Как подобрать магнитный пускатель для электродвигателя таблица
Магнитное пусковое устройство – это низковольтный коммутирующий аппарат, применяемый для дистанционного пуска и отключения различных электрических цепей.
Он находит широкое применение как в бытовых, так и в промышленных системах, именно поэтому его правильный выбор так важен. Как это сделать – рассмотрим в настоящей статье.
Функциональные возможности
Магнитные пускатели находят очень широкое применение в различных отраслях хозяйственной деятельности и промышленности.
Наиболее же распространенные сферы их использования следующие:
- включение уличного освещения, внутризаводской и дворовой подсветки промышленных предприятий;
- коммутация электрических термонагревательных элементов и приборов (ТЭН-ов и инфракрасных излучателей) в системах электроотопления;
- управление электрическими асинхронными двигателями;
- применение в качестве главных пускателей для сетей промышленной автоматики.
При установке пускателя под открытым небом, следует обязательно учитывать класс его климатической стойкости по IP.
Вопрос выбора магнитного пускателя встает еще при разработке той либо иной электрической схемы, требующей его применения, а также при выполнении планового либо экстренного ремонта, когда вместо вышедшего из строя элемента следует подобрать его аналог.
Виды магнитных пускателей
Критерии выбора
Во время выбора пускателя следует руководствоваться его базовыми техническими характеристиками, а также некоторыми конструктивными особенностями, которые и рассмотрим ниже.
Напряжение (номинальное) в коммутируемой цепи
Подавляющее большинство магнитных пусковых устройств используется для запуска асинхронных электродвигателей, имеющих коротко замкнутый ротор и рассчитанных на внутризаводское напряжение 220 В/380 В. В случае, если используются электромоторы под вольтаж 380 В/660 В (что бывает значительно реже), то и пускатель надо выбирать соответствующий им по напряжению.
Читайте также:
Для управления электродвигателями с возможностью реверса следует приобретать специальные реверсивные пусковые устройства.
Номинальная величина тока основных контактов
Соотношение величин тока коммутационного устройства и тока подключаемой нагрузки – один из важнейших параметров при выборе пускателя. Для ПУ, производство которых ведется в соответствии с ГОСТами, применяется условное деление на классы.
Для того, чтобы произвести выбор устройства по этому параметру, можно воспользоваться следующей таблицей:
Износостойкость коммутационная
Ее величина равна гарантированному количеству срабатываний, заявленному фирмой-изготовителем. Все пусковые устройства в данном случае делятся на 3 класса износостойкости: А, Б, В. Первый из них – самый высокий. Он гарантирует, что пускатель выдержит не менее 1,5 млн циклов. Классу Б соответствует величина от 630.000 до 1,5 млн циклов. Класс В – самый низкий. Приборы, отнесенные к нему, выдерживают от 100.000 до 500.000 рабочих циклов.
Износостойкость механическая
Это не менее важная характеристика, которая показывает количество возможно допустимых включений/выключений аппарата без выхода из строя (при этом, все манипуляции в данном случае выполняются без нагрузки, а чисто механически). Величина этого параметра, в отличие от срабатывания под напряжением, значительно больше. В зависимости от типа ПУ она может составлять от 3 млн циклов до 20 млн циклов.
Количество полюсов
Для питания трехфазных электромоторов в большинстве случаев используются трехполюсные магнитные пускатели. Но, иногда возникают ситуации (например, когда источником нагрузки являются электронагревательные системы либо сети освещения), когда лучшим вариантом будет выбор многополюсного пускателя (среди таких устройств зарубежного производства встречаются аппараты с восемью и более полюсами).
Напряжение катушки (номинальное)
Большая часть пускателей, используемых при управлении электрооборудованием, имеют установленные в них катушки, рассчитанные на тоже напряжение, что и питающая сеть. При этом, иногда может возникнуть потребность в пускателе, имеющим катушку с напряжением, отличным от сетевого (к примеру, при обустройстве автоматических цепей). Производимые в настоящее время ПУ позволяют выбрать катушку под любое стандартное напряжение (9, 12,24,36…380 вольт, а некоторые и под более высокое).
Категории контакторов
В первую очередь обратите внимание на категорию применения и цикл активации расцепителя. Стоит отметить, что любой электродвигатель представляет собой достаточно сложный агрегат, который функционирует при поступлении пусковых токов и повторно-кратковременных включений. В такой электрической цепи, работающей нестандартно, механизм расцепления должен отвечать за четкое и своевременное срабатывание. Обращайте внимание на маркировку, нанесенную на корпус устройства. Для сетей с переменным током подходят контакторы с маркировкой от АС1 до АС4, а для постоянного – от DC1 до DC5. Для промышленных пусковых электромоторов оптимальными считаются модели категории АС3, АС4, DC3, DC4 и DC5.
-
Читайте также:
Значение номинального тока и напряжения
Значение номинального тока является значимым параметром, на который следует обращать внимание. При этом потребитель должен учитывать исключительно номинальную мощность, которую можно рассчитать по простой формуле:
где Р – это мощность, измеряемая в Ваттах;
U – напряжение, измеряемое в Вольтах;
сosφ – коэффициент мощности электродвигателя.
Коэффициент мощности двигателя заноситься в паспорт, который идет вместе с электрооборудованием.
Что касается подбора электропитания катушки управления, то в данном случае внимание следует обратить на два критерия: тип электрического тока и напряжение. Прибор может функционировать в сети с постоянным либо переменным током. При этом значение напряжения может быть следующим:
- при постоянном токе – 12В–440В;
- при переменном токе: 12В–660В частота 50Гц, 24В – 660В частота 60Гц.
Также на рынке в широком ассортименте представлены универсальные контакторы, управляющая катушка которых способна работать и при постоянном, и при переменном токе.
Степень износостойкости устройства
Коммутационная износостойкость указывает на количество циклов включения и выключения, на которые рассчитан расцепитель. Выбирайте устройство, у которого цикл срабатываний самый большой. К примеру, контакторы категории АС3 рассчитаны на 1,7 миллиона цикла, а АС4 на 200 миллионов циклов. От данного показателя напрямую зависит срок эксплуатации устройства. Устройства, в зависимости от коммутационной износостойкости, подразделяются на следующие классы:
- А – рассчитан на 1,5–4 миллиона циклов в режиме работы;
- Б – способен выдержать от 630 тысяч до 1,5 миллиона циклов;
- В – рассчитан на 100–500 тысяч циклов.
Механическая износостойкость указывает на количество запусков и отключений при отсутствующем напряжении. Стандартные механизмы способны выдержать примерно 10 – 20 миллионов операций. Информация о количестве допустимых циклов указывается в техническом паспорте устройства.
Частота включений
Подобная характеристика является очень важной для электрического двигателя с частым запуском. По частоте включения устройства подразделяют на разные классы.
Время сработки
На скорость сработки контактора влияет:
- момент запуска устройства – промежуток времени от начала сигнала до замыкания основных контактов;
- момент выключения устройства – период с момента обесточивания электрического магнита до полного отсоединения от линии.
В сети с постоянным током время сработки контактора длиться несколько сотен миллисекунд, а в сети с переменным – десятки миллисекунд.
Вышеперечисленные характеристики являются важными при подборе контактора по мощности. Однако существуют и другие параметры, которые способны повысить эффективность работы устройства. Поэтому подбирая оптимальную модель прибора обращайте внимание на следующие моменты:
Коэффициент возврата.
Данная характеристика рассчитывается по простой формуле
У электромагнитных катушек, запитанных от постоянного тока, коэффициент возврата составляет 0,2–0,3. У приборов, катушка которых запитана от переменного тока, коэффициент возврата равен 0,6–0,7.
-
Читайте также:
Наличие реверса.
Реверсивные контакторы необходимо выбирать для управления реверсивным электродвигателем. При этом у устройства должно присутствовать в корпусе два пускателя, которые вместе соединены.
Степень защиты от пыли и влаги.
В данном случае следует учитывать параметры помещения, в котором будет размещаться контактор. Если монтаж планируется проводить в защищенном шкафу, тогда подойдет модель со степенью защиты IP20. Если прибор будет установлен в запыленном помещении либо в условиях повышенной влажности, тогда выбирайте модель со степенью защиты IP54 либо IP65.
Контакторы (пускатели) электромагнитные
Следует внести немного порядка в терминологию. Часто путают пускатели и контакторы. Для некоторых это одно и то же, а некоторые говорят, что контактор – это просто большой мощный пускатель. Но насколько мощный – никто толком объяснить не может…
Раньше, во времена СССР, так оно и было. Теперь пускатели, которые выпускались или разрабатывались в те времена, так и называют пускателями (например, ПМЛ, который выпускается до сих пор на Украине), а новые и зарубежные модели называют контакторами.
Одни и те же устройства электрики называют пускателями, а продавцы – контакторами. Честно говоря, и мне привычней говорить именно пускатели.
Номинальный ток и напряжение питания катушки управления
Номинальный ток — наиболее значимый параметр, подбираемый по мощности потребителя. Главный вопрос: как правильно считать? Любой электродвигатель при запуске кратковременно выдает мощность, часто в 5-7 раз превышающую номинальную. Тем не менее такая нагрузка сохраняется долю секунды и на работу расцепителя не влияет. Исходя из этого, берем во внимание только номинальную мощность.
Для наглядности рассмотрим конкретный пример: предположим, что у Вас трехфазный станок на 5,5 кВт c cosφ= 0,8 (данное значение записано в паспорте электрооборудования). При включении, по сети будет протекать:
5500Вт / (380Вx√3×30,8)= 10,6А.
К полученному значению еще необходимо прибавить 30% запаса, в итоге оптимальным номиналом будет 13А.
Например, если In будет равен 11,8А, ни в коем случае нельзя брать модель на 12А, иначе при увеличении мощности она сгорит.
Электропитание катушки управления подбирается по двум критериям: тип электротока (переменный или постоянный) и напряжение (от 12В до 440В — постоянный, от 12В до 660В — переменный при частоте 50 Гц и от 24В до 660В — переменный при 60 Гц). Существуют также универсальные модели с катушкой работающей и от переменного, и от постоянного тока.
Чем отличается контактор от пускателя?
На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.
Подробно о том, как трехфазный электродвигатель подключается к пускателю, различные схемы включения электродвигателя приведены в моей статье про подключение асинхронных двигателей. А ещё пример применения пускателей – в статье про схему гидравлического пресса. Различные схемы включения магнитных пускателей подробно рассмотрены здесь.
А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!
Пускатель может содержать два или три контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.
Хотя, такую схему нельзя назвать “плавной”, для плавного пуска существуют специальные устройства. Читайте мои статьи про Мягкий пускатель и про Реальную схему включения устройства плавного пуска.
Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.
Коммутационное оборудование | elektroshkola.ru
Простой онлайн калькулятор для расчета пускателя (контактора) для управления однофазным либо трехфазным электродвигателем.
Виды датчиков автоматического управления освещением их достоинства и недостатки. Устройство, принцип работы и схемы подключения датчиков управления освещением.
Контакторы и пускатели, в чем между ними разница? Их устройство, принцип работы, характеристики и методика выбора.
Что такое реле напряжения, виды реле напряжения, принцип их работы и схемы подключения.
Устройство обеспечивающее защиту от коротких замыканий, перегрузок, возгорания электропроводки, а так же защиту от поражения человека электрическим током. Принцип работы, характеристики, схемы подключения и выбор дифавтоматов.
УЗО — устройство предназначенное для защиты человека от поражения электрическим током, а так же обеспечивающее защиту от пожаров. Принцип работы УЗО. Выбор и схема подключения УЗО. Почему выбивает УЗО. Об этом читайте в данной статье.
Что такое автоматический выключатель? Для чего он нужен и как работает? Маркировка и характеристики автоматических выключателей. Как правильно выбрать автоматический выключатель? Об этом читайте в данной статье.
Отличия реле от контактора
Реле от контактора отличаются лишь конструкцией и назначением, и разница иногда между ними слабо различима.
- Реле не имеет дугогасительных камер.
- Реле заключено в герметичный корпус.
- Реле рассчитано на слабый ток и чисто активную нагрузку.
- Реле имеет переключающие контакты, а значит нормально разомкнутые и замкнутые.
- Реле не рассчитано на подключение реактивной трехфазной нагрузки.
- Реле может иметь от 1 до 6 равнозначных контактов, а контактор обязательно имеет 3 силовых и (как опция) 1-2 слаботочных контакта.
- Реле не имеет дополнительных функций и контактов, а контактор может быть дополнен приставками различной установки и назначения.
- Реле устанавливается на панель, и легко может быть заменено лишь с помощью рук. Для того, чтобы заменить контактор, нужно обесточивать оборудование и использовать отвертку.
Характеристики и виды пускателей по характеристикам
СамЭлектрик.ру в социальных сетях
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Величина (условный габарит) пускателя (контактора)
Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:
- нулевая величина – на максимальный ток до 6 А (через каждый рабочий контакт)
- первая – на максимальный ток до 9 – 18 А (в зависимости от исполнения контактов)
- пускатель 2 величины – до 25 – 32 А
- пускатель 3 величины – до 40 – 50 А
- пускатель 4 величины – до 65 – 95 А
- пускатель 5 величины – до 100 – 160 А
- шестая величина – от 160 А и выше
Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).
- 1 – до 2,2 – 7,5 кВт
- 2 – до 11 – 15 кВт
- 3 – до 18 – 22 кВт
- 4 – до 30 – 45 кВт
Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.
Калькулятор расчёта тока нагрузки для выбора автоматического выключателя
С помощью данного калькулятора Вы можете рассчитать номинальный ток автоматического выключателя по мощности подключаемых через него электроприборов.
Введите значения в форму ниже: суммарную мощность электрооборудования, тип потребителя и параметры сети (фазность и напряжение).
*Примерные значения коэффициента мощности представлены в таблице:
| Бытовые электроприборы | Мощность, Вт | cos φ |
| Электроплита | 1200 — 6000 | 1 |
| Обогреватель | 500 — 2000 | 1 |
| Пылесос | 500-2000 | 0,9 |
| Утюг | 1000 — 2000 | 1 |
| Фен | 600 — 2000 | 1 |
| Телевизор | 100 — 400 | 1 |
| Холодильник | 150 — 600 | 0,95 |
| СВЧ-печь | 700 — 2000 | 1 |
| Электрочайник | 1500 — 2000 | 1 |
| Лампы накаливания | 60 — 250 | 1 |
| Люминесцентные лампы | 20 — 400 | 0,95 |
| Бойлер | 1500 — 2000 | 1 |
| Компьютер | 350 — 700 | 0,95 |
| Кофеварка | 650 — 1500 | 1 |
| Стиральная машина | 1500 — 2500 | 0,9 |
| Электроинструмент | Мощность, Вт | cos φ |
| Электродрель | 400 — 1000 | 0,85 |
| Болгарка | 600 — 3000 | 0,8 |
| Перфоратор | 500 — 1200 | 0,85 |
| Компрессор | 700 — 2500 | 0,7 |
| Электромоторы | 250 — 3000 | 0,7 — 0,8 |
| Вакуумный насос | 1000 — 2500 | 0,85 |
| Электросварка (дуговая) | 1800 — 2500 | 0,3 — 0,6 |
Виды пускателей по назначению
Теперь приведу пару примеров пускателей – реальных схем.
Эта схема пускателя собрана на трех контакторах второй величины и служит для подключения электродвигателя по схеме “звезда-треугольник”. Вверху слева подается три фазы, внизу – три фазы уходит на питания двигателя. Красные провода – питание катушек контакторов и проверка работы. Защита (мотор-автомат) не показана.
реверсивный пускатель с мотор-автоматом
Здесь – пускатель реверсивный, на двух взаимно блокированных контакторах. Мотор-автомат защиты двигателя – справа.
Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя
На примерах рассмотрен принцип выбора магнитного пускателя для управления электродвигателем и автоматического выключателя для его защиты от токов короткого замыкания и перегрузки.
Содержание статьи
Для пуска, реверсирования, принудительной остановки противотоком асинхронных электродвигателей электрики используются контакторы и магнитные пускатели. От правильности выбора коммутационной аппаратуры зависит, как и безотказность системы в целом, так и электробезопасность обслуживающего персонала.
Выбор пускателя и избыточным коммутируемым током ведет к большим финансовым затратам, при его коммутации слышны шлепки большей громкости, чем те что издают маленькие пускатели.
Недостаточные по коммутируемой мощности пускатели долго не прослужат, будут греться, и подгорать клеммники и контакты. В результате переходное сопротивление контакта будет расти до тех пор, пока контакт не исчезнет полностью, что приведет к преждевременной замене аппарата.
Автоматические выключатели также должны быть правильно подобраны, особенно при тяжелом пуске двигателя. Слишком чувствительный автомат будет выбивать при пуске, а если он наоборот взят с излишним запасом по току, то в аварийной ситуации может и не отреагировать, что приведет к повреждению кабеля, обмотки двигателя вплоть до возгорания.
Пуск для электродвигателя сопровождается повышенным током в период разгона его до номинальных оборотов, в случае перегрузки и нехватки мощности двигателя для вращения исполнительных механизмов возможно пониженное число оборотов с повышенными токами, в плоть до того, что он вообще не начнет раскручиваться. И наоборот если мощность двигателя избыточна, то потребляемый им ток будет ниже номинального.
Из-за вышеперечисленных причин и появляется необходимость правильного подбора пусковой и защитной аппаратуры в виде магнитных пускателей, контакторов, тепловых реле и автоматических выключателей.
Автоматические выключатели устанавливаются до магнитного пускателя, чтобы в случае необходимости полностью обесточить систему, как силовую цепь, так и цепь управления (питания катушки).
Вместо автоматических выключателей могут использоваться плавкие вставки или предохранители, но в последнее время такие решения встречаются реже, чем раньше. Это усложняет обслуживание и вызывает необходимость иметь в запасе хотя бы комплект предохранителей.
Выбор магнитного пускателя
Магнитные пускатели выпускаются на определенный номинальный ток, из ряда: 6.3 – 10 – 25 – 40 – 63 – 100 – 160 – 250. Интересно, что линейка номиналов пускателей соотвествует золотому сечению. Еще ему соотвествуют стандартные значения сечения проводов. Подробнее об этом смотрите здесь: Какая связь между сечениями проводов и популяцией кроликов
Схемы магнитных пускателей ПМЛ:
Часто магнитные пускатели разделяют не по токам, а по величинам от 0 до 7, чем больше ток (или величина пускателя) тем больше его габариты и площадь контактов (0 — 6, 3, 1 — 10, 2 — 25, 3 — 40 и т.д.). Опытный электромонтер может отличить по размеру корпуса, конструкции дугогасителя и габаритам контактных площадок примерный коммутируемые ток и напряжение.
Однако если номинальный ток пускателя соответствует току двигателя, это еще не значит, что их можно использовать в паре. Если такое понятие как категория применения, она характеризует режим работы коммутируемой аппаратуры, частоту и условия коммутации. Иначе говоря – это способность переносить пусковые токи. Пусковые токи асинхронного двигателя могут превышать номинальные и в 10 раз, это зависит от условий пуска, напряжения в сети и прочих факторов.
Категории применения обозначаются: «АС-номеркатегории». Сводная таблица величин и категорий применения для магнитных пускателей расположена ниже.
Из неё нас интересует строка «АС-3 – управления двигателями с короткозамкнутым ротором (пуск, отключение без предварительной остановки)». Из этого очевидно, что коммутационные аппараты с такой категорией созданы для того, что бы включать и отключать электродвигателя. Они выдерживают прямой пуск.
Далее нужно определиться с номинальным током пускателя. Для этого нам нужно знать технические характеристики коммутируемого двигателя, а именно:
cos Ф – коэффициент мощности,
P – мощность двигателя номинальная;
U – рабочее напряжение (коммутируемое);
Тогда номинальный ток пускателя равен:
Для быстрых расчетов иногда применяют другую методику, когда мощность двигателя умножают на 2 и получают номинальный ток (приблизительно).
Далее нужно определить пусковой ток, в справочниках это указывается либо как «k» либо как «Iп/Iн». Это кратность или соотношение пускового тока к номинальному. Показывает, насколько ток в момент пуска превышает номинальную величину.
Пускатель с категорией применения АС-3 может коммутировать ток в 5-7 раз больше чем номинальный, для чего это сказано я покажу при расчетах ниже.
Выбираем пускатель
Допустим, у нас есть асинхронный двигатель с мощностью 2.2 кВт типа 4АМ100L6У3. На его шильдике написано, что кпд 81.0%, коэффициент мощности – 0.73, в интернете я нашел его технические данные, чтобы узнать кратность пускового тока, она оказалась – 5.5
1. Быстрый способ: IН=2.2*2 = 4.4А
2. Сложный способ: IНОМ=2200/(380*0.81*0.73*1.73)=5.6А
Результаты такого расчета дали больший ток.
Теперь считаем пусковой ток: IП=5.6*5.5=30.8А
Подбираем пускатель, с номинальным током более чем 5.6 А, с категорией применения АС-3. В результате обзора рынка, нам подходит пускатель ПМЕ 111 на 10А с тепловым реле.
Выбор автоматического выключателя
Автомат может сработать при пуске или затяжном пуске электродвигателя, когда потребляемый ток значительно превышает максимальный. В автоматическом выключателе за защиту отвечают два узла:
1. Электромагнитный расцепитель. Срабатывает при пиковом токе перегрузке. Этот ток зависит от типа автомата.
2. Тепловой расцепитель. Срабатывает при незначительном но длительном превышении номинального тока.
Номинальный ток двигателя у нас 5.6 А, значит нам нужен автомат не меньше этого значения. Типы автоматов куказывают на доустипое превышение по току в пике:
тип D – 10-50 раз.
Виды защитных характеристик автоматических выключателей
Пример выбора автоматического выключателя
Так как у нас пусковой ток в 5.5 раз больше чем номинальный, это значит что нам подходит автомат типа С и D. Например, автоматический разъединитель EZ9F34306 Schneider Easy9, рассчитан на 6 А и его тип C, позволит выдержать пусковые токи до 60 А.
Но такой автомат будет работать на пределе да и реальная уставка по току может быть ниже 5.5, т.к. тип С находится в пределах 5-10, нужен запас по току хотя бы в 20%.
Поэтому лучше установить автоматический выключатель на тот же ток или немного больший, но типа D, например ИЭК 6-8А ВА47-29
Или на ток 10А с типом C, например PL4-C10/3 Moeller / Eaton
Требования к автомату заключаются в том, чтобы он стабильно выдерживал номинальный ток, и его не выбило при пуске. Если планируется режим работы двигателя с частыми включения и выключениями лучше использовать автомат типа D, он менее чувствителен к всплескам тока.
Приниципы выбора других электрических аппаратов:
Эксплуатация и ремонт электрических аппаратов:
Заключение
Автоматический выключатель нужен для защиты питающего кабеля и дополнительной защиты двигателя, в случае затяжного пуска или заклинивания вала, дополнительно лучше использовать тепловую защиту. Магнитный пускатель должен выдерживать как напряжение, так и ток, который он будет коммутировать.
Электродвигатель должен быть исправен, отсутствовать витковые замыкания, а его вал должен свободно вращаться. В случае пуска двигателя под нагрузкой лучше брать коммутационную аппаратуру с запасом до 2-х раз для уменьшения вероятности преждевременного подгорания контактов и ложных срабатываний автоматического выключателя.
Питающий кабель должен соответствовать номинальному току, с учетом пусковых токов, как и способ соединения кабеля (использование гильз, наконечников, клеммников и прочего). Состояние всех соединений должно быть в норме – отсутствовать окислы, нагар и прочие механические дефекты, которые могут уменьшить площадь прилягания контакта.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории В помощь начинающим электрикам, Промышленное электрооборудование
Как подобрать контактор для электродвигателя 380в
Для управления электродвигателями применимы различные модификации и разновидности пускорегулирующей аппаратуры зависящая от рода применений, среды и величин мощностей. Применяемые пускатели при легком пуске и малой мощности электродвигателя, для большой мощности и особого, тяжелого режима работы предназначены контактора. Обеспечивающие щадящий режим для подключенных двигателей и уменьшения пускового момента устанавливаем устройства плавного пуска. Для регулирования параметров электродвигателей применяем частотные преобразователи рисунок 1.
Устройства плавного пуска предназначены для плавного пуска и остановки 3-фазных двигателей переменного тока, снижения величины пускового тока и устранения возможных негативных последствий высокого пускового момента. Практика эксплуатации электроприводов показывает, что трехфазные асинхронные двигатели испытывают наибольшие механические и электрические перегрузки во время пуска (разгона) и останова (торможения). Эти перегрузки резко сокращают ресурс двигателя, что увеличивает затраты на ремонт и восстановление оборудования.
Для повышения долговечности двигателей целесообразно использовать устройства плавного пуска и торможения, которые позволяют плавно увеличивать и снижать напряжение питания двигателей, что устраняет пусковые и стоповые броски тока, механические удары.
Рисунок 1. Устройство плавного пуска марки ОВЕН, Siemenes, Moeller
Цифровое управление устройства плавного пуска позволяет произвести точную настройку и легкую установку. Благодаря регулировке пускового момента и уникальной функции «импульсный старт» устройство плавного пуска может быть использовано для широкого круга задач и предназначены для управления трехфазными асинхронными двигателями мощностью от 0,25 до 1200кW, при номинальном напряжении 400В и токах от 21 до 1600А. Диапазон выбора устройств плавного пуска по мощности, по току, по напряжению очень велик.
Для примера возьмём устройство плавного пуска ОВЕН УПП1 рекомендуются для применения с оборудованием мощностью до 11 кВт таблица 1: конвейеры, вентиляторы, насосы, компрессоры.
Преимущества ОВЕН УПП1:
- Плавный пуск двигателя (0,4…10 сек).
- Плавный останов двигателя (0,4…10 сек).
- Регулировка пускового момента.
- Импульсный старт для запуска нагруженных двигателей.
- Надежный компактный корпус.
- DIN-реечное крепление.
- Широкий диапазон рабочих температур: -5…+40 °С.
Таблица 1. Номинальные токи двигателя различных модификаций УПП1
| Тип | Максимальная мощность | Максимальный ток двигателя | Напряжение с |
| УПП1-1К5-В | 1,5 кВт | З А | 400 – 415 В |
| УПП1-7К5-В | 7,5 кВт | 15 А | 400 – 480 В |
| УПП1-11К-В | 11 кВт | 25 А | 400 – 480 В |
Электромагнитные пускатели и контакторы получили широкое применение в промышленности. При помощи пускателей и контакторов можно управлять силовой нагрузкой, т.е. включать и отключать, а также организовать схему дистанционного включения (отключения) не только двигателя, но и технологического оборудования рисунок 2.
Блокировка вентилятора с оборудованием выполняется также при помощи электромагнитных пускателей и контакторов.
Рисунок 2. Пускатели, контакторы, ПКУ
На что стоит обратить внимание при выборе пускателя и контактора?
- Номинальный ток.
- Напряжение катушки.
- Наличие теплового реле. . Пускатели (контакторы) внутри шкафа могут иметь защиту IP00 или IP20. В производственных помещениях -IP54.
- Наличие дополнительных контактов.
В обычных условиях достаточно одного замыкающего контакта. В том случае, если есть необходимость управлять другим технологическим процессом, можно предусмотреть дополнительно приставку контактную. Есть приставки контактные до 4-х контактов.
Разницы между пускателями и контакторами нету, возможно только в конструкции, те и другие выпускают на малые и большие токи, с тепловым реле и без, с различной степенью защиты.
Для управления электродвигателем большой мощности, хотя на такие ставят уже устройство плавного пуска или у которого особый режим работы (частые включения и отключения) применяются контакторы. Контактор предназначен для более тяжелого режима работы.
Магнитный пускатель представляет собой низковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного управления различными силовыми нагрузками в сеть напряжением до 1000 Вольт.
Магнитный пускатель — это модифицированный контактор. В отличие от контактора, пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя. Магнитные пускатели классифицируются: по назначению (нереверсивные, реверсивные), наличию или отсутствию тепловых реле и кнопок управления, степени защиты от воздействия окружающей среды, уровням коммутируемых токов рабочему напряжению катушки.
Замыкание контактов силовой цепи осуществляется контактором — аппаратом, в котором сцеплённая с якорем электромагнитного реле группа контактных пластин замыкается на неподвижные контакты, соединённые с входными и выходными клеммами подключения питающего напряжения сети и линий нагрузки рисунок 3.
Рисунок 3. Принцип устройства магнитного пускателя
Таким образом, с помощью малых токов в катушке электромагнитного реле и слаботочных сигналов управления удаётся коммутировать сильноточные цепи больших нагрузок.
Управление нагрузкой производится непосредственным подключением нагрузки через главные контакты пускателя. Наиболее часто магнитные пускатели применяются для запуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на промышленное номинальное напряжение коммутируемой цепи 220/380 Вольт. При использовании аппаратов для электродвигателей на 380/660 Вольт, встречающихся значительно реже, необходимо выбрать пускатель соответствующего напряжения.
Сигнал управления подается на катушку пускателя и это приводит к замыканию главных контактов. Чаще всего пускатели располагают максимальной защитой от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов повышенной величины при обрыве одной из фаз. Магнитные пускатели также обеспечивают минимальную защиту при падении напряжения в питающей сети на 30-35% номинального значения. Защита от токов короткого замыкания не предусматривается. Пускатели разделяются также по величине, под которой понимают ток нагрузки, который способен включать и выключать пускатель своими главными контактами:
Таблица 2. Нумерация величин пускателей по току
| Величина | O | I | II | III | IV | V | VI |
| Iном | 6,3 А | 10 А | 25 А | 40 А | 63 А | 100 А | 160 А |
Сопоставление тока подключаемой нагрузки с номинальным током коммутационного аппарата, условно классифицируются по величинам, соответствующим номинальному току аппарата. Ниже представлена таблица 3 соотношений величин и номинальных токов. По ней можно правильно выбрать магнитный пускатель по току, либо по мощности, произведя пересчет по формуле.
Таблица 3. Выбор пускателя по параметрам
Рисунок 4. Магнитный пускатель серии ПМЛ
При выборе магнитных пускателей рисунок 4, необходимо учитывать режим работы, которой определяется характером коммутируемой нагрузки:
- АС-1, нагрузка только активная, или мало индуктивная;
- АС-3, запуск электродвигателя и его отключение при вращении;
- АС-4, тяжёлый запуск двигателя, отключение его на низких оборотах и при неподвижном роторе, торможение противотоком.
Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
При выборе пускателя необходимо обращать внимание на класс износостойкости, то есть количество срабатываний пускателя. Этот параметр особенно важен в том случае, если аппарат предназначен для коммутации нагрузки, работающей в режиме частых включений и выключений.
Коммутационная износостойкость — эта характеристика отображает количество срабатываний, которое гарантировано производителем. Существует 3 класса износостойкости: А, Б и В. Класс А самый высокий и гарантирует от 1,5 до 4 млн. циклов срабатывания магнитного пускателя.
Модели класса Б гарантировано срабатывают от 0,63 до 1,5 млн. циклов. Самый низкий характеризуется от 0,1 до 0,5 млн. циклов срабатывания.
Механическая износостойкость, не менее важная характеристика, которая отображает количество циклов включения/отключения аппарата без ремонта либо замены его деталей. При этом включения и отключения должны осуществляться без нагрузки (когда ток в цепи отсутствует). Механическая износостойкость может быть от 3 до 20 млн. циклов срабатывания.
Количество полюсов. Для питания трехфазных электродвигателей используются аппараты, имеющие три полюса. Именно такое исполнение наиболее распространено. Однако, возникает целых ряд ситуаций, когда требуется выбрать аппарат с другим количеством полюсов рисунок 5. Например, когда нагрузкой являются цепи освещения или электронагревательные приборы.
Рисунок 5. Пускатели с количеством полюсов
Номинальное напряжение катушки. Магнитные пускатели, применяемые в схемах управления электрооборудования, удобнее всего использовать с катушками на то же напряжение, что и коммутируемая нагрузка.
По этой причине наиболее распространены варианты исполнения с катушками на 220 или 380 Вольт. При построении разного рода автоматических схем, по ряду причин может возникнуть необходимость применения управляющих катушек на другой уровень напряжения. Это обусловлено применением в этих схемах реле, датчиков или других компонентов, рассчитанных на определенное напряжение питания. Рабочее (коммутационное) напряжение катушки реле, бывают таких значений:
- Переменное: 24; 36; 42; 110; 220; 380 В.
- Постоянное: 24В.
Количество и характеристики вспомогательных контактов. Кроме основных силовых контактов, коммутирующих главные электрические цепи нагрузки, магнитные пускатели оснащаются вспомогательными контактами, срабатывающими синхронно основным рисунок 6. Предназначены эти контакты для коммутации цепей управления, блокировки, питания сигнальных ламп, катушек реле и других вспомогательных аппаратов. Вспомогательные контакты могут быть двух типов – нормально разомкнутые (NO), (НО) и нормально замкнутые (NC), (НЗ).
Рисунок 6. Подвижные и неподвижные контакты
Первые разомкнуты при обесточенной катушке управления и замыкаются при срабатывании электромагнитного пускателя, у вторых все происходит наоборот. Потребность в выборе определенного количества дополнительных контактов того или иного типа определяется той схемой, в которой используется аппарат.
Например, для организации простейшего управления механизмом с помощью двухкнопочного поста, достаточно выбрать вариант с одной парой нормально разомкнутых вспомогательных контактов, осуществляющих подхват катушки управления при нажатии кнопки «Пуск». Существуют варианты исполнения магнитных пускателей закрытого типа, оборудованные кнопками пуска и останова на корпусе. При необходимости выполнить сигнализацию состояния механизма, нужно выбрать пускатель, имеющий еще две пары контактов. Нормально замкнутые питают сигнальную лампу «Отключено», нормально разомкнутые -лампу «Включено».
Наличие реверса. Если вам нужно выбрать магнитный пускатель для управления реверсивным двигателем, отдавайте предпочтение реверсивной модели, в корпусе которого находятся два отдельных пускателя, соединенных между собой.
Наличие защиты. В базовом варианте исполнения магнитный пускатель не оборудован защитой подключаемого электрооборудования. Степень защиты с тепловым реле, поставляется опционально и его можно выбрать исходя из требуемых характеристик.
Степени защиты, например:
- IP00 — открытые, устанавливаются в обогреваемых помещениях в закрытых электрощитах защищённых от попадания посторонних предметов, воды и пыли;
- IP40 — изготовляются в корпусе, применяются внутри не обогреваемых помещений, где имеется малое количество пыли в воздухе и исключено попадание воды на прибор;
- IP54 — выпускаются в корпусе, применение внутреннее и наружное в местах, защищённых от воздействия атмосферных осадков и прямой солнечной.
Кроме перечисленных выше критериев, необходимо правильно выбрать климатическое исполнение и степень защиты IP изделия. Методика такого подбора такая же, как для любого электрооборудования. К примеру, если пускатель будет размещен в защищенном шкафу, можно выбрать степень защиты IP20. Если же условия размещения аппарата неблагоприятные (высокая запыленность, влажность и т.д.), рекомендуем выбрать магнитный пускатель в корпусе, степень защиты которого составляет IP54 или же IP65.
Расчёт для выбора пускового устройства по параметрам двигателя и более точного выбора, начинаем с изучения паспорта подключаемого электроприбора и применяют такие формулы, исходя из потребляемой мощности:
(1)
где P — мощность нагрузки (Вт); cosφ – коэффициент мощности; η – коэффициент полезного действия электродвигателя (%); U-напряжение сети 380 (В).
(2)
где k – кратность пускового тока.
Ударный пусковой ток — это полный ток короткого замыкания, который состоит из трех составляющих и определяется по формуле:
Рном =3,7 кВт = 3700 Вт;
(3)
Определяем номинальный ток по формуле (1):
Определяем пусковой ток по формуле (2):
Нужно учитывать, что в паспорте указывается номинальный ток Iп магнитного пускателя. В режиме работы АС-3 данный прибор обеспечивает запуск при шестикратном превышении его номинального тока. Imax=6· In.
Проверяем, подходит ли пусковое устройство с In = 10А, выбранное по методу, где максимальный ток контактора должен быть больше пускового тока электродвигателя Imax> Iпуск.
Определяем ударный пусковой ток по формуле (3):
Определение номинального тока уставки теплового реле. Для лучшего согласования перегрузочной способности двигателя и защитной (времятоковой) характеристики реле номинальный ток уставки выбирается на 15÷20 % выше номинального тока двигателя, т.е.
(4)
т.к. тепловое реле выбранного выше пускателя могут быть установлены тепловые элементы с различными номинальными токами, то необходимо выбрать тепловой элемент с номинальным током, ближайшим к рассчитанному значению Iуст.ном проверить, попадает ли величина Iуст.ном в пределы регулирования уставки реле.
Таблица 4. Выбор контакторов по току
Таблица 5. Выбор теплового реле
Выбранные таким образом параметры реле обеспечивают отключение двигателя, например, при токе перегрузки 1,3Iном — за время не более 10÷20 мин., а при перегрузке током 10Iном — за время не более 2÷5 с.
Выбор автомата защиты и контактора по мощности двигателя
Используя информацию из таблицы ниже можно по мощности трехфазного двигателя (или его номинальному току) выбрать автомат защиты двигателя и подходящий контактор. Под таблицей даны ответы на вопросы. В таблице показано наличие изделий: зеленый — в наличии, голубой — ожидается, серый — под заказ.
Как осуществлять подбор автоматического выключателя для защиты электродвигателя:
1. Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше или равен номинальному току электродвигателя.
2. Пусковой ток электродвигателя обычно в 7 раз превышает номинальный (точная величина для конкретного двигателя указывается в паспорте). Т.к. автоматический выключатель не должен срабатывать при пуске двигателя, необходимо удостовериться, что величина в колонке “Ток мгновенного расцепления при к.з.” с некоторым запасом будет выше пускового тока. Пусковой ток для этих вылей вычисляем по формуле Iном*KРАТН*КОЭФ, где Iном — номинальный ток электродвигателя, КРАТН — кратность пускового тока электродвигателя, КОЭФ — поправочный коэффициент, учитывающий отклонение пускового тока от номинального, колебания напряжения (принимаем равным 1,4).
3. Номинальный ток автоматического включателя должен быть меньше предельно допустимого тока кабеля, которым осуществляется подключение электродвигателя.
Пример: возьмем двигатель АИР90L4 мощностью 2.2кВт, в паспорте указаны: номинальный ток Iн (треугольник/звезда) (220/380В) = 8,91А / 5,16А; кратность пускового тока Iп/Iн=6,8. По номинальному току электродвигателя (5,16А) выбираем автомат защиты двигателя M4-32T-6 c номинальным током 6А. Проверяем: пусковой ток 5,16*6,8*1,4=49,12А не превышает “Ток мгновенного расцепления при к.з.” равный 78А. Т.О. автомат не будет срабатывать при пуске двигателя.
Следовательно данный автоматический выключатель подходит для защиты указанного электродвигателя.
Вопросы и ответы:
В: В каких случаях срабатывает автомат защиты двигателя? О: Автоматические выключатели M4 снабжены: 1. биметаллическим тепловым размыкателем, который срабатывает в зависимости от уставки по номинальному току двигателя (уставка задается регулятором на лицевой панели), данный размыкатель инерционен и срабатывает тем быстрее, чем выше ток. 2. мгновенным электромагнитным размыкателем, срабатывающим в случае к.з., порог срабатывания в 13 раз выше номинала автоматического выключателя и поэтому позволяет исключить ложные срабатывания при запуске электродвигателя.
В: Чем отличаются автоматы защиты M4-32T.. от M4-32R. О: Автоматы защиты M4-32T имеют кнопочный механизм включения, в то время как M4-32R оборудованы поворотным переключателем.
В: Для каких условий эксплуатации предназначены автоматы защиты двигателя M4? Автоматические выключатели M4 подходят для любого климата. Для исключения ложных срабатываний рекомендуется избегать обдува автоматов свежим или холодным воздухом (от системы кондиционирования). Автоматы защиты M4 предназначены для функционирования в закрытых помещениях при нормальных условиях (т.е. без пыли, приводящих к коррозии паров или вредных газов). В случае использования в помещениях с отличными от нормальных условиями эксплуатации, необходимо использовать защитный корпус IP65, например, M4 32R PFH4 (серый) или M4 32R PFHN4 (желто-красный).
В: Где найти информацию по аксессуарам для автоматов-защиты двигателей M4? О: См. раздел АКСЕССУАРЫ ДЛЯ МОТОР-АВТОМАТОВ BENEDICT? (блоки доп. контактов, контакты сигнализации срабатывания, расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель, перемычки и т.д.)
В: На какое конкретно значение должна выставляться уставка автомата защиты двигателя? О: Уставка автоматического выключателя должна выставляться на значение номинального рабочего тока электродвигателя, указанное на шильдике (в паспорте).
В: Возможно ли использование автоматов защиты двигателя M4 для однофазных электродвигателей? О: Да, возможно. В этом случае подключение должно осуществляться, как показано на рисунке:
В: Какую защиту обеспечивают автоматические выключатели M4?
1. Защита при возникновении токов короткого замыкания. Мгновенный расцепитель при возникновении короткого замыкания в нагрузке, обеспечивает отключение нагрузки от сети питания, таким образом предотвращая возникновение дополнительного ущерба от действия больших токов. Автоматические выключатели M4 имеют отключающую способность 50кА и 100кА, что при напряжениях 380-400В AC является исчерпывающе надежной защитой, т.к. более высокие токи обычно не могут возникать в точке установки данного оборудования. В общем случае использование предохранителей не требуется, однако установка предохранителей дополнительно может производиться в тех случаях, когда ток короткого замкания в точке монтажа оборудования может превышать номинальную отключающую способность автоматического выключателя.
2. Защита двигателя. Характеристики срабатывания автоматических выключателей M4 специально разработаны для защиты трехфазных электродвигателей. Поэтому автоматические выключатели для защиты электродвигателей так же могут называться ручными пускателями двигателя. Номинальный ток защищаемого двигателя выбирается регулятором на лицевой панели устройства.
3. Защита сети. Автоматы защиты двигателя M4 так же обеспечивают защиту сети. Они соответствуют требованиям ГОСТ IEC 60947-3-2016 (Выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации их с предохранителями) и ГОСТ IEC 60947-2-2014 (Аппаратура распределения и управления низковольтная). В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007 данные автоматические выключатели могут быть использованы как основной или аварийной выключатель (следует учитывать, что в случае использования аксессуара для дверного сочленения не выполняются требования к изоляции).
Характеристики срабатывания автоматических выключателей M4 для защиты электродвигателя:
