Реверсивная и нереверсивная схема магнитного пускателя

Реверсивная схема подключения магнитного пускателя позволяет изменять направление вращения трёхфазного асинхронного двигателя. Для этого используют два магнитных пускателя, которые поочерёдно подключают двигатель к сети, меняя местами две фазы. Чтобы исключить одновременное включение пускателей и короткое замыкание, в цепи управления предусматривают блокировку.

Ниже рассмотрим нереверсивную и реверсивную схемы подключения электродвигателя с катушками управления на 220 и 380 В, назначение кнопок «Пуск» и «Стоп», работу блок-контактов и теплового реле.

Что такое магнитный пускатель и как он работает

Магнитный пускатель – коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного включения и отключения электрической нагрузки. Его используют для управления электродвигателями, нагревательным оборудованием и другими потребителями электроэнергии.

В отличие от обычного выключателя, магнитный пускатель позволяет управлять силовой цепью с помощью отдельной цепи управления. При подаче напряжения на электромагнитную катушку сердечник притягивает подвижную часть механизма, силовые контакты замыкаются и подключают нагрузку. После снятия напряжения возвратные пружины размыкают контакты.

Например, выключатель, рассчитанный на ток 10 А при напряжении 220 В, теоретически соответствует нагрузке 2200 Вт при коэффициенте мощности, равном единице. Однако фактическая допустимая нагрузка зависит от характеристик выключателя и типа потребителя. Для коммутации более мощного оборудования применяют пускатели с соответствующими номинальными характеристиками.

Катушка управления магнитного пускателя

Катушки магнитных пускателей выпускаются на разные номинальные напряжения, в том числе 220, 380 и 36 В. Выбор зависит от схемы питания цепи управления и характеристик оборудования.

Например, в некоторых схемах управления станками применяется пониженное напряжение 36 В, получаемое от отдельного трансформатора. Это позволяет уменьшить риск поражения электрическим током при соблюдении требований к устройству и защите цепей.

Важно различать напряжение питания двигателя и напряжение катушки пускателя. Трёхфазный двигатель может получать питание от сети 380 В, а катушка управления при этом быть рассчитана на 220 В.

Для чего нужно тепловое реле

Тепловое реле служит для защиты электродвигателя от длительной перегрузки. Оно также может сработать при обрыве одной из фаз, если в оставшихся фазах возникает повышенный ток.

Причинами потери фазы могут стать перегоревший предохранитель, ослабленное соединение на клеммнике, повреждение провода или неисправность силового контакта.

При превышении установленного тока биметаллические элементы реле нагреваются и воздействуют на механизм расцепления. Нормально замкнутый контакт реле в цепи управления размыкается, катушка магнитного пускателя обесточивается и двигатель отключается.

Тепловое реле не заменяет защиту от короткого замыкания. Для этой задачи необходим соответствующий автоматический выключатель или предохранители.

Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя

Нереверсивная схема предназначена для запуска и остановки электродвигателя без изменения направления вращения. В ней используется один магнитный пускатель, кнопки «Пуск» и «Стоп», а также аппараты защиты.

В исходной схеме применяются следующие обозначения:

• QF – автоматический выключатель;
• KM1 – магнитный пускатель;
• P – тепловое реле;
• M – асинхронный электродвигатель;
• ПР – предохранитель;
• «Пуск» и «Стоп» – кнопки управления.

Как работает нереверсивная схема

После включения автоматического выключателя QF питание поступает в силовую цепь и цепь управления.

При нажатии кнопки «Пуск» её нормально разомкнутый контакт замыкается и подаёт напряжение на катушку KM1. Пускатель срабатывает, его силовые контакты замыкаются и подключают электродвигатель к сети.

Одновременно замыкается вспомогательный нормально разомкнутый контакт KM1, подключённый параллельно кнопке «Пуск». Он обеспечивает самоподхват – питание катушки сохраняется после отпускания кнопки.

Для остановки двигателя нажимают кнопку «Стоп». Её нормально замкнутый контакт размыкается, питание катушки KM1 прекращается и силовые контакты пускателя отключают двигатель.

Если срабатывает тепловое реле P, его контакт в цепи управления также размыкается, вызывая отключение пускателя.

Нереверсивная схема магнитного пускателя с катушкой 380 В

Дополнительно можно посмотреть монтажную схему магнитного пускателя, где показано соединение элементов управления.

Схема реверса трёхфазного двигателя через два магнитных пускателя

Реверсивная схема пуска электродвигателя отличается от нереверсивной наличием второго пускателя и дополнительной кнопки управления. Она позволяет запускать двигатель в двух направлениях.

Для изменения направления вращения трёхфазного асинхронного двигателя необходимо поменять местами любые две фазы питания. Именно по этому принципу работает схема реверса трёхфазного двигателя.

В одном направлении двигатель подключается через пускатель KM1, а в противоположном – через KM2. При этом силовые цепи двух пускателей соединены так, чтобы при включении KM2 порядок чередования двух фаз изменялся.

Как работает реверсивная схема подключения электродвигателя

Рассмотрим последовательность работы схемы с двумя магнитными пускателями.

1. Запуск двигателя в первом направлении

После включения автоматического выключателя QF нажимают кнопку «Пуск 1». Напряжение поступает на катушку KM1, пускатель срабатывает и подключает двигатель к трёхфазной сети.

Вспомогательный нормально разомкнутый контакт KM1 замыкается и обеспечивает самоподхват катушки. После отпускания кнопки двигатель продолжает работать.

2. Блокировка второго пускателя

При срабатывании KM1 его нормально замкнутый вспомогательный контакт в цепи катушки KM2 размыкается. Поэтому второй пускатель не может включиться, пока работает первый.

3. Остановка перед изменением направления

Чтобы изменить направление вращения, нажимают кнопку «Стоп». Катушка KM1 обесточивается, силовые контакты размыкаются, а вспомогательные контакты возвращаются в исходное положение.

Перед включением обратного направления необходимо дождаться остановки двигателя либо использовать специально рассчитанную схему управления, допускающую соответствующий режим переключения.

4. Запуск двигателя в обратном направлении

После остановки нажимают кнопку «Пуск 2». Напряжение поступает на катушку KM2. Второй пускатель замыкает силовые контакты и подключает двигатель с изменённым чередованием двух фаз.

В результате двигатель начинает вращаться в противоположном направлении. Вспомогательный контакт KM2 обеспечивает самоподхват, а его нормально замкнутый контакт блокирует цепь катушки KM1.

Реверсивная схема магнитного пускателя с катушкой 380 В

Блокировка реверсивных пускателей KM1 и KM2

При подключении реверсивного пускателя особенно важно исключить одновременное включение KM1 и KM2.

Поскольку в силовых цепях для изменения направления вращения переставлены две фазы, одновременное замыкание обоих пускателей может привести к межфазному короткому замыканию.

Для предотвращения такой ситуации применяют электрическую блокировку:

• нормально замкнутый вспомогательный контакт KM1 включают последовательно с катушкой KM2;
• нормально замкнутый вспомогательный контакт KM2 включают последовательно с катушкой KM1.

Когда один пускатель включён, его вспомогательный контакт разрывает цепь управления другого.

На практике дополнительно применяют механическую блокировку между контакторами, если она предусмотрена конструкцией оборудования. Она препятствует одновременному замыканию силовых контактов даже при неисправности электрической цепи управления.

Реверсивная и нереверсивная схемы магнитного пускателя с катушкой 220 В

Принцип работы пускателя с катушкой на 220 В аналогичен варианту с катушкой на 380 В. Отличие заключается в напряжении, которое необходимо подать на цепь управления.

В типовой сети 230/400 В катушка, рассчитанная на соответствующее фазное напряжение, может подключаться между фазой и нейтралью, а катушка на линейное напряжение – между двумя фазами. Конкретное подключение зависит от номинала катушки, параметров сети и схемы изготовителя.

Нельзя подавать линейное напряжение 380–400 В непосредственно на катушку, рассчитанную на 220–230 В: это может привести к её повреждению.

Нереверсивная схема магнитного пускателя на 220 В

В этой схеме двигатель запускается через один магнитный пускатель. Кнопка «Пуск» подаёт напряжение на катушку, вспомогательный контакт обеспечивает самоподхват, а кнопка «Стоп» разрывает цепь управления.

Нереверсивная схема магнитного пускателя с катушкой 220 В

Реверсивная схема магнитного пускателя на 220 В

Для изменения направления вращения используются два магнитных пускателя KM1 и KM2. Каждый из них подключает двигатель с определённым чередованием фаз, а вспомогательные контакты обеспечивают взаимную блокировку.

Реверсивная схема магнитного пускателя с катушкой 220 В

Таким образом, реверсивная схема подключения магнитного пускателя с катушкой 220 В выполняет ту же задачу, что и вариант на 380 В. Главное – правильно организовать питание цепи управления, взаимную блокировку контакторов и защиту электродвигателя.

Что важно учитывать при подключении реверсивного пускателя

При сборке схемы необходимо учитывать не только напряжение катушек, но и характеристики электродвигателя, пусковой ток, условия работы и коммутационную способность контакторов.

Особое внимание следует уделить трём моментам:

1. Взаимная блокировка. Одновременное включение двух реверсивных контакторов недопустимо.
2. Защита двигателя. Тепловое реле подбирают и настраивают по характеристикам двигателя, а защиту от короткого замыкания обеспечивают отдельным аппаратом.
3. Безопасность переключения. Обычная схема с кнопками «Пуск 1», «Пуск 2» и «Стоп» не означает, что двигатель можно без ограничений переключать на обратное вращение до полной остановки.

Перед монтажом необходимо сверить схему с маркировкой выводов, паспортными данными пускателей и двигателя. Работы в электрических цепях выполняют при снятом напряжении с соблюдением требований электробезопасности.

Часто задаваемые вопросы

Заключение

Нереверсивная схема магнитного пускателя обеспечивает запуск и остановку двигателя в одном направлении. Для реверса трёхфазного электродвигателя применяют два пускателя, которые изменяют порядок подключения двух фаз.

В обеих схемах используются кнопки управления, вспомогательные контакты самоподхвата и защитные устройства. В реверсивной схеме дополнительно необходима взаимная блокировка KM1 и KM2.

Представленные схемы с катушками 220 и 380 В позволяют разобраться в принципе работы магнитных пускателей и различиях между нереверсивным и реверсивным управлением электродвигателем.