Схема подключения пускателя (контактора): как сделать своими руками

Что такое контактор?

В общем смысле – это дистанционный включатель/выключатель в электрической сети. В отличие от многих других коммутационных аппаратов, контактор обладает большим запасом прочности, разрывая электрическую сеть сразу в нескольких местах, допуская частые включения и отключения значительных нагрузок мощных электрических двигателей, систем компенсации реактивной мощности и других электропотребителей.

Принцип работы контактора заключается в перемещении электромеханической катушки или реле. При подаче управляющего напряжения, магнитный якорь притягивается к сердечнику, замыкая силовую электрическую цепь. Так как контактор может иметь до 5 групп контактов, то коммутация происходит в соответствии с предварительными настойками, либо под руководством микропроцессора. Каждый контакт может быть переключен в нормально замкнутое или нормально разомкнутое состояние.

Современные модели имеют возможность присоединения дополнительного внешнего оборудования: дополнительных контактных приставок, реле времени, тепловых реле, блокировочных устройств. Благодаря этому, контактор отличается от любого другого коммутационного оборудования значительно большей универсальностью и гибкостью в настройки его работы. Например, контактор с тепловым реле выполняет функции магнитного пускателя, а при настройке задержки – выступает в роли реле времени.

Зачем нужен контактор

Так же, как и подвиды, оригинальный контактор нужен для управления электрической цепью. Но он имеет несколько особенностей работы:

возможность полной автоматизации включения и выключения цепи;

высокая скорость работы, позволяющая смыкать и размыкать цепь до нескольких тысяч раз в час.

Благодаря этим особенностям контакторы применяются в тех областях, где нужно регулярно и часто активировать электрические цепи. Вручную делать это не просто неудобно, а даже малоэффективно. Так что лучше доверить работу автоматизированной системе.

Где используются контакторы

Для чего нужны контакторы? Сферы применения данных приборов разнообразны:

• коммунальное хозяйство: управление освещением, лифтами, вентиляцией и системами тепло- и водоснабжения;
• в промышленности и строительстве контакторы встречаются практически во всех электрических приборах;
• для электротранспорта: в трамваях и троллейбусах эти аппараты отвечают за работу тягового двигателя;
• в бытовых условиях с помощью контакторов автоматизируют работу внутридомовых электросетей.

В зависимости от функций бывают и узкоспециализированные контакторы, сконструированные для работы, например, только с двигателями или строительной электротехникой. Перед тем, как купить прибор такого типа нужно точно определиться, где и при каких условиях он будет работать.

Виды контакторов и области применения

Такие приборы различаются в зависимости от типа разрыва связи на сдвоенные модели, которые отличаются повышенной безопасностью эксплуатации, и одинарные аналоги, использующиеся для гидроэлектростанций, железнодорожных вагонов, а также индукционных печей. Исходя из типа управления, коммутирующие устройства подразделяются на модели с ручным или дистанционным управлением.

В зависимости от типа монтажа различают бескорпусные и корпусные контакторы. В зависимости от рода электрического тока различают модели постоянного и переменного напряжения. Также данные механизмы классифицируют по количеству полюсов, номинальному току и напряжению, а также рабочей частоте.

Для всех, кто не понимает, зачем ставить контактор, рекомендуется представить, насколько трудно было бы людям обходиться без таких аппаратов. Благодаря подобным изобретениям опасность замыкания и возгорания на производствах минимальна. Поскольку данные двухпозиционные приборы контролируют подачу тока в определенных цепях, область их применения достаточно широка:

• автоматизация систем освещения;
• бытовые сферы и общественный транспорт (трамваи, троллейбусы, электровозы, лифты);
• промышленное производство;
• автомобильные системы;
• организация работы различных систем и оборудования (теплые полы, вентиляторы, отопительные насосы, компрессоры и т.п.);
• оперативное переключение нагрузки на разных объектах.

Обычный модульный контактор

С помощью обычного модульного контактора организуется дистанционное управление электрическими потребителями посредством радио или Wi-Fi-канала связи. Система умного дома способна учитывать множество задаваемых параметров.

Например, через «умный» термометр возможно организовать управление электрическими обогревателями без участия человека. При снижении температуры воздуха в помещении термометр выдаст контактору команду на включение розетки, к которой подключен обогреватель. При достижении заданной температуры розетка автоматически обесточится. При этом контактор будет установлен в электрическом щите, то есть внешне такая система ничем не отличается от обычной.

При необходимости, через дистанционный контактор подключается газовый котел. Это позволит сэкономить средства, ведь газовый котел с GSM-управлением стоит гораздо дороже обычного. При необходимости контактор можно включить из любой географической точки, газовый котёл начнёт работать, а к приезду хозяина дом хорошо прогреется.

Перед другими моделями модульный контактор имеет ряд преимуществ:

• Бесшумность. Коммутация происходит посредством небольшого реле, издающего тихий щелчок. Более дорогие модели оснащены твердотельными реле, вовсе не издающими звуков.
• Простой монтаж. Большинство контакторов возможно закрепить на din-рейке, которой оснащены все электрические щиты.
• Высокая универсальность. В продаже имеются контакторы с любым номинальным током, напряжением и количеством контактов. Некоторые из них имеют диодный мост, что позволяет подключить к контактору потребители постоянного тока.
• Высокая надежность. Контакторы имеют большой запас прочности, а многие модели оснащены системами гашения помех, защищая дорогостоящее оборудование, подключенное к нему.

Электромагнитный контактор

Простой электромагнитный контактор отличается от модульного способом коммутации, а именно – имеет электромагнитную катушку. Для организации питания потребителей используются блок-контакты. При включении контактора все контакты срабатывают одновременно.

Применение таких контакторов целесообразно для коммутации мощных или трехфазных электропотребителей: водяных насосов, токарного станка в мастерской и так далее.

Электромагнитный контактор также может быть установлен в домовом электрическом щите и управляться дистанционно, либо посредством сигналов от различных реле.

Наиболее часто такие контакторы можно встретить в системе водоснабжения с гидроаккумулятором. Блок-контакты настраиваются на нормально замкнутое состояние, при включении контактора скважинный насос подает воду в гидроаккумулятор. При достижении необходимого давления внутри гидроаккумулятора реле давления подает команду на отключение контактора. Процесс повторяется по мере расходования воды жильцами дома.

В зависимости от мощности, при отключении потребителя может наблюдаться искрение контактов, что пагубно влияет на их срок службы. Электромагнитный контакторы комплектуются дугогасительными камерами, благодаря чему становится возможным отключение потребителей под нагрузкой без риска образования высокотемпературной электрической дуги.

Плюсы использования контактора

Использование контактора дает несколько преимуществ:

1. Включать освещение можно удаленно, в том числе через интернет или Wi-Fi.
2. Можно коммутировать более высокий уровень токов, по сравнению с обычным настенным выключателем.
3. Напряжение катушки контактора может отличаться от напряжения питания светильников и по роду тока, и по уровню. Поэтому при необходимости можно развязать силовые цепи и цепи управления, и тем самым повысить безопасность при работе.
4. На контакторах можно реализовать любые сценарии включения освещения. Например, использовать включение от контроллера или датчика, а при разбивке на группы – последовательное включение групп для уменьшения пускового тока или частичное включение для экономии электроэнергии.
5. Выключить все группы освещения можно одновременно, нажатием одной кнопки.

Если рассказали о плюсах контакторов, скажем и про минусы. Основной недостаток этого решения – из-за усложнения схемы растёт её цена. Однако в некоторых случаях применение контакторов – единственный выход. А цена контактора и цепей его управления часто бывает мизерной по сравнению с ценой светильников и стоимостью их монтажа.

Как выбрать контактор

Чем больше габариты устройства, тем с более мощной нагрузкой он может справиться. Важно обратить внимание на то, чтобы напряжение катушки было равно управляющему напряжению, а контакты могли бы выдержать нагрузку при подключении всех потребителей. Существует 3 класса коммутационной износостойкости таких приборов (А, Б и В). Лучше выбирать изделие с небольшим запасом данного параметра.

Перед тем как подобрать контактор, важно иметь представление об условиях эксплуатации. Исходя из этого, подбирается оптимальная степень защиты. Например, если оборудование будет находиться в электрошкафу, то достаточно приобрести модель со степенью защиты IP20. Для запыленных помещений или объектов с повышенной влажностью следует выбирать более защищенные корпусы (IP45 или 65). От перегрузок может спасти модуль защиты, оснащенный тепловым реле.

Характеристики контакторов

Для выбора правильного устройства для своих нужд, необходимо знать, какие характеристики бывают у такого типа приборов и чем они отличаются. Как правило, электромагнитные контакторы имеют следующие важные характеристики:

• Предельное и номинальное напряжение;
• Соотношение работы с различными автоматическими выключателями (защищающие от короткого замыкания);
• Параметры и типы регуляторов ускорений автоматических выключателей;
• Характеристика и тип сопротивлений;
• Тип и характер реле и расцепителей и других элементов в его составе.

В чём разница между контактором и магнитным пускателем

Очень часто контакторы путают с магнитными пускателями и это обоснованно, так как по сути это одно и то же. Данные типы устройств конструктивно выполнены практически идентично. Отличие же этих устройств в назначении: если контактор это моноблочный прибор, является выключателем и в основном служит для коммутации цепей, то электромагнитное реле (пускатель) в том числе выполняет защитную функцию, например, экстренно размыкая цепь при перегреве, и имеет в своем составе несколько контакторов, защитные устройства и управляющие элементы.

Существует такой вид коммутирующего устройства, как промежуточное реле – это прибор небольшой мощности, который служит для коммутации в слаботочных цепях и может выдержать намного больше циклов размыкания, чем контактор.

Подготовка к подсоединению

Схема подключения контактора находится в прямой зависимости от оборудования, с которым ему предстоит действовать. Помимо двигателей, в этом качестве выступают всевозможные вентиляторы и насосы, компрессоры, элементы нагревательных приборов и прочие устройства. Следует учесть специфику контакторного аппарата, который, по сравнению с автоматами, не оборудован какой-либо защитой. Поэтому, при разработке сетей, задействованных для подключения оборудования, обязательно учитываются факторы, влияющие на токовые показатели и степень нагрева.

Дополнительно необходимо продумать защитные мероприятия на случай коротких замыканий и нагрузок, многократно превышающих номинал контактора. Данная проблема решается путем установки предохранителей. В эту категорию входит автоматический выключатель, а также тепловые реле, защищающие оборудование от длительных превышений токовых номиналов и перегрева.

Перед подключением нужно выяснить, какие контакты являются основными, а которые из них выполняют вспомогательную функцию. Каждая катушка включения отличается собственными номинальными токами и напряжениями, указанными в маркировке.

Отдельные особенности существуют при установке и соединении модульного аппарата, представляющего разновидность обыкновенного коммутационного прибора. Такой контактор на схеме применяется для включения и отключения на расстоянии аппаратуры, установленной в распределительных щитках, в том числе и АВВ. Отсюда следует, что при вводе в действие модульного контактора питание поступает к определенной группе автоматов, подключенных к определенным цепям. Устройства этого типа успешно функционируют со всеми видами токов.

Подключение контактора

Перед подключением иногда полезно убедиться в работоспособности изделия. Чтобы было ясно, как проверить контактор, необходимо выяснить по какому алгоритму осуществляется данная процедура:

• оценка состояния путем визуального осмотра;
• настройка магнитной системы;
• проверка целостности и сопротивления изоляции токоведущих элементов;
• регулировка контактной системы.

Легкость хода можно проверить при помощи замыкания. В случае если отмечено сильное гудение, производится подтяжка винтов, которые удерживают сердечник и якорь. При обнаружении застывших металлических частиц или наплывов на контактах, необходимо удалить их при помощи напильника, не используя никакую смазку.

Перед началом процесса настоятельно рекомендуется ознакомиться с подробной схемой подключения.

Как правило, сначала следует подвести входящие кабели и зафиксировать их при помощи специального крепежа. Затем подводятся и закрепляются выходные провода. Перед контактором может быть расположено тепловое реле или пусковая кнопка (потребуется выпрямитель, если кнопочный пост будет использовать переменный ток).

Схема контактов и подключения не зависит от производителя и типоразмеров продукции. Специальная маркировка контактов позволяет понять предназначение каждого из них. О том, как подключить контактор, можно извлечь множество информации из сети, однако не рекомендуется выполнять такую работу самостоятельно, не обладая необходимыми навыками и знаниями.

На официальном сайте компании «Радио Элемент» доступен большой ассортимент модульных устройств, предназначенных для работы с электропроводками, а также других аналогов для работы с пускателями различных двигателей. Фотоматериалы помогут получить представление о том, как выглядит контактор, а характеристики и описание позволяют оперативно выбрать подходящую модель.

Схема подключения модульного контактора.

Ниже приведена схема подключения модульного контактора. Основная суть подключения – это подать питание на катушку (контакты А1-А2), которые будут размыкать или замыкать силовые контакты НО и НЗ контактора.

Подключение к сети 220 V

Подключение магнитного пускателя к сети 220 V наиболее простое, поэтому имеет смысл начать ознакомление именно с этих схем, которых может быть несколько.

Напряжение 220 V подается непосредственно на катушку магнитного пускателя, которые обозначены, как А1 и А2 и, которые располагаются в верхней части корпуса, что видно из фото.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

Когда к этим контактам подключается обычная вилка на 220 V с проводом, устройство начнет работать после того, как вилка будет включена в розетку 220 V.

С помощью силовых контактов допустимо включать/отключать электрическую цепь на любое напряжение, лишь бы оно не превышало допустимые параметры, которые указываются в паспорте изделия. Например, на контакты можно подать напряжение аккумулятора (12 V), с помощью которого будет управляться нагрузка с рабочим напряжением 12 V.

Следует отметить, что неважно, на какие контакты подается управляющее однофазное напряжение, в виде «нуля» и «фазы». В данном случае, провода с контактов А1 и А2 можно поменять местами, что никак не повлияет на работу всего устройства. Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя

При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом

Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя. При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом.

Подсоединение на 380 В

Подключение контактора, работающего с сетями 380 вольт, почти не имеет отличий от предыдущей схемы. Все различие заключается в поставке электричества на катушку. В первоначальном варианте эта задача решалась путем задействования фазы (L3) и нуля (N), а в 3-х фазном варианте подсоединение производится к двум фазам L2 и L3.

На выполненной схеме хорошо просматривается энергообеспечение катушки пускового устройства (КМ1), подключенной к фазам L2 и L3. Первая проложена через тепловое реле (Р), а вторая через кнопочный элемент запуска (SB2) и торможения (SB1) и контакт вспомогательного назначения (КМ 1), объединенные друг с другом в последовательной цепи.

Действие данной схемы осуществляется в определенной последовательности. Когда выполнено нажатие на пусковое кнопочное устройство, электричество с одной из фаз подходит к катушке. Под воздействием поля с магнитными свойствами, сердечник втягивается, что вызывает замыкание всей контактной группы на подключенную нагрузку. Напряжение тока, при этом, составляет 380 В. Отпущенная кнопка ПУСК не прерывает питание цепи, которое осуществляется за счет дополнительного подвижного контакта, замкнутого в момент втягивания сердечника.

При возникновении аварийной ситуации срабатывает тепловое реле. Происходит разрыв фазы, отключение питания и обесточивание катушки. Под действием пружин магнитный сердечник возвращается в исходное положение. После размыкания контактов, напряжение на аварийном участке снимается.

Использование кнопок «Пуск» и «Стоп»

В основном, магнитные пускатели участвуют в процессе работы электродвигателей. Без наличия кнопок «Пуск» и «Стоп» такая работа связана с рядом трудностей. В первую очередь это связано с особенностями работы электродвигателей, которые зачастую находятся на значительном удалении. Кнопки включаются в цепь катушки последовательно.

Подобный способ характеризуется тем, что магнитный пускатель окажется в рабочем состоянии до тех пор, пока будет нажата кнопка «Пуск», что очень неудобно. В связи с этим, в схему включаются дополнительные контакты магнитного пускателя, которые дублируют работу кнопки «Пуск». При включении магнитного пускателя они замыкаются, поэтому после отпускания кнопки «Пуск» цепь сохраняет свою работоспособность.

Отключить работающее оборудование можно только с помощью кнопки «Стоп», которая разрывает электрическую цепь питания магнитного пускателя и всей схемы. Если в схеме предусмотрена другая защита, например, тепловая, то в случае ее срабатывания схема также окажется не работоспособной.

Питание для двигателя берется с контактов, а подается питания на контакты магнитного пускателя, под обозначением.

В этом видео подробно рассказывается и показывается, в какой последовательности подключаются все провода. В данном примере использована кнопка (кнопочный пост), выполненная в одном корпусе. В качестве нагрузки можно подключить измерительный прибор, обычную лампу накаливания, бытовой прибор и т.д., работающие от сети 220 V.

Как вам статья?

Павел

Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы