Плазморез: принцип действия, устройство, инструкция по применению +Видео

Плазменная резка – принцип работы плазмотрона

Для эффективной обработки ряда металлов часто используется плазменная резка, принцип работы которой заключается в применении плазменной дуги.

1 Технология плазменной резки металла

Интересующий нас процесс резки плазменной дугой в мировой практике “скрывается” под аббревиатурой PAC. Под плазмой понимают высокотемпературный ионизированный газ, который может проводить электроток. А плазменная дуга формируется в агрегате под названием плазмотрон из обычной электрической.

Последнюю сжимают, а затем привносят в нее газ, обладающий возможностью образования плазмы. Чуть ниже будет рассказано о том, какое значение для процесса плазменной резки имеют такие плазмообразующие газы.

Технологически существует две методики резки:

• Плазменно-дуговая. В данном случае дуга горит между материалом, который обрабатывается, и сварочным электродом неплавящегося типа. Плазменная высокоскоростная струя при такой технологии совмещается со столбом плазменной дуги. Сам же процесс резки обеспечивается высокой энергией плазмы столба, приэлектродных пятен и факела, исходящего из указанного столба. Именно озвученный принцип плазменной резки металла чаще всего используется на современных предприятиях, так как он признается максимально эффективным.
• Плазменной струей. Такой вид обработки рекомендован для резки неметаллов. Дуга в этом случае горит между наконечником (его называют формирующим) плазмотрона и сварочным стержнем, а само обрабатываемое изделие в электрическую схему процесса не включается. Из плазмотрона выносится некоторый объем плазмы столба. Его энергия и дает возможность выполнять обработку неметаллических изделий.

2 Плазменная резка – принцип работы плазмотрона

Плазмотрон представляет собой устройство плазменной резки, в корпусе которого размещают небольшую по сечению дуговую камеру цилиндрической формы. На выходе из нее имеется канал, который создает сжатую дугу. С задней стороны такой камеры располагается сварочный стержень.

Между наконечником устройства и электродом зажигают предварительную дугу. Эта стадия необходима, так как возбуждения дуги между разрезаемым материалом и электродом добиться практически невозможно.Указанная предварительная дуга выходит из сопла плазмотрона, соприкасается с факелом, и в этот момент создается уже непосредственно рабочий поток.

После этого формирующий канал полностью заполняется столбом плазменной дуги, газ, образующий плазму, поступает в камеру плазмотрона, где происходит его нагрев, а затем ионизация и увеличение в объеме. Описанная схема обуславливает высокую температуру дуги (до 30 тысяч градусов по Цельсию) и такую же мощную скорость истекания газа из сопла (до 3 километров в секунду).

3 Плазмообразующие газы и их влияние на возможности резки

Плазмообразующая среда – это, пожалуй, ключевой параметр процесса, который определяет его технологический потенциал. От состава данной среды зависит возможность:

• настройки показателя теплового потока в зоне обработки металла и плотности тока в нем (за счет изменения отношения сечения сопла к току);
• варьирования объема тепловой энергии в широких пределах;
• регулирования показателя поверхностного напряжения, химсостава и вязкости материала, который подвергается резке;
• контроля глубины насыщенного газом слоя, а также характера химических и физических процессов в зоне обработки;
• защиты от появления подплывов на металлических и алюминиевых листах (на их нижних краях);
• формирования оптимальных условий для выноса из полости реза расплавленного металла.

Кроме того, многие технические параметры оборудования, используемого для плазменной резки, также зависят от состава описываемой нами среды, в частности следующие:

• конструкция охлаждающего механизма для сопел устройства;
• вариант крепления в плазмотроне катода, его материал и уровень интенсивности подачи на него охлаждающей жидкости;
• схема управления агрегатом (его циклограмма определяются именно расходом и составом газа, используемого для формирования плазмы);
• динамические и статические (внешние) характеристики источника питания, а также показатель его мощности.

Мало знать, как работает плазменная резка, кроме этого следует правильно подбирать комбинацию газов для создания плазмообразующей среды, принимая во внимание цену применяемых материалов и непосредственно себестоимость операции резки.

Как правило, для полуавтоматической и ручной обработки коррозионностойких сплавов, а также машинной и экономичной ручной обработки меди и алюминия используют среду, образованную азотом. А вот уже низколегированная углеродистая сталь лучше режется в кислородной смеси, которую категорически нельзя применять для обработки изделий из алюминия, стойкой против коррозии стали и меди.

4 Достоинства и недостатки плазменной резки

Сам принцип работы плазменной резки обуславливает преимущества данной технологии перед газовыми методиками обработки неметаллических и металлических изделий. К главным достоинствам использования плазменного оборудования можно отнести следующие факты:

• универсальность технологии: практически все известные материалы можно резать при помощи плазменной дуги, начиная от чугуна и меди и заканчивая алюминиевыми и стальными холоднокатаными листами;
• высокая скорость операции для металлов средней и малой толщины;
• резы получаются по-настоящему качественными и высокоточными, что нередко дает возможность не производить дополнительную механическую обработку изделий;
• минимальное загрязнение воздуха;
• отсутствие необходимости выполнять предварительный прогрев металла для его резки, что позволяет уменьшать (и существенно) время прожига материала;
• высокая безопасность выполнения работ, обусловленная тем, что для резки не нужны баллоны с газом, являющиеся потенциально взрывоопасными.

Стоит отметить, что по некоторым показателям газовые технологии признаются более целесообразными, нежели плазменная резка. К недостаткам последней обычно относят:

• сложность конструкции плазмотрона и его дороговизну: естественно, это увеличивает себестоимость выполнения каждой операции;
• относительно малую толщину реза (до 10 сантиметров);
• высокий уровень шума в процессе обработки, который возникает из-за того, что из плазмотрона газ вылетает на околозвуковой скорости;
• необходимость высококачественного и максимально грамотного техобслуживания агрегата;
• повышенный уровень выделения вредных веществ при применении в качестве плазмообразующего состава азота;
• невозможность подключения к одному плазмотрону двух резаков для ручной обработки металлов.

Еще один минус описанного в статье вида обработки заключается в том, что отклонение от перпендикулярности реза допускается не более, чем на угол от 10 до 50 градусов (конкретная величина угла зависит от толщины изделия). Если увеличить рекомендованный показатель, отмечается значительное расширение режущей области, а это становится причиной необходимости частой замены используемых материалов.

Теперь вы знаете, что такое плазменная резка, и прекрасно ориентируетесь во всех ее особенностях.

Плазменная резка металла: что это такое, принцип и схема работы резака

В области металлообработки имеет весомое значение плазморез, о нем мы и расскажем: что это такое – воздушно плазменная резка металла, принцип работы, дополнительно покажем видео и фото.

Что это за метод

Его отличие в скорости разреза. Если классическое пламя, основанное на пропане и кислороде, с невысокой температурой горения. Указанный способ работает по принципу усиления электродуги под высоким давлением. В результате тепло не успевает распределиться по всей заготовке, а она – деформироваться.

Особенность – дуга плазмотрона является не только резаком. Она позволяет и производить сварочные работы, если будет использована присадочная проволока.

Разновидности плазморезов

Особенность разных типов – в способе розжига дуги и ее поддержания. В классическом варианте она образуется между соплом и деталью. Но если материал не имеет способности проводить ток, то ионизированная электродуга возникает между катодом и анодом и держится на постоянной основе. Отдельно стоят приспособления, использующие пар от жидкости (она находится в резервуаре), который усиливает давление и заменяет эффект ионизирующего вещества.

Виды и принцип плазменных резаков

В основном выбор зависит от сферы использования – какие металлы предстоит разрезать, ширина заготовок, требования к срезу, теплопроводность материала и прочие параметры. Разновидности:

• Инструменты, которые работают в среде инертных газов, – они являются восстановителями.
• Дополняются окислительными парами и насыщены кислородом.
• Технологии, работающие на основании смесей.
• Работа происходит в среде газожидкостных веществ.
• Водная или магнитная стабилизация – редко используется.

Из вышеперечисленных приборов самой распространенной основой являются инертные газы, например, аргон, водород, азот, гелий. В зависимости от толщины металла используют аппараты на инверторе или трансформаторе. Также они различаются по наличию контакта между резаком и заготовкой или по бесконтактному способу.

Исходя из мощности и предназначения, есть бытовые устройства и промышленные. Первые работают от стандартной сети с напряжением в 220 В, а вторые подключаются к 380 В.

Устройство плазменной резки

Уже в названии понятно, что главный элемент, оказывающий воздействие, – это плазма, которая состоит из ионизированного газа под давлением с высокой электропроводностью. Чем выше температура, тем сильнее проводимость, а значит, и скорость процедуры. Конструктивно прибор состоит из нескольких частей, как показано на схеме:

Источник электропитания

Энергию может подавать трансформатор или инвертор. Первый очень надежный, фактически нечувствительный к перепадам тока, а также может применяться по отношению к толстым металлическим брускам до 80 мм. К минусам можно отнести увеличенный вес и большую стоимость, не очень высокий КПД, поэтому прибор сложно назвать экономным. Обычно применяется на производстве при необходимости металлообработки крупных заготовок.

Инвертор имеет лишь один относительный минус – им нельзя резать материал более 40 мм в ширину. Зато есть масса плюсов:

• стабильное горение электродуги;
• высокая эффективность, на 30% больше экономии;
• легкость;
• компактность и мобильность.

Что такое плазменный резак или плазмотрон

Это основной узел, инструмент, с помощью которого через сопло подается плазма. От диаметра и длины отверстия зависит поток и, как результат, качество среза. Внутри находится электрод, он изготавливается из редких материалов с очень высокой прочностью и температурой плавления – бериллий, гафний или цирконий. Они при нагреве создают тугоплавкий оксид, который защищает целостность режущей кромки. Также есть охладитель с подачей воздуха и колпачок. Подробнее на схеме:

Компрессор

От этого элемента зависит то, как работает плазменный резак, – равномерно или с перебоями. В компрессионном устройстве содержится воздух, который подается в определенном объеме тангенциальной или вихревой струей. Если это не будет сделано, возможен нестабильный розжиг дуги, образование двух электродуг одновременно или полный выход плазмотрона из строя.

Схема работы плазмореза

Инженер нажимает на кнопку запуска, включается подача электричества, автоматически зажигается первая пробная дуга. Она еще не имеет достаточную температуру для соединения. Затем воздух начинает поступать на сопло через компрессор в сжатом виде, ионизироваться, становясь проводником электроэнергии, что в обычных условиях без ионной обработки противоестественно для кислорода.

Через узкое отверстие сопла начинает выходить поток плазмы. Нагрев газа увеличивается до 30 тысяч градусов, поэтому луч начинает проводить электричество также хорошо, как и металл. При соприкосновении дуги с заготовкой происходит разрез, который моментально обдувается для охлаждения.

Принцип работы плазмореза и скорость плазменной резки

Когда термообработанный кислород обогащается ионами и выходит через сопло, его ускорение достигает 2-3 тысяч метров в секунду. Этот параметр справедлив при условии узкого отверстия не более 3 мм. При такой быстроте передвижения веществ молекулы еще сильнее разогреваются. Такого жара хватает для плавки даже тугоплавких металлов. Чем меньше эта характеристика у материала, тем быстрее и с меньшими деформациями происходит процесс.

Особенности технологии

• Толщина заготовок – до 220 мм.
• Обрабатываются любые металлические вещества.
• Скорость первичного потока при начальной дуге обычно составляет 800 – 1500 м/с.
• Чем уже сопло, тем больше ускорение потока.
• Проплав очень точный, точечный.
• Область возле разреза остается фактически не нагретой.

Есть два подвида процедуры в зависимости от замыкания проводящего контура.

Как работает резка плазменной струей

Металл не является замыкающим элементом, он находится между двумя сторонами – анодом и катодом. Принцип используется в том случае, когда обрабатываются неметаллы и вещества с низкой электропроводностью, то есть диэлектрики. Плазма образуется между электродом и наконечником, а заготовка просто находится между двумя полюсами.

Плазменно-дуговая резка

Используется, когда нужно разрезать металлическую плашку, которая имеет высокую токопроводимость. Это позволяет разжигать электродугу между проводником и образцом для резки. При этом образуется струя. Плазмообразование происходит при содействии кислорода под высоким давлением и ионизирующего газа.

Обрабатываемая зона резги начинает плавиться и капли выдуваются вниз, образуя отверстие, ровный срез. Применяется постоянный ток прямой полярности.

Виды и технологии плазменной резки

Различают три технологических подхода в зависимости от среды, в которой проходит процедура:

• Воздух или азот в сочетании с электричеством. Самый простой аппарат.
• Два защитных газа, которые оберегают область воспламенения от воздействия окружающих веществ. Благодаря этому, появляется максимально чистая атмосфера – в этом пространстве будет очень ровный срез.
• С водой. Жидкость одновременно имеет две функции – защитную и охлаждающую. Применяется не со всеми металлами, так как некоторые из них вступают в химическую реакцию или быстрее после такой металлообработки окисляются.

Особенность всех трех типов в применении безопасных, пожаробезопасных материалов.

Как выбрать плазменный резак

Основное условие для выбора – назначение. При домашнем использовании удобнее инверторный источник питания. Также важен такой параметр, как сила тока – от нее зависит скорость работы. При выборе пользуйтесь таблицей:

Контактор – принцип действия, схемы подключения

Для бесперебойной работы устройств, которые постоянно включают и выключают, используют устройства для подавления перенапряжения, они распределяют питание и осуществляют управление над подключенными нагрузками. Подача питания происходит через правильные схемы подключения оборудования, для этого используют электродвигатель. Так же осуществляется реверсивное движение и остановка.

Устройство и принцип работы

Магнитные пускатели и контакторы можно подключать самим, достаточно понять принцип работы устройств и настройку схем. Состоит пускатель магнитный из магнитопровода и катушки-индуктора. Магнитный провод имеет две части подвижную и не подвижную, первая закрепляется на пружине и осуществляет свободное движение, а вторая установлена на теле устройства и неподвижна.

В отверстии второй части установлена катушка, ее расположение влияет на номинальные контакторы пускателя с катушкой, подразделяются на 12 V и 24 V, 110 V и 220 V и 380 V. А вторая часть служит для подвижных и неподвижных контактов. Если питание не поступает, первая часть отжимается пружинами, а состояние контактов не меняется и остается в первоначальном виде.

Как только напряжение появляется, при нажатии пусковой кнопки или другом поступлении электроэнергии, катушкой регулируется генерация электромагнитного поля, при котором притягивается первая часть устройства и расположение контактов меняется.

Если напряжение пропадает, зона электромагнитного поля иссякает, пружинная часть отжимается в подвижной стороне контактора в верхнюю сторону, а состояние контактов возвращается в первоначальный вид. Так работает электромагнитный пускатель, напряжение появляется в контактах происходит замыкание, пропадает происходит размыкание. На контактное устройство подключаются постоянные или переменные приборы с напряжением.

Но нужно следить за параметрами устройства, чтобы они не превышали заявленные в инструкции по применению.

Пускатели делятся на два типа с нормальными закрытыми контактами и нормальными открытыми. От этого можно понять, как они работают, первые отключают напряжение, а вторые включают, чтобы питание подавалось нужно использовать номер два, а чтобы подавлялось первый.

Где и зачем применяется

Электромагнитные пускатели и контакторы встраиваются в силовую сеть, которая занимается транспортированием тока, может быть постоянное или переменное напряжение, работа применяется на электромагнитных индукциях. Устройства оснащаются набором сигнальных контактов, через них питаются подключенные приборы. Одни выполняют вспомогательную функцию, а другие рабочую.

Электроустановки и электродвигатели управляются пускателями, но не защищают их при падении напряжения, так как происходит размыкание силового контакта, и работа прибора, на который распределяется электромагнит приостанавливается и самостоятельное включение исключается.

Чтобы привести оборудование в действие нужно воспользоваться кнопкой “пуск”. Это обеспечивает безопасность, так как из-за самопроизвольного включения могут произойти аварии.

В схемы подключения пускателя могут включаться реле с тепловым действием, они предназначены предохранять электродвигатели и другие установки от длительной работы. Бывают однополюсные и двухполюсные магнитные пускатели. Срабатывают при воздействии токовой перегрузки двигателей, по которым проходит напряжение.

Основные характеристики

Для того, чтобы пускатель корректно работал, нужно соблюдать определенные правила при монтаже, знать основы приборов с реле и подбирать схемы магнитного и реверсивного устройства. Контакторы и пускатели работают небольшое время и чаще всего используются устройства с разомкнутым контактом. В одни встраивается сигнальная цепь и предназначена для приборов с потреблением от 0,28 до 12 киловатт, другие для от 5 до 70 киловатт и способны работать с распределением напряжения 220 или 380 V.

Варианты устройств делятся на:

• открытую;
• защищенную;
• пылеводозащищенную;
• пылебрызгонепроницаемую форму.

Пускатель PME содержит “релюшку” трн, а модель PAE различается по числу реле. Если поступает полное напряжение, катушки прибора надежно работают. основная часть устройств имеет узлы:

• сердечник;
• электромагнитная катушка;
• якорь;
• каркас;
• механический датчик;
• группы контактов, центральные и дополнительные.

В конструкции может быть дополнительная сборка из защитного реле, электропредохранителя добавочного комплекта клеммы и пускового устройства.

Электромагнитная катушка с витками рассчитана на передачу напряжения до 650 V. Катушка размещается в сердце, и большая часть мощности распределяется на силовую часть пружин. В нормальном состоянии контакт разомкнут и пружины удерживаются в верхнем положении и держат магнитнопроводные участки.

Бывают пускатели, которые ограничивают перенапряжение, их используют для полупроводных систем. Катушка начинает работу переменной токовой системы, тип тока и характеристика не влияют на работу установки.

5 схем подключения пускателя, схема подключения через кнопки пуск и стоп

Для подключения схем нужны две клавиши “Пуск” и “Стоп”, производятся каждый в отдельном корпусе или в едином, работа устройства от этого не меняется и называется кнопочным постом.

Если кнопки находятся отдельно, то вопросов не возникает, один контакт подача питания, другой убывание. А если кнопки находятся в одном корпусе, то они имеют каждая по 2 группе контактных линий, две на “Пуск” и две на “Стоп”, у каждой группе своя сторона. Есть отделение с клеммой для контроля подачи тока.

Схемы подключения магнитных пускателей с катушками 220 V — однофазная сеть и подключение, простой вариант. 220 V подается на катушку верхнюю и нижнюю, которые располагаются в теле устройства. К проводам подключается шнур с входом для питания, как только вилка будет в розетке, начнется работа пускателя. Приводится в действие с любым напряжением, а снимается, когда срабатывает пускатель с контактами t1-t3.

Схемы настройки при помощи кнопок “Пуск” и “Стоп”. Пускатель используется для электродвигателей, работа удобна, когда присутствуют кнопки “Пуск” и “Стоп”. Для постоянной работы устройства их чередуют через подачу фаз на магнитную катушку. Работа пускателя происходит только при нажатой кнопке “Пуск”, то есть не подходит для постоянной работы устройства. В схему можно добавить самоподхват, работа происходит с вспомогательными контактами, которые можно установить на некоторые типы устройств.

Схемы подключения асинхронных двигателей 380 V в пускатели 220 V — подсоединение к контактным проводам трех фаз и по ним распределяется нагрузка. Это пускатели с тепловым реле, оно функционирует для защиты двигателя от нагрева.

Реверсивные схемы подключения — используются в случае, если нужно обеспечение вращения двигателей в противоположные направления. Направление меняется, когда перебрасывается фаза, в схеме присутствует два пускателя и кнопочный блок, в котором располагаются клавиши “стоп”, “вперед” и “назад”.

Силовые схемы подключения контактора-фазы переключаются перенаправлением при вращении двигателей, все контролируется силовой схемой. Когда контакты срабатывают на катушку приходит сигнал, на каждую свой, всего три фазы, двигатель работает в левом направлении. Фаза с на третьей обмотке, b на b, а в фазе номер один изменения не происходят. В этом случае движение мотора будет в правую сторону.

Схемы не сложные, но реверсивная требует двухстороннюю защиту, чтобы не было встречного включения. Разделяется на механическую блокировку и защиту контакта.

Что собой представляет контактор, его особенности и схемы подключения

Контактор — это электромагнитный аппарат, предназначенный для коммутации, то есть включения и отключения, электрического оборудования. Он является двухпозиционным механизмом, который используется для частых коммутаций. Основными элементами его конструкции являются:

1. Силовая контактная группа, которая может быть двух и трёхполюсной в зависимости от напряжения необходимого для работы исполнительного механизма.
2. Дугогасительных камер, которые направлены на уменьшение дуги возникающей при разрыве электрического тока;
3. Электромагнитного привода. Он предназначен для движения подвижной части силового контакта. В зависимости от конструкции он может быть рассчитан на разные напряжения как постоянного, так и переменного тока. Выполняется из П-образного, или Ш-образного сердечника;
4. Системы блок-контактов, необходимой для сигнализации и управления оперативными цепями контактора. С помощью них можно подключить звуковую или световую сигнализацию показывающую позицию контактора, а также для цепи самоподхвата.

Отличительной особенностью конструкции электромагнита, работающего с переменным током, является наличие короткозамкнутого витка, который препятствует гудению его железа во время работы. Если электромагнит работает от постоянного тока, то между рассоединяемыми частями его, должна присутствовать неметаллическая прокладка, которая препятствует залипанию сердечника. Контактор отличается от магнитного пускателя или реле, только работой с более мощной нагрузкой, от величины её зависят и размеры самого аппарата. Очень важно выбрать нужный контактор соответствующий тому току, который он будет коммутировать.

Современные устройства серии КМИ обладают неплохими показателями надёжности и предназначены для общепромышленного применения. Благодаря своей конструкции имеют лёгкий способ крепления и небольшие габариты.

Принцип работы

При подаче напряжения на катушку электромагнита подвижная часть аппарата под воздействием электромагнитных сил приводится в движение и притягивается к неподвижной части. При этом происходит замыкание силовых контактов и подача напряжения на исполнительный механизм. И также при этом происходит движение и блок-контактов которые могут быть замыкающими или размыкающими.

Как подключить контактор

При подключении контактора сразу нужно определиться с механизмом, который он будет включать. Это может быть двигатель, насос, вентилятор, нагревательные элементы, компрессоров и т. д. Главной особенность контактора, отличающего его от автомата, является отсутствие всякой защиты. Поэтому продумывая цепи включения электрооборудования через контактор обязательно необходимо учесть ограничивающие ток и нагрев элементы. Для ограничения и отключения оборудования при коротких замыканиях и превышающих во много раз номинал нагрузках используются предохранители и автоматы. От длительного незначительно превышения номинальных токов работающего оборудования применяются тепловые реле.

Для того чтобы правильно подключить контактор в схему нужно чётко понимать какие из контактов силовые, а какие из них вспомогательные, то есть блок-контакты. Также нужно посмотреть на номиналы катушки включения. Там должны быть указаны напряжение его тип и величина, а также токи которые через неё протекают для нормальной работы. Во время работы силовые контакты могут погорать, поэтому их необходимо регулярно осматривать и чистить.

Как подключить модульный контактор

Модульный контактор — это разновидность обычных таких же аппаратов для коммутации, только применяются они в основном для включения и отключения распределительных щитков дистанционно. То есть включая его, подаётся питание на группу автоматов, каждый из которых, отвечает за свою определённую цепь. Устанавливается он на DIN — рейке. Может коммутировать как цепи постоянного, так и переменного тока.

Подключение контактора через кнопку

Для подключения контактора через кнопку нужно изучить ниже приложенную схему. Она предназначена для пуска нагрузки, в данном случае двигателя, от контактора катушка которого рассчитана на 220 Вольт переменного напряжения. В зависимости от напряжения стоит продумать её питание. Поэтому при покупке и выборе контактора стоит учесть этот нюанс. Так как если электромагнит будет рассчитан на постоянное напряжение, то понадобится именно такой источник.

При нажатии на кнопку пуск катушка электромагнита контактора получит питание и он включится. Замкнутся силовые контакты, тем самым подастся напряжение на асинхронный двигатель. Также замкнётся блок-контакт контактора К1, который подключен параллельно кнопке стоп. Он называется электриками контакт самоподхвата, так как именно он подаёт питание на включающую катушку после того, как кнопка пуска отпускается. При нажатии на кнопку стоп от электромагнита отключается питание, силовые элементы контактора разрывают цепь и двигатель отключается.

Подключение контактора с тепловым реле

Тепловое реле предназначено для недопускания длительных незначительных токовых перегрузок во время работы электрооборудования, ведь перегрев отрицательно сказывается на состоянии изоляции. Частые превышения температуры и токов приведут к её разрушению, а значит и к короткому замыканию, и выходу из строя дорогостоящего исполнительного элемента.

При повышении тока в цепи статора электродвигателя элементы теплового реле КК будут нагреваться. При достижении заданной температуры, которая может быть регулирована, тепловое реле сработает и его контакты разорвут цепь катушки электромагнита контактора КМ.

В целях безопасности нужно помнить, что работа в цепи контактора должна производиться при полном обесточивании его. При этом автомат питания должен быть заблокирован ключом или запрещающим плакатом от несанкционированного, или ошибочного включения. А также нельзя включать этот аппарат со снятыми дугогасительными камерами, это приведут к короткому замыканию.

Видео о подключении контактора

Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения

При производстве электротехнических работ на высоковольтных линиях, при подключении мощных потребителей электрической энергии и промышленного оборудования электромонтажник неизбежно сталкивается с таким устройством, как контактор. У профессионала нет сомнений для чего нужен контактор и какие функции он выполняет, но человеку далекому от электротехники или только начинающему познавать электрическую специальность рано или поздно приходится столкнутся с этим понятием. Контактор – прибор очень удобный, но, чтобы понять для чего он нужен придется немного разобраться.

Что такое контактор и для чего он нужен

В электрических сетях постоянно приходится включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. Как мы знаем, в быту для этих целей существуют механические выключатели и рубильники. Но у таких устройств есть весьма ограниченный ресурс износостойкости, а для больших электрических систем, управление с помощью механических рубильников является неудобным и неэффективным способом. Именно поэтому был создан такой прибор, который имеет огромный ресурс работы, позволяет производить циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час, а самое главное дает возможность управлять нагрузкой дистанционно. Простыми словами это выключатель.

Контактор – это электромагнитное устройство, предназначенное для частых включений и выключений электрических цепей дистанционным способом.

Электромагнитные контакторы применяются во всех сферах нашей жизни. Они включают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, линий транспортных систем (трамвайных, троллейбусных, железнодорожных), широко применяются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей, машин и другого оборудования.

Более того, такие коммутационные устройства применяются и в жилых домах для различных целей, таких, например, как включение электрообогревательных приборов или водонагревателей, для управления вентиляционными установками, водопроводными или канализационными насосами. Прогресс не стоит на месте и на данный момент системы умного дома под управлением контакторов или групп таких приборов уже постепенно входят в жизнь обычных людей.

Огромную роль эти устройства играют в электробезопасности и, как следствие, предотвращении пожаров от возгорания электрооборудования или силовых линий.

Данные приборы имеют ряд преимуществ перед различными модульными приспособлениями:

• Могут подключаться к любой сети;
• Имеют компактные размеры;
• Абсолютно бесшумны в работе;
• Могут использоваться при высоких мощностях и больших токах;
• Легкие в эксплуатации и просты в монтаже;
• Могут работать в любых условиях.

Устройство и принцип работы

Контактор – это двухпозиционный электромагнитный прибор, управление которым производится с помощью вспомогательной цепи электрического тока проходящего через катушки контактора. Во время прохождения электрического тока к сердечнику притягивается якорь, и группа контактов замыкается. В нормальном состоянии контакты в таком устройстве всегда разомкнуты – это важное правило для электробезопасности и удобства использования.

Если говорить простыми словами контактор – это выключатель при подаче напряжения на который его контакты замыкаются, и нагрузка включается, а при отсутствии напряжения на контакторе – он размыкает электрическую цепь.

Конструктивно этот электромагнитный выключатель состоит из системы блок-контактов, дугогасительной, контактной и электромагнитной систем.

Для тех, кто знаком с электрическими схемами и принципами работы выключателей данные схемы будут понятны. На катушку А1 – А2 подается вспомогательное напряжение, при этом для создания механического усилия и замыкания контактов втягивается соленоид и включает те контакты, которые необходимо. В зависимости от типа контактора и его конструкции он может включать как одну группу контактов, так и несколько одновременно или в определенной последовательности. Для того чтобы безопасно и быстро размыкать контактор в его конструкции присутствует пружина, посредством которой контакты, при отсутствии напряжения, мгновенно размыкаются.

Несмотря на то, что с виду этот прибор кажется очень сложным, а во многих случаях (при управлении силовыми линиями до 600В и токами до 1600А) большим по размерам в его конструкции все достаточно просто:

• группа контактов, выполненная из высококачественной меди;
• корпус из диэлектрических материалов;
• соединенная с электромагнитом напрямую контактная планка;
• электромагнитная катушка;
• дугогасительные элементы, которые необходимы при управлении большими токами.

Управление контактором производится с помощью вспомогательной цепи, напряжение которой должно быть ниже величины напряжения рабочего тока и может соответствовать 24, 42, 110, 220 или 380 В.

Основные виды и типы контакторов

Для выполнения различных условий работы, задач и управления разными видами электрических систем и оборудования существуют контакторы с разнообразным функционалом.

По типу электрического тока коммутирующие устройства бывают:

• постоянного тока – предназначенные для коммутации сетей постоянного тока;
• переменного тока – работающие и выполняющие свою задачу в сетях переменного тока.

По типам конструкции эти механизмы различаются по количеству полюсов. Наиболее широко применяются однополюсные и двухполюсные устройства, реже – трехполюсные .

Трехполюсные приборы применяются в трехфазных электрических сетях переменного тока для управления мощными электродвигателями и прочими устройствами. В промышленности производят и используют многополюсные контакторы, но такие механизмы используются крайне редко и выполняют специфические задачи.

По наличию дополнительных систем:

• без дугогасительной системы;
• имеющие дугогасительную систему.

Наличие дугогасительной системы, о которой было сказано выше, не является обязательным конструктивом для сетей 220 В, но обязательно применяется в устройствах и в сетях с высоким напряжением (380 В, 600 В). Такая система гасит электрическую дугу, неизменно возникающую при высоком напряжении, при помощи поперечного электромагнитного поля в специальных камерах.

По типу управления контактором:

• ручное (механическое) – оператор сам включает или отключает устройство;
• с помощью слаботочной линии – коммутация происходит дистанционно;

По типу привода коммутирующие устройства бывают электромагнитные и пневматические . Самые распространенные и эффективные – механизмы, работающие с помощью электромагнитной индукции. Пневматические в основном применяются на железнодорожном транспорте (например, в локомотивах поездов), где есть системы сжатого воздуха.

По типу монтажа применяют бескорпусные и корпусные контакторы. Первые – монтируются в электрических щитах или внутри электроустановок и не защищены от попадания влаги и пыли, а вторые могут монтироваться в любом месте и очень часто имеют хорошую влаго-, пылезащиту.

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.

Схемы подключения контактора

Контакторы выпускаются многими производителями электротехнической продукции и имеют разные типы и исполнение. При подключении такого устройства важно строго руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя и нормативной электротехнической документацией. В инструкции и на самом корпусе прибора в обязательном порядке будет располагаться схема подключения данного механизма и его главные характеристики. Разобраться в этой электрической схеме профессиональному электрику не составит никакого труда, а вот неспециалисту придется немного постараться.

Обратите внимание! Для работоспособности схемы используется нормально открытый контакт контактора для реализации самоподхвата расположенный параллельно пусковой кнопке.

Независимо от того каким-образом подключается контактор в системе обязательно используется два вида сети: силовая и сигнальная. Сигнальная линия запускает сам контактор, а он в свою очередь замыкает силовую линию.

При подключении к мощным асинхронным двигателям важно подключать последовательно с контактором тепловое реле, для защиты двигателя от перегрева и автомат для защиты от короткого замыкания.

Разобраться в назначении, конструкции и принципах работы данного сложного устройства оказалось совсем не сложно. Важно помнить, что правильно подключённый прибор – залог долгой и безопасной службы контактора. При подключении необходимо работать только при отключенном электропитании, помнить о мерах электробезопасности и общих правилах охраны труда, и строго их выполнять. А если что-то в работе или подключении этого прибора вам все же осталось непонятно, то лучшим вариантом будет обратиться к профессиональным электрикам для подключения данного устройства.

Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое твердотельное реле и для чего оно нужно?

Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы

Что такое сетевой фильтр, для чего он нужен и где применяется

Основные виды и принцип работы реле времени

Для чего нужен контактор и как его подключить

Содержание статьи

• Виды контакторов и области применения
• Как выбрать контактор
• Подключение контактора

Различные электрические системы, являющиеся неотъемлемой частью жилых или производственных, административных, торговых или складских помещений, нуждаются в эффективном автоматическом управлении. Вот зачем нужен контактор, который представляет собой электромагнитный коммутационный прибор.

Контактор – это мощное силовое реле общепромышленного применения состоит из нескольких основных элементов:

• контактная группа – в зависимости от рабочего напряжения количество полюсов может варьироваться от 1 до 5;
• электромагнитный привод (существуют модели с пневматическими или гидравлическими приводами, но они отличаются наименьшей эффективностью) – необходим для работы подвижных элементов, выполнен из Ш-образного или П-образного сердечника;
• дугогасительные камеры (обязательны для эксплуатации в сетях с высоким напряжением) – способны значительно уменьшить дугу, которая возникает при расхождении контактов;
• система гашения дуги – альтернативное решение для аппаратов с переменным током;
• система блок-контактов – предназначается для управления цепями прибора и сигнализации.

Для многих неясно, как работает контактор. В основе принципа работы таких устройств лежит взаимодействие электрических магнитов. После подачи на катушку электрического тока, сердечник, под воздействием продуцируемого магнитного поля, приходит в движение и замыкает цепь. Таким образом, происходит включение электродвигателя. Как только прекращается подача тока, магнитное поле пропадает, а цепь размыкается.

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.

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.

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 «РадиоЭлемент» 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.

Как подключить контактор

Принцип действия магнитного пускателя и малогабаритного контактора + Видео пояснение

Иногда возникает вопрос, зачем вообще использовать МП или КМ, почему просто не использовать трехполюсной автомат?

1. Автомат рассчитан до 10 тысяч отключений – включений, а у МП и КМ этот показатель измеряется миллионами
2. При скачках напряжений МП (КМ) отключит линию, сыграв роль защиты
3. Автоматом невозможно управлять, дистанционно применяя небольшое напряжение
4. Автомат не сможет выполнять дополнительные функции включения и отключения дополнительных цепей (например, сигнальных) из–за отсутствия у него дополнительных контактов

Одним словом автомат отлично справляется со своей основной функцией защиты от коротких замыканий и перенапряжений, а МП и ПМ со своей.

На этом все, думаю, что принцип действия МП и КМ понятен, более наглядное пояснение смотрите в видео.

Удачного и безопасного вам монтажа!

В дополнение к статье прилагаю техническую документацию контакторов серии КМИ

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.

Схемы подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В

Перед тем, как перейдем к схемам, разберемся с чем и как можно подключать эти устройства. Чаще всего, требуются две кнопки — «пуск» и «стоп». Они могут быть выполнены в отдельных корпусах, а может быть единый корпус. Это так называемый кнопочный пост.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

С отдельными кнопками все понятно — у них есть по два контакта. На один подается питание, со второго оно уходит. В посте есть две группы контактов — по два на каждую кнопку: два на пуск, два на стоп, каждая группа со своей стороны. Также обычно имеется клемма для подключения заземления. Тоже ничего сложного.

Подключение пускателя с катушкой 220 В к сети

Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько. Схема подключения магнитного пускателя к однофазной сети более простая, потому начнем с нее — будет проще разобраться дальше.

Питание, в данном случае 220 В, полается на выводы катушки, которые обозначены А1 и А2. Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса (смотрите фото).

Сюда можно подать питание для катушки

Если к этим контактам подключить шнур с вилкой (как на фото), устройство будет находится в работе после того, как вилку вставите в розетку. К силовым контактам L1, L2, L3 можно при этом подавать любое напряжение, а снимать его можно будет при срабатывании пускателя с контактов T1, T2 и T3 соответственно. Например, на входы L1 и L2 можно подать постоянное напряжение от аккумулятора, которое будет питать какое-то устройство, которое подключить надо будет к выходам T1 и T2.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

При подключении однофазного питания к катушке неважно на какой вывод подавать ноль, а на какой — фазу. Можно провода перекинуть

Даже чаще всего на А2 подают фазу, так как для удобства этот контакт выведен еще на нижней стороне корпуса. И в некоторых случаях удобнее задействовать его, а «ноль» подключить к А1.

Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Но есть гораздо более интересные варианты. Например, подавать питание на катушку можно через реле времени или датчик освещенности, а к контактам подключить линию питания уличного освещения. В этом случае фаза заводится на контакт L1, а ноль можно взять, подключившись к соответствующему разъему выхода катушки (на фото выше это A2).

Схема с кнопками «пуск» и «стоп»

Магнитные пускатели чаще всего ставят для включения электродвигателя. Работать в таком режиме удобнее при наличии кнопок «пуск» и «стоп». Их последовательно включают в цепь подачи фазы на выход магнитной катушки. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже

Обратите внимание, что

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Но при таком способе включения пускатель будет в работе только то время, пока будет удерживаться кнопка «пуск», а это не то, что требуется для длительной работы двигателя. Потому в схему добавляют так называемую цепь самоподхвата. Ее реализуют при помощи вспомогательных контактов на пускателе NO 13 и NO 14, которые подключаются параллельно с пусковой кнопкой.

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

В этом случае после возвращения кнопки ПУСК в исходное состояние, питание продолжает поступать через эти замкнутые контакты, так как магнит уже притянут. И питание поступает до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием клавиши «стоп» или срабатыванием теплового реле, если такое есть в схеме.

Питание для двигателя или любой другой нагрузки (фаза от 220 В) подается на любой из контактов, обозначенных буквой L, а снимается с расположенного под ним контакта с маркировкой T.

Подробно показано в какой последовательности лучше подключать провода в следующем видео. Вся разница в том, что использованы не две отдельные кнопки, а кнопочный пост или кнопочная станция. Вместо вольтметра можно будет подключить двигатель, насос, освещение, любой прибор, который работает от сети 220 В.