Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » В помощь начинающим электрикам, Промышленное электрооборудование » Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя
Количество просмотров: 159772
Комментарии к статье: 9


Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя


На примерах рассмотрен принцип выбора магнитного пускателя для управления электродвигателем и автоматического выключателя для его защиты от токов короткого замыкания и перегрузки.

Содержание статьи

Для пуска, реверсирования, принудительной остановки противотоком асинхронных электродвигателей электрики используются контакторы и магнитные пускатели. От правильности выбора коммутационной аппаратуры зависит, как и безотказность системы в целом, так и электробезопасность обслуживающего персонала.

Выбор пускателя и избыточным коммутируемым током ведет к большим финансовым затратам, при его коммутации слышны шлепки большей громкости, чем те что издают маленькие пускатели.

Недостаточные по коммутируемой мощности пускатели долго не прослужат, будут греться, и подгорать клеммники и контакты. В результате переходное сопротивление контакта будет расти до тех пор, пока контакт не исчезнет полностью, что приведет к преждевременной замене аппарата.

Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя

Автоматические выключатели также должны быть правильно подобраны, особенно при тяжелом пуске двигателя. Слишком чувствительный автомат будет выбивать при пуске, а если он наоборот взят с излишним запасом по току, то в аварийной ситуации может и не отреагировать, что приведет к повреждению кабеля, обмотки двигателя вплоть до возгорания.

Пуск для электродвигателя сопровождается повышенным током в период разгона его до номинальных оборотов, в случае перегрузки и нехватки мощности двигателя для вращения исполнительных механизмов возможно пониженное число оборотов с повышенными токами, в плоть до того, что он вообще не начнет раскручиваться. И наоборот если мощность двигателя избыточна, то потребляемый им ток будет ниже номинального.

Из-за вышеперечисленных причин и появляется необходимость правильного подбора пусковой и защитной аппаратуры в виде магнитных пускателей, контакторов, тепловых реле и автоматических выключателей.

Автоматические выключатели устанавливаются до магнитного пускателя, чтобы в случае необходимости полностью обесточить систему, как силовую цепь, так и цепь управления (питания катушки).

Вместо автоматических выключателей могут использоваться плавкие вставки или предохранители, но в последнее время такие решения встречаются реже, чем раньше. Это усложняет обслуживание и вызывает необходимость иметь в запасе хотя бы комплект предохранителей.

Универсальные методы ремонта асинхронных двигателей могут быть весьма ценными для владельцев малых цехов и мастерских. Наши эксперты предоставили детальный обзор процесса ремонта в статье, которую можно прочитать, перейдя по этой ссылке: Искусство ремонта: асинхронные двигатели в небольших цехах

Автоматические выключатели и магнитные пускатели с тепловыми реле

Выбор магнитного пускателя

Магнитные пускатели выпускаются на определенный номинальный ток, из ряда: 6.3 – 10 – 25 – 40 – 63 – 100 – 160 – 250. Интересно, что линейка номиналов пускателей соотвествует золотому сечению. Еще ему соотвествуют стандартные значения сечения проводов. Подробнее об этом смотрите здесь: Какая связь между сечениями проводов и популяцией кроликов

Схемы магнитных пускателей ПМЛ:

Схемы магнитных пускателей ПМЛ

Часто магнитные пускатели разделяют не по токам, а по величинам от 0 до 7, чем больше ток (или величина пускателя) тем больше его габариты и площадь контактов (0 - 6, 3, 1 - 10, 2 - 25, 3 - 40 и т.д.). Опытный электромонтер может отличить по размеру корпуса, конструкции дугогасителя и габаритам контактных площадок примерный коммутируемые ток и напряжение.

Однако если номинальный ток пускателя соответствует току двигателя, это еще не значит, что их можно использовать в паре. Если такое понятие как категория применения, она характеризует режим работы коммутируемой аппаратуры, частоту и условия коммутации. Иначе говоря – это способность переносить пусковые токи. Пусковые токи асинхронного двигателя могут превышать номинальные и в 10 раз, это зависит от условий пуска, напряжения в сети и прочих факторов.

Категории применения обозначаются: «АС-номеркатегории». Сводная таблица величин и категорий применения для магнитных пускателей расположена ниже.

Сводная таблица величин и категорий применения для магнитных пускателей

Из неё нас интересует строка «АС-3 – управления двигателями с короткозамкнутым ротором (пуск, отключение без предварительной остановки)». Из этого очевидно, что коммутационные аппараты с такой категорией созданы для того, что бы включать и отключать электродвигателя. Они выдерживают прямой пуск.

Далее нужно определиться с номинальным током пускателя. Для этого нам нужно знать технические характеристики коммутируемого двигателя, а именно:

  • η – КПД %,

  • cos Ф – коэффициент мощности,

  • P – мощность двигателя номинальная;

  • U – рабочее напряжение (коммутируемое);

Тогда номинальный ток пускателя равен:

Для быстрых расчетов иногда применяют другую методику, когда мощность двигателя умножают на 2 и получают номинальный ток (приблизительно).

I=P*2

Далее нужно определить пусковой ток, в справочниках это указывается либо как «k» либо как «Iп/Iн». Это кратность или соотношение пускового тока к номинальному. Показывает, насколько ток в момент пуска превышает номинальную величину.

IП=k*IН

Пускатель с категорией применения АС-3 может коммутировать ток в 5-7 раз больше чем номинальный, для чего это сказано я покажу при расчетах ниже.

Выбираем пускатель

Допустим, у нас есть асинхронный двигатель с мощностью 2.2 кВт типа 4АМ100L6У3. На его шильдике написано, что кпд 81.0%, коэффициент мощности – 0.73, в интернете я нашел его технические данные, чтобы узнать кратность пускового тока, она оказалась – 5.5

Вычислим ток:

1. Быстрый способ: IН=2.2*2 = 4.4А

2. Сложный способ: IНОМ=2200/(380*0.81*0.73*1.73)=5.6А

Результаты такого расчета дали больший ток.

Теперь считаем пусковой ток: IП=5.6*5.5=30.8А

Подбираем пускатель, с номинальным током более чем 5.6 А, с категорией применения АС-3. В результате обзора рынка, нам подходит пускатель ПМЕ 111 на 10А с тепловым реле.

Пускатель ПМЕ 111

Выбор автоматического выключателя

Автомат может сработать при пуске или затяжном пуске электродвигателя, когда потребляемый ток значительно превышает максимальный. В автоматическом выключателе за защиту отвечают два узла:

1. Электромагнитный расцепитель. Срабатывает при пиковом токе перегрузке. Этот ток зависит от типа автомата.

2. Тепловой расцепитель. Срабатывает при незначительном но длительном превышении номинального тока.

Номинальный ток двигателя у нас 5.6 А, значит нам нужен автомат не меньше этого значения. Типы автоматов куказывают на доустипое превышение по току в пике:

  • тип B – 3-5 раз;

  • тип C –5-10 раз;

  • тип D – 10-50 раз.

Виды защитных характеристик автоматических выключателей

Виды защитных характеристик автоматических выключателей

Пример выбора автоматического выключателя

Так как у нас пусковой ток в 5.5 раз больше чем номинальный, это значит что нам подходит автомат типа С и D. Например, автоматический разъединитель EZ9F34306 Schneider Easy9, рассчитан на 6 А и его тип C, позволит выдержать пусковые токи до 60 А.

Но такой автомат будет работать на пределе да и реальная уставка по току может быть ниже 5.5, т.к. тип С находится в пределах 5-10, нужен запас по току хотя бы в 20%.

Поэтому лучше установить автоматический выключатель на тот же ток или немного больший, но типа D, например ИЭК 6-8А ВА47-29

ИЭК ВА47-29

Или на ток 10А с типом C, например PL4-C10/3 Moeller / Eaton

PL4-C10/3

Требования к автомату заключаются в том, чтобы он стабильно выдерживал номинальный ток, и его не выбило при пуске. Если планируется режим работы двигателя с частыми включения и выключениями лучше использовать автомат типа D, он менее чувствителен к всплескам тока.

Самые популярные электрические аппараты в электроустановках

Приниципы выбора других электрических аппаратов:

Выбор теплового реле для защиты двигтеля от токовой перегрузки

Устройство и примеры применения электромагнитных реле, как их правильно выбрать и подключить

Концевые выключатели - виды и примеры использования

Электромагнитные исполнительные механизмы - виды и примеры использования

Эксплуатация и ремонт электрических аппаратов:

Техническое обслуживание и ремонт электромагнитных реле

Техническое обслуживание и ремонт электромагнитных пускателей

Заключение

Автоматический выключатель нужен для защиты питающего кабеля и дополнительной защиты двигателя, в случае затяжного пуска или заклинивания вала, дополнительно лучше использовать тепловую защиту. Магнитный пускатель должен выдерживать как напряжение, так и ток, который он будет коммутировать.

Электродвигатель должен быть исправен, отсутствовать витковые замыкания, а его вал должен свободно вращаться. В случае пуска двигателя под нагрузкой лучше брать коммутационную аппаратуру с запасом до 2-х раз для уменьшения вероятности преждевременного подгорания контактов и ложных срабатываний автоматического выключателя.

Питающий кабель должен соответствовать номинальному току, с учетом пусковых токов, как и способ соединения кабеля (использование гильз, наконечников, клеммников и прочего). Состояние всех соединений должно быть в норме – отсутствовать окислы, нагар и прочие механические дефекты, которые могут уменьшить площадь прилягания контакта.

Алексей Бартош

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории В помощь начинающим электрикам, Промышленное электрооборудование

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Что надо знать об электромагнитных пускателях
  • Самые популярные электрические аппараты в электроустановках
  • Виды и конструкции тепловых реле, расчет и выбор теплового реле для защиты ...
  • Устройство и принцип работы автоматического выключателя
  • Особенности современных магнитных пускателей и их применение
  • Мероприятия, уменьшающие возможность повреждения обмоток трехфазных двигате ...
  • Характеристики автоматических выключателей
  • Обслуживание и ремонт магнитных пускателей
  • Самодельное устройство защиты электродвигателя от неполнофазных режимов и п ...
  • Устройство управления однофазным асинхронным двигателем
  • Категория: В помощь начинающим электрикам, Промышленное электрооборудование

    Выбор электрооборудования, Реле, Электромагнитный пускатель, Технические характеристики, Асинхронные электродвигатели, Пускатель для электродвигателя, Расчет автоматического выключателя

      Комментарии:

    #1 написал: Дмитрий |

    Огромное спасибо за разъяснения.

      Комментарии:

    #2 написал: Денис |

    Отличная статья! Спасибо ))

      Комментарии:

    #3 написал: Олег |

    Электромагнитные пускатели выбирают с учетом степени защиты и климатического исполнения, по номинальному току контактов главкой цепи и номинальному напряжению. В справочной литературе приводится номинальная мощность электродвигателей, которые можно включать пускателем определенной величины. Например, пускателем ПМА шестой величины можно управлять трехфазным двигателем мощностью 75 кВт, пятой — 55 кВт и т. д. Следует иметь в виду также то обстоятельство, что катушки электромагнитных пускателей могут быть разными по их номинальному напряжению. Чаще их изготовляют на напряжение 380 и 220 В, но они могут быть изготовлены и на другое стандартное напряжение переменного или постоянного тока. Например, катушки пускателей ПМЛ изготовляют также на напряжения 24, 48, 60, 110 и 220 В постоянного тока и напряжения 24, 36, 127 и 660 В при частоте переменного тока 50 Гц. 

      Комментарии:

    #4 написал: Яков |

    Асинхронные двигатели потребляют очень высокий пусковой ток при запуске, потому что они должны создавать вращающееся магнитное поле. Этот ток может достигать значений от 500% до 800% от номинального значения за несколько долей секунды. По этой причине плавкие предохранители должны выбираться с учетом этого пускового тока. При нормальных условиях пуска расчетный ток определяют делением значения пускового тока на коэффициент 2,5, при тяжелых условия пуска - коэффициент равен 1,6. Автоматические выключатели выбирают по номинальному току двигателя, но затем проводят проверку - будет ли срабатывать автоматический выключатель при пуске. Для этого умножают номинальный ток автоматического выключателя на кратность отсечки (важный параметр выключателя). Это значение должно быть больше пускового тока. Для снижения пускового тока очень распространенной практикой является дополнение автоматического выключателя защиты двигателя устройством плавного пуска (софт-стартером).   

      Комментарии:

    #5 написал: Шелковский эдвард |

    Что на шильдике ПМА контактора значит Iнэ и I нр в чем разница?

      Комментарии:

    #6 написал: Вадим |

    Класс автомата D=от 10 до 20

      Комментарии:

    #7 написал: Erlan |

    У меня 2 двигателя по 11квт в сутки 200-250 включения пускатели не горят но движки каждые 10дней летят я грешу на пускатели какой по советуете поставить
      Комментарии:

    #8 написал: Опытный электрик |

    Выбор магнитного пускателя зависит от нескольких факторов, таких как мощность двигателя, рабочее напряжение и тип работы, которую должен выполнять двигатель. При выборе магнитного пускателя следует учитывать мощность двигателя, которая обычно указывается в его спецификации. Также нужно учитывать рабочее напряжение, которое также указывается в спецификации двигателя. В зависимости от типа работы двигателя может потребоваться различные типы магнитных пускателей. Например, для периодической работы двигателя может потребоваться магнитный пускатель с более высокой нагрузочной способностью. При выборе магнитного пускателя следует также учитывать дополнительные функции, такие как защита от перегрузки или короткого замыкания. Некоторые магнитные пускатели могут также иметь дополнительные функции, такие как возможность управления скоростью двигателя. Наконец, при выборе магнитного пускателя следует обращать внимание на бренд и качество изделия, чтобы обеспечить надежность и долговечность оборудования.

    Цитата: Шелковский эдвард
    Что на шильдике ПМА контактора значит Iнэ и I нр в чем разница?
     

    На шильдике ПМА контактора Iнэ и Iнр обозначают номинальный ток и номинальный ток разрыва контактов соответственно.

    Iнэ (или In) обозначает номинальный ток, при котором пускатель (контактор) предназначен для непрерывной работы в течение продолжительного времени без перегрева. Это означает, что пускатель способен работать при данном токе в течение продолжительного периода времени, не превышая заданных температурных ограничений.

    Iнр (или Ie) обозначает номинальный ток разрыва контактов, т.е. максимальный ток, при котором пускатель может безопасно размыкать контакты. Это важно учитывать при выборе контактора для конкретной нагрузки, чтобы пускатель был достаточно мощным, чтобы справиться с максимальным током разрыва контактов, который может возникнуть в процессе эксплуатации.

    Разница между Iнэ и Iнр заключается в том, что Iнэ определяет способность пускателя работать непрерывно в течение продолжительного времени, тогда как Iнр определяет максимальный ток, при котором пускатель может размыкать контакты безопасно. Оба эти параметра важны для выбора правильного пускателя для конкретной нагрузки.

    Цитата: Erlan
    У меня 2 двигателя по 11квт в сутки 200-250 включения пускатели не горят но движки каждые 10дней летят я грешу на пускатели какой по советуете поставить
     Если двигатели летят каждые 10 дней, то это может быть связано с частыми включениями и выключениями, что приводит к быстрому износу двигателей и увеличению их эксплуатационных нагрузок. Чтобы уменьшить такую нагрузку на двигатели, можно рассмотреть возможность использования плавного пуска или мягкого пуска, который снизит механические напряжения на двигателях.

      Комментарии:

    #9 написал: дамир |

    В ПРИМЕРЕ КПД НАПИСАНО 81 %, А В ФОРМУЛЕ ВЗЯЛИ 0,81 почему так?

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.