Как выбрать пускатель для асинхронного двигателя


Как выбрать контактор для электродвигателя с частыми пусками

Выбор контактора для электродвигателей с частыми пусками отличается от выбора для обычных силовых соединений. Прежде всего необходимо обратить внимание на категории применения, допустимую частоту включения, механическую и коммутационную износостойкость.

В связи с тем, что у каждого электродвигателя собственный характер работы, данные параметры подбираются индивидуально для каждой модели.

Категории применения

 

Первое, на что нужно обратить внимание при выборе, это категории применения - режимы срабатывания расцепителя. Электродвигатель - сложный механизм с пусковым током и повторно-кратковременными включениями, при которых он работает не в штатном режиме. При этом нагрузка на сеть также отличается от номинальной, и механизм расцепления должен нормально срабатывать в нестандартных условиях.

 

Для переменного тока категории применения обозначаются маркировкой AC. Отличаются характером срабатывания:

 

  • AC-1 - для электрических моторов с активной или малоиндуктивной нагрузкой;
  • AC-2 - старт с фазным ротором, реверсивное торможение;
  • AC-3 - прямой пуск короткозамкнутого ротора, отключение вращающихся двигателей;
  • AC-4 - пуск и остановка электромоторов с короткозамкнутым ротором посредством противовключения. Для такого режима применяются спаренные (реверсивные) контакторы с механической блокировкой, не допускающей одновременного запуска нескольких потребителей. При этом уменьшается In и базовое количество циклов.
  •  

Для постоянного существуют собственные категории - DC:

 

  • DC-1 (аналог AC-1) - активная или малоиндуктивная нагрузка;
  • DC-2 - пуск электродвигателей с параллельным возбуждением, отключение при номинальной частоте вращения;
  • DC-3 - запуск моторов с параллельным возбуждением, отключение при медленном вращении ротора или в неподвижном состоянии;
  • DC-4 - пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и остановка при номинальных оборотах;
  • DC-5 - старт двигателей с последовательным возбуждением и остановка с неподвижным или медленно вращающимся ротором, торможение противотоком.

Промышленные электромоторы с частыми пусками должны поддерживать категорию AC-3, AC-4 - для переменного электротока, и DC-3, DC-4, DC-5 для постоянного.

 

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 определения номинала необходимо рассчитать In . В этом нам поможет формула из учебника по физике: In = P/(U √3xcosφ), где P - мощность (Вт), U - напряжение (В), а cosφ- коэффициент мощности двигателя.

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√3x30,8)= 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.

 

Механическая и коммутационная износостойкость

 

Данная характеристика показывает предельное количество циклов включения-выключения - срабатываний расцепителя. Чем их больше, тем дольше будет срок службы. Это значение особенно важно для двигателей с частыми пусками.

Механическая износостойкость показывает количество включений-выключений при отсутствии напряжения. Как правило, средний механизм выдерживает около 10-20 млн. операций.

Коммутационная износостойкость определяет допустимое количество циклов срабатывания и зависит от категории применения. Например, если контактор в режиме AC-3 может переносить 1,7 млн циклов, то в AC-4 - 200 тыс. Как правило, данную характеристику производитель всегда указывает в техническом паспорте.

Коммутационная износостойкость делится на три класса:

  • А - самый высокий, гарантирует от 1,5 млн. до 4 млн. операций срабатывания магнитного пускателя в рабочем режиме;
  • Б - средний, модели данного класса выдерживают от 630 тыс. до 1,5 млн. переключений;
  • В - самый низкий, количество циклов от 100 тыс. до 500 тыс.
  •  

Частота включений и время срабатывания

 

Для электродвигателей с частыми пусками важна частота включений, группируемая по собственным классам.

Допустимое количество циклов в час

30

120

300

1200

3600

Для нормальной работы важно, чтобы максимально возможная частота включения была близка соответствующему параметру механизма расцепления. В ином случае, механизм расцепления может выйти из строя. Например, для промышленного станка оптимальным будет класс 3, допускающий 300 включений в час (в среднем - 5 в минуту).

Скорость срабатывания электромагнитного расцепителя определяется временем:

  1. включения - промежутком с момента подачи сигнала и до замыкания главных контактов;
  2. отключения - периодом с момента обесточивания электромагнита до расцепления линии.

При постоянном токе время срабатывания магнитного расцепителя равно нескольким сотням миллисекунд, а при переменном нескольким десяткам миллисекунд.

 

Дополнительные критерии для правильного выбора

 

Представленные выше характеристики влияют на работоспособность контактора, тем не менее дополнительные критерии делают пользование более эффективным. Прежде всего это касается конструкционных особенностей электромоторов и условий их эксплуатации.

 

Коэффициент возврата

 

Данный параметр рассчитывается по формуле Kв=Uотп/Uср, где:

  • Uотп - это напряжение отпускания якоря,
  • Uср - напряжение срабатывания.

Для катушек запитанных постоянным током коэффициент возврата равен 0,2-0,3, из-за чего невозможно применить контактор для защиты нагрузки от падения напряжения. Для переменного данное значение равно 0,6-0,7, что допускает такую защиту.

Наличие реверса

 

Для управления реверсивным двигателем лучше выбрать реверсивный контактор с двумя пускателями в корпусе, соединенными между собой. Между ними установлена механическая защита, блокирующая при коммутации одного контакта включение второго. Это обеспечивает максимально удобную эксплуатацию.

 

Степень пылевлагозащиты

Выбор данного параметра такой же, как и у любого другого электрооборудования. Если местом размещения будет защищенный шкаф, можно смело брать IP20. В случае размещения в условиях запыленности или влажности, лучше выбрать IP54. При высоком риске попадания воды или оседания конденсата на корпусе, лучше отдать предпочтение IP65.

 

Как защитить контактор от перегрузок?

 

Для защиты промышленных электромоторов совместно с контактором необходимо докупить и установить тепловое реле. Его главная функция заключается в размыкании главных контактов при нагревании до предельно высоких температур. Подобирать тепловые реле и дополнительные контакты советую у оффициального дистрибьютора - в интернет магазине АксиомПлюс.

Если надумаете покупать, то там же можно это и сделать. Но главное то что это САМЫЙ вменяемый (на мой взгляд) каталог со всеми характеристиками, которые при этом можно подбирать, а не листать печатные каталоги.

 

Обязательная защита

 

Исходя из того, что сверхвысокие температуры выведут из строя рабочий механизм, а силовые соединения при этом могут спаяться - такая защита обязательна. В данной ситуации понадобится аварийная остановка двигателя посредством обесточивания цепи.

Кроме того, тепловое реле стоит от 150 грн, и такое приобретение полностью оправдано. По сути, это страховка на будущее - она увеличит срок эксплуатации электромагнитного расцепителя и защитит его от поломки.

 

Совмещенный и более дешевый вариант

 

У популярных производителей, например IEK, есть контакторы (серия КМИ) укомплектованные вмонтированными внутри корпуса тепловыми реле. Если приобрести один из таких аналогов, можно хорошо сэкономить, так как нивелируется необходимость приобретения дополнительных защитных устройств.

 

Альтернативное и универсальное решение

 

В качестве альтернативы можно установить один из таких вот универсальных блоков защиты (УБЗ). Он защищает сеть (и электродвигатель) от:

  • коротких замыканий;
  • скачков напряжения;
  • нарушений сопротивлений изоляции;
  • технологических перегрузок;
  • климатических условий - экстремальных температур, повышенной влажности.

Данная система автоматически измеряет и контролирует все рабочие параметры мотора и не допускает возникновения аварийной ситуации. УБЗ включает функции теплового реле и защищает от ряда других негативных факторов.

Тепловое реле и УБЗ подбираются по номинальному току и напряжению. По конструкционному исполнению монтируются в панель управления или DIN-рейку.

 

Каким должен быть контактор для электродвигателя с частыми пусками?

 

Проанализировав вышеизложенные характеристики, можно выделить оптимальные критерии выбора:

  • Поддержка категорий применения AC-3 и AC-4 для переменного тока, и DC-3, DC-4, DC-5 - для постоянного;
  • Класс коммутационной износостойкости не ниже Б;
  • Дополнительная защита тепловым реле или УБЗ;
  • Рекомендуемая частота включений не ниже 1200.

Тем не менее такие параметры как, например, напряжение питания катушки управления лучше подбирать исходя из частного случая, а именно марки электродвигателя и специфики его работы. С этим Вам всегда помогут опытные специалисты Аксиом-Плюс.

При написании использовались материалы AXIOMPLUS.COM.UA

Владислав Ромаха специально для METALSTANKI.COM.UA

Копирование для последующей публикации без разрешения автора ЗАПРЕЩЕНО

www.metalstanki.com.ua

Как выбрать магнитный пускатель по мощности, току и другим параметрам

Магнитный пускатель представляет собой низковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного отключения и включения электрической нагрузки в сеть напряжением до 1000 Вольт. Данный аппарат может использоваться как в промышленности, так и в быту, поэтому важно знать о нюансах выбора его характеристик. В этой статье мы расскажем, как выбрать магнитный пускатель по мощности, току и другим параметрам.

Функциональные возможности

Ниже приведены типичные функции, выполняемые магнитными пускателями, далеко не исчерпывающие сферы их применения:

  • Управление асинхронными электродвигателями в приводах механизмов промышленного назначения.
  • Включение наружного (уличного) городского освещения, наружной и внутрицеховой подсветки промышленных объектов.
  • Коммутация электронагревательных приборов (ТЭНов или инфракрасных обогревателей) систем электрического отопления.
  • Использование в качестве пусковых органов в цепях промышленной автоматики.

Выбор магнитных пускателей производится при проектировании схем управления и автоматики, либо в процессе их ремонта, когда для замены устаревшего или отсутствующего аппарата необходимо выбрать его аналог.

Критерии выбора

При выборе необходимого электрического аппарата рассматриваются его технические характеристики и конструктивные особенности. Остановимся на главных из них.

Номинальное напряжение коммутируемой цепи. Наиболее часто магнитные пускатели применяются для запуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на промышленное напряжение 220/380 Вольт. Именно на такой выбор рассчитано большинство выпускаемых моделей коммутационных аппаратов. При использовании аппаратов для электродвигателей на 380/660 Вольт, встречающихся значительно реже, необходимо выбрать пускатель соответствующего напряжения.

Номинальный ток основных контактов. Сопоставление тока подключаемой нагрузки с номинальным током коммутационного аппарата – одно из первых действий при выборе последнего. Магнитные пускатели, выпускаемые в РФ по советским ГОСТам, например ПМЛ, условно классифицируются по величинам, соответствующим номинальному току аппарата. Ниже представлена таблица соотношений величин и номинальных токов. По ней можно правильно выбрать магнитный пускатель по току, либо по мощности, произведя пересчет по формуле.

Величина O I II III IV V VI
Iном 6,3 А 10 А 25 А 40 А 63 А 100 А 160 А

Продукты зарубежных производителей представлены широким выбором контакторов разнообразных вариантов исполнения на различные номинальные токи.

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. Класс В самый низкий и 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. Например, когда нагрузкой являются цепи освещения или электронагревательные приборы. В этом случае удобно выбрать коммутационный прибор из линейки контакторов зарубежных производителей, представленных большим разнообразием исполнения.

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. На этот случай в линейках отечественных и зарубежных производителей имеется выбор вариантов питания катушек любым напряжением из номинального ряда от 9 Вольт и выше (9, 12, 24, 36, 110, 220 или же 380 В).

Количество и характеристики вспомогательных контактов. Кроме основных силовых контактов, коммутирующих главные электрические цепи нагрузки, магнитные пускатели оснащаются вспомогательными контактами, срабатывающими синхронно основным. 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 и нормально замкнутые. 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. Модуль защиты с тепловым реле, поставляется опционально и его можно выбрать исходя из требуемых характеристик. Более подробно о том, что такое тепловое реле, вы можете узнать из нашей статьи.

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.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, как выбрать магнитный пускатель по мощности, току и другим параметрам:

Советы экспертов

Это все наиболее важные критерии выбора магнитного пускателя. Если возникли вопросы либо вы не нашли нужной информации, пишите в комментариях под записью, мы в свою очередь постараемся помочь вам найти нужный ответ!

Будет интересно прочитать:

samelectrik.ru

Как выбрать магнитный пускатель для двигателя

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.

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:

Характеристики ПМЛ

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).

Количество полюсов

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).

Количество вспомогательных контактов и их параметры

Кроме главных контактов, служащих для коммутации основных электрических цепей, большинство магнитных пускателей также имеет и дополнительные (вспомогательные), срабатывание которых происходит одновременно со срабатыванием главных. Основное их предназначение – подключение сигнальных устройств, цепей блокировки, управления и других. Все эти дополнительные контакты делятся на два типа – нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Первые замкнуты при выключенной главной катушке, и наоборот, а вторые синхронны с ней.

Возможность реверса

Для управления реверсивными электромоторами следует выбирать реверсивные ПУ, внутри которых находятся два отдельных пускателя, подсоединенных друг к другу.

Защита

В базовом исполнении магнитные пускатели, как правило, не имеют систем защиты электрооборудования. При необходимости этот блок можно приобрести дополнительно. Кроме этого, как и для всего электрооборудования, при выборе ПУ следует обратить внимание на величину его климатического параметра (IP) – чем хуже условия среды, в которых он будет работать, тем величина этого параметра должна быть выше.

Пускатель в корпусе

Полезное видео

С советами экспертов по выбору магнитного пускателя вы также можете ознакомиться на видео ниже:

Заключение

Таким образом, подходить к выбору магнитного пускателя стоит очень серьезно – ведь он имеет большое число характеристик, правильный выбор которых обеспечит надежную исправную работу как самого устройства, так и всей электрической цепи.

web-electric.ru

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.

 

       
Мощность двигателя 3~400В, кВт
 
Диапазон уставки, А
Imin – Iном
Ток мгновенного расцепителя, А
(авт. выключателя)
Ном. откл.
способн., кА
(авт. выключателя)
Автомат защиты двигателя Модуль соединения        Контактор        Адаптер
на DIN-рейку
- 0,10 – 0,16 2,1 100 M4-32T-0,16 M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,06 0,16 – 0,25 3,3 100 M4-32T-0,25 M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,09 0,25 – 0,4 5,2 100 M4-32T-0,4   M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,18 0,4 – 0,63 8,2 100 M4-32T-0,63 M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,25 0,63 – 1 13 100 M4-32T-1      M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,55 1,0 – 1,6 20,8 100 M4-32T-1,6   M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
0,75 1,6 – 2,5 32,5 100 M4-32T-2,5   M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
1,5 2,5 – 4 52 100 M4-32T-4      M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
2,2 4 – 6 78 100 M4-32T-6      M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
3 5 – 8 104 100 M4-32T-8      M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
4 6 – 10 130 50 M4-32T-10    M4 32 VK1 K1-09D10 230 -
5,5 9 – 13 169 50 M4-32T-13    M4 32 VK1 K1-12D10 230 -
7,5 11 – 17 221 20 M4-32T-17    M4 32 VK3 K3-18ND10 230 -
7,5 14 – 22 286 15 M4-32T-22    M4 32 VK3 K3-22ND10 230 -
11 18 – 26 338 15 M4-32T-26    M4 32 VK3 K3-22ND10 230 -
15 22 – 32 416 15 M4-32T-32    M4 32 VD K3-32A00 230 M4 32 HU1
 
 
             
- 0,10 – 0,16 2,1 100 M4-32R-0,16 M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,06 0,16 – 0,25 3,3 100 M4-32R-0,25 M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,09 0,25 – 0,4 5,2 100 M4-32R-0,4   M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,18 0,4 – 0,63 8,2 100 M4-32R-0,63 M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,25 0,63 – 1 13 100 M4-32R-1      M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,55 1,0 – 1,6 20,8 100 M4-32R-1,6   M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
0,75 1,6 – 2,5 32,5 100 M4-32R-2,5   M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
1,5 2,5 – 4 52 100 M4-32R-4      M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
2,2 4 – 6 78 100 M4-32R-6      M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
3 5 – 8 104 100 M4-32R-8      M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
4 6 – 10 130 100 M4-32R-10    M4 32 VK3 K3-10ND10 230 -
5,5 9 – 13 169 100 M4-32R-13    M4 32 VK3 K3-14ND10 230 -
7,5 11 – 17 221 50 M4-32R-17    M4 32 VK3 K3-18ND10 230 -
7,5 14 – 22 286 50 M4-32R-22    M4 32 VK3 K3-22ND10 230 -
11 18 – 26 338 50 M4-32R-26    M4 32 VK3 K3-22ND10 230 -
15 22 – 32 416 50 M4-32R-32    M4 32 VD K3-32A00 230 M4 32 HU1
 
 
             
12,5 18 – 26 338 50 M4-63R-26    M4 63 VD K3-32A00 230 M4 63 HU1
15 22 – 32 416 50 M4-63R-32    M4 63 VD K3-32A00 230 M4 63 HU1
18,5 28 – 40 520 50 M4-63R-40    M4 63 VD K3-40A00 230 M4 63 HU1
22 34 – 50 650 50 M4-63R-50    M4 63 VD K3-50A00 230 M4 63 HU1
30 45 – 63 819 50 M4-63R-63    M4 63 VD K3-62A00 230 M4 63 HU1
 
 
             
30 45 – 63 819 50 M4-100R-63   M4 100 VD K3-62A00 230 M4 100 HU1
37 55 – 75 975 50 M4-100R-75   M4 100 VD K3-74A00 230 M4 100 HU1
45 70 – 90 1170 50 M4-100R-90   - K3-90A00 230 -
- 80 – 100 1300 50 M4-100R-100 - K3-115A00 230 -

 

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 .
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 PFh5 (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:


I - Кривая показывает средний рабочий ток при температуре 20°С, если устройство было полностью охлаждено перед началом работы.
II - Кривая показывает характеристику мгновенного электромагнитного расцепителя (расцепление при к.з.)

Информация по аксессуарам для автоматов защиты двигателя M4



 

poligon.info

Как правильно выбрать электромагнитный пускатель?

Электромагнитный пускатель (контактор) – один из самых распространенных аппаратов для коммутации и управления электрической нагрузкой. При наличии двигателей и насосов без электромагнитных пускателей обойтись практически невозможно.

Я уже писал про выбор электромагнитных пускателей. Там в основном  рассматривал различные схемы построения пускателей и сколько это стоит. Этой заметкой хотелось бы дополнить и завершить тему выбора электромагнитных пускателей.

Сейчас я расскажу более подробно, на какие факторы следует обращать внимание при выборе электромагнитного пускателя или контактора.

1 Определяемся с производителем.

Для наших целей обычно  достаточно пускателей ПМЛ, КМИ, КТИ (никогда не применял). По своему опыту могу сказать, что около 90% применяемых пускателей -на ток до 25А, поэтому с КТИ как-то не пришлось еще поработать. Если по каким-либо причинам вы не можете указать производителя, можно перечислить все параметры. Все электромагнитные пускатели взаимозаменяемые.

2 Определяем номинальный ток пускателя.

Номинальный ток пускателя — максимальный ток, который может пропустить через контактную группу электромагнитный пускатель. Здесь существует классификация пускателей до 16А (первая величина), 25А (вторая величина), 40А (третья величина), 63А (четвертая величина). Есть пускатели и на большие токи, но они применяются в наших проектах очень редко. Следует иметь ввиду, что чем больше пускатель, тем у него больше габаритные размеры.

3 Выбираем степень защиты.

В случае установки электромагнитного пускателя в щите, то электромагнитный пускатель будет без защитной оболочки IP00. Очень хорошо подходят для этих целей малогабаритные пускатели серии КМИ. При установке пускателя в производственном помещении – IP54, в бытовых помещениях с нормальной категорий можно взять и IP40.

4 Выбираем напряжение катушки.

Как правило, выбираем пускатель с катушкой на 230В. Пускатель с катушкой на 400В позволяет экономить одну жилу кабеля. Выбор за вами… на форуме этот вопрос как-то поднимался.

5 В основном применяются нереверсивные пускатели.

В некоторых случаях, например для управления задвижкой нужно использовать реверсивный пускатель. Он представляет из себя два нереверсивных пускателя, соединенных особым образом.

6 Выбираем наличие кнопок управление и сигнальной лампы.

При установке пускателя в щите пускатель выбирается без кнопок и сигнальной лампы. Кнопки управления могут быть дополнительно установлены на передней дверке щита (обычные утопленные без фиксации кнопки ПУСК с одним замыкающим контактом и СТОП с одним размыкающим контактом). Возможен еще вариант установки поста кнопочного управления типа ПКУ (ПУСК, СТОП) у места управления.

В случае установки электромагнитного пускателя вне щита, то кнопки могут быть встроены в корпус пускателя (при необходимости).

Сигнальная лампа служит для сигнализации включенного состояния. Я почти никогда ее не ставлю.

7 Выбираем тепловое реле.

Для защиты двигателя можно использовать тепловое реле. Расчетный ток нашей нагрузки должен быть в диапазоне выбранного нами теплового реле.

При выборе силового щита необходимо помнить, что с тепловым реле электромагнитный пускатель имеет больший габарит, в прочем как и с другими дополнительными устройствами.

8 Выбираем дополнительные контакты.

В основном применяются пускатели с одним дополнительным замыкающим контактом, который используется в схеме управления пускателя. При организации более сложных процессов иногда недостаточно одного контакта. В этом случае можно  поставить дополнительную приставку контактную с нужным количеством замыкающих и размыкающих контактов (до 4 шт.).

У вас может возникнуть вопрос: а можно ли в пускатель ПМЛ с IP54 установить приставку контактную ПКЛ? Вот ответ на этот вопрос…

Возможность установки приставки ПКЛ на пускатели ПМЛ

Еще хотелось бы отметить контакторы модульные (ИЕК). Особенность их в том, что они изготавливаются в двухполюсном и четырехполюсном исполнении и  по габариту наверное почти как модульные автоматы.

 Надеюсь данную тему можно закрыть, если что не понятно…пЕшЫте;)

Советую почитать:

220blog.ru

Пускатель и контактор. Выбор и характеристики -Это важно знать

Пускатели применяют для подключения мощной нагрузки — электродвигателей, ТЭНов, мощных ламп, и др. Область применения — там, где реле уже не справляются, а полупроводниковые силовые элементы либо малы по току, либо дороги.

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.

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  статье про подключение асинхронных двигателей.

Пускатель может содержать два 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. 

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Перед тем, как выбрать контактор, нужно определиться с нагрузкой, и выбор делать исходя прежде всего мощности нагрузки. Параметры контакторов можно уточнить на сайтах производителей или у торгующих организаций, а здесь мы приведем и рассмотрим самые важные. Основные параметры (ток, мощность нагрузки) обычно указывают на корпусе пускателя.

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.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или «самопитания», чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки  назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки.

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Катушки контакторов

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) — катушки на 380 В.

stavelectro.com

Как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора.

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

Конструктивное исполнение тепловых реле

Тепловые реле всех видов имеют аналогичное устройство. Наиболее важный элемент любого из них — чувствительная биметаллическая пластина.

Значение тока срабатывания находится под влиянием температурных показателей среды, в которой работает реле. Рост температуры уменьшает время срабатывания.

Чтобы это влияние свести к минимуму, разработчики устройств выбирают как можно большую температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжают дополнительной компенсационной пластиной.

Состоит прибор из корпуса (1), пластины биметаллической (2), толкателя (3), пластины исполнительной (4), пружины (5), регулировочного винта (6), пластины компенсатора (7), контактов (8), эксцентрика (9), кнопки возврата (10)

Если в конструкцию реле включены нихромовые нагреватели, подключение их осуществляют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

Значение тока в биметалле регулируют при помощи шунтов. Все детали вмонтированы в корпус. Биметаллический элемент U-образной формы зафиксирован на оси.

Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Другим концом она базируется на уравновешенной изоляционной колодке.Совершает повороты вокруг оси и является опорой для контактного мостика, оснащенного контактами из серебра.

Для координации тока уставки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с ее механизмом. Регулировка происходит за счет влияния на первичную деформацию пластины.

Если величина токов перегрузки становится равной или большей чем уставки, изоляционная колодка поворачивается под воздействием пластины. Во время ее опрокидывания происходит отключение размыкающего контакта устройства.

Приспособление ТРТ в разрезе. Здесь основными элементами являются: корпус (1), механизм уставки (2), кнопка (3), ось (4), контакты серебряные (5), контактный мостик (6), изоляционная колодка (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

Автоматически реле делает возврат в первоначальное положение. Процесс самовозврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

При ее использовании прибор занимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы задействовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она поднимется над корпусом. Ток уставки обычно указан на щитке.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

Познакомившись с конструкцией и типами устройств, необходимо разобраться с принципом работы теплового реле. На каждом электромоторе производитель устанавливает табличку с техническими характеристиками. Одной из наиболее важных среди них является показатель номинального рабочего электротока. Сегодня используется много агрегатов, во время пуска или работы которых это значение может существенно превышаться.

Если перегрузки наблюдаются в течение длительного временного отрезка, то возможен перегрев катушек, разрушение изоляционного слоя и последующий выход мотора из строя. Защитные ТР способны влиять на цепь управления, размыкая контакты либо подавая предупреждающий сигнал обслуживающему персоналу. Приборы монтируются в силовую электроцепь перед двигателем, чтобы иметь возможность контролировать показатель проходящего через агрегат тока.

Во время настройки защитного устройства параметры выставляются в бо́льшую сторону от номинального паспортного значения на величину от 10 до 20%. К вопросу настройки реле нужно подходить ответственно, так как разъединение цепи при перегрузке происходит не мгновенно. В зависимости от различных факторов для этого может потребоваться 5−20 минут.

Термореле (ТР) предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от перегрева и преждевременного выхода из строя. При долговременном запуске электродвигатель подвержен токовым перегрузкам, т.к. во время пуска происходит потребление семикратного значения тока, приводящего к нагреву обмоток. Номинальный ток (Iн) – сила тока, потребляемая двигателем при работе. Кроме того, ТР увеличивают срок эксплуатации электрооборудования.

Тепловое реле, устройство которого составляют простейшие элементы:

  1. Термочувствительный элемент.
  2. Контакт с самовозвратом.
  3. Контакты.
  4. Пружина.
  5. Биметаллический проводник в виде пластины.
  6. Кнопка.
  7. Регулятор тока уставки.

Термочувствительный элемент является датчиком температуры, служащий для передачи тепла на биметаллическую пластину или другой элемент тепловой защиты. Контакт с самовозвратом позволяет при нагреве мгновенно разомкнуть цепь питания электрического потребителя для избежания его перегрева.

Пластина состоит из двух видов металла (биметалл), причем один из них обладает высоким температурным коэффициентом расширения (Kр). Они скреплены между собой при помощи сварки или проката при высоких значениях температуры. При нагреве изгибается пластина тепловой защиты в сторону материала с меньшим Kр, а после остывания пластина принимает исходное положение. В основном пластины изготавливаются из инвара (меньшее значение Kр) и немагнитной или хромоникелевой стали (больший Kр).

Кнопка включает ТР, регулятор тока уставки необходим для установки оптимального значения I для потребителя, причем его превышение приведет к срабатыванию ТР.

Принцип действия ТР основан на законе Джоуля-Ленца. Ток представляет собой направленное движение заряженных частиц, которые сталкиваются с атомами кристаллической решетки проводника (эта величина является сопротивление и обозначается R). Это взаимодействие вызывает появление тепловой энергии, получаемой из электрической. Зависимость длительности протекания от температуры проводника определяется по закону Джоуля-Ленца.

При коэффициенте a = 1 результат расчета измеряется в джоулях, а при условии, что a = 0.24, результат измеряется в калориях.

Нагрев биметаллического материала происходит двумя способами. При первом случае I проходит через биметалл, а во втором – через обмотку. Изоляция обмотки замедляет поток тепловой энергии. Термореле нагревается сильнее при высоких значениях I, чем при контакте с термочувствительным элементом. Происходит задержка сигнала срабатывания контактов. В современных моделях ТР используются оба принципа.

Нагрев биметаллической пластины теплового устройства защиты производится при подключенной нагрузке. Комбинированный нагрев позволяет получить устройство с оптимальными характеристиками. Пластина нагревается при помощи тепла, выделяемого I при прохождении через нее, и специальным нагревателем при I нагрузки. Во время нагрева биметаллическая пластина деформируется и воздействует на контакт с самовозвратом.

Как выглядит тепловое реле вы узнали, теперь идем дальше и расскажем, как работает данное устройство. Как мы уже сказали ранее, РТ защищает двигатель от продолжительной перегрузки.

На каждом электродвигателе есть табличка с паспортными данными, где указан номинальный рабочий ток. Существуют механизмы, в работе которых возможно превышение рабочего тока, как во время запуска, так и в рабочем процессе. При длительном воздействии таких перегрузок, происходит перегрев обмоток, разрушение изоляции, и выход из строя самого двигателя.

Данное реле тепловой защиты предназначено для воздействия на цепи управления, путем отключения схемы, размыканием контактов, или подачей сигнала предупреждения дежурному персоналу замыкая контакты. Устройство устанавливается после пускового контактора в силовую цепь перед электродвигателем для того, чтобы контролировать проходящий ток.

Установку параметров производят в большую сторону от номинального тока двигателя, на величину 10-20 %, согласно паспортным данным. Отключение машины происходит не сразу, а по прошествии определенного времени. Все зависит от температуры окружающей среды и тока перегрузки, и может колебаться от 5 до 20 минут. Неправильно выбранный параметр приведет к ложному срабатыванию или игнорированию перегруза и выходу из строя оборудования.

В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотки двигателя. Но чаще всего оно применяется в паре с магнитным пускателем. Это дает возможность продлить срок службы теплового реле. Вся нагрузка по запуску ложится на контактор. В таком случае тепловой модуль имеет медные контакты, которые подключаются непосредственно к силовым входам пускателя.

В основе теплового модуля лежат биметаллические пластины. Это означает, что они изготавливаются из двух различных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины через переходник воздействуют на подвижный механизм, который подключен к контактам, уходящим к электродвигателю. При этом контакты могут находиться в двух положениях:

  • нормально замкнутом;
  • нормально разомкнутом.

Первый вид подходит для управления пускателем двигателя, а второй используется для систем сигнализации. Тепловое реле построено на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них начинает протекать ток, их температура начинает повышаться. Чем с большей силой протекает ток, тем выше поднимается температура пластин теплового модуля.

Важно понимать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до некоторой температуры, не будет вызывать деформации пластин. Если из-за увеличения нагрузки на двигатель произошло срабатывания теплового модуля и отключение, то по истечении определенного промежутка времени, пластины возвращаются в свое естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на пускатель или другой прибор.

Кроме регулятора силы тока, на поверхности может также находиться кнопка с надписью Test. Она позволяет проверить тепловое реле на работоспособность. Ее необходимо нажат при работающем двигателе. Если при этом произошел останов, тогда все подключено и функционирует правильно. Под небольшой пластинкой из оргстекла скрывается индикатор состояния теплового реле.

Если это механический вариант, то в нем можно увидеть полоску двух цветов в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором силы тока располагается кнопка Stop. Она в отличие от кнопки Test отключает магнитный пускатель, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, а значит сигнализация не срабатывает.

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

Технические характеристики

Каждое ТР имеет индивидуальные технические характеристики (ТХ). Реле нужно выбирать согласно характеристикам по нагрузке и условиям применения при работе электродвигателя или другого потребителя электроэнергии:

  1. Значение Iн.
  2. Диапазон регулировки I срабатывания.
  3. Напряжение.
  4. Дополнительное управление работой ТР.
  5. Мощность.
  6. Граница срабатывания.
  7. Чувствительность к фазному перекосу.
  8. Класс отключения.

Номинальное значение тока – значение I, на которое рассчитано ТР. Выбирается по значению Iн потребителя, к которому непосредственно подключается. Кроме того, нужно выбирать с запасом по Iн и руководствоваться следующей формулой: Iнр = 1.5 * Iнд, где Iнр – Iн ТР, который должен быть больше номинального тока двигателя (Iнд) в 1.5 раза.

Граница регулировки I срабатывания является одним из важных параметров устройства термозащиты. Обозначение этого параметра является диапазоном регулировки значения Iн. Напряжение – значение силового напряжения, на которое рассчитаны контакты реле; при превышении допустимой величины произойдет выход из строя устройства.

Некоторые виды реле снабжены отдельными контактами для управления работой устройства и потребителя. Мощность – это один из основных параметров ТР, которое определяет выходную мощность подключенного потребителя или группы потребителей.

Граница срабатывания или порог срабатывания является коэффициентом, зависящим от номинального тока. В основном его значение находится в диапазоне от 1,1 до 1,5.

Чувствительность к фазному перекосу (асимметрии фаз) показывает процентное соотношение фазы с перекосом к фазе, по которой протекает номинальный ток необходимой величины.

Класс отключения – параметр, представляющий среднее время срабатывания ТР в зависимости от кратности тока уставки.

Основной характеристикой, по которой нужно выбирать ТР, является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки.

При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

  • номинальный ток;
  • разброс регулировки тока срабатывания;
  • напряжение сети;
  • вид и количество контактов;
  • расчетная мощность подключаемого прибора;
  • минимальный порог срабатывания;
  • класс прибора;
  • реакция на перекос фаз.

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт.

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

  • Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
  • Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
  • Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку «пуск» (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

Схемы подключения теплового реле в цепь могут существенно отличаться в зависимости от устройства. Однако ТР подключаются последовательным соединением с обмоткой двигателя или катушкой магнитного пускателя к нормально разомкнутому контакту, т.к. подключение такого рода позволяет защитить устройство от перегрузок. При превышении показателей потребления тока ТР отключает устройство от питания электросети.

В большинстве схем при подключении применяется постоянно разомкнутый контакт, который работает при последовательном соединении со стоповой кнопкой на управляющем пульте. В основном этот контакт маркируется буквами NC или Н3.

Нормально замкнутый контакт может применяться при подключении сигнализации о срабатывании защиты. Кроме того, в более сложных схемах этот контакт применяется для осуществления программного управления аварийной остановкой устройства с использованием микропроцессоров и микроконтроллеров.

Термореле подключить достаточно просто. Для этого нужно руководствоваться следующим принципом: ТР размещается после контакторов пускателя, но перед электродвигателем, а постоянно замкнутый контакт включается последовательным соединением со стоповой кнопкой.

Выбор теплового реле по мощности двигателя

У теплового реле есть один основной параметр, показывающий ток, при котором реле отключит электродвигатель. Ниже приводится таблица по выбору теплового реле для электродвигателей.

Номинальный
ток пускателя, А

Тип реле

Диапазон регулирования максимального тока, А

Мощность
электродвигателя, кВт

10

РТЛ-1004

0,38 … 0,65

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

РТЛ-1005

0,6 … 1

РТЛ-1006

0,9 … 1,6

0,4

РТЛ-1007

1,5 … 2,6

0,75

РТЛ-1008

2,4 … 4

1,5

25

РТЛ-1010

3,8 … 6

2,2

РТЛ-1012

5,5 … 8

3

РТЛ-1014

7 … 10

4

40

РТЛ-1016

9,5 … 14

5,5

РТЛ-1021

13 … 19

7,5

63

РТЛ-1022

18 … 25

11

РТЛ-2053

23 … 32

15

РТЛ-2055

30 … 41

18,5

РТЛ-2057

38 … 52

22

РТЛ-2059

47 … 64

25

РТЛ-2061

54 … 74

30

Распространенные марки тепловых реле – РТЛ и РТИ, которые по параметрам идентичны, и отличаются в основном креплением и конструкцией.

В интернете гуляет табличка выбора теплового реле двигателя по мощности, где подробно перечислены параметры тепловых реле серии РТЛ. Стоит сказать об ошибке – во второй строке внизу вместо “РТЛ-ЮООМ” следует читать “РТЛ-1000М”. Кто-то распознавал бездумно.

/ Выбор электротеплового реле — таблица параметров, pdf, 34.01 kB, скачан:5858 раз./

И ещё фото старенькой теплушки, фото новых легко найти в интернете.

Такое тепловое реле ставится на пускатель ПМЕ.

Подробно про схему подключения теплового теле и схему подключения пускателя к трехфазному двигателю рассказано в другой моей статье. Рекомендую.

Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

Главный параметр, по которому выбирают тепловое реле для электродвигателя, – это номинальный ток. Этот показатель высчитывают, опираясь на величину рабочего (номинального) тока электродвигателя. Идеально, когда ток срабатывания устройства выше рабочего в 0,2-0,3 раза при продолжительности перегрузки в треть часа.

Следует различать кратковременную перегрузку, где греется лишь провод обмотки электромашины, от перегрузки длительной, которую сопровождает разогрев всего корпуса. В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и, следовательно, лишь в этом случае целесообразно применение ТР. На выбор теплового реле также влияют внешние факторы эксплуатации, а именно температура окружающей среды и ее стабильность. При постоянных скачках температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТРН.

Что нужно учитывать при установке реле

Важно помнить, что биметаллическая пластина может нагреваться не только от проходящего тока, но и от температуры окружения. Это в первую очередь влияет на скорость срабатывания, хотя перегрузок по току может и не быть. Другой вариант, когда реле защиты двигателя попадает в зону принудительного охлаждения. В этом случае, наоборот, двигатель может испытывать тепловую перегрузку, а устройство защиты не срабатывать.

Чтобы избежать подобных ситуаций, следует придерживаться таких правил установки:

  • Выбирать реле с допустимо большей температурой срабатывания без ущерба для нагрузки.
  • Устанавливать защитное устройство в помещении, где расположен сам двигатель.
  • Избегать мест повышенного теплового излучения или близость кондиционеров.
  • Применять модели, имеющие функцию встроенной термокомпенсации.
  • Пользоваться регулировкой срабатывания пластины, настраивать в соответствии с фактической температурой в месте установки.

На скорость срабатывания теплового модуля могут повлиять не только токовые перегрузки, но и показатели внешней температуры. Защита сработает даже в условиях отсутствия перегрузок.

Бывает и так, что под воздействием принудительной вентиляции двигатель подвержен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

Чтобы избежать таких явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

  1. При выборе реле ориентироваться на максимально допустимую температуру срабатывания.
  2. Защиту монтировать в одном помещении с защищаемым объектом.
  3. Для установки выбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
  4. Нужно настраивать тепловой модуль, ориентируясь на реальную температуру окружения.
  5. Лучший вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

Дополнительной опцией термореле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных моторов этот момент особо актуален.

Ток в тепловом реле движется последовательно через его нагревательный модуль и дальше к двигателю. С обмоткой пускателя прибор соединяют дополнительные контакты

При неполадках в одной фазе две остальные принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а далее — отключение. При неэффективной работе реле может выйти из строя и двигатель, и проводка.

manrem.ru

Выбор элементов электоравтоматики. Расчет силовой части. Двигатель.

Во время прохождения ознакомительной практики на асфальтобетонном заводе мной был изучен битумный насос (режим работы – длительный), который обеспечивает перекачку битума из битумовоза в хранилище и наоборот. Привод насоса обеспечивается двигателем серии А02-51-6У3. Это двигатель обдуваемого исполнения со станиной и подшипниковыми щитами из чугуна на напряжение 380 В.

Технические данные рассматриваемого двигателя приведены в таблице 1.

Обозначение двигателя А02-51-6У3 означает: Асинхронный закрытого обдуваемого исполнения с чугунной станиной и подшипниковыми щитами, 5 – габарита первой длины сердечника статора, 6-ти полюсный, климатического исполнения – У, категории размещения – 3.

Таблица 1. Технические характеристики двигателя серии А02-51-6У3

Параметр

Значение

Напряжение, U , В

380

Номинальная мощность, P , кВт

7,5

Частота вращения, n , об/мин

1500

КПД, %

88,5

Cos φ

0,87

Iп/Iном

4,5

Ммахном

2

Мпном

1,4

Вычислим пусковой и номинальный токи двигателя:

;

где

Iном – номинальный ток электродвигателя, А;

Рном – номинальная мощность двигателя, Вт;

Uном – номинальное напряжение двигателя, В:

n – КПД двигателя.

Подставив численные значения, получим:

;

Пусковой ток электродвигателя определим по формуле:

;

т.е. ;

Расчет и выбор магнитного пускателя.

Магнитные пускатели – аппараты дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями. Они совмещают в себе функции пуска, остановки и защиты от перегрузки и понижения напряжения (0 - защита). Реверсивный магнитный пускатель состоит из двух контакторов и тепловых реле, смонтированных на общем основании или общем кожухе. Реверсивный магнитный пускатель имеет механическую блокировку между контакторами, чем исключается их одновременное включение.

Для управления двигателем применен магнитный пускатель ПМЕ-200. На схеме электрической принципиальной он представлен в виде двух контакторов КМ1, КМ2 и двух тепловых реле КК1 и КК2. Пускатель предназначен для коммутации силовых цепей и оснащен тепловым реле ТРН-25 для защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока. Технические данные ПМЕ-200 представлены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-200

Параметр

Значение

Номинальный ток, А

25

Номинальное напряжение обмотки, В

110

Предельный включаемый и отключаемый ток при U=380В, А

250

Провал главных контактов, мм

3 ± 0,5

Начальное нажатие на контактный мостик, Н

4,5

Раствор главных контактов, мм

3

Пусковая мощность обмотки, ВА

160

Номинальная мощность обмотки, ВА

18

Тип теплового реле

ТРН-25

Расчет магнитного пускателя осуществляется по следующим формулам:

;

где

- номинальный ток магнитного пускателя, А

- номинальный ток электродвигателя, А

Подставив значения, получим , т. е. условие выполняется.

;

где

- предельный включаемый ток, А

- пусковой ток электродвигателя, А

Подставив в данную формулу численные значения получим .

Условие выполняется, т. е. выбранный магнитный пускатель ПМЕ-200 удовлетворяет всем требованиям.

studfile.net

Автомат защиты электродвигателя - как правильно подобрать?

При подборе автоматических выключателей, способных защитить электрические моторы от повреждения в результате КЗ или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать большую величину пускового тока, нередко превышающую номинал в 5-7 раз. Наиболее мощным стартовым перегрузкам подвержены асинхронные силовые агрегаты, обладающие короткозамкнутым ротором. Поскольку это оборудование широко применяется для работы в производственных и бытовых условиях, то вопрос защиты как самого устройства, так и питающего кабеля очень актуален. В этой статье речь пойдет о том, как правильно рассчитать и выбрать автомат защиты электродвигателя.

Задачи устройств для защиты электродвигателей

Бытовую электротехнику от пусковых токов большой величины в сетях обычно защищают с помощью трехфазных автоматических выключателей, срабатывающих через некоторое время после того, как величина тока превысит номинальную. Таким образом, вал мотора успевает раскрутиться до нужной скорости вращения, после чего сила потока электронов снижается. Но защитные устройства, используемые в быту, не имеют точной настройки. Поэтому выбор автоматического выключателя, позволяющего защитить асинхронный двигатель от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания, более сложен.

Современные автоматы для защиты двигателя нередко устанавливаются в общем корпусе с пускателями (так называются коммутационные устройства запуска мотора). Они предназначены для выполнения следующих задач:

  • Защита устройства от сверхтока, возникшего внутри мотора или в цепи подачи электропитания.
  • Предохранение силового агрегата от обрыва фазного проводника, а также дисбаланса фаз.
  • Обеспечение временной выдержки, которая необходима для того, чтобы мотор, вынужденно остановившийся в результате перегрева, успел охладиться.

Управляющая и защитная автоматика для двигателя на видео:

  • Отключение установки, если нагрузка перестала подаваться на вал.
  • Защита силового агрегата от долгих перегрузок.
  • Защита электромотора от перегрева (для выполнения этой функции внутри установки или на ее корпусе монтируются дополнительные температурные датчики).
  • Индикация рабочих режимов, а также оповещение об аварийных состояниях.

Необходимо также учитывать, что автомат для защиты электродвигателя должен быть совместим с контрольными и управляющими механизмами.

Расчет автомата для электродвигателя

Еще недавно для защиты электрических моторов использовалась следующая схема: внутри пускателя устанавливался тепловой регулятор, подключенный последовательно с контактором. Этот механизм работал таким образом. Когда через реле в течение длительного времени проходил ток большой величины, происходил нагрев установленной в нем биметаллической пластины, которая, изгибаясь, прерывала контакторную цепь. Если превышение установленной нагрузки было кратковременным (как бывает при запуске двигателя), пластинка не успевала нагреться и вызвать срабатывание автомата.

Внутреннее устройство автомата защиты двигателя на видео:

Главным минусом такой схемы было то, что она не спасала агрегат от скачков напряжения, а также дисбаланса фаз. Сейчас защита электрических силовых установок обеспечивается более точными и современными устройствами, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь перейдем к вопросу о том, как производится расчет автомата, который нужно установить в цепь электромотора.

Чтобы подобрать защитный автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его времятоковую характеристику, а также категорию. Времятоковая характеристика от номинального тока, на который рассчитан АВ, не зависит.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал каждый раз при запуске мотора, величина пускового тока не должна быть больше той, которая вызывает моментальное срабатывание аппарата (отсечка). Соотношение тока запуска и номинала прописывается в паспорте оборудования, максимально допустимое – 7/1.

Производя расчет автомата практически, следует использовать коэффициент надежности, обозначаемый символом Kн. Если номинальный ток устройства не превышает 100А, то величина Kн составляет 1,4; для больших значений она равна 1,25. Исходя из этого, значение тока отсечки определяется по формуле Iотс ≥ Kн х Iпуск. Автоматический выключатель выбираем в соответствии с рассчитанными параметрами.

Еще одна величина, которую необходимо учитывать при подборе, когда автомат монтируется в электрощитке или специальном шкафу – температурный коэффициент (Кт). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства при подборе следует умножать на него (Inт).

Современные устройства электрозащиты силовых агрегатов

Большой популярностью пользуются модульные мотор-автоматы, представляющие собой универсальные устройства, которые успешно справляются со всеми функциями, описанными выше.

Кроме этого, с их помощью можно производить регулировку параметров отключения с высокой точностью.

Современные мотор-автоматы представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга по внешнему виду, характеристикам и способу управления. Как и при подборе обычного аппарата, нужно знать величину пускового, а также номинального тока. Кроме этого, надо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя нужные расчеты, можно покупать мотор-автомат. Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электрического мотора.

Особенности защиты электрических двигателей в производственных условиях

Нередко при включении устройств, мощность которых превышает 100 кВт, напряжение в общей сети падает ниже минимального. При этом отключения рабочих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов снижается. Когда напряжение восстанавливается до нормального уровня, мотор начинает заново набирать обороты. При этом его работа происходит в режиме перегрузки. Это называется самозапуском.

Самозапуск иногда становится причиной ложного срабатывания АВ. Это может произойти, когда до временного падения напряжения установка в течение длительного времени работала в обычном режиме, и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловой расцепитель иногда срабатывает раньше, чем напряжение нормализуется. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Чтобы предотвратить отключение мощных заводских электромоторов при самозапуске, используется релейная защита, при которой в общую сеть включаются токовые трансформаторы. К их вторичным обмоткам подключаются защитные реле. Эти системы подбираются методом сложных расчетов. Приводить здесь мы их не будем, поскольку на производстве эту задачу выполняют штатные энергетики.

Заключение

В этом материале мы подробно осветили тему защитных устройств для электрических двигателей, и разобрались с тем, как подобрать автомат для электромотора и какие параметры при этом должны быть учтены. Наши читатели могли убедиться, что расчеты, которые производятся при этом, совсем несложны, а значит, подобрать аппарат для сети, в которую включен не слишком мощный силовой агрегат, вполне можно самостоятельно.

yaelectrik.ru

на дин рейку, устройство и принцип действия

Содержание статьи:

Для автоматизации процессов включения, реверсирования и отключения электромоторов трехфазного типа используется пускатель электромагнитный 220 В или 380 В. Устройство совместимо только с асинхронными двигателями, напряжение питания которых составляет не более 600 В. Перед его подключением необходимо правильно подобрать и изучить схему.

Сферы использования

Электромагнитный пускатель 220 В Пм12-025501

Назначение электрического пускателя – старт, остановка и реверс моторов. Прибор также подходит для управления линией освещения, специализированным оборудованием – насосами, кондиционерами, конвейерными лентами, компрессорами.

Несмотря на то что контактор вытеснил аппарат, его используют в производстве или системах коммуникаций.

Принцип действия электромагнитного пускателя

Для управления применяются кнопки пуска и остановки. Автоматический прибор отличается простым алгоритмом действия:

  1. Подача напряжения на активную катушку.
  2. Образование вокруг элемента магнитного поля.
  3. Притягивание внутрь металлического сердечника с закрепленными металлическими контактами.
  4. Замыкание силовых контактов – ток поступает на нагрузку.

Реверс осуществляется с использованием сцепки из двух пускателей.

Устройство прибора

Электромагнитный пускатель на 380 или 220 В состоит из таких элементов:

  • сердечник;
  • катушка электромагнитного типа;
  • якорь;
  • соединительный каркас;
  • датчики механического типа;
  • центральная и вспомогательная система контакторов.

В числе дополнительных узлов прибора могут быть электрические предохранители, дополнительный набор клемм, устройство пуска и реле защиты.

Особенности конструкции пускателя

Асинхронный двигатель при включении имеет ток пуска в 6 раз больше номинала. Для предотвращения износа контактов и расшатывания подвижных частей применяется пускатель магнитного типа.

Обозначения секторов

Принцип работы прибора можно понять по информации из секторов:

  • в первом указываются области применения и общие данные – частота переменного, номинал тока и условный тепловой ток;
  • из второго сектора можно узнать максимальную мощность нагрузки при подсоединении силовых контактов;
  • в третьем секторе имеется графическая схема с катушкой электрического магнита и контактами.

По наличию пунктирной линии от катушки к контактам можно определить их синхронность действия.

Группы контактов магнитного пускателя

Для обозначения силовых контактов используется следующая маркировка:

  • 1L1, 3L2, 5L3 – элементы входа, предназначенные для подачи питания от линии постоянного или переменного тока;
  • 2Т1, 4Т2, 6Т3 – контакты выхода для соединения с нагрузкой;
  • 13НО–14НО – вспомогательные элементы для самоподхвата, помогают в момент работы двигателя постоянно не удерживать кнопку Пуск.

Нагрузку или источник питания допускается подключать к любой из групп.

Клавиша остановки

Клавиши Пуск и Стоп

Независимо от модификации управление пускателем для электродвигателя производится при помощи кнопки «Стоп» или «Пуск». У некоторых моделей есть режим реверса. Кнопку остановки можно опознать по красному цвету.

Для беспрепятственного протекания тока нормально замкнутые контакты механически соединяются со стоппером. Без нажатия клавиши производится замыкание контактов металлической планкой. Чтобы устройство остановилось, нужно нажать кнопку – произойдет размыкание. При отсутствии фиксации после опускания кнопки контакты замкнутся.

По этой причине управление электромотором осуществляется при помощи специальных схем. Для упрощения монтажа прибор устанавливают на дин-рейку.

Клавиша старта

Кнопка зеленого или черного цвета соединяется с нормально разомкнутыми контактами механическим способом. От клавиши остановки отличается состоянием контактов. После ее нажатия цепь замыкается, а по контактам поступает ток. Группа элементов придерживается пружиной, которая возвращает ее в исходное положение.

Типы устройств

Пускатели для электродвигателей 380 В с короткозамкнутыми роторами позволяют дистанционно подключать их к сети, реверсировать и останавливать. Приборы бывают:

  • Открытого типа. Устанавливаются в панелях, закрытых боксах и местах, защищенных от доступа пыли.
  • Закрытого исполнения. Ставятся внутри помещения, кнопки управления находятся на корпусе.
  • Пылебрызгонепроницаемые. Подходят для внутреннего и наружного монтажа, поскольку защищены от пыли и влаги специальным козырьком.
  • Релейные. Пускатель магнитный с тепловым реле защищает мотор в условиях коротких перегрузок на линии. Релейный выключатель совмещен с прибором или подсоединяется к нему.
  • Трехфазные. Особенность трехфазного пускателя – недопустимость превышения пускового тока над номиналом. Если этого нет, при помощи аппарата восстанавливается фаза и обеспечивается бесперебойность работы двигателя при малых показателях тока пуска.

При частых перегрузках у пускателя может перегореть обмотка.

Универсальность конструкции

По конструктивному исполнению магнитные пускатели бывают с 3-мя и 4-мя полюсами, т.е. с 3-4 контактами. Четвертый в нормально-открытом состоянии блокирует цепь управления.

Электромагнитный механизм находится внутри и представляется собой неподвижный Ш-видный сердечник и катушку с обмоткой. Подвижным узлом является якорь, соединенный с траверсой и пластмассы. На ней находятся контактные мосты с активными элементами. Для плавности замыкания используются пружины.

Неподвижная группа контактов припаяна на пластины с винтовыми зажимами. С их помощью можно подключить кабель от внешней линии. Дополнительные контакты находятся на боковых частях прибора.

Некоторые модели имеют специальную крышку для главной контактной группы.

Электрические пускатели с термореле

Магнитные пускатели с тепловыми реле позволяют защитить мотор от непродолжительных перегрузки. Показатели установочного тока можно устанавливать посредством регулятора – его поворачивают отверткой. Для предотвращения коротких замыканий модели с термореле не используются.

Степень защиты

Устройство с защитой IP54 подходят для монтажа на открытых участках, во влажном и пыльном помещении. Внутри бокса целесообразно ставить модификации с защитой IP20. Помимо числового индекса нужно принимать во внимание износостойкость аппарата в условиях частых перепадов нагрузки.

Чем больше числовой индекс, тем меньше требований к монтажу пускателя.

Тонкости подключения устройства на 220 В

Схема подключения пускателя

Для подсоединения однофазного магнитного пускателя и предотвращения его вибраций применяется дин-рейка. Прибор нельзя ставить рядом с реостатами или в нагреваемой части бокса. Залуженный конец проводника, подсоединяемого к устройству, загибается в виде кольца или буквы П. На алюминиевые кабели наносится слой смазки (технический вазелин, Циатим). Включение прибора осуществляется по нескольким схемам.

Классическая

Подойдет, если источники нагрузки – моторы или ТЭНы. Схема состоит из нескольких частей:

  • Силовая. Сюда входят контакты на три фазы, автоматический включатель (ставится между входом и источником питания).
  • Нагрузка. Требуется мощный потребитель.
  • Цепь. Состоит из кнопки старта и остановки, катушки, дополнительных контактов, подкидывается на фазу и ноль.

Контакты пускателя замыкаются, и напряжение поступает на нагрузку после нажатия кнопки «Пуск». По нажатию на клавишу остановки происходит размыкание контактов и напряжение больше не подается.

Специфика силовой цепи

Запитка однофазного пускателя производится через контакты А-1 и А-2. На них подается напряжение 220 В, если на него рассчитана катушка. Фаза подводится на А-2, источник питания – на элементы внизу корпуса. Напряжение можно подавать с ветрового генератора, аккумулятора, дизель-генератора. Для его снятия задействуются клеммы – Т-1, Т-2, Т-3. Минус схемы – необходимость использования вилки для включения или выключения автомата.

Как изменить цепь управления

Силовую систему прибора при модернизации не затрагивают. Работают по следующему принципу:

  • клавиши кнопочного поста (в одном кожухе) имеют нормально разомкнутые клеммы при пуске и нормально замкнутые – при установке;
  • кнопки выставляют перед магнитным пускателем в последовательном положении – Старт и Остановка;
  • манипуляции с контактами производятся при помощи импульса управления;
  • пусковая кнопка подает напряжение к катушке и генерирует импульс;
  • поддержка клавиши осуществляется с помощью контактов самоблокировки, снабжающих катушку напряжением;
  • самоблокирующиеся контакты размыкаются, происходит самподпитка катушки.

Магнитный пускатель останавливается после разрыва последней цепи.

Подключение к трехфазной сети

В трехфазную сеть пускатель подключается посредством катушки, которая работает от сети 220 В. Сигнальная цепь не дорабатывается. Фаза и ноль подкидываются на соответствующие контакты. Фазный провод протягивается между кнопками старта и выключения. Перемычка устанавливается на нормально замкнутые и разомкнутые элементы.

Силовую цепь незначительно модернизируется. Фазы подаются на входы L1, L2, L3, нагрузка подводится на T1, T2, T3.

Данная схема подходит для асинхронного мотора.

Специфика обслуживания

Для правильного обслуживания необходимо разобрать с неисправностями прибора. Повышенные показатели температуры – последствия межвитковых замыканий катушки, которую нужно менять. Перегрев также наблюдается при слабом соединении контактов, их износе или перегрузке сети.

Если автомат гудит, якорь неплотно прилегает к сердечнику, загрязнен или поврежден. При заедании активных частей или понижении напряжения на 15 %требуется проверить плотность зажима контактов.

Магнитные пускатели применяются для защиты асинхронных моторов. Перед подключением прибора нужно разобраться в схеме его работы, возможности интеграции с тепловым реле и специфике изменении механизма управления.

strojdvor.ru


Смотрите также