Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Магнитный пускатель — низковольтный коммутационный аппарат для дистанционного включения, отключения и защиты асинхронных электродвигателей и других нагрузок переменного тока. Работа основана на электромагнитном принципе: при подаче напряжения на катушку магнитное поле втягивает якорь и замыкает силовые контакты, через которые ток подаётся на двигатель. В стандартной комплектации пускатель содержит контактор и тепловое реле перегрузки; с помощью кнопочной станции и блок-контактов собирается схема прямого пуска с самоподхватом. Требования к электромеханическим контакторам и пускателям установлены ГОСТ IEC 60947-4-1-2021.
В статье разобраны устройство магнитного пускателя (катушка, сердечник, якорь, силовые и вспомогательные контакты, дугогасительные камеры), принцип работы, типовая схема пуска двигателя с самоподхватом, назначение и принцип теплового реле, а также категории применения по ГОСТ IEC 60947-4-1-2021 — AC-1, AC-3, AC-4.
Магнитный пускатель решает три задачи в силовой схеме привода: дистанционно включает и отключает двигатель (без прямого контакта оператора с силовой цепью), обеспечивает защиту от длительной перегрузки (через тепловое реле), даёт возможность строить логику управления с участием кнопок, блокировок, датчиков и средств автоматизации.
В типовой однонаправленной схеме привода пускатель устанавливают между вводным автоматическим выключателем и двигателем. Автомат защищает кабельную линию и сам пускатель от коротких замыканий; пускатель отвечает за коммутацию двигателя и защиту от перегрузки.
Магнитный пускатель — это не автомат и не разъединитель. Он не способен отключать токи короткого замыкания и не обеспечивает видимого разрыва цепи в положении «выключено». Обе функции должны выполнять отдельные аппараты в составе ящика управления.
Главные узлы электромеханического магнитного пускателя:
Электромеханический пускатель — это электромагнит, который своим движением замыкает силовые контакты. Всё остальное в конструкции либо обеспечивает движение (катушка, сердечник, пружины), либо обслуживает контакты (дугогасители, блок-контакты, тепловое реле).
Силовые (главные) контакты предназначены для коммутации тока нагрузки. В типовом трёхполюсном пускателе их три — по одному на каждую фазу. Каждый силовой контакт состоит из неподвижной пары (верхняя и нижняя клемма) и подвижного мостика на траверсе, связанной с якорем.
Силовые контакты выполняются из материалов с высокой электропроводностью и стойкостью к коммутационному износу — обычно это серебросодержащие сплавы (Ag-Ni, Ag-CdO, Ag-SnO2). При размыкании на контактах возникает электрическая дуга, которая выводится в дугогасительную камеру.
Блок-контакты рассчитаны на маломощные цепи управления и используются для построения схем самоподхвата, сигнализации положения, взаимных блокировок реверсивных схем и т. п. По исходному состоянию они делятся на:
Блок-контакты выполняются в составе самого пускателя (встроенные) либо в виде приставок, навешиваемых сверху. Требования к аппаратам цепей управления (в т. ч. блок-контактам и кнопочным станциям) установлены ГОСТ IEC 60947-5-1-2014 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-1. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Электромеханические устройства цепей управления».
Время срабатывания и отпускания зависит от типоразмера пускателя, температуры катушки и напряжения. Конкретные значения нормируются в технических условиях производителя по требованиям ГОСТ IEC 60947-4-1-2021.
Схема самоподхвата — типовое решение для пуска асинхронного двигателя одной кнопкой «Пуск» без необходимости удерживать её нажатой всё время работы. Принцип: после включения пускателя один из его собственных нормально открытых блок-контактов шунтирует кнопку «Пуск», и катушка продолжает получать питание после её отпускания.
В стандартной схеме прямого пуска цепь управления собирается из последовательно соединённых элементов:
Тепловое реле — встроенный или навешиваемый компонент пускателя, защищающий двигатель от длительной перегрузки по току. Принцип работы — биметаллический: ток нагрузки протекает через нагревательные элементы, нагревающие биметаллические пластины. При токе выше уставки пластины деформируются и через рычажный механизм размыкают нормально закрытый контакт в цепи катушки, отключая пускатель.
Тепловое реле также реагирует на обрыв одной из фаз: в трёхполюсной конструкции с дифференциальным механизмом неравномерный нагрев пластин (две греются, одна нет) ускоряет срабатывание. Это критично для трёхфазных двигателей, у которых обрыв фазы приводит к резкому росту тока в оставшихся фазах и быстрому повреждению обмотки.
Уставку теплового реле выставляют по номинальному току двигателя в соответствии с его паспортом. Реле имеет регулировочный диск с диапазоном уставок — конкретный диапазон зависит от типоразмера. Время срабатывания обратно зависит от тока перегрузки: чем больше превышение, тем быстрее реле отключит цепь. Время-токовая характеристика срабатывания нормируется ГОСТ IEC 60947-4-1-2021 для соответствующего класса расцепления (типовые классы — 10A, 10, 20 и 30; они различаются максимальным временем срабатывания при токе, равном 7,2 от значения уставки Ir, из холодного состояния).
Тепловое реле НЕ защищает от короткого замыкания: время его срабатывания при больших токах достаточно велико, чтобы повредить аппарат и кабель. Защиту от КЗ обеспечивает отдельный аппарат — автоматический выключатель или предохранитель.
После срабатывания тепловое реле должно «остыть», прежде чем биметаллическая пластина вернётся в исходное положение. По способу возврата реле делятся на:
Категория применения определяет тип нагрузки и условия её коммутации, под которые рассчитан аппарат. Для одного и того же пускателя разрешённый ток в категории AC-3 (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, нормальный пуск/останов) обычно существенно ниже, чем в категории AC-1 (резистивная нагрузка), потому что коммутация двигательной нагрузки требует разрывать ток, в несколько раз превышающий номинальный, и сопровождается перенапряжениями.
При выборе пускателя номинальный ток по AC-3 должен быть не ниже номинального тока двигателя. Если предполагается реверс, частые пуски или толчковый режим, требуется проверка по AC-4: в этой категории допустимый ток того же типоразмера, как правило, заметно меньше.
Классы применения по постоянному току (DC-1, DC-3, DC-5 и др.) определяются тем же ГОСТ IEC 60947-4-1-2021 и применяются к контакторам и пускателям для цепей постоянного тока. В рамках данной статьи рассматриваются только переменноточные категории, как наиболее распространённые.
При подаче напряжения на катушку управления в её обмотке течёт ток, создающий магнитный поток в сердечнике. Магнитный поток замыкается через подвижный якорь и притягивает его к неподвижной части сердечника. Якорь через траверсу замыкает силовые контакты, по которым ток идёт к двигателю. При снятии напряжения с катушки магнитное поле исчезает, и возвратные пружины отбрасывают якорь — контакты размыкаются. Возникающая при размыкании дуга гасится в дугогасительной камере.
В отечественной терминологии магнитный пускатель — это укомплектованный аппарат, состоящий из электромагнитного контактора и теплового реле перегрузки. Контактор — только коммутационная часть, без тепловой защиты. По стандарту ГОСТ IEC 60947-4-1-2021 пускатель определён как комбинация коммутационных аппаратов, необходимых для пуска и остановки двигателя, с защитой от перегрузок. На практике термины часто используются как синонимы, особенно если речь идёт об одном и том же базовом аппарате с разной комплектацией.
Самоподхват — это типовое решение в схеме управления, при котором после кратковременного нажатия кнопки «Пуск» катушка пускателя продолжает получать питание через один из его собственных нормально открытых блок-контактов, шунтирующий кнопку. Это позволяет управлять пускателем кратковременным нажатием кнопок «Пуск» и «Стоп», а не удержанием. Дополнительный эффект — защита от самозапуска: при исчезновении и последующем восстановлении напряжения цепь катушки остаётся разомкнутой, и пускатель сам не включится без команды оператора.
Тепловое реле защищает двигатель от длительной перегрузки по току. При превышении уставки биметаллические пластины, нагреваемые током нагрузки, деформируются и через рычажный механизм размыкают нормально закрытый контакт в цепи катушки пускателя. Пускатель отпадает, двигатель отключается. Реле также реагирует на обрыв одной из фаз, что критично для трёхфазных двигателей. Тепловое реле не защищает от короткого замыкания — для этого нужен отдельный автоматический выключатель или предохранитель.
Силовые (главные) контакты коммутируют ток нагрузки — двигателя или другой потребитель. Их три в типовом трёхполюсном пускателе, рассчитаны на большой ток и снабжены дугогасительной камерой. Блок-контакты (вспомогательные) рассчитаны на маломощные цепи управления и сигнализации; используются для построения схем самоподхвата, блокировок, индикации положения. По исходному состоянию блок-контакты бывают нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).
Это категории применения по ГОСТ IEC 60947-4-1-2021, определяющие тип коммутируемой нагрузки и условия её работы. AC-1 — неиндуктивная нагрузка (cos φ не менее 0,95): нагреватели, лампы накаливания. AC-3 — основная категория для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором в нормальном режиме (прямой пуск, отключение работающего двигателя). AC-4 — тяжёлый режим работы двигателей: реверс, торможение противотоком, толчковый режим. Один и тот же типоразмер пускателя допускает в категории AC-3 заметно больший ток, чем в AC-4.
Нет. Магнитный пускатель не рассчитан на отключение токов короткого замыкания: его коммутационная способность и быстродействие для этого недостаточны. Защиту от КЗ обеспечивает отдельный аппарат — автоматический выключатель или плавкие предохранители, устанавливаемые последовательно с пускателем в линии. Тепловое реле, входящее в состав пускателя, защищает двигатель только от перегрузки.
В пускателе переменного тока магнитный поток в сердечнике пульсирует с удвоенной частотой сети и периодически проходит через ноль. Чтобы якорь не вибрировал, на полюсах сердечника установлены короткозамкнутые витки, сглаживающие пульсации потока. Если в зазор между сердечником и якорем попала грязь, поверхность прилегания повреждена или короткозамкнутый виток оборван, якорь начинает вибрировать с удвоенной частотой сети — это и есть характерное гудение. Дополнительная причина — пониженное напряжение цепи управления: якорь не дотягивается до сердечника и подёргивается.
Технически — да, аппарат будет работать как контактор. Но в этом случае двигатель остаётся без защиты от длительной перегрузки и от обрыва фазы. На большинстве промышленных объектов отсутствие тепловой защиты двигателя недопустимо по правилам устройства электроустановок и по соображениям безопасности. Для маломощных бытовых и осветительных нагрузок (категория AC-1) тепловое реле не требуется — там пускатель работает чисто как коммутационный аппарат.
Реверсивный пускатель состоит из двух контакторов, переключающих две фазы из трёх в обратном порядке — это меняет направление вращения трёхфазного асинхронного двигателя. Между контакторами обязательны электрическая (через нормально закрытые блок-контакты) и механическая блокировки, исключающие одновременное включение обоих — это привело бы к межфазному короткому замыканию. Применяется в схемах с реверсом: грузоподъёмные механизмы, ворота, задвижки, металлорежущие станки.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.