Схема управления силовым выключателем

Схема управления электрозадвижкой

Здесь представлены наиболее простые схемы управления электрозадвижками, применяемые в КИП и А на основе концевых (путевых) выключателей.

Внимание! Так как схемы работают под напряжением 220 ⁄ 380 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.

Схема управления электрозадвижкой в простейшем случае представляет собой блок концевых (путевых) выключателей, связанных с кнопками управления и электормагнитными реле (пускателями). В большинстве случаев содержит блокировочный выключатель ручного упрвления (КБР).

Может содержать токовое реле выключения (мгновенное выключение при превышении уставки тока) и телеметрический указатель положения задвижки. В данной статье не рассматриваются.

На рисунках 1 и 2 изображены две схемы управления задвижками. В первой используются четыре концевых выключателя для управления электродвигателем и лампочками сигнализации положения задвижки, во второй — два.

Общими элементами являются:

K1 — электромкгнитное реле (пускатель, далее реле) открытия;
K2 — электромкгнитное реле закрытия;
SB1 — кнопка «Открыть»;
SB2 — кнопка «Закрыть»;
SB3 — кнопка «Стоп»;
E1 — лампа, индицирующая открытие задвижки «Открыта»;
E2 — лампа, индицирующая закрытие задвижки «Закрыта»;
S6 — тепловое реле, выключающее электродвигатель при повышение тока нагрузки — заклинивание задвижки, редуктора, исчезновении одной фазы.
S1 — контакт КБР, является предохранительным выключателем схемы управления электрозадвижкой. Когда задвижка переведена на ручное управление блокирует цепи управления электрозадвижки, предотвращая случайное включение ее с пульта управления, чтобы не пострадал технологический персонал и т.д.
S2 — S5 — контакты концевых (путевых) выключателей, управляемые кулачковым механизмом блока, жестко механичекски связанным с управляемой задвижкой.
K1.3 — K1.5, K2.3 — K2.5 — силовые контакты реле K1 и K2, подающие напряжение 380 Вольт на электродвигатель.

Рис. 1. Схема управления электрозадвижкой с четырьмя концевыми выключателями

Когда электрозадвижка находится в среднем положении, в выключенном ручном режиме, то фаза «C» проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечные выключатели S2 и S3 на контакты кнопок SB1 и SB2 (соответственно: открыть, закрыть).

При нажатии кнопки SB1 «Открыть», срабатывает реле K1 и самоподхватывается через контакты K1.1. Через его силовые контакты K1.2 — K1.5 подается напряжение на электродвигатель M1, задвижка начинает открываться до тех пор, пока не нажата кнопка SB3 «Стоп» или кулачковый механизм блока концевых выключателей не разомкнет контакт S2, отвечающий за останов задвижки в положении «Открыта». При достижении этого положения, т.е. задвижка в положении «Открыта», контакт выключателя S4 должен замкнуться (выставляется соответствующим кулачком в блоке концевых выключателей), ламочка E1, индицирующая открытое положение задвижки начинает гореть. Дальнейшие попытки нажать кнопку «Открыть» ни к чему не приводят, т.к. контакты конечника S2 разомкнуты и напряжение на кнопку SB1 «Открыть» не подается. Зато, на кнопку SB2 «Закрыть» поступает напряжение через контакты S3, при ее нажатии задвижка закрывается.

Аналогичным образом осуществляется и механизм закрытия задвижки. Если она находится в среднем или открытом положении, в выключенном ручном режиме, то фаза «C» проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечный замкнутый выключатель S3 на кнопку SB2 «Закрыть». При ее нажатии срабатывает и самоподхватывается через контакты K2.1 реле K2, напряжение через его силовые контакты подается на двигатель M1 (с обратным включением фаз «B» и «C») и задвижка начинает закрываться до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB3 «Стоп» или не разомкнется концевой выключатель S3, настроенный на размыкание при достижении задвижкой закрытого состояния. Также загорается лампа E2, показывающая, что задвижка закрыта. Для этого должен быть правильно выставлен толкатель кулачкового механизма, отвечающий за замыкание контакта выключателя S4.

Нормальнозамкнутые контакты реле K1.2 и K2.2 размыкаются разнонаправленно при срабатывании соответсвующего реле, тем самым предотвращая одновременное включение обоих реле, что привело бы к межфазному замыканию.

Конечник S1 (КБР), включен непосредственно в цепь блока контаков путевых выключателей S2-S5, что позволяеят выполнить монтаж цепей управления задвижки от щита управления 5-жильным кабелем.

В этой схеме управления электрозадвижкой задействованы четыре концевых выключателя блока концевиков, — два на отключение цепей управления, два на включение лампочек индикации, что требует установки каждого концевика отдельно. Но если по технологии требуется, чтобы лампочки индикации конечнго положения загорались раньше, чем это положение достигнуто, то это может быть и достоинстом.

Рис. 2. Схема управления электрозадвижкой с двумя концевыми выключателями

Аналогичен предыдущей схеме, за исключением, того что контакты S1 КБР вынесены за пределы блока концевых выключателей, т.е. фаза «C» подается непосредственно на контакты S2 и S3. Это позволяет обойтись двумя концевыми выключателями, используя их нормальноразомкнутые контакты для включения лампочек положения задвижки. Это очень удобно, так как лампочки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

Как уже было сказано выше, лампочки индикации задвижки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

Если требуется подключить S1 (КБР), то при монтаже блока концевых выключателей на задвижке в кабеле потребуется две дополнительных жилы. То есть в кабеле должно быть не меньше семи жил.

Коммутационная аппаратура силовых цепей

Элементы, предназначенные для замыкания и размыкания силовых электрических цепей, называются коммутационной аппаратурой (switchgear). В состав коммутационных устройств входят как автоматические выключатели, используемые в домашних распределительных щитках, так и огромные воздушные переключатели, коммутирующие линии электропередачи напряжением до 750 кВ. Коммутационные устройства принято делить на четыре группы: разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели и контакторы.

Рис. 2.i. Символы, используемые для обозначения элементов силовой электроники

Разъединители используются для замыкания и размыкания цепей в отсутствие нагрузки или при ее незначительной величине. Они имеют самую малую устойчивость к возникновению дугового разряда и предназначены в основном для коммутации ненагруженных линий электропередачи (с токами холостого хода трансформаторов и емкостными токами). Эти коммутационные устройства являются обычно наиболее дешевыми по сравнению с другими типами. При протекании через контакты больших токов (например, при аварийном коротком замыкании цепи нагрузки) возникают механические силы, которые могут привести к размыканию контактов. Для исключения такой возможности механическая конструкция разъединителей выполняется так, чтобы обеспечить достаточное давление на контактирующие поверхности. В простейших ножевых разъединителях используется несколько контактных лепестков, а силы трения обеспечивают надежность контакта. В других типах разъединителей применяются различные механические защелки или замки, срабатывающие в конце цикла замыкания. Все они работают на воздухе и имеют видимые контакты, что является условием обеспечения безопасности, хотя в разъединителях иа низкие напряжения состояние контактов определяется по положению ручки управления. Все эти разъединители имеют возможность выключения.

Разъединители на средние и высокие напряжения выпускаются в металлических корпусах для применения внутри помещений, а вне помещений встраиваются в соответствующее оборудование. Большинство из этих

разъединителей имеют электрический привод, однако бывает и возможность пневматического привода.

Выключатели нагрузки в основном устроены так же, как и разъединители, однако они снабжены дугогасительными камерами, что позволяет с их помощью прерывать токи, на значения которых они рассчитаны. Однако эти выключатели не предназначены для размыкания цепи при коротком замыкании; в этом случае они должны оставаться замкнутыми. Как и рассмотренные выше разъединители, выключатели нагрузки в большинстве снабжены электроприводом. Выключатели нагрузки с электроприводом могут быть дешевой альтернативой автоматическим выключателям тогда, когда требуется дистанционное управление.

Автоматические выключатели имеют наиболее тяжелый режим работы из всего семейства коммутационных устройств. Они предназначены не только для продолжительной работы при заданных токах нагрузки, но и для размыкания цепи при аварийных случаях. Хотя и бывают автоматические выключатели с воздушным зазором между контактами, однако в большинстве типов в качестве изолятора используется вакуум или минеральное масло. В высоковольтных автоматических выключателях используется газ гексафторид серы (SF₆). Большинство автоматических выключателей имеют в своей конструкции мощную пружину, которая сжимается электроприводом и остается в сжатом состоянии, пока цепь нагрузки замкнута. Энергия, запасенная в сжатой пружине, высвобождается при выключении, что способствует быстрому разрыву контактов и тем самым уменьшает их нагрев электрической дугой и эрозию. Автоматические выключатели, применяемые внутри помещений, обычно размещаются в металлических корпусах совместно с другими коммутационными устройствами, в то время как вне помещений они могут быть самостоятельными единицами оборудования.

При использовании вакуумных автоматических выключателей необходимо соблюдать некоторые предосторожности. Дело в том, что при размыкании контактов в этих выключателях дуговой разряд прекращается при токах 3…5 А и скорость изменения тока при этом может оказаться очень большой. Если в системе после автоматического выключателя стоит трансформатор, то на индуктивности его первичной обмотки в этих условиях создается импульс напряжения большой амплитуды, который может проникнуть и во вторичную цепь трансформатора. Ограничение этого броска напряжения может быть достигнуто либо путем использования соответствующего ограничителя (разрядника) в первичной цепи трансформатора, либо путем включения во вторичную цепь трансформатора металлооксидного варистора (MOV). При этом параметры применяемого варистора должны быть нормированы так, чтобы он мог безопасно поглотить импульс тока, трансформированного из первичной обмотки во вторичную при напряжении ограничения варистора. Кроме того, он должен обеспечивать возможность многократной работы при рассеивании на нем мощности, равной Уг LI 2 , где L — индуктивность первичной обмотки, а I — ток первичной обмотки.

Автоматические выключатели в залитых пластиком корпусах обычно содержат тепловые и электромагнитные элементы защиты от перегрузки. Эти элементы нормированы на максимальный ток нагрузки и коммутируемую мощность. Для подстройки тока отключения нагрузки при использовании тепловых элементов защиты применяют специальные нагреватели. Мощные автоматические выключатели работают с внешними защитными реле, которые обеспечивают защиту как от перегрузки по току, так и от короткого замыкания путем использования токочувствительных элементов с временной задержкой и элементов мгновенного действия. Почти во всех этих реле применяются токовые трансформаторы, и в настоящее время, как правило, они являются твердотельными.

Из-за тяжелых условий эксплуатации автоматические выключатели не предназначены для частого срабатывания. Обычно после определенного числа срабатываний автоматические выключатели должны быть подвергнуты проверке, а при необходимости — ремонту. Кроме того, после срабатывания автоматического выключателя вследствие аварии он должен быть проверен на отсутствие повреждений.

Контакторы — настоящая «рабочая лошадь» семейства коммутационных устройств. Они управляются электромагнитным способом и используются как для запуска электродвигателей, так и в системах управления электрическими цепями общего назначения. Расчетное число их срабатываний составляет многие тысячи. В контакторах может быть использован воздух в качестве изолятора при малых коммутируемых напряжениях и вакуум — при средних. В большинстве случаев замкнутое состояние контакторов сохраняется, пока через обмотку управления течет ток, а при его прекращении контактор размыкает цепь нагрузки. Пускатели электродвигателей способны выдерживать перегрузки, в 5 и более раз превышающие номинальный ток. Ток перегрузки также нормируется и для контакторов, предназначенных для управления системами освещения с использованием ламп накаливания. Магнитная цепь катушки управления часто конструируется так, чтобы воздушный зазор в ней был большим при разомкнутом состоянии контактора и очень маленьким — при замкнутом состоянии. При включении обмотки управления может иметь место большой бросок тока, так что схема управления должна быть способна обеспечить этот ток без чрезмерного падения напряжения. Некоторые типы контакторов имеют вспомогательную катушку, питаемую постоянным током, причем контакты, управляемые ею, используются для включения в цепь основной катушки резистора, ограничивающего ее ток включения.

Во всех коммутационных устройствах с электромагнитным управлением при выключении тока в цепи управления возникает всплеск напряжения. В правильно сконструированных устройствах для подавления этого всплеска напряжения при управлении катушками реле или электродвигателями используются ЛС-цепи. Металлооксидные варисторы также позволяют ограничить всплески напряжения, однако они не позволяют ограничить броски тока, которые могут создать помехи работе другого оборудования. Контакторы обычно монтируются в распределительных шкафах и стойках, но могут быть использованы как самостоятельные изделия.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Импульсные реле для управления освещением и их использование

Часто не хватает одного выключателя для управления освещением, например, когда нужно включить свет в начале длинного коридора и выключить его, когда вы дойдете до конца. Это реализуется путём установки проходных выключателей, достаточно просто, нужно лишь проложить трехжильный кабель между ними.

А вот если нужно реализовать управление освещением из большего количества мест, возникают сложности с прокладкой проводов к перекрёстным выключателям, их соединении. Гораздо проще использовать особое реле в подобных схемах. В этой статье мы рассмотрим, что такое импульсное реле и как с ним работать.

Содержание статьи

Что это?

Обычные реле работают просто, когда напряжение подано на катушку — контакты замыкаются (или размыкаются), когда нет — возвращаются в исходное положение. В импульсных реле, или как их ещё называют — бистабильных — дело обстоит иначе. Когда на реле подают импульс напряжения, оно включается, когда подают следующий импульс — выключается.

Обычные бистабильные реле используются в автоматике и охранных системах, при подаче импульса одной полярности – якорь реле переходит в одно положение, замыкая пару контактов, а при подаче импульса обратной полярности происходит обратный процесс – якорь переходит в противоположную сторону, переключая контакты.

Импульсные реле бывают:

электронными, в них установлена плата с микроконтроллером и силовой полупроводниковый ключ — симистор.

Электромагнитными — в них установлена электромагнитная катушка и переключающий механизм реле.

Принцип работы

Импульсные реле для управления освещением работают в цепях переменного тока напряжением 220В. В первую очередь его используют для реализации схемы управления освещением из разных мест. Для начала рассмотрим, как это делают без реле – с помощью проходных и перекрестных выключателей.

Схема управления светом из 2-х мест:

Схема управления светом из 4-х мест:

Главным недостатком таких схем является большое количество кабелей, которое необходимо для её реализации, а также непростой монтаж.

Чтобы решить эту проблему можно использовать импульсное реле. Обычное реле любого типа включено, когда на его катушку подано напряжение, а для импульсного достаточно кратковременной подачи напряжения, т.е. импульс.

Это вводит первое требования – для управления импульсным реле нужны выключатели без фиксации, иначе говоря – выключатели с возвратной пружиной. Также могут применяться кнопки, которые используют для дверных звонков (они же и являются кнопками без фиксации).

Импульсные реле выпускаются нескольких разновидностей: для монтажа на DIN-рейку, в дозовую (распаячную) коробку, для монтажа непосредственно в сам светильник. Некоторые производители светотехнического оборудования комплектуют свои светильники импульсными реле, в результате чего можно управлять несколькими группами ламп одним выключателем по двухпроводной линии.

Кроме простых импульсных реле, рассчитанных на простое включение – выключение нагрузки, существуют импульсные реле со встроенным таймером. Применять такие устройства оптимально на лестничных маршах, проходных коридорах, в помещениях, где много дверей.

Для примера, рассмотрим одну из популярных моделей такого реле – Меандр РИО-1.

У него есть три управляющих входа, они обозначаются буквами «Y», «Y1», «Y2», расположенными в верхней части корпуса, и тремя клеммами для подачи питания и подключения нагрузки «11», «14» и «N».

11, 14 – контактная группа, на один из них подают фазу, а к другому подключают нагрузку.

Y – «Включить/выключить». При подаче напряжения (фазы) на этот вход реле переключается из включенного в выключенное состояние и наоборот, в зависимости от текущего состояния. Не имеет приоритета перед остальными.

Y1 – «Включить». При подаче напряжения на эту клемму контакты реле замыкаются, если они уже замкнуты – ничего не происходит. Имеет приоритет перед входом Y, то есть, если на нем есть сигнал и вы подадите импульс на этот вход, то контакты реле замкнутся, если они разомкнуты.

Y2 – «Выключить». Имеет приоритет перед остальными входами, при подаче на него сигнала цепь принудительно разомкнется.

N – Нейтральный (нулевой) провод.

Контакты 11 и 14 замыкаются в момент перехода фазы через ноль, это продлевает срок службы контактов и ламп, подключенных к ним, за счет того, что при таком переключении ограничивается бросок тока. Технические характеристики импульсного реле приведены в таблице ниже.

Первое на что следует обратить внимание – это на то, что минимальное время удержания сигнала управления – 0.3 с. Это важно, если вы проектируете микроконтроллерную схему управления этим реле. В случае использования в классическом варианте с выключателями – это не имеет особого значения.

Следующий интересный пункт – это «количество кнопочных выключателей с индикатором тлеющего разряда», как известно для того чтобы работала подсветка на выключателях через них должен протекать ток. Если вы используете лампы накаливания – это не имеет особого значения, ведь ток пойдет по цепи – фаза, индикатор, лампа, ноль. Но если вы используете светодиодные или компактные люминесцентные лампы, то те начинают мигать в выключенном состоянии или даже светиться.

В случае же с внутренним устройством реле, то его чувствительность к входному току позволяет подключить от 5 до 20 таких выключателей, в зависимости от входа. За конкретными значениями обратитесь в таблицу выше.

РИО-1 способно коммутировать токи до 16А или лампы накаливания мощностью до 2000Вт.

Рассмотрим временную диаграмму РИО-1.

Временной диаграммой называется график, на котором отображается зависимость состояния выходов, от входных сигналов.

Что на ней изображено? Предположим, что реле используется по назначению и включает лампочку.

Для участка обозначенного, как «I»:

1. Подаем импульс на Y – на выходе 14 (контакт к которому подсоединяется нагрузка) появляется напряжение лампа включается.

2. Еще раз подаем импульс на Y – на выходе 14 исчезает напряжение, лампа гаснет.

Для участка «II» и «III»:

1. Подаем импульс на вход Y1 – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включается.

2. Подаем импульс на вход Y2 – напряжение на 14 клемме исчезает, а лампа выключается.

1. Подаем импульс на вход Y – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включает, если сейчас подать повторный импульс на эту же клемму, то она выключится.

2. Подаем импульс на вход Y2 – лампа выключается.

Зачем это нужно? Во-первых это удобно, если у вас установлено несколько таких реле, подключив одну кнопку выключения для всех ламп к контактам Y2 каждого из реле вы сможете их выключить все вместе независимо от того в каком состоянии (включено или выключено) находится каждое из них. Таким же образом можно реализовать включение групп или всех ламп в помещении от одной кнопки и поочередное выключение и прочее.

Если для управления, к примеру, светильником при помощи проходных выключателей с двух и более мест, необходимо прокладывать к выключателям три и более провода, сечением соответствующим мощности светильника но не менее 1.5 мм кв, то для управления тем же светильником с помощью импульсного реле необходимо проложить один двухжильный кабель, сечением 0.5 мм кв, в качестве управляющих механизмов (выключателей) подойдут кнопки типа звонковых, с нормально открытыми контактами.

В итоге, в процессе монтажа, получается немалая экономия на материалах, особенно если учесть, что цены на кабельную продукцию растут ежедневно, плюс к стоимости кабелей необходимо прибавить стоимость самих проходных выключателей.

Пример изображен на видео:

Чтобы сэкономить ваше время, можете сразу перемотать на 5 минуту видео, там начинается демонстрация работы цепи.

Схема подключения

Реле предполагается использовать в схемах выключения света из нескольких мест, для её реализации достаточно к каждому из выключателей без фиксации провести двухжильный тонкий провод, вплоть до 2х0.5, ведь это сигнал управления, а не силовая цепь.

Силовые питающие провода подключаются к коммутирующим контактам реле. При этом не имеет значения, сколько и со скольких мест выключателей может быть подключено. Ниже изображена простейшая схема с тремя выключателями.

Другая схема, отличается от предыдыщей тем, что в первой группе каждая группа ламп может управляться из трёх мест. Кроме этого все лампы обеих групп могут быть включены или выключеныы из пары дополнительных выключателей одним нажатием, они подписаны на схеме, как «ВКЛ.» и «ОТКЛ.».

Это удобно, если разместить эти выключатели возле входной двери и когда вы придете домой, то сможете сразу включить свет во всей квартире, или нажать на «ОТКЛ.» чтобы весь наверняка потушить все светильники в доме.

Если вы собираетесь использовать это реле в паре с датчиком движения, то нужно предусмотреть, что когда датчик сработает, реле включится и загорится свет, когда вы уйдете из поля зрения датчика, через какое-то время он снимет управляющий сигнал, а свет продолжит гореть. Поэтому нужно предусмотреть кнопку отключения света и принудительного включения света. Их подключают к контактам Y1 – включение и Y2 – выключение соответственно.

Импульсное секционное реле

Отдельное слово нужно сказать о секционных реле, они предназначены чтобы с одной кнопки включать по очереди разные группы ламп или все группы одновременно. Так вы можете управлять многорожковой люстрой по двум проводам, и вам не придется прокладывать дополнительную проводку к ней от выключателя.

На корпусе этого реле указана и схема подключения (в конкретном случае нарисованы две кнопки, т.е. предполагается управление из двух мест) и временная диаграмма, оно рассчитано на две группы ламп:

Первое нажатие – включается 1 группа ламп;

Второе нажатие – включается 2 группа ламп, а 1 группа выключается;

Третье нажатие – вторая группа ламп остается включенной, но к ней добавляется 1 группа (все лампы включены);

Четвертое нажатие выключает все лампы.

Заключение

Мы рассмотрели импульсные реле для управления освещением. Эти приборы значительно упростят монтаж электропроводки и обеспечат нормальное функционирование светильников. Секционные реле избавят от необходимости прокладывать проводку для многорожковой люстры. Также могут использоваться в схемах умного дома и прочих автоматизациях управления освещением.

Схема цепей управления главными выключателями (ГВ)

При включении ГВ необходимо постоянно подавать напряжение на катушку 4 удерживающую и кратковременно подать напряжение на катушку 4 включающую, для этого необходимо выполнить следующие условия:

1. Давление сжатого воздуха в резервуаре ГВ должно быть не менее 5,6÷5,8 кгс/см² и замкнута блокировка АМД (на схеме РД) в минусовых проводах катушек 4 уд. и 4 вкл.

2. Переключатель БП должен находится в положении «Тяга» (указатель вправо) и замкнута блокировка БП в цепи на катушку 4 вкл.

3. ЭКГ должен стоять на «0» позиции и замкнуты блокировки ГПО в цепи на катушки 4 уд. и 4 вкл.

4. Включено реле 248 и замкнуты блокировки 248 зам. В цепи на катушки 4 уд. и 4 вкл.

Для включения ГВ необходимо:

I. Включить кнопку «Выключение ГВ», при этом напряжение подается по цепи: НО1, кнопка «Выключение ГВ», Н88, блокировка главного вала КМ (замкнута во всех положения, кроме БВ), Э13 (идет на все секции), бл. 248 зам., бл. ПР, Н72 от которого подается напряжение:

1. На электровозах с БРД: Н72, резистор R34 (регулируемый), R 35, Н95, катушки БРД 22 и 21, корпус. По катушкам проходит ток ограниченный резисторами, реле БРД 21, 22 не включается.

2. Н72, бл. ЭКГ ГП поз.1, Н89, катушка реле 204, корпус. Катушка реле времени 204 включается и при этом:

a) Размыкается блокировка 204 раз. В цепи на лампу «ГП» (табло), при включенном переключателе 436 лампа «ГП» гаснет.

b) Замыкается блокировка 204 зам. В проводах Н73 – Н74 и подается напряжение на катушку 4 уд. по цепи: Н72, бл. ГПО (ЭКГ), Н73, бл. 204 зам., бл. 88 разм. (РЗ), бл. 113 раз. (РП вспом. цепей), Н76, бл. РТВ1 раз. (только на первой секции), бл. РМТ раз., катушка 4 уд., бл. РД зам., корпус. При этом якорь удерживающего электромагнита притягивается к сердечнику.

II. Включить кнопку «Включение ГВ и возврат реле» , при этом подается напряжение по цепи: НО1, кнопка «Включение ГВ и возврат реле», Э14 (идет на все секции), и далее подается напряжение на катушку 4 вкл. по цепи: Э14, диод 510, Н19, бл. 248 зам., бл. ПР, бл. ГПО (ЭКГ), Н86, бл. 207 раз., бл. БП «Тяга», бл. Р1 (ГВ), катушка 4 вкл., бл. РД зам., корпус. ГВ включается, при этом киловольтметр (кV) показывает напряжение контактной сети, а блокировки ГВ:

1. Размыкается Р1 в цепи на катушку 4 вкл. и подготавливает ГВ на отключение.

2. Размыкается блокировка 4 и на табло гаснет лампа «ГВ».

3. Замыкаются две блокировки Р1, включенные параллельно и от провода Н86 подается напряжение на провод Н92 и на катушку реле 207. Реле 207 включается и его три блокировки:

a) Замыкается бл. 207 зам. впроводах Н86 – Н92 и создает цепь самоподпитки при нажатой кнопке «Включение ГВ и возврат реле».

b) Размыкается бл. 207 раз. в проводах Н86 – Н87, не допуская звонковую работу ГВ при нажатой кнопке «Включение ГВ и возврат реле».

c) Замыкается бл. 207 зам. впроводах НО1 – Н95, шунтируя резисторы R34 и R35, ток в катушках БРД 21 и 22 увеличивается и данное реле включается, при этом три блокировки БРД:

§ Размыкаются 21 и 22 раз. в цепи на лампы табло «ВУ1», «ВУ2».

§ Размыкаются 21 и 22 раз., включенные параллельно в цепи на выключающий электромагнит переменного тока ГВ.

§ Замыкаются последовательно соединенные блокировки 21 и 22 зам. Ии подается напряжение на катушку 264 по цепи: Н71, последовательно соединенные бл. РП раз. РП 1-4, катушка 264, корпус. Реле 264 включается и две его блокировки: размыкается блокировка 264 раз. в цепи на лампу «РП» табло и замыкается 264 зам. В проводах Н72 – Н71. создавая цепь самоподпитки на катушку 264 и 4 уд. при наборе позиций, когда разомкнется блокировка ГПО.

При освобождении кнопки «Включение ГВ и возврат реле» снимается напряжение с провода Э14 и с катушек реле 207 на всех секциях, реле выключается, восстанавливаются его блокировки, размыкается бл. 207 раз. в проводах НО1 – Н95, но БРД не выключится, так как тока и магнитного потока, ограниченного резисторами R34 и R35 достаточно для удержания якорей в притянутом положении.

Магнитный пускатель в системах автоматики

Магнитный пускатель (контактор) — это устройство, предназначенное для коммутации силовых электрических цепей. Чаще всего применяется для запуска/останова электродвигателей, но так же может использоваться для управления освещением и другими силовыми нагрузками.

Чем отличается контактор от магнитного пускателя?

Многих читателей могло покоробить от данного нами определения, в котором мы (сознательно) смешали понятия «магнитный пускатель» и «контактор», потому что в данной статье мы постараемся сделать упор на практику, нежели на строгую теорию. А на практике эти два понятия обычно сливаются в одно. Немногие инженеры смогут дать вразумительный ответ, чем же они действительно отличаются. Ответы различных специалистов могут в чём-то сходиться, а в чём-то противоречить друг другу. Представляем Вашему вниманию нашу версию ответа на этот вопрос.

Контактор — это законченное устройство, не предполагающее установки дополнительных модулей. Магнитный пускатель может быть оборудован дополнительными устройствами, например тепловым реле и дополнительными контактными группами. Магнитный пускателем может называться бокс с двумя кнопками «Пуск» и «Стоп». Внутри может находится один или два связанных между собой контактора (или пускателя), реализующими взаимную блокировку и реверс.

Магнитный пускатель предназначен для управления трёхфазным двигателем, поэтому всегда имеет три контакта для коммутации силовых линий. Контактор же в общем случае может иметь другое количество силовых контактов.

Устройства на этих рисунках правильнее называть магнитными пускателями. Устройство под цифрой один предполагает возможность установку дополнительных модулей, например теплового реле (рисунок 2). На третьем рисунке блок «пуск-стоп» для управления двигателем с защитой от перегрева и схемой автоподхвата. Это блочное устройство — тоже называют магнитным пускателем.

А вот устройства на следующих рисунках правильнее называть контакторами:

Они не предполагают установку на них дополнительных модулей. Устройство под цифрой 1 имеет 4 силовых контакта, второе устройство имеет два силовых контакта, а третье -три.

В заключение скажем: обо всех названных выше отличиях контактора и магнитного пускателя полезно знать для общего развития и помнить на всякий случай, однако придётся привыкнуть к тому, что на практике эти устройства никто обычно не разделяет.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Устройство контактора чем-то похоже на электромагнитное реле — оно так же имеет катушку и группу контактов. Однако контакты магнитного пускателя — разные. Силовые контакты предназначены для коммутации той нагрузки, которой управляет этот контактор, они всегда нормально открытые. Существуют еще дополнительные контакты, предназначенные для реализации управления пускателем (об этом речь пойдёт ниже). Дополнительные контакты могут быть нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).

В общем случае устройство магнитного пускателя выглядит так:

Когда на катушку пускателя подаётся управляющее напряжение (обычно контакты катушки обозначаются А1 и А2), подвижная часть якоря притягивается к неподвижной и это приводит к замыканию силовых контактов. Дополнительные контакты (при наличии) механически связаны с силовыми, поэтому в момент срабатывания контактора они также меняют своё состояние: нормально открытые — замыкаются, а нормально закрытые, наоборот, размыкаются.

Схема подключения магнитного пускателя

Так выглядит простейшая схема подключения двигателя через пускатель. Силовые контакты магнитного пускателя KM1 подключены к клеммам электродвигателя. Перед контактором установлен автоматический выключатель QF1 для защиты от перегрузки. Катушка реле (А1-А2) запитана через нормально разомкнутую кнопку «Пуск» и нормально замкнутую кнопку «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» на катушку приходит напряжение, контактор срабатывает, запуская электродвигатель. Для остановки двигателя нужно нажать «Стоп» — цепь катушки разорвётся и контактор «расцепит» силовые линии.

Эта схема будет работать только если кнопки «пуск» и «стоп» — с фиксацией.

Вместо кнопок может быть контакт другого реле или дискретный выход контроллера:

Контактор можно включить и выключить с помощью ПЛК. Один дискретный выход контроллера заменит кнопки «пуск» и «стоп» — они будут реализованы логикой контроллера.

Схема «самоподхвата» магнитного пускателя

Как уже было сказано, предыдущая схема с двумя кнопками работает только если кнопки с фиксацией. В реальной жизни её не используют из-за её неудобства и небезопасности. Вместо неё используют схему с автоподхватом (самоподхватом).

На этой схеме используется дополнительный нормально открытый контакт пускателя. При нажатии на кнопку «пуск» и сработки магнитного пускателя дополнительный контакт КМ1.1 замыкается одновременно с силовыми контактами. Теперь кнопку «пуск» можно отпустить — её «подхватит» контакт КМ1.1.

Нажатие кнопки «стоп» разорвёт цепь катушки и вместе с этим разомкнётся доп. контакт КМ1.1.

Подключение двигателя через пускатель с тепловым реле

На рисунке изображён магнитный пускатель с установленным на него тепловым реле. При нагревании электродвигатель начинает потреблять больший ток — его и фиксирует тепловое реле. На корпусе теплового реле можно задать значение тока, превышение которого вызовет сработку реле и замыкание его контактов.

Нормально закрытый контакт теплового реле использует в цепи питания катушки пускателя и рвёт её при сработке теплового реле, обеспечивая аварийное отключение двигателя. Нормально открытый контакт теплового реле может быть использован в сигнальной цепи, например для того, чтобы зажечь лампу «авария» при отключении электродвигателя по перегреву.

Реверсивный пускатель

Реверсивный магнитный пускатель — устройство, с помощью которого можно запускать вращение двигателя в прямом и обратном направлениях. Это достигается за счёт смены чередования фаз на клеммах электродвигателя. Устройство состоит из двух взаимоблокирующихся контакторов. Один из контакторов коммутирует фазы в порядке А-В-С, а другой, например, А-С-В.

Взаимная блокировка нужна, чтобы нельзя было случайно одновременно включить оба контактора и устроить межфазное замыкание.

Схема реверсивного магнитного пускателя выглядит так:

Реверсивный пускатель может изменить чередование фаз на двигателе, коммутируя питающее двигатель напряжение через контактор КМ1 или КМ2. Обратите внимание, что порядок следования фаз на этих контакторов различается.

При нажатии Кнопки «Прямой пуск» двигатель запускается через контактор КМ1. При этом размыкается дополнительный контакт этого пускателя КМ1.2. Он блокирует запуск второго контактора КМ2, поэтому нажатие кнопки «Реверсивный пуск» ни к чему не приведёт. Для того чтобы запустить двигатель в обратном (реверсивном) направлении, нужно сначала остановить его кнопкой «Стоп».

При нажатии кнопки «Реверсивный пуск» срабатывает контактор КМ2, а его дополнительный контакт КМ2.2 блокирует контактор КМ1.

Автоподхват контакторов КМ1 и КМ2 осуществляется с помощью нормально открытых контактов КМ1.1 и КМ2.1 соответственно (см. раздел «Схема самоподхвата магнитного пускателя»).