4. Магнитные пускатели

4.1. Требования к пускателям и условия их работы

Маг­нитным пускателем называется контактор, предна­значенный для пуска в ход короткозамкнутых асинхрон­ных двигателей.

Как правило, в пускатель, помимо контактора, встро­ены тепловые реле для защиты двигателя от перегрузок и «потери фазы». Бесперебойная работа асинхронных дви­гателей в значительной степени зависит от надежности пускателей. Поэтому к ним предъявляются высокие тре­бования в отношении износоустойчивости, коммутацион­ной способности, четкости срабатывания, надежности за­щиты двигателя от перегрузок, минимального потребле­ния мощности.

Особенности условий работы пускателя состоят в сле­дующем. При включении асинхронного двигателя пуско­вой ток достигает 6-7-кратного значения номинального тока. Даже незначительная вибрация контактов при та­ком токе быстро выводит их из строя. Это накладывает высокие требования в отношении вибрации контактов и их износа. С целью уменьшения времени вибрации кон­такты и подвижные части делаются возможно легче, уменьшается их скорость, увеличивается нажатие. Эти мероприятия позволили создать износоустойчивый пуска­тель типа ПА с электрической износоустойчивостью до 10⁶ операций.

Исследования показали, что при токах до 100 А целе­сообразно применять серебряные накладки на контак­тах. При токе выше 100 А хорошие результаты дает ком­позиция серебра и окиси кадмия типа СОК-15.

После разгона двигателя величина тока падает до номинального значения.

При отключении восстанавливающееся напряжение на контактах равно разности напряжения сети и ЭДС двигателя. В результате на контактах появляется напряжение, составляющее всего 15-20% , т.е. имеют ме­сто облегченные условия отключения. При работе двигателя нередки случаи, когда двига­тель отключается от сети тотчас же после пуска. Пуска­телю приходится тогда отключать ток, равный семикрат­ному номинальному току при очень низком коэффициен­те мощности (cos =0,3) и восстанавливающемся напря­жении, равном номинальному напряжению источника питания. После 50-кратного включения и отключения за­торможенного двигателя пускатель должен быть при­годен для дальнейшей работы. В технических данных пускателя указывается не только его номинальный ток, но и мощность двигателя, с которым пускатель может работать при различных напряжениях. Поскольку ток, отключаемый пускателем, относительно мало падает с ростом напряжения, мощность двигателя, с которым может работать данный пускатель, возрастает с увели­чением номинального напряжения. Наибольшее рабочее напряжение равно 500 В.

Многочисленные исследования показали, что электри­ческая износоустойчивость примерно обратно пропорцио­нальна мощности управляемого электродвигателя в сте­пени 1,5-2. Если необходимо повысить срок службы пускателя, то целесообразно выбрать его с за­пасом по мощности.

При уменьшении мощности двигателя возрастает допустимое число включений в час. Дело в том, что дви­гатель меньшей мощности быстрее достигает номиналь­ной скорости вращения. Поэтому при отключении пуска­тель разрывает установившийся номинальный ток дви­гателя, что облегчает работу пускателя.

С учетом исключительно широкого распространения пускателей большое значение приобретает снижение мощности, потребляемой ими. В пускателе мощность расходуется в электромагните и тепловом реле. Потери в электромагните составляют примерно 60%, в тепло­вых реле – 40%. С целью снижения потерь в электро­магните применяется холоднокатаная сталь Э-310.