При свързване на мощни електрически и електромеханични единици (например електрически помпи, електродвигатели, нагреватели) обикновено се използват електромагнитни стартери или контактори. Тези устройства осигуряват дистанционно безопасно превключване на електропреносната мрежа с мощни потребители на електроенергия. Те позволяват многократно изключване и свързване на товарни устройства за кратък период, а също така позволяват използването на термични релета и защитни вериги, „самозаключващи се“, блокиращи.
За да сглобите правилно схемата на свързване, трябва да разберете принципите на електромагнитния стартер.
Контактор и електромагнитно стартерно устройство
На първо място е необходимо да се опишат разликите между две устройства от един и същи тип: контактори и стартери. Те се основават на същия принцип на електромагнитната индукция. Разликата се състои в степента на защита и текущите ограничения на приложението.
Стартерите се произвеждат в пластмасов калъф с максимална граница на тока до 10 ампера. Те са проектирани да включват и изключват асинхронни двигатели, където са необходими три фази на захранване. Затова от корпуса стърчат три групи силови контакти. Но това не пречи на използването на електромагнитни стартери, схемите на свързване на които са много лесни за стартиране и изключване на други устройства с работно захранване от 380 и 220 волта или по-малко. С тяхна помощ можете да стартирате различни устройства и устройства до осветителните вериги. Често стартерите се наричат малки контактори.
Контакторите са проектирани да управляват единици с консумация на ток над 10 ампера, като правило нямат кутия и се инсталират в специализирани изолирани контейнери или кутии. Те са оборудвани с големи дъгови камери, имат големи размери и тегло.
Принцип на работа
Основните части на стартера са две ядра под формата на буквата "Ш" и индукционна намотка.
Едното ядро е неподвижно монтирано върху тялото, второто е подвижно и оборудвано с пружини. Индуктор е фиксиран към неподвижно ядро. Управляващото напрежение на цялото устройство в диапазона от 12 до 380 волта зависи от неговия тип.
В горната част има контактна група, състояща се от подвижен контактен мост и два неподвижни терминала за прекъсване. При подаване на напрежение към индуктора се генерира магнитно поле, което дърпа подвижната сърцевина надолу. Терминалите за прекъсване се затварят от контактния мост, стартирайки устройството или устройството за натоварване. Когато захранването на напрежението към индукционната намотка е изключено, магнитното поле изчезва, пружините повдигат подвижната сърцевина нагоре и отварят прекъсващите контакти, изключвайки товара.
Възможно е да се прилага както пряко напрежение, така и променливо напрежение към отварящите се контакти, но то не трябва да надвишава стойностите, посочени от производителя. Тези стойности са посочени на корпуса на инструмента. Предястията са разделени на два вида:
- Затворени, които се деактивират, когато напрежението е приложено, отворете контактите. Те са малко по-различни в дизайна, използват се в защитни вериги срещу претоварване и не се използват за подаване на напрежение.
- Отворено, което в обезвъздушено състояние при прилагане на ток затваря контактната група. Най-често срещаните стартери се използват за захранване на напрежение.
Схеми за свързване
Има много опции за свързване на стартери. Важно е да определите какви задачи трябва да се изпълняват. По принцип се изисква изпълнението на основните функции: стартиране и спиране на свързаното оборудване, което се осъществява чрез превключване с стартера на два бутона "Старт" и "Стоп". Бутоните могат да се комбинират или инсталират отделно. Но може да се изискват и други функции, например обратната (ако свързаният товар е индукционен двигател). В зависимост от целите се сглобява желаната схема.
Класическа мрежова връзка
Диаграмата за свързване на магнитния стартер с мощност 380 V позволява на един бутон да подаде напрежение към източника на консумация, а другият да го изключи. Силовият компонент на веригата се захранва от трифазно променливо напрежение от 380 V. Фазите се обозначават с буквите "A", "B", "C". Ако захранването се доставя от еднофазна мрежа за напрежение, тогава са включени само два контакта.
Силовата част се осъществява с помощта на трифазен прекъсвач QF 1, магнитен трифазен захранващ стартер, три отворени терминални групи от които са обозначени 1L1-2T1, 3L2-4T2, 5L3-6T3. Буквата "M" показва натоварването на устройството или устройството. Управляващата верига е свързана към фаза “A” на щифт 1 L1. Състои се от бутони за стартиране на SB 2 и бутон за изключване SB 1, индукционна намотка на стартера KM 1 и неговите спомагателни контакти 13 NO, 14 NO, свързани паралелно със стартовия бутон.
Чрез включване на машината QF 1 се подава напрежение в режим на готовност към входните контакти на електрическия стартер 1L1, 3L2, 5L3. От контакт 1L1 се подава напрежение в управляващата верига чрез бутон SB 1 към контактна група 3, който се състои от контакта на бутон SB 2 и спомагателния контакт на магнитния стартер KM 1, останал там в режим на готовност, докато натиснете бутона за стартиране SB 2.
Когато бутонът за стартиране е затворен, към намотката се подава напрежение, което води до задействане на стартера и затваряне на захранващите контакти 2T1, 4T2, 6T3, към които е свързан източникът на консумация. Когато бутонът за стартиране се отвори, захранващите контакти не се изключват, тъй като чрез паралелно свързване на спомагателния контакт 13 NO-14 NO се осъществява самоизбор на групата на изхода, мощността, контакта.
Той работи по следния начин : след прекъсване на подаването на напрежение чрез бутона за стартиране, токът продължава да тече към индукционната намотка, но през контакти 13 NO-14 NO. Магнитното поле остава включено, предотвратявайки отварянето на контактната група за мощност. Без прилагането на функцията „самозаснемане“ бутонът за стартиране трябва да се държи постоянно.
Източникът на натоварване се изключва чрез натискане на бутона SB 1, който ще отвори управляващата верига, прекъсва работата на магнитното поле, а пружината ще върне подвижната сърцевина в първоначалното си положение чрез отваряне на захранващата контактна група.
Когато инсталирате веригата, е важно да знаете точно степента на използваната индуктивна намотка и мрежовото напрежение. Използвайки намотка с напрежение 220 волта, един контакт е свързан към масата на втория чрез бутони към всяка от двете фази. Ако работният рейтинг на бобината е 380 волта, тогава и двата контакта са свързани към фазите.
Намотките също се произвеждат за по-ниски напрежения: 12, 24.36 волта. Важно е да се знае точно работното напрежение и техническите характеристики на използваната индуктивност.
Възможно е да се използват намотки с по-висока номинална стойност в вериги с по-ниско напрежение, но обратната подмяна не е възможна. Например, бобина от 380 волта може да се използва в 220-волтова мрежа, но не и обратно. Най-разпространеният е 380 V електромагнитен стартер.
Превключване към мрежа от 220 волта
Помислете за най-простата схема за свързване на 220 V магнитен стартер към нормална домакинска мрежа. Напрежението за индукционната намотка се прилага към клемите А1 и А2.
В клемите L1, L2, L3 е възможно да се свърже всяко напрежение, разрешено от мощността на променливотоковото или постояннотоковото устройство. Клемите T1, T2, T3 са изходът на приложеното захранващо напрежение. Например, можете да приложите постоянен ток от батерията към клемите за вход на мощност. Той ще захранва устройството, свързано към изходните терминали.
Еднофазното захранване на контролната намотка ви позволява да свържете фаза и нула към всеки от контактите. Схемата е примитивна и е показано, че разбира процедурата за свързване на магнитен стартер към домакинска мрежа, тъй като за тези цели може да се използва обикновен превключвател.
Например контролната бобина може да бъде свързана към домакинска мрежа чрез светлинен сензор, сензор за движение или превключвател за време, напрежението, необходимо за натоварването, се прилага към входа на захранването, а към изхода може да се свърже улична или друга осветителна верига. Има много приложения.
Реверсивно пускане на електромеханични възли
Схемите за обратно стартиране се използват за стартиране на асинхронни електродвигатели с възможност за промяна на посоката на въртене на работния вал.
Тази схема се реализира с помощта на два магнитни стартера. Промяната на посоката на движение на вала се постига чрез обръщане на двете фази. Когато стартерът KM 1 е включен, двигателят ще завърти вала по посока на часовниковата стрелка; когато контакторът KM 2 е включен, валът ще се завърти обратно на часовниковата стрелка. Магнитните устройства KM 1 и KM 2 се включват от различни бутони „Стартирай напред“ и „Стартирай назад“. Деактивирането е често срещан бутон.
В обратните вериги трябва да се осигури защита срещу едновременното активиране на функциите "Напред напред" и "Стартиране напред". Такава защита може да бъде от два вида:
- Механична защита - бутоните от едновременно активиране се блокират от различни механични брави.
- Електрическа защита, тя се постига чрез включване в компонентите на веригата, блокиращи едновременно включване на стартери.
В разглежданата схема едновременното включване на два стартера е почти невъзможно. Когато контакторът KM 1 е включен, контакт 3 KM 1.4 е прекъснат. Ако погрешно натиснете два бутона за стартиране едновременно, нищо няма да се случи, но електродвигателят ще се върти в посочената по-рано посока.
За да се предотврати случайно, едновременно затваряне на два контактора, е по-добре да се сглоби по-сложна блокираща верига за синхронно превключване и „самоснимане“. За това са необходими допълнително блокиране и допълнително „самозаключване“. Но стандартните индукционни стартери не осигуряват пета контактна група. За да решат този проблем, те използват специализиран PKI префикс (приставка за индукционен контакт) с намотка от 380 или 220 волта. Оценката на намотката зависи от параметрите на мрежата.
Префиксът е фиксиран със специализирани закрепвания към корпуса на стартера. Нейните групи за контакт работят синхронно с групи от първични контакти.
На диаграмите напрежението от стартовите бутони не отива директно към индуктивната намотка, а през контактите на друг нормално затворен (затворен в изключено състояние) стартер. Това води до невъзможност за подаване на ток към двата основни контактора едновременно. Ако вторият контактор е включен случайно, напрежението ще отиде към намотката на нормално затворения стартер и той ще отвори първата верига. Така се реализира проста и надеждна защита от късо съединение.
Свързването на електромагнитен стартер е проста задача. Основното е внимателно да монтирате необходимата верига и да не забравяте за мерките за сигурност. По правило контакторите се използват за свързване на устройства с висока мощност, изискващи високо напрежение. Високото напрежение винаги е опасно, работата с него изисква специални грижи и спазване на всички необходими мерки за безопасност. Ето някои от тях:
- Извършете всички инсталационни работи с изключено захранване.
- Изолирайте всички връзки.
- Контакторите трябва да бъдат инсталирани в специални кутии или кутии.
- При монтажа използвайте инструменти с изолирани дръжки.
- Преди да започнете, внимателно проверете всички сглобени електрически вериги.
Диаграмите на свързване на захранващи устройства чрез електромагнитни стартери са изключително прости. Те ви позволяват удобно, безопасно и дългосрочно управление на източници на консумация на мощност.