Schémata zapojení magnetického spouštěče na 220 V a 380 V + zvláštnosti samostatného zapojení

Magnetický spouštěč je zařízení, které zajišťuje nepřetržitý provoz zařízení v souladu s normami. Pomocí něj se provádí rozdělování napájecího napětí a řízení chodu připojených zátěží.

Nejčastěji se přes něj napájí elektromotory. A přes něj se také provádí reverzace motoru a jeho zastavení. Všechny tyto úkony umožní správné schéma zapojení magnetického spouštěče, které můžete sestavit i sami.

V tomto materiálu vám povíme o konstrukci a principech činnosti magnetického spouštěče a také se seznámíme s detaily jeho zapojení.

Rozdíl mezi magnetickým spouštěčem a stykačem

Při výběru spínacího zařízení často dochází k záměně mezi magnetickými spouštěči (MS) a stykači. Tato zařízení, přestože jsou v mnoha ohledech podobná, jsou však odlišnými pojmy. Magnetický spouštěč v sobě sdružuje řadu přístrojů, které jsou spojeny v jednom řídicím uzlu.

Do MS může být zahrnuto několik stykačů, plus ochranná zařízení, speciální přídavná zařízení, ovládací prvky. To vše je uzavřeno v pouzdře s určitým stupněm ochrany proti vlhkosti a prachu. Pomocí těchto zařízení se řídí zejména chod asynchronních motorů.

Mezní napětí, se kterým magnetický spouštěč pracuje, závisí na elektromagnetické cívce. Existují MS s malými jmenovitými hodnotami — 12, 24, 110 V, ale nejčastěji se používají na 220 a 380 V.

Stykač je monoblokové zařízení se souborem funkcí daných konkrétní konstrukcí. Zatímco spouštěče se používají v poměrně složitých schématech, stykače jsou přítomny hlavně v jednoduchých obvodech.

Konstrukce a účel zařízení

Porovnáním zapojení MS a stykače lze dojít k závěru, že první zařízení se od druhého liší tím, že se používá ke spouštění elektromotoru. Dalo by se dokonce říci, že MS je stejný stykač, kterým se řídí elektromotor.

Tento rozdíl je tak podmíněný, že v poslední době mnoho výrobců nazývá MP stykači střídavého proudu, ale s malými rozměry. A neustálé zdokonalování stykačů je učinilo univerzálními, a proto se staly multifunkčními.

Účel magnetického spouštěče

MP a stykače jsou instalovány do silových sítí, které přenášejí proud se střídavým nebo stejnosměrným napětím. Jejich činnost je založena na elektromagnetické indukci.

Zařízení je vybaveno signálními kontakty a těmi, přes které je přiváděno napájení. První se nazývají pomocné, druhé pracovní.

Startovací tlačítka, kterými je obvod vybaven, zajišťují pohodlný provoz. Pokud je třeba odpojit zátěž, stačí stisknout tlačítko „Stop“. Tím se zastaví přívod napětí na cívku spouštěče a obvod se přeruší.

MP dálkově ovládají elektrická zařízení, včetně elektromotorů. Jejich ochranná funkce je nulová – jakmile napětí zmizí nebo alespoň klesne pod 50 %, silové kontakty se rozpojí.

Po zastavení zařízení, do jehož obvodu je vestavěn stykač, se nikdy nespustí samostatně. K tomu je třeba stisknout tlačítko „Start“.

Z hlediska bezpečnosti je to velmi důležité, protože jsou zcela vyloučeny havárie způsobené samovolným zapnutím elektrického zařízení.

Spouštěče, do jejichž obvodu jsou zahrnuta tepelné relé, chrání elektromotor nebo jiné zařízení před dlouhodobým přetížením. Tato relé mohou být dvoupólová (TRN) nebo jednopólová (TRP). K sepnutí dochází vlivem nadproudového motoru, který jimi protéká.

Konstrukce a fungování zařízení

Pro správnou funkci MP je nutné dodržovat určitá pravidla montáže, mít znalosti o základech reléové techniky a správně zvolit schéma napájení zařízení.

Jelikož jsou zařízení určena k provozu po krátkou dobu, nejoblíbenější jsou MP s obvykle otevřenými kontakty. Největší poptávka je po MP řad PME, PAE.

První se instalují do signálních obvodů pro elektromotory o výkonu 0,27 – 10 kW. Druhé – o výkonu 4 – 75 kW. Jsou konstruovány pro napětí 220, 380 V.

Čtyři varianty provedení:

• otevřené;
• chráněné;
• odolné proti prachu a vodě;
• odolné proti prachu a stříkající vodě.

Spouštěče PME zahrnují do své konstrukce dvoufázové relé TRN. Ve spouštěči řady PAE počet vestavěných relé závisí na velikosti.

Písmena označují typ zařízení, následující číslice – od 1 do 6 – velikost. Druhá číslice – provedení. Jednička označuje nereverzní MP bez tepelné ochrany, dvojka – totéž, ale s tepelnou ochranou, trojka – reverzní, bez tepelné ochrany, čtyřka – s tepelnou ochranou, reverzní.

Při napětí kolem 95 % jmenovité hodnoty je cívka stykače schopna zajistit spolehlivý provoz.

MP se skládá z následujících hlavních částí:

• jádra;
• elektromagnetické cívky;
• kotvy;
• rámu;
• mechanických snímačů provozu;
• skupin stykačů — hlavní a přídavné.

Do konstrukce mohou být také zahrnuty jako další prvky ochranné relé, elektrické pojistky, přídavná sada svorek, spouštěcí zařízení.

MP zahrnuje do své konstrukce základnu (1), pevné kontakty (2), pružinu (3), jádro (4), tlumivku (5), kotvu (6), pružinu (7), kontaktní můstek (8), pružinu (9), zhášecí komoru (10), topný článek (11)

V podstatě je to relé, ale vypíná mnohem větší proud. Protože elektromagnety tohoto zařízení jsou poměrně výkonné, vyznačuje se vysokou rychlostí spínání.

Elektromagnet ve formě cívky s velkým počtem závitů je navržen pro napětí 24 – 660 V. Ta je umístěna na jádře, velký výkon je potřebný k překonání síly pružiny.

Tato pružina je určena k rychlému rozpojení kontaktů, na jehož rychlosti závisí velikost elektrického oblouku. Čím rychleji dojde k rozepnutí, tím menší je oblouk a tím lepší bude stav samotných kontaktů.

Normální stav je, když jsou kontakty rozepnuty. Pružina přitom udržuje horní část magnetického obvodu ve zdvižené poloze.

Když je na magnetický stykač přivedeno napájení, prochází cívkou proud a vytváří elektromagnetické pole. To přitahuje pohyblivou část magnetického obvodu stlačováním pružiny. Kontakty se sepnou, na zátěž přichází napájení, v důsledku čehož se zapne do provozu.

V případě odpojení napájení MP elektromagnetické pole zmizí. Při uvolnění pružina provede odraz a horní část magnetického obvodu se ocitne nahoře. V důsledku toho se kontakty rozestoupí a napájení zátěže zmizí.

Některé modely stykačů jsou vybaveny omezovači přepětí, které se používají v polovodičových řídicích systémech.

Provoz systému lze ručně zkontrolovat stisknutím kotvy, abyste pocítili sílu stlačení pružiny. Právě síla stlačení si poradí s magnetickým polem. Při úplném spuštění kotvy se kontakty odmrštěné pružinou vypnou.

Napájení řídicí cívky po připojení magnetického stykače je realizováno ze střídavého proudu, ale pro toto zařízení druh proudu nehraje roli.

Stykače jsou zpravidla vybaveny dvěma druhy kontaktů: výkonovými a blokovacími. Pomocí prvních se připojuje zátěž, zatímco druhé chrání před nesprávnými úkony při připojování.

Výkonových párů MP může být 3 nebo 4, vše závisí na konstrukci zařízení. V každém páru jsou jak pohyblivé, tak pevné kontakty, spojené se svorkami umístěnými na tělese prostřednictvím kovových desek.

První se liší tím, že na zátěž je neustále přiváděno napájení. Vyvedení z pracovního stavu nastává až po sepnutí stykače.

Na kontaktory s normálně rozepnutými kontakty je napájení přiváděno výhradně během činnosti spouštěče.

Rozlišují se dva druhy blokovacích kontaktů: normálně sepnuté, normálně rozepnuté. První druh kontaktu má tlačítko „Stop“, a normálně rozepnutý — „Start“.

Normálně sepnuté se liší tím, že na zátěž je neustále přiváděno napájení a odpojení nastává výhradně po sepnutí spouštěče. Na kontaktory s normálně rozepnutými kontakty je napájení přiváděno výhradně během činnosti spouštěče.

Zvláštnosti montáže spouštěče

Nesprávná montáž magnetického spouštěče může mít následky v podobě falešných sepnutí. Aby se tomu předešlo, nelze vybírat místa vystavená vibracím, nárazům, otřesům.

Konstrukčně je magnetický spouštěč uspořádán tak, že jej lze montovat do rozvaděče, ale s dodržením pravidel. Zařízení bude spolehlivě fungovat, pokud bude místem jeho instalace povrch rovný, plochý a umístěný svisle.

Tepelná relé nesmí být vystavena ohřevu z cizích zdrojů tepla, což by negativně ovlivnilo činnost zařízení. Z tohoto důvodu je nelze umisťovat na místa vystavená zahřívání.

Instalovat magnetický spouštěč v místnosti, kde jsou namontována zařízení s proudem od 150 A, je kategoricky zakázáno. Zapínání a vypínání takových zařízení vyvolává rychlý ráz.

Měděné vodiče je třeba před připojením pocínovat. Pokud jsou vícejádrové, jejich konce se před pocínováním zakroutí. U hliníkových vodičů se konce očistí pilníkem, poté se pokryjí pastou nebo technickou vazelínou.

Aby se zabránilo kosení pružných podložek nacházejících se v kontaktní svorce spouštěče, konec vodiče se ohne do tvaru U nebo do kroužku. Když je třeba připojit 2 vodiče ke svorce, musí být jejich konce rovné a nacházet se po obou stranách upínacího šroubu.

Uvedení spouštěče do provozu musí předcházet prohlídka, kontrola funkčnosti všech prvků. Pohyblivé části se musí pohybovat rukou. Elektrická spojení je třeba porovnat se schématem.

Populární schémata zapojení MS

Nejčastěji se používá montážní schéma s jedním zařízením. K propojení jeho hlavních prvků se používá 3žilový kabel a dva rozepnuté kontakty v případě, že je zařízení vypnuto.

Jedná se o velmi jednoduché schéma. Sestavuje se, když sepne automatický vypínač QF. Proti zkratu (zkratu) chrání řídicí obvod pojistka PU.

Za normálních okolností je kontakt relé R sepnutý. Při stisknutí tlačítka "Start" se obvod uzavře. Stisknutí tlačítka "Stop" obvod rozpojí. V případě přetížení tepelný senzor R zareaguje a rozpojí kontakt R, stroj se zastaví.

U tohoto zapojení má velký význam jmenovité napětí cívky. Když je na ní napětí 220 V, motor 380 V, v případě zapojení do hvězdy toto schéma nevyhovuje.

K tomu se používá schéma s nulovým vodičem. Používat je vhodné v případě zapojení vinutí motoru do trojúhelníku.

Detaily zapojení zařízení na 220 V

Bez ohledu na to, jak je rozhodnuto připojit magnetický spouštěč, v projektu jsou vždy přítomny dva obvody – silový a signální. Prvním je přiváděno napětí, druhým se řídí provoz zařízení.

Zvláštnosti silového obvodu

Napájení pro MP se připojuje přes kontakty, obvykle označené symboly A1 a A2. Na ně přichází napětí 220 V, pokud je samotná cívka dimenzována na toto napětí.

Výhodnější je připojit "fázi" k A2, i když v zapojení není zásadní rozdíl. Zdroj napájení se připojuje ke kontaktům umístěným níže na krytu.

Typ napětí není důležitý, hlavně aby jmenovitá hodnota nepřekračovala 220 V.

Přes magnetický spouštěč vybavený cívkou 220 V je možné přivádět napětí z dieselového a větrného generátoru, akumulátoru a dalších zdrojů. Odběr napětí probíhá ze svorek T1, T2, T3.

Nevýhodou této varianty zapojení je to, že pro její zapnutí nebo vypnutí je třeba manipulovat s vidlicí. Schéma lze vylepšit instalací jističe před MP. Pomocí něj se zapíná a vypíná napájení.

Změna řídicího obvodu

Tyto změny se netýkají silového obvodu, v tomto případě se modernizuje pouze řídicí obvod. Celé schéma dozná nepatrných změn.

Když jsou tlačítka v jednom krytu, sestava se nazývá "tlačítkový post". Každé z nich má pár vstupů a pár výstupů. U tlačítka "Start" jsou svorky normálně otevřené (NO), u opačného jsou normálně zavřené (NC).

Tlačítka se zabudovávají sériově před MP. První je "Start", za ním následuje "Stop". Kontakty magnetického spouštěče se ovládají pomocí řídicího impulsu.

Jeho zdrojem je stisknuté startovací tlačítko, které otevírá cestu pro přivedení napětí k řídicí cívce. "Start" není nutné držet v sepnutém stavu.

Udržuje se na principu samodržení (self-latching). Spočívá v tom, že paralelně k tlačítku "Start" se připojují přídavné samoblokující kontakty. Ty pak napájejí cívku.

Po jejich sepnutí se cívka samonapájí. Přerušení tohoto obvodu vede k odpojení MP.

Vypínací tlačítko "Stop" je obvykle červené. Startovací tlačítko může mít nejen nápis "Start", ale také "Vpřed", "Vzad". Nejčastěji je zelené, i když může být i černé.

Připojení k třífázové síti

Je možné připojení třífázového napájení přes cívku magnetického spouštěče fungujícího na 220 V. Obvykle se toto zapojení používá s asynchronním motorem. Signální obvod se přitom nemění.

Jednu fázi a „nulu“ připojují k odpovídajícím kontaktům. Fázový vodič se vede přes startovací a vypínací tlačítka. Na kontakty NO13, NO14 se umístí propojka mezi sepnutým a rozepnutým kontaktem.

Silový obvod má odlišnosti, ale ne příliš podstatné. Tři fáze se přivádějí na vstupy označené v plánu jako L1, L2, L3. Třífázovou zátěž připojují k T1, T2, T3.

Zavedení tepelného relé do schématu

V mezeře mezi magnetickým spouštěčem a asynchronním elektromotorem se sériově připojuje tepelné relé. Jeho výběr se provádí v závislosti na typu motoru.

Tepelné relé chrání elektrický motor před poruchami a havarijními situacemi, které mohou vzniknout při výpadku jedné z fází.

Relé se připojuje k vývodu s magnetickým spouštěčem. Proud jím prochází k motoru sériově a přitom relé zahřívá. Horní část relé je vybavena pomocnými kontakty spojenými s cívkou.

Ohřívače relé jsou dimenzovány na maximální hodnotu proudu, který jimi protéká. Děje se tak proto, aby v případě, že motoru hrozí nebezpečí přehřátí, relé mohlo vypnout spouštěč.

Dále doporučujeme přečíst náš další článek, kde jsme popsali, jak vybrat a zapojit elektromagnetický spouštěč pro 380 V. Podrobnosti – přejděte na odkaz.

Spuštění motoru s reverzním chodem

Pro fungování určitého zařízení je nutné, aby se motor mohl otáčet jak doleva, tak doprava.

Schéma zapojení pro tuto variantu obsahuje dva magnetické spouštěče, tlačítkové stanoviště nebo jednotlivá tři tlačítka – dvě startovací „Vpřed“, „Zpět“ a „Stop“.

Pro realizaci této varianty se do schématu s jedním magnetickým spouštěčem přidá další signální obvod. Ten zahrnuje tlačítko SB3, magnetický spouštěč KM2. Mírně upravena je i silová část.

Proti zkratu chrání silový obvod normálně sepnuté kontakty KM1.2, KM2.2.

Příprava schématu k provozu se provádí následovně:

1. Zapne se jistič QF1.
2. Na silové kontakty magnetických spouštěčů KM1, KM2 přicházejí fáze A, B, C.
3. Fáze, která napájí řídicí obvod (A), přes SF1 (jistič signálních obvodů) a tlačítko SB1 „Stop“ přichází na kontakt 3 (tlačítka SB2, SB3), kontakt 13NO (magnetické spouštěče KM1, KM2).

Dále schéma pracuje podle algoritmu, který závisí na směru otáčení motoru.

Ovládání reverzu motoru

Otáčení začíná při aktivaci tlačítka SB2. Přitom fáze A přes KM2.2 přichází na cívku magnetického spouštěče KM1. Začíná zapínání spouštěče sepnutím normálně rozepnutých kontaktů a rozepnutím normálně sepnutých.

Uzavření KM1.1 vyvolá samodržné podržání, a po sepnutí kontaktů KM1 následuje přivedení fází A, B, C na shodné kontakty vinutí motoru a motor se začne otáčet.

Před spuštěním motoru v opačném směru je nutné zastavit dříve nastavené otáčení tlačítkem „Stop“. Pro otáčení v opačném směru stačí pomocí spouštěče KM2 přemístit polohu dvou napájecích fází.

Provedená akce rozpojí obvod, na tlumivku KM1 přestane být přiváděna řídicí fáze A a jádro s kontakty se pomocí vratné pružiny vrátí do původní polohy.

Kontakty se rozpojí, na motor M přestane být přiváděno napětí. Schéma bude v pohotovostním režimu.

Spouští se stisknutím tlačítka SB3. Fáze A přes KM1.2 přejde na KM2, MP se sepne a přes KM2.1 se dostane do samodržného podržání.

Poté MP prostřednictvím kontaktů KM2 prohodí fáze. V důsledku toho motor M změní směr otáčení. V té době se spojení KM2.2, které je v obvodu napájejícím MP KM1, rozpojí, čímž se zabrání sepnutí KM1, dokud je KM2 v činnosti.

Činnost silového schématu

Za přepínání fází pro změnu směru otáčení motoru odpovídá silové schéma.

Bílý vodič přivádí fázi A na levý kontakt MP KM1, poté přes propojku přechází na levý kontakt KM2. Výstupy spouštěčů jsou rovněž spojeny křížovou propojkou a dále přes KM1 na první vinutí přichází fáze A motoru.

Při sepnutí kontaktů MP KM1 je na první vinutí přiváděna fáze A, na druhé vinutí fáze B a na třetí fáze C. Motor se přitom otáčí doleva.

Když sepne KM2, fáze B a C se přesunou. První se dostane na třetí vinutí, druhá na druhé. U fáze A k žádným změnám nedochází. Motor se začne otáčet doprava.

Závěry a užitečné video k tématu

Podrobnosti o konstrukci a zapojení kontaktoru:

Praktická pomoc při zapojení MP:

Podle uvedených schémat lze magnetický spouštěč připojit vlastníma rukama jak k síti 220, tak 380 V.

Je třeba si uvědomit, že montáž není složitá, ale u reverzního schématu je důležitá oboustranná ochrana, která znemožňuje současné sepnutí. Blokování může být mechanické nebo pomocí blokovacích kontaktů.

Pokud máte dotazy k tématu článku, zanechte prosím své komentáře v bloku níže. Tam také můžete sdělit zajímavé informace nebo poskytnout radu k zapojení magnetických spouštěčů návštěvníkům našich stránek.