Sv1ca-4.ru

Строй журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Магнитный выключатель принцип действия

Сейчас можно смело утверждать, что выключатели такого рода являются одновременно и коммутационной, и защитной аппаратурой.

Вам будет интересно: Алкотестер Drivesafe: технические характеристики, инструкция и отзывы

К примеру, в тяговых сетях постоянного тока, где напряжение достигает 3 кВ, при появлении короткого замыкания сила тока будет резко возрастать до 30-40 кА. Естественно, что такие колоссальные показатели силы тока представляют огромную угрозу для любого оборудования, подключенного к этой сети. Чаще всего это термические и динамические воздействия, приводящие к выходу из строя аппаратуры.

Принцип работы

Принцип действия магнитного пускателя основывается на явлении электромагнитной индукции. Если через катушку ток не проходит, значит, магнитное поле в ней отсутствует. Это приводит к тому, что пружина механически отталкивает подвижные контакты. Как только питание катушки восстановлено, в ней возникают магнитные потоки, сжимающие пружину и притягивающие якорь к неподвижно закрепленной части магнитопровода.

Так как работает пускатель только под воздействием электромагнитной индукции, размыкание контактов происходит при перебоях с электричеством и при снижении напряжения в сети больше чем на 60% от номинального показателя. Когда напряжение вновь восстановлено, контактор не включается самостоятельно. Для его активации потребуется нажатие кнопки «Пуск».

При необходимости изменения направления вращения асинхронного двигателя применяются реверсивные устройства. Реверс происходит благодаря 2 контакторам, активирующимся по очереди. При одномоментном включении контакторов происходит короткое замыкание. Для исключения таких ситуаций в конструкцию входит специальная блокировка.

Магнитoчувcтвительные бecконтакные выключaтeли

Устройство и принципы работы магнитoчувcтвительного бecконтакного выключaтeля

Магнитoчувcтвительный бecконтакный выключaтeль функционирует следующим образом:

1. Чувствительный элемент на эффекте Холла воспринимает изменение магнитного поля.
2. Триггер обеспечивает необходимую крутизну фронта сигнала переключения и значение гистерезиса.
3. Усилитель увеличивает выходной сигнал до необходимого значения.
4. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.
1. Геркон реагирует на изменения напряженности постоянного магнитного поля и производит коммутацию электрического тока.
2. Схема индикации обеспечивает работу индикатора при срабатывании геркона.
3. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.

Принцип работы магнитoчувствительногo бecконтактного выключaтеля

Принцип работы магнитoчувствительногo бecконтактного выключaтеля (в т.ч. на эффекте Холла основан на изменении характеристик чувствительного элемента при воздействии внешнего магнитного поля.

Устройство магнитoчувствительнoго бecконтактного выключaтеля с механическим чувствительным элментом

Устройство магниточувствительного бесконтактного выключателя с немеханическим чувствительным элментом

Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.

При этом возможны два случая:

Магниточувствительные бесконтактные выключатели разделяются на две группы по чувствительному элементу: на основе механических контактов — герконов и немеханических на эффекте Холла, индуктивные, магниторезистивные и пр.

Магниточувствительный бесконтактный выключатель

1. При увеличении напряженности внешнего магнитного поля до некоторого значения, происходит срабатывание триггера и изменение коммутационного состояния выключателя. Дальнейшее увеличение напряженности магнитного поля не влияет на состояние выключателя. При уменьшении напряженности магнитного поля происходит обратный процесс и выключатель возвращается в исходное состояние.

Магниточувствительный бесконтактный выключатель

2. При входе в чувствительную зону управляющего объекта из ферромагнитного материала, уменьшается напряженность внешнего магнитного поля до некоторого значения, происходит срабатывание триггера и изменение коммутационного состояния выключателя. Дальнейшее уменьшение напряженности магнитного поля не влияет на состояние выключателя. При выходе управляющего объекта из чувствительной зоны, напряженность магнитного поля возрастает и происходит обратный процесс — выключатель возвращается в исходное состояние.

Преимущества магниточувствительных бесконтактных выключателей с герконом:
— простота.
— возможность работы при переменном и постоянном напряжении до 300 В.
— низкое (близкое к нулю) падение напряжения.
Преимущества магниточувствительных бесконтактных выключателей на эффекте Холла:
— больший ресурс срабатывания из-за отсутствия механических контактов.
— большая частота коммутации.

Как работает электромагнит

Сам цикл работы ЭМ представляет собой следующую последовательность действий. Сначала в обмотку подается ток такой величины, при которой магнитные силы станут больше, чем силы удерживающие якорь в покое.

Далее произойдет отрыв якоря из состояния покоя и движение якоря в конечную точку полезного промежутка. Это первый этап.

Читать еще:  Автоматические выключатели схемы проверок

На втором этапе якорь ЭМ подтянут и через него протекает ток. Как известно, ток создает термическое воздействие с течением времени. Поэтому время работы не должно превышать допустимое. На этом этапе сила тяги электромагнита максимальная.

Последний, Третий этап — аналогичен первому — ток уменьшается до нуля, магнитные силы становятся меньше сил, возвращающих якорь в состояние покоя, якорь отпадает. Далее электромагнит остывает.

Если характер его работы периодически повторяющийся, то за время до следующего цикла, ему необходимо успеть остыть.

Блок контактов или приставка контактная.

Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.

Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.

Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.

Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.

Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.

Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.

Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.

Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.

Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.

Особенности электропостоянных магнитов

Особенностью электропостоянных магнитных захватов является максимальная безопасность без каких-либо энергозатрат во время работы. Они суммируют преимущества постоянного магнита: безопасность и автономность и электромагнита: мощность.

Работа по подъему и удержанию объекта в случае использования электропостоянных магнитов осуществляется за счет собственных полей магнитов, содержащихся в оборудовании без какого-либо вмешательства извне. Вмешательство для намагничивания и размагничивания имеет электрическую природу и осуществляется с помощью импульса тока, который длится всего несколько сотых секунды.

Достоинства электропостоянных магнитов очевидны:

Для пуска бытовых электроприборов используются механические рубильники, называемые попросту выключателями. Но в промышленных условиях такие устройства неприменимы. Главный их минус — малый ресурс работы. Механические выключатели не рассчитаны на большое число циклов и при слишком интенсивной эксплуатации выходят из строя.

Поэтому в сфере промышленности и везде, где приходится иметь дело с крупными электрическими системами, применяются специальные устройства — контакторы. Это те же выключатели, или пускатели, но с бóльшим ресурсом работы: они выдерживают до нескольких тысяч циклов в час. Это очень актуально в условиях, когда нужно часто включать и выключать оборудование или его отдельные узлы. Основное преимущество — это дистанционное управление контактной группой силовых электрических цепей. Таким образом, главная особенность контакторов заключается в том, что с их помощью можно управлять параметрами электрических цепей дистанционно.

Контакторы бывают разными по типу привода, но наибольшее распространение получили электромагнитные. Они надежны, удобны и универсальны, поэтому сфера их применения очень широка. Электромагнитные контакторы используются на линиях электропередачи, при эксплуатации электротранспорта (в том числе на железной дороге), в системах уличного освещения, во всех сферах промышленности, где задействованы мощные силовые установки. С помощью этих аппаратов включают и отключают насосы водоснабжения, водоотведения, вентиляции. Постепенно контакторы проникают и в наш быт. Например, они управляют устройствами в системах умного дома.

Читать еще:  Масляные выключатели вмм 10а

Таким образом, электромагнитные контакторы востребованы прежде всего среди производственных, строительных, монтажных организаций, городских коммунальных служб.

Устройство контактора

Конструкция электромагнитного контактора достаточно проста. Он представляет собой пластиковый или металлический корпус, внутри которого расположена группа контактов, электромагнитная катушка, сердечник, якорь, возвратная пружина.

Принцип работы электромагнитного контактора тоже несложен. Устройство является двухпозиционным, то есть контакты могут находиться только в одном из двух положений. В обесточенном состоянии они разомкнуты — этим обеспечивается безопасность персонала и оборудования.

Управление аппаратом происходит с помощью вспомогательной цепи. При подаче напряжения на электромагнитную катушку сердечник под воздействием образовавшегося магнитного поля приходит в движение и через якорь механически воздействует на контакты, замыкая их. В результате создается нагрузка на рабочую электрическую цепь. При отключении вспомогательного напряжения сердечник возвращается в исходное положение, и контакты размыкаются. Благодаря возвратной пружине это происходит плавно и безопасно. Размыкание контактов приводит к отключению напряжения рабочей сети.

Устройство электромагнитного контактора мы описали в общем виде. В зависимости от типа аппарата в его конструкции могут быть вариации. Они определяют различия в принципе действия электромагнитных контакторов. Например, в некоторых устройствах имеется не одна, а несколько групп контактов. При подаче вспомогательного напряжения они замыкаются одновременно или последовательно. Таким образом можно управлять отдельными узлами силовых установок. В устройствах, рассчитанных на работу с большими напряжениями (от 380 В), предусмотрена дугогасительная система. Она необходима для нейтрализации электрической дуги, которая возникает при размыкании контактов.

Типы электромагнитных контакторов различаются в зависимости от ключевых технических характеристик:

  • рода тока (постоянного или переменного; также существуют комбинированные устройства, способные работать в любых сетях);
  • напряжения рабочей цепи (от 27 до 1600 В);
  • силы тока рабочей цепи (от 1,5 до 4800 А);
  • частоты переменного тока для соответствующих устройств (50 и 60 Гц);
  • напряжения вспомогательной цепи (от 12 до 660 В);
  • класса износостойкости — величины, которая обозначает количество включений в час (в основном производятся устройства, рассчитанные на 1200 вкл/ч).

К сведению

Электромагнитные контакторы постоянного тока сейчас используются реже. Это связано с их ограниченной функциональностью и сферой применения. Все большее распространение получают электроприводы, работающие от переменного тока, и для управления ими разрабатываются соответствующие типы пускателей. Особая разновидность устройств — контакторы высокочастотного (до 10 000 Гц) переменного тока. Они универсальны в применении: совместимы с главными и вспомогательными цепями любого рода тока (как постоянного, так и переменного частотой 50 и 60 Гц).

Кроме того, контакторы классифицируются по конструктивному исполнению. Имеют значение следующие особенности:

Количество полюсов (от одного до пяти). Наиболее распространены одно-, двух- и трехполюсные устройства. В частности, последние применяются для управления включением и выключением трехфазных двигателей. Кроме трех основных, в конструкции бывает предусмотрен дополнительный блокировочный полюс, который удерживает контакты в замкнутом положении. Реже в промышленности используются многополюсные контакторы — они служат для решения особых задач.

Наличие дугогасительной системы. Она, как мы уже сказали, необходима для работы с высоковольтными электрическими сетями. При напряжении главной цепи до 220 В дугогасительная система не обязательна.

Наличие вспомогательных контактов. Они предназначены для переключения параметров в слаботочной цепи, управляющей контактором, системами сигнализации и блокировки.

Способ управления. С этой точки зрения контакторы бывают ручными и автоматическими. Первые включаются и выключаются механически и требуют присутствия обслуживающего персонала. Вторые работают от слаботочной линии и управляются дистанционно. В основном в промышленности используются автоматические контакторы.

Тип монтажа. Традиционная конструкция электромагнитного контактора предполагает наличие корпуса, который защищает детали устройства от пыли, влаги и других повреждающих внешних факторов. Но есть и бескорпусные аппараты. Они монтируются внутри самих установок или в электрощитах.

Читать еще:  Электрический выключатель массы камаз

Степень защиты корпуса. Она определяется особенностями эксплуатации устройства. Для контакторов, используемых в сложных промышленных условиях (запыленные помещения, повышенный уровень влажности), необходимо предусмотреть высокую степень защиты — не менее IP54.

Самые важные характеристики при выборе контактора — это напряжение и сила тока. При этом нужно понимать, что существуют номинальные и расчетные параметры. Исходить следует из предполагаемых режимов работы электромагнитного контактора: для разных условий характеристики тока будут различаться. Выбирать устройство рекомендуется с запасом допустимой нагрузки: расчетные показатели должны быть значительно ниже номинальных.

Еще одна важная характеристика — износостойкость. От нее зависит, как долго проработает контактор, сколько циклов включения-выключения он выдержит. Износостойкость бывает механической и коммутационной. Первая характеристика означает количество циклов срабатывания, при котором контактор не потребует ремонта. При этом нагрузка электрической цепи не учитывается. Под коммутационной износостойкостью тоже понимают количество циклов включения-выключения, но уже с нагрузкой. Эта величина должна составлять не менее 0,1 от механической износостойкости.

Цены на электромагнитные аппараты

Малогабаритный контактор сам по себе — изделие не слишком дорогое: средняя стоимость одного аппарата составляет примерно от 400 до 2000 рублей. Однако компании, как правило, закупают их не по отдельности, а партиями, поэтому итоговая сумма может оказаться весьма внушительной. К слову, есть устройства и за 15 000 рублей, и даже за 100 000 рублей — это мощные пускатели с большим количеством полюсов, рассчитанные на работу в особых условиях.

Цена электромагнитного контактора зависит от многих факторов. Это прежде всего технические характеристики: номинальная сила тока, напряжение катушки, количество контактных групп, класс износостойкости, климатическое исполнение, степень защиты. Это постоянные факторы ценообразования: изменить их нельзя, потому что для решения тех или иных задач требуется устройство с определенными параметрами. Но есть и дополнительные условия, способные повлиять на цену. Они не столь принципиальны, и их можно варьировать в целях экономии. К таким условиям относятся, например:

Бренд. Продукция иностранных производителей дороже, чем отечественная. Не всегда есть необходимость переплачивать за марку, если можно подобрать более доступный по цене российский аналог.

Объем партии. Выгоднее покупать изделия оптом: чем больше количество, тем ниже цена за штуку.

Поставщик. У производителей и посредников стоимость товара заметно различается. Если есть возможность, лучше приобретать контакторы напрямую у изготовителя, минуя посредническую наценку.

Электромагнитные контакторы — незаменимые устройства при эксплуатации электротехнического оборудования. Они применяются и в промышленности, и в быту. Выбор технических характеристик электромагнитного контактора осуществляется в соответствии с расчетными параметрами работы.

Электромагнитные контакторы от производителя

Где можно купить электромагнитные пускатели по выгодной цене, мы спросили у Андрея Александровича Грибенко — директора ВЭД «МФК Техэнерго»:

«Если вы хотите сэкономить без потери качества, самый оптимальный вариант — закупать оборудование напрямую от производителя. Один из лидеров российского рынка по производству низковольтной аппаратуры — компания «МФК Техэнерго». Мы выпускаем электромагнитные контакторы, дополнительные устройства и запчасти к ним под собственным брендом TEXENERGO. Продукция нашей компании — пример оптимального соотношения стоимости и качества. По техническим характеристикам и надежности магнитные пускатели TEXENERGO не уступают дорогостоящим аналогам.

В нашем каталоге представлен широкий модельный ряд продукции. Потребитель имеет возможность выбрать устройства, соответствующие всем нужным параметрам, таким как серия, номинальный ток и напряжение, количество полюсов, степень защиты, исполнение (реверсивное или нереверсивное), наличие теплового реле, стоимость. Производство пускателей торговой марки TEXENERGO сертифицировано в соответствии с ГОСТ ISO 9001:2015.

«МФК Техэнерго» — надежный партнер: почти 30 лет мы работаем на электротехническом рынке. Нам доверяют крупнейшие российские компании: ПАО «Газпром», «Роснефть», ГУП «Мосгортранс» и многие другие».

P. S. «МФК Техэнерго» занимается поставками электротехнического оборудования основных российских и зарубежных брендов, сборкой и собственным производством низковольтной аппаратуры.

* Материал не является публичной офертой. Информация о ценах приведена для ознакомления и актуальна на декабрь 2020 года.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector