36, при постоянном – от 24).
- Номинальное напряжение, приходящееся на изоляционные слои (до 660В).
- Номинальная сила тока (10А).
- Сквозной ток, протекающий через кнопочный пост в течение одной секунды (200А).
- Номинальный режим работы (их может быть 4 вида: кратковременный, повторно-кратковременный, продолжительный и прерывисто-продолжительный).
Эксплуатация во многом зависит от типа поста управления, однако есть ряд общих моментов:
- Прежде всего, кнопочный пост не должен находиться выше 4300 м над уровнем моря.
- Температура в цеху или ином рабочем помещении может быть от -40 до +40 градусов.
- Если влажностный режим будет превышать показатель 80% при температуре 20 градусов, то в скором времени это приведет к порче контактов, при температуре 40 градусов данный показатель должен быть не выше 50%.
- Существуют устройства, способные работать во взрывоопасной среде, однако большинство моделей на это не рассчитаны.
- Кроме того, в окружающей среде не должно быть большое количество пыли, способное проводить электрический ток, агрессивного газа и водяного пара.
- Допускать воздействие прямых солнечных лучей на конструкцию категорически запрещается.
Обзор моделей
Кнопочный пост ПКЕ 222-3-У2-IP54-КЭАЗ
Обладает 3 кнопками, помещен в тугоплавкий пластик, отвечает всем государственным стандартам ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Его цена – 237 рублей.
Кнопочный пост Электротехник ПКУ 15-21
Имеет 2 кнопки, светодиодный индикатор обозначения активности, помещен в алюминиевый корпус, имеет все необходимые сертификаты соответствия.
Стоит 1248 рублей.
Подвесной кнопочный пост Schneider Electric Harmony XAC-B XACB6913
Кнопка — электрический командный аппарат, состоящий из кнопочного (контактного) и приводного элементов и предназначенный в основном для ручного дистанционного управления электромагнитными аппаратами.
Кнопки применяются в цепях переменного тока с напряжением не более 660 В и постоянного тока — не более 440 В. Бывают двух типов: моноблочные, у которых контактный элемент и привод смонтированы в едином блоке, и двухблочные, у которых привод (толкатель, рукоятка, замок с ключом) устанавливается на отдельной плите, а кнопочный элемент монтируется на основании под приводным элементом. Кнопки могут иметь от 2 до 8 контактов, причем количество нормально открытых контактов обычно равно количеству нормально закрытых.
После того, как нажатие на приводной элемент прекращается, он совместно с контактами под действием возвратных пружин приходит в исходное положение. Существуют кнопки без самовозврата — с механически или электромагнитно управляемой защелкой. В современных конструкциях кнопок применяются подвижные контакты мостикового типа с двойным разрывом цепи. Материалом контактов служит серебро или металлокерамические композиции.
Ток продолжительного режима и коммутируемый переменный ток не превышают 10 А. Усилие нажатия на привод кнопки — 0,5 — 2 кг. В целях безопасности работы толкатели кнопок, выполняющие команду «стоп», выступают на 3 — 5 мм над уровнем крышки пульта, где они установлены, а кнопки, выполняющие команду «пуск», утоплены на то же расстояние.
По степени защиты от влияния окружающей среды различают кнопки открытого, защищенного и пылеводозащищенного исполнения. Несколько кнопок встроенных в одну оболочку или установленных на одной крышке, образуют кнопочный пост (станцию).
Кнопочные посты предназначены для включения и отключения электрических устройств, для изменения направления вращения приводов в устройствах, для ручного экстренного отключения оборудования в аварийных ситуациях и т. д. — в зависимости от назначения того или иного электротехнического оборудования.
В целом можно отметить, что для различных задач кнопочные посты выполняются в различных корпусах и с разным количеством кнопок, однако одна особенность принципиально важна — кнопочные посты не используются в высоковольтных цепях, они, конечно, могут управлять высоковольтным оборудованием, но сами работают в цепях с напряжением до 600 вольт переменного или до 400 вольт постоянного.
Зачастую и ток через кнопочный пост — это не рабочий ток установки. Коммутацию силовых цепей осуществляет пускатель, а вот пускателем управляет кнопочный пост.
Например подключением к сети асинхронного двигателя напрямую или в реверс управляет магнитный пускатель, а пускателем управляет оператор при помощи трехкнопочного поста: «пуск вперед», «пуск назад», «стоп». По нажатии на кнопку «пуск» нормально разомкнутые контакты пускателя замыкаются по схеме прямого пуска двигателя, а при нажатии на кнопку «пуск назад» — контакты меняют конфигурацию на реверс. «Стоп» — пускатель размыкает цепь питания.
Количество кнопок на кнопочном посте определяется назначением потребителей и их количеством. Так, посты бывают двухкнопочными и многокнопочными. В простейшем виде кнопок всего две «Пуск» и «Стоп». А иногда достаточно и одной кнопки, установленной например на токарном станке.
Кнопки могут располагаться в металлическом или пластиковом корпусе, который в свою очередь монтируется на более удобном для эксплуатации месте. Отдельно можно выделить посты для управления кран-балками (посты ПКТ — пост кнопочный тельферный).
Главный элемент кнопочного поста — кнопка-толкатель. Кнопки-толкатели бывают двух типов: самовозвратные и с фиксацией. Самовозвратные выталкиваются в исходное состояние пружиной — нажал оператор на кнопку «Стоп» — кнопка «Пуск» вернулась в исходное состояние, а те что с фиксацией — только после повторного нажатия — пока снова не нажмешь — контакты не разомкнутся.
Примером кнопочного поста с фиксацией может служить популярный двухкнопочный пост: нажата кнопка «Стоп» — контакты разамкнуты, кнопка «Пуск» в свободном состоянии. Нажата кнопка «Пуск» — контакты замкнуты, а кнопка «Стоп» в свободном состоянии. Такие посты служат в огромном количестве применений, и часто управляют они магнитными пускателями, а не подают ток напрямую.
В зависимости от условий эксплуатации и степени электробезопасности, материал корпуса кнопочного поста может быть пластиком или металлом, а иногда кнопки просто устанавливаются без корпуса снаружи на прибор. Что касается непосредственно кнопок, то они отличаются формой и цветом. По форме подразделяются на: утапливаемые, грибовидные и цилиндрические, а по цвету: для кнопок «Стоп» характерны красный или желтый цвета, а для кнопок «Пуск» — синий, белый, зеленый и черный.
Ассортимент кнопочных постов, представленных сегодня на рынке, очень широк, но в принципе все они работают по одному и тому же принципу. Посты серии «ПКЕ» (единый) отличаются особой популярностью. Их можно встретить на деревообрабатывающих станках, на простых фрезерных станках и т. д. Данные кнопки способны непосредственно коммутировать токи до 10 А при переменном напряжении 660 вольт.
Обозначаются кнопочные посты серии ПКЕ цифрами, которые можно расшифровать. Первая цифра обозначает ряд в серии, вторая — способ монтажа (накладной/встраиваемый), третья — степень защиты, четвертая — материал корпуса (пластик/металл), пятая — число управляемых контактов, шестая — степень модернизации, седьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.
Посты серии «ПКУ» — специальные посты для эксплуатации во взрывобезопасной среде, с небольшой концентрацией газа и пыли. Данные посты в принципе аналогичны серии «ПКЕ», хотя и имеют собственную систему обозначения: первая цифра — ряд в серии, вторая — номер модификации, третья — номинальный ток для кнопки, четвертая — количество кнопок в горизонтальных рядах, пятая — количество кнопок в вертикальных рядах, шестая — способ установки (накладной/внутренний/на подвесе), седьмая — степень электрической защиты, восьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.
Посты серии «ПКТ» — это пульты для тельферов, мостовых кранов и кран-балок. Их параметры аналогичны предыдущим сериям. Обозначается тремя индексами: первый — номер серии, второй — количество кнопок, третий — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.
Посты серии «КПВТ» и «ПВК» — взрывозащищенные пульты. Находят применение в угольных шахтах, на лакокрасочных производствах и т. д.
Как подключить магнитный пускатель
Для подачи питания на двигатели или любые другие устройства используют контакторы или магнитные пускатели. Устройства, предназначенные для частого включения и выключения питания. Схема подключения магнитного пускателя для однофазной и трехфазной сети и будет рассмотрена дальше.
Контакторы и пускатели — в чем разница
И контакторы и пускатели предназначены для замыкания/размыкания контактов в электрических цепях, обычно — силовых. Оба устройства собраны на основе электромагнита, работать могут в цепях постоянного и переменного тока разной мощности — от 10 В до 440 В постоянного тока и до 600 В переменного. Имеют:
- некоторое количество рабочих (силовых) контактов, через которые подается напряжение на подключаемую нагрузку;
- некоторое количество вспомогательных контактов — для организации сигнальных цепей.
Так в чем разница? Чем отличаются контакторы и пускатели. В первую очередь они отличаются степенью защиты. Контакторы имеют мощные дугогасительные камеры. Отсюда следуют два других отличия: из-за наличия дугогасителей контакторы имеют большой размер и вес, а также используются в цепях с большими токами. На малые токи — до 10 А — выпускают исключительно пускатели. Они, кстати, на большие токи не выпускаются.
Внешний вид не всегда так сильно отличается, но бывает и так
Есть еще одна конструктивная особенность: пускатели выпускаются в пластиковом корпусе, у них наружу выведены только контактные площадки. Контакторы, в большинстве случаев, корпуса не имеют, потому должны устанавливаться в защитных корпусах или боксах, которые защитят от случайного прикосновения к токоведущим частям, а также от дождя и пыли.
Кроме того, есть некоторое отличие в назначении. Пускатели предназначены для запуска асинхронных трехфазных двигателей. Потому они имеют три пары силовых контактов — для подключения трех фаз, и одну вспомогательную, через которую продолжает поступать питание для работы двигателя после того, как кнопка «пуск» отпущена. Но так как подобный алгоритм работы подходит для многих устройств, то подключают через них самые разнообразные устройства — цепи освещения, различные устройства и приборы.
Видимо потому что «начинка» и функции обоих устройств почти не отличаются, во многих прайсах пускатели называются «малогабаритными контакторами».
Устройство и принцип работы
Чтобы лучше понимать схемы подключения магнитного пускателя, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы.
Основа пускателя — магнитопровод и катушка индуктивности. Магнитопровод состоит из двух частей — подвижной и неподвижной. Выполнены они в виде букв «Ш» установленные «ногами» друг к другу.
Нижняя часть закреплена на корпусе и является неподвижной, верхняя подпружинена и может свободно двигаться. В прорези нижней части магнитопровода устанавливается катушка. В зависимости от того, как намотана катушка, меняется номинал контактора. Есть катушки на 12 В, 24 В, 110 В, 220 В и 380 В. На верхней части магнитопровода есть две группы контактов — подвижные и неподвижные.
Устройство магнитного пускателя
При отсутствии питания пружины отжимают верхнюю часть магнитопровода, контакты находятся в исходном состоянии. При появлении напряжения (нажали кнопку пуск, например) катушка генерирует электромагнитное поле, которое притягивает верхнюю часть сердечника. При этом контакты меняют свое положение (на фото картинка справа).
При пропадании напряжения электромагнитное поле тоже исчезает, пружины отжимают подвижную часть магнитопровода вверх, контакты возвращаются в исходное состояние. В этом и состоит принцип работы эклектромагнитного пускателя: при подаче напряжения контакты замыкаются, при пропадании — размыкаются. Подавать на контакты и подключать к ним можно любое напряжение — хоть постоянное, хоть переменное. Важно чтобы его параметры не были больше заявленных производителем.
Так выглядит в разобранном виде
Есть еще один нюанс: контакты пускателя могут быть двух типов: нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми. Из названий следует их принцип работы. Нормально замкнутые контакты при срабатывании отключаются, нормально разомкнутые — замыкаются. Для подачи питания используется второй тип, он и есть наиболее распространенным.
Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В
Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.
Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных
С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.
Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети
Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.
Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).
Сюда можно подать питание для катушки
Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.
Подключение контактора с катушкой на 220 В
При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть. Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.
Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания уличного освещения. В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).
Схема с кнопками «пуск» и «стоп»
Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже. Обратите внимание, что
Схема включения магнитного пускателя с кнопками
Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.
Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата
В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.
Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.
Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.
Подключение асинхронного двигателя на 380 В через пускатель с катушкой на 220 В
Эта схема отличается только тем, что в ней подключаются к контактам L1, L2, L3 три фазы и также три фазы идут на нагрузку. На катушку пускателя — контакты A1 или A2 — заводится одна из фаз. На рисунке это фаза B, но чаще всего это фаза С как менее нагруженная. Второй контакт подсоединяется к нулевому проводу. Также устанавливается перемычка для поддержания электропитания катушки после отпускания кнопки ПУСК.
Схема подключения трехфазного двигателя через пускатель на 220 В
Как видите, схема практически не изменилась. Только в ней добавилось тепловое реле, которое защитит двигатель от перегрева. Порядок сборки — в следующем видео. Отличается только сборка контактной группы — подключаются все три фазы.
Реверсивная схема подключения электродвигателя через пускатели
В некоторых случаях необходимо обеспечить вращение двигателя в обе стороны. Например, для работы лебедки, в некоторых других случаях. Изменение направления вращения происходят за счет переброса фаз — при подключении одного из пускателей две фазы надо поменять местами (например, фазы B и C). Схема состоит из двух одинаковых пускателей и кнопочного блока, который включает общую кнопку «Стоп» и две кнопки «Назад» и «Вперед».
Реверсивная схема подключения трехфазного двигателя через магнитные пускатели
Для повышения безопасности добавлено тепловое реле, через которое проходят две фазы, третья подается напрямую, так как защиты по двум более чем достаточно.
Пускатели могут быть с катушкой на 380 В или на 220 В (указано в характеристиках на крышке). В случае если это 220 В, на контакты катушки подается одна из фаз (любая), а на второй подается «ноль» со щитка. Если катушка на 380 В, на нее подаются две любые фазы.
Также обратите внимание, что провод от кнопки включения (вправо или влево) подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя. Рядом с катушкой пускателей изображены контакты KM1 и KM2. Таким образом реализуется электрическая блокировка, которая не дает одновременно подать питание на два контактора.
Магнитный пускатель с установленной на нем контактной приставкой
Так как нормально замкнутые контакты есть не во всех пускателях, можно их взять, установив дополнительный блок с контактами, который называют еще контактной приставкой. Эта приставка защелкивается в специальные держатели, ее контактные группы работают вместе с группами основного корпуса.
На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен.
Схема подключения магнитного пускателя от А до Я — советы экспертов по выбору и пошаговая инструкция по монтажу и подключению (145 фото и видео)
Подача электропитания на двигатели осуществляется либо через контактор, либо через магнитный пускатель. По выполняемым функциям эти устройства очень схожи между собой, и нередко в прайс-листах их даже путают. Между ними, тем не менее, существуют и серьезные различия. Виды магнитных пускателей, с фото и примерами, а также схема их подключения будут разобраны в рамках статьи.
Краткое содержимое статьи:
Сходство и различие контакторов и пускателей
Оба устройства служат, чтобы замыкать и размыкать цепь по мере надобности. В основу их конструкции заложен электромагнит, работают они и от переменного, и от постоянного тока. Оснащены силовыми, или основными, а также сигнальными, или вспомогательными, контактами.
Разница заключается в степенях защиты устройств. Контакторы оснащаются камерой для гашения дуги. Благодаря этой особенности они применяются в цепях с большей мощностью, чем пускатели. Кроме того, само устройство более массивное за счет дугогасящих камер. Максимально допустимая сила тока для пускателей составляет до 10 ампер.
Пускатели изготавливают в пластмассовом корпусе и оснащены восемью контактами – шесть для питания трехфазного двигателя, и два для его обеспечения электропитанием после прекращения нажатия кнопки «пуск». Применяют их как для питания электродвигателей, так и приборов, для которых подходит данная схема.
Контакторы нередко изготавливаются без корпуса, поэтому в процессе эксплуатации для них необходимо предусмотреть защитный кожух, предохраняющий его от влаги и загрязнения, и поражения людей током.
Как работает пускатель
Главными частями прибора являются индуктивная катушка и магнитопровод, состоящий из статической и динамической частей Ш-образной формы. Они расположены выводами один к другому. Стационарная часть закреплена на корпусе, а подвижная – не закреплена. Внизу магнитопровода в специальную прорезь вводится катушка индуктивности.
В зависимости от ее параметров, меняется номинальное напряжение работы устройства – от 12 до 380 вольт. Вверху магнитопровода находится две пары контактов – статичные и динамичные.
Когда питания нет, то пружинка удерживает контакты разомкнутыми. Когда питание появляется, в катушке наводится магнитное поле, и верхний сердечник притягивается к нижнему. Контакты в результате замыкаются. После снятия питания, исчезает и электромагнитное поле, а пружина разжимает контакты.
Устройство может работать от источника постоянного тока, и при одно- и трехфазном переменном токе, главное, чтобы его значения не превышали номинал, указанный заводом-изготовителем.
Сеть на 220 вольт
При питании от сети 220 вольт с одной фазой, подключение осуществляется через выводы, которые, как правило, обозначают А1 и А2. Расположены они в верху корпуса пускателя. При подсоединении к ним провода с вилкой, прибор включается в сеть. На выводы, маркированные L1, L2, L3 подается любое напряжение, снимаемое с контактов Т1, Т2 и Т3.
Ноль и фазу при подсоединении к устройству возможно спокойно перебрасывать, это не принципиально. Обычно питание подается через датчик температуры или степени освещения, например, при подсоединении пускателя к автономному отоплению или уличному освещению.
Кнопки «пуск» и «стоп»
При запуске и выключении двигателя при помощи пускателя удобно подключение устройства с кнопками, включенными последовательно с прибором.
Чтобы по окончанию нажатия на кнопку «пуск» работа двигателя не прекратилась, в цепь вводят самоподхват за счет запараллеленных с «пуском» выводов. Благодаря им двигатель работает после того, как на «пуск» уже не нажимают, до того момента, пока не нажмут на кнопку остановки.
На двигатель подают напряжение через любой маркированный буквой L контакт, и снимают его с соответствующего контакта под литерой Т. Данная схема подключения справедлива для однофазной сети.
Трехфазная сеть на 380 В
При подключении к трехфазной сети, задействуется три группы контактов L и Т. Одна из фаз подключается к контакту А1 или А2, ко второму из них подсоединяют «ноль». Для защиты асинхронного двигателя от перегрева в цепь вводится тепловое реле. Больше никаких принципиальных отличий в подключении нет.