Схема реверсивного пуска двигателя с сигнализацией
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 20.09.2024
Реверсивный контактор, представляющий собой одну из разновидностей электромагнитных пускателей. Он обеспечивает вращение вала в обоих направлениях, поддерживает устойчивую работу двигателей, своевременно отключает питание, защищает оборудование в аварийных ситуациях. Такие контакторы являются улучшенным образцом электромагнитного пускового аппарата и предназначаются для прямой работы с двигателями. Некоторые модели оборудованы дополнительными функциями, выполняющими аварийное отключение при обрывах фаз и коротких замыканиях.
Устройство и принцип работы
Магнитные контакторы или пускатели относятся к коммутационным устройствам, выполняющим дистанционный пуск электродвигателей и прочего оборудования. Конструкция и схема этих приборов очень похожа на электромагнитное реле. Важной дополнительной функцией является возможность своевременно подключать и отключать трехфазную нагрузку. Основным конструктивным элементом служит магнитный сердечник, изготовленный в виде буквы Ш. В качестве материала использовалась электротехническая сталь в виде тонких листов.
Сам сердечник состоит из двух половинок, одна из которых является неподвижной и закрепляется на основании прибора. Другая часть – подвижная – при отсутствии тока удерживается на некотором расстоянии от неподвижной части при помощи пружины. Таким образом, между обеими частями возникает воздушный зазор.
Управление пускателем осуществляется через катушку, помещенную на центральный стержень сердечника, расположенный в неподвижной части. К подвижному магнитопроводу закрепляются контакты посредством мостового соединения. В момент срабатывания пускателя эти мостики перемещаются одновременно с магнитопроводом и совершают замыкание с неподвижной контактной группой.
Пусковое устройство срабатывает после того, как на катушку управления будет подано напряжение. Возникает электромагнитная сила, под действием которой происходит притягивание подвижной части сердечника к неподвижной детали. В результате, силовые контактные группы оказываются замкнутыми, и ток начинает поступать к выходным клеммам. После прекращения подачи напряжения катушка обесточивается, и подвижная часть возвращается на свое место. В этот момент в работу включается возвратная пружина, обеспечивающая размыкание контактов.
Во время выключения на каждом полюсе контактов образуется двойной разрыв, способствующий более эффективному гашению электрической дуги. Функцию дугогасительной камеры выполняет крышка устройства, под которой располагаются контакты.
В пускателе имеется не только основная контактная группа, но и дополнительная – в виде блок-контактов, используемая для вспомогательных целей. В основном, они используются в управлении, в сигнальных и блокирующих схемах.
Типы и модификации пусковых устройств
Основными параметрами, по которым выполняется классификация пускателей:
- Величина рабочего тока, коммутируемого главными контактами.
- Значение рабочего напряжения в подключенной нагрузке.
- Параметры тока и напряжения в катушке управления.
- Категория и область применения.
Значения номинальных токов коммутационной аппаратуры представлены стандартным рядом в границах 6,3-250 А. Подобная классификация использовалась для устаревших приборов, которые в настоящее время используются все реже. Номинальному току соответствовал определенный класс – от 0 до 7.
Подобная классификация утратила свое значение с появлением на отечественном рынке зарубежной продукции. При выборе того или иного устройства в первую очередь рассматривается величина номинального тока. Поскольку электромагнитные пускатели, в том числе и контакторы с функцией реверса, являются низковольтными устройствами, следовательно, они могут работать с напряжением, не превышающим 1000 В. Эти границы предполагают использование двух видов стандартных напряжений – 380 и 660 вольт. Конкретное значение для данной модели отображается на корпусе и в технической документации устройства.
Значительно большим разнообразием отличаются напряжения, с которыми могут работать катушки управления. Это связано с тем, что магнитные пускатели и контакторы используются в разных условиях, и подключаются к различным типам потребителей и автоматическим системам управления. Для подобных систем вовсе недостаточно обычных сетевых фаз. Питание осуществляется с помощью специальных цепей оперативного тока с собственными параметрами тока и напряжения. Обычно, катушки управления рассчитаны на переменное напряжение 12-660 вольт и постоянное – 12-440 В.
Кроме того, контакторы и магнитные пускатели различаются внешним видом и комплектацией. В большинстве случаев, это модели, помещаемые в пластиковый корпус с кнопками запуска и остановки, расположенными снаружи. Многие приборы изначально комплектуются тепловыми защитными реле.
Отличия реверсивных и обычных контакторов-пускателей
Прежде чем рассматривать отличия обоих устройств следует отметить, что магнитный пускатель является усовершенствованной версией контактора, предназначенной для работы с низковольтным оборудованием и установками.
По сравнению с обычными контакторами, магнитные пускатели отличаются более компактными размерами и меньшим весом. Они предназначены для узкоспециализированных действий по включению и отключению электродвигателей. Контакторы же выполняют более широкий круг задач в силовых электрических цепях.
Многие пускатели дополнительно оборудуются тепловыми реле, выполняющими аварийные отключения и защищающие при обрывах фазы. Управление пуском и отключением производится с помощью специальных кнопок или отдельной системой, состоящей из катушки и слаботочной контактной группы. В некоторых модификациях могут использоваться оба варианта.
Все магнитные пускатели разделяются на два вида. Они могут быть реверсивными и нереверсивными. Реверсивный контактор состоит из двух отдельных магнитных пускателей, объединенных в общем корпусе и соединенных друг с другом электрическим путем. Оба компонента устанавливаются на общее основание, но одновременно работать они не могут. По команде оператора включается лишь один из них – первый или второй.
Управление реверсивным магнитным пускателем осуществляется при помощи блокировочных контактов нормально-замкнутого типа. Их основная функция заключается в предотвращении одновременного включения обеих контактных групп – реверсивной и обычной. В противном случае может произойти межфазное замыкание. Для этой же цели некоторые модели выпускаются с механической блокировкой. Поочередный запуск контакторов обеспечивает такое же поочередное переключение фаз. В результате, прибор начинает выполнять свою основную задачу – изменять направление вращения вала электродвигателя.
Оба варианта включения необходимо рассмотреть более подробно. Чтобы лучше понять суть реверсного запуска, необходимо вначале остановиться на обычном способе включения.
Обычная нереверсивная схема включения
Простейшим вариантом включения считается нереверсивная схема, обеспечивающая вращение вала электродвигателя только в одну сторону. В качестве примера можно взять обычный пускатель с управляющей катушкой на 220 В.
Подключение схемы начинается в трехфазном автомате, подходит к силовым клеммам пускового устройства, и далее соединяется с тепловым реле. Управляющая катушка с одной из сторон соединяется с нулевым проводником, а с противоположной – с фазой путем использования в этой цепи функциональных кнопок.
В состав кнопочного поста входят две кнопки: ПУСК – с контактами нормально-разомкнутого типа и СТОП – с нормально-замкнутыми контактами. Одновременно с кнопкой запуска выполняется подключение нормально-замкнутого контакта управляющего катушечного элемента. За счет теплового реле, включенного в промежуток фазной линии, обеспечивается защита двигателя от чрезмерных перегрузок. Его нормально-замкнутый контакт оказывается соединенным с элементами управления.
Когда трехфазный автомат оказывается включенным, начинается течение тока в сторону силовых контактов пусковой аппаратуры и к управляющей цепи. После этого схема приходит в работоспособное состояние. С целью запуска электродвигателя вполне достаточно воздействия на пусковую кнопку. Далее, в управляющие компоненты подается питание. Цепь оказывается замкнутой, после чего якорь начинает втягиваться и в то же время замыкать контакт прибора управления. К силовой контактной группе двигателя подается ток, и вал начинает вращение. После возврата в исходное состояние пусковой кнопки, питание к обмотке контактора будет поступать, проходя по вспомогательному контакту, благодаря чему работа двигателя продолжится без перерыва.
Прекратить работу нереверсивного агрегата возможно имеющейся кнопкой СТОП. Это вызовет разрыв цепи, и питающее напряжение перестает подходить к блоку управления. Начинается размыкание шунтирующего контакта и возврат якоря в исходное состояние с одномоментным размыканием основных контактов. По окончании этого процесса, наступает остановка электродвигателя. Когда кнопка СТОП окажется отпущенной, контакт управляющего элемента будет пребывать в разомкнутом положении до следующего запуска схемы.
Чтобы защитить электродвигатель во время нереверсивного пуска, применяется тепловое реле на основе биметаллических контактных пластин. Под влиянием возрастающего тока они начинают выгибаться. Поскольку эпластины соединяются с расцепителем, контакт в управляющей обмотке прерывает поступление питающего напряжения. Контакты прибора разъединяются и переходят в первоначальное состояние.
Реверсивная схема
Для того чтобы создать реверсивную схему включения электродвигателя, потребуется использование двух магнитных контакторов и трех кнопок управления. Оба пускателя устанавливаются в непосредственной близости для удобства соединений и подключений в том числе и с механической блокировкой.
Клеммы для подключения питания соединяются между собой на обоих устройствах. Контакты, подключаемые к электродвигателю, соединяются перекрестным способом. Провод питания электродвигателя может соединяться с любыми питающими клеммами одного из пускателей.
Следует помнить, что перекрестная схема подключения, категорически запрещает одновременное включение двух пускателей, поскольку это обязательно вызовет короткое замыкание. В связи с этим, проводники блокирующих цепей в каждом из приборов вначале соединяются с замкнутым контактом управления другого устройства, а потом – с разомкнутым контактом собственного. При включении второго контактора первый будет отключаться и наоборот.
Вторая клемма кнопки СТОП, находящейся в замкнутом положении, соединяется не с двумя, как обычно, а с тремя проводами. Два из них являются блокирующими, а через третий – подается питание на пусковые кнопки, соединенные параллельно между собой. Подобная схема позволяет отключить кнопкой остановки любой включенный пускатель и остановить вращение электродвигателя.
Каждый день нас окружает огромное количество электроприборов. Конструкция значительной части этих приборов включает в себя электродвигатели . Сегодня мы рассмотрим, как выполнить подключение реверсивного асинхронного электродвигателя с местным управлением. Следует отметить, что схема подключения контактора для осуществления реверсивного пуска двигателя отличается от схемы для выполнения прямого подключения.
ВАЖНО! Электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности .
Итак, для реверсивного подключения используется следующее оборудование:
• автоматический выключатель защиты двигателя , который на схеме имеет обозначение QF1;
• два контактора (магнитных пускателя) – обозначены на схеме КМ1 и КМ2 соответственно;
• фронтальные или боковые дополнительные контакты для контакторов с минимальным числом контактов - одним нормально открытым (1NO+1NC) и одним нормально замкнутым (2NO+2NC);
• автоматический выключатель для защиты цепи управления – обозначение на схеме SF1;
• кнопки с шильдиками "ВПЕРЕД" и "НАЗАД" – обозначение на схеме SB2 и SB3 соответственно;
• кнопка с шильдиком "СТОП" – обозначение на схеме SB1.
Сначала выполняем подключение контакторов . Для этого отмеряем необходимые длины провода типа ПуВ и производим подключение в соответствии со схемой :
• клемма "1" первого контактора - клемма "1" второго контактора;
• клемма "3" первого контактора - клемма "3" второго контактора;
• клемма "5" первого контактора - клемма "5" второго контактора;
• клемма "2" первого контактора - клемма "6" второго контактора;
• клемма "4" первого контактора - клемма "4" второго контактора;
• клемма "6" первого контактора - клемма "2" второго контактора.
Такая схема подключения магнитного пускателя обеспечит возможность изменять направление движения вала двигателя без переключения жил кабеля в клеммной коробке.
Выполнив подключение контакторов, осуществляем подключение автоматического выключателя защиты двигателя к первому контактору. Для этого отмеряем необходимую длину провода типа ПуВ и производим подключение в соответствии со схемой :
• клемма "2" автоматического выключателя - клемма "1" контактора;
• клемма "4" автоматического выключателя - клемма "3" контактора;
• клемма "6" автоматического выключателя - клемма "5" контактора.
Выполнив подключение силовой цепи, переходим к цепи управления . Для этого отмеряются необходимой длины провода типа ПуВ и производится подключение по схеме :
Далее выполняем подключение сетевого питающего кабеля типа ВВГнг . Зачищаем и маркируем жилы:
Затем производим подключение к верхним клеммам автоматического выключателя защиты двигателя:
После этого производим подключение кабеля типа ВВГнг для питания электродвигателя . Зачищаем и маркируем жилы:
И подключаем к нижним клеммам первого контактора:
Далее открываем клеммную коробку, заводим питающий кабель . Зачищаем и маркируем жилы:
Затем устанавливаем наконечники и производим подключение :
• жила с маркировкой L1 - клемма "U1";
• жила с маркировкой L2 - клемма "V1";
• жила с маркировкой L3 - клемма "W1";
• жилу желто-зеленого цвета подключаем к соответствующему болтовому соединению заземления.
В завершение устанавливаем перемычки "звезда" или "треугольник" исходя из необходимого питающего напряжения.
Таким образом, мы выполнили реверсивное подключение асинхронного электродвигателя.
Если этот материал был для Вас полезным, поделитесь им в социальных сетях!
Два магнитных пускателя, у которых имеется только один дополнительный нормально-открытый контакт - в магазинах сейчас в основном только такие.
Два дополнительных контакта с нормально-закрытыми контактами (для электрической блокировки магнитных пускателей).
Тепловое реле (для защиты электродвигателя от перегрузок)
Блок зажимов (например ТВ25-04) для присоединения кабеля выносного кнопочного поста в шкафу управления (но можно обойтись и без него).
Существуют уже готовые решения, когда пускатели и кнопки управления расположены в одном корпусе, они уже собраны в схему на заводе изготовителе. К такому корпусу нужно подключить всего два кабеля – один кабель, по которому напряжение подаётся, и другой кабель, который уже подключен к электродвигателю.
Но иногда приводом электродвигателя удобнее управлять с какого-то расстояния, для этого электрическую схему чаще приходится собирать самому (или ремонтировать, как здесь, на строительной площадке).
Ошибки при подключении реверсивных пускателей
На схеме выше подключение электродвигателей выполнено с ошибками, давайте рассмотрим некоторые из них:
1. Отсутствуют тепловые реле – при перегрузки или заклинивании механизмов электродвигателей они (электродвигатели) могут просто сгореть, что грозит простоем оборудования и дорогим ремонтом.
Механическая блокировка пускателей
Для механической блокировки пускателей предусмотрены специальные устройства, которые соединяют собой два пускателя.
До тех пор, пока один из пускателей находится во включенном состоянии, другой пускатель не сможет включиться, даже если по его катушке будет протекать ток.
Для того, что бы катушка пускателя при этом не сгорела – в цепи управления должен быть предохранитель (или автоматический выключатель, обычно автомата номиналом 6А достаточно для защиты).
Электрическая схема реверсивного пускателя
Для примера рассмотрим схему реверсивного пускателя с электрической блокировкой контактов.
Для подключения электродвигателя к 3-фазной сети нулевой рабочий проводник не используется, но используется нулевой защитный проводник (защитное зануление), для этого выбирается 4-х жильный кабель нужного сечения. В пускателях без нулевого рабочего проводника применяются катушки на 400 (380) вольт, которые подключаются между двумя фазами.
Для реверса (смены направления вращения) электродвигателя применяются магнитные пускатели, которые подают напряжение на электродвигатель, меняя порядок чередования фаз .
При включении пускателя ПМ 1 на двигатель подаётся напряжение L1-L2-L3 – двигатель вращается в одну сторону, при включении пускателя ПМ 2 чередование фаз меняется на L3-L2-L1, и двигатель вращается в обратную сторону.
Нормально-замкнутые контакты ПМ 1.2 и ПМ 2.2 находятся в нормальном (замкнутом) положении, так как оба пускателя обесточены.
В современной промышленности и в сельскохозяйственной сфере самое широкое применение нашли трехфазные асинхронные электрические двигатели. Они используются в различных станках, в качестве электропривода, в транспортерах, подъемных механизмах, насосах и вентиляторах. Такие же двигатели, имеющие небольшую мощность, часто применяются для автоматических устройств.
Особенности асинхронных двигателей
Многие несомненные достоинства сделали трехфазные асинхронные двигатели чрезвычайно популярными. Их отличает высокая надежность, они очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании, могут работать в прямом подключении к сетям переменного тока.
Очень часто во время рабочих процессов возникает такая ситуация, когда необходимо обязательно изменить направление вращения вала на противоположное. Именно для таких случаев используется схема реверсивного пуска двигателя, совместно с которой применяются дополнительные электрические приборы. Без этих дополнительных устройств, невозможна нормальная реверсивная работа электродвигателя. Для этой схемы используются контакторы в количестве двух единиц, вводное автоматическое устройство, имеющее необходимые параметры, одно тепловое реле и три кнопки управления, входящие в кнопочный пост.
Реверсивный пуск двигателя
Для того, чтобы изменить направление вращения вала на противоположное, в обязательном порядке должно быть изменено расположение фаз напряжения, которое подается при питании асинхронного двигателя. Именно для этого и применяется схема реверсивного пуска двигателя, позволяющая полностью выполнить эту функцию.
Кроме того, необходимо осуществлять постоянный контроль над значением напряжения, подводимого к двигателю, а также за напряжением, поступающим к катушкам контакторов. Именно контакторы непосредственно участвуют в организации реверсивного движения вала. При срабатывании первого контактора, фазы будут располагаться совершенно иначе, нежели при включении второго контактора.
Управление реверсивным пуском
На всех трех кнопках имеется блокировка, которая исключает возможность их одновременного нажатия. В такой ситуации велика вероятность выхода из строя электрической части оборудования. Поэтому, для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный внутри соответствующего контактора.
Трехфазные электродвигатели широко используются на многих объектах. В силу специфических условий эксплуатации, довольно часто возникает необходимость изменения направления вращения вала того или иного агрегата. Для этих целей лучше всего подходит стандартная схема реверса трехфазного двигателя, применяемая для открытия и закрытия гаражных ворот, обеспечения работы лифтов, погрузчиков, кран-балок и другого оборудования.
Общая схема реверса электродвигателей
В промышленности и сельском хозяйстве нашли широкое применение различные типы трехфазных асинхронных электродвигателей. Они устанавливаются в электроприводах оборудования, служат составной частью автоматических устройств. Трехфазные агрегаты завоевали популярность, благодаря высокой надежности, простому обслуживанию и ремонту, возможности работы напрямую от сети переменного тока.
Специфика работы устройств, работающих с электродвигателями, предполагает необходимость изменения направления вращения вала, называемого реверсом. Для таких ситуаций разработаны специальные схемы, в состав которых включены дополнительные электрические приборы. Прежде всего, это вводный автомат, имеющий соответствующие параметры, контакторы (2 шт.), тепловое реле и элементы управления в виде трех кнопок, объединенных в общий кнопочный пост.
Для того чтобы вал начал вращаться в противоположную сторону, необходимо изменить расположение фаз подаваемого напряжения. Необходим постоянный контроль над значением напряжения, поступающего на электродвигатель и катушки контакторов. Непосредственное выполнение реверса в трехфазном двигателе осуществляется контакторами (КМ) № 1 и № 2. При срабатывании контактора № 1, фазы поступающего напряжения будут располагаться иначе, нежели при срабатывании контактора № 2.
Для управления катушками обоих контакторов предусмотрены три кнопки – ВПЕРЕД, НАЗАД и СТОП. Они обеспечивают питание катушек в зависимости от расположения фаз. Порядок включения контакторов влияет на замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала двигателя в каждом случае происходит строго в определенную сторону. Кнопку НАЗАД необходимо только нажать, но не удерживать, так как она сама оказывается в нужном положении под действием самоподхвата.
На всех трех кнопках установлена блокировка, предотвращающая их одновременное включение. Несоблюдение этого условия может привести к возникновению в электрической цепи короткого замыкания и выходу из строя оборудования. Для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный в соответствующем контакторе.
Схема реверса трехфазного двигателя и кнопочного поста
В каждой системе, обеспечивающей реверс трехфазного электродвигателя, имеются специфические кнопочные контакты, объединенные в общий кнопочный пост. Работа этой системы тесно связана с функционированием остальных элементов схемы.
Всем известно, что включение контактора магнитного пускателя осуществляется с помощью управляющего импульса, поступающего после нажатия на пусковую кнопку. Данная кнопка в первую очередь обеспечивает подачу напряжения на катушку управления.
Включенное состояние контактора удерживается и сохраняется, благодаря принципу самоподхвата. Он заключается в параллельном подключении (шунтировании) к пусковой кнопке вспомогательного контакта, обеспечивающего подачу напряжения на катушку. В связи с этим уже нет необходимости удерживать кнопку ПУСК в нажатом состоянии. Таким образом, магнитный пускатель может отключиться только после разрыва цепи катушки управления, поэтому в схеме необходима кнопка с размыкающим контактом. В связи этим, кнопки управления, объединенные в кнопочный пост, оборудуются двумя парами контактов – нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).
Все кнопки выполнены в универсальном варианте для того, чтобы обеспечить моментальный реверс двигателя, если в этом возникнет срочная необходимость. Отключающая кнопка, в соответствии с общепринятыми нормами, имеет название СТОП и маркируется красным цветом. Кнопка включения известна как стартовая или пусковая, поэтому она именуется по-разному с помощью слов ПУСК, ВПЕРЕД или НАЗАД.
В некоторых случаях кнопочный пост может использоваться в нереверсивной схеме работы электродвигателя, когда его вал вращается лишь в одном направлении. Запуск производится кнопкой пуск, а остановка произойдет через определенный промежуток времени после нажатия кнопки СТОП, когда вал преодолеет инерцию. Подключение такой схемы может быть выполнено в двух вариантах, с помощью катушек управления на 220 и 380 вольт.
Как проверить электродвигатель мультиметром: проверка ротора и статора на межвитковое замыкание, прозвонка асинхронного и трехфазного двигателя
Во всех случаях перед подключением кнопочного поста составляется схема его монтажа. В первую очередь выполняется подключение контактора, при отсутствии напряжения на входном кабеле. Для непосредственного управления напряжение может сниматься с любой фазы, какая будет наиболее удобна для использования. Проводник, соединяемый с кнопкой СТОП, подключается совместно с проводом фазы к соответствующей клемме контактора. Во избежание путаницы, нормально разомкнутые контакты маркируются цифрами 1 и 2, а нормально замкнутые – цифрами 3 и 4.
По завершении монтажа в кнопочном посте устанавливается перемычка, затем подключается провод, соединяющий клемму 1 кнопки ПУСК и вывод катушки управления контактора.
Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети
Довольно часто трехфазные электродвигатели используются в бытовых условиях и включаются в однофазную сеть. Для таких случаев предусмотрена реверсивная схема подключения электродвигателя в однофазной сети. Принцип действия такой схемы очень простой: для выполнения реверса используются конденсаторы, питание которых переключается между полюсами питающего напряжения. Управление схемой осуществляется кнопкой.
Поскольку питающее напряжение составляет 220 В, соединение обмоток двигателя будет выполнено звездой, а на клеммник подведено три вывода. На кнопке управления между клеммами устанавливается перемычка, после чего к одной из них подключается вывод конденсатора. Второй вывод конденсатора подключается к обмотке электродвигателя, не соединенной с сетью.
Затем переключатель соединяется с двигателем, затем подводится питающее напряжение. Готовую систему нужно включить и проверить работу реверса.
Читайте также: