7.3. Автоматичні повітряні вимикачі (автомати)

Автомати застосовуються для комутації кіл постійного і змінного струму. Конструктивне виконання автоматів доволі різноманітне. Для прикладу на рис. 7.1 наведена принципова схема автомата максимального струму (автомат увімкнутий).

Рис. 7.1

На рис. 7.1 введені позначення:

1 – контакти автомата;

2 – котушка електромагніта;

3 – осердя електромагніта;

4 – засувка;

5 – важіль засувки, зв'язаний механічно з рухомим контактом 1;

6 – нерухома вісь, відносно якої може повертатися засувка 4;

7 – пружина відключення автомата:

8 – пружина, яка намагається повернути засувку 4 проти годинникової стрілки.

Якщо струм І в колі перевищує встановлене значення, то котушка 2 намагнічує осердя 3, і воно притягує засувку 4, повертаючи її відносно осі 6 за годинниковою стрілкою. Таким чином зачеплення засувки 4 і важеля 5 порушується, під дією пружини 7 важіль 5 та контакти 1 автомата переміщуються ліворуч, розриваючи коло струму. Включення автомата за принциповою схемою рис. 7.1 відбуваються вручну. Проте промисловість випускає автомати, які мають як ручне, так і дистанційне включення.

Нерідко в автомати вбудовуються захисти від перевантаження, більш швидкодіючі захисти від струмів короткого замикання, захисти від зникнення напруги в мережі живлення або ті, які спрацьовують при різкому пониженні напруги.

Широко розповсюджені автоматичні двополюсні і триполюсні вимикачі типу АП, які мають кнопки керування "Пуск" та "Стоп".

Відмітимо, що якщо в автоматі застосований захист від перевантажень на базі біметалевого елемента, то після відключення кола такий автомат можна вмикати не зразу, а через деякий час, поки охолоне біметалевий елемент.

7.4. Магнітні пускачі

У колах трифазного струму широко застосовуються так звані магнітні пускачі. На рис. 7.2 наведена принципова електрична схема нереверсивного магнітного пускача. Його призначення: вмикати і вимикати живлення електродвигунів, трансформаторів і т.п. від трифазної мережі.

Для того, щоб увімкнути пускач і подати живлення від трифазної мережі до електродвигуна, необхідно короткочасно натиснути кнопку "Пуск" 4, і тоді по котушці пускача 6 протікатиме струм. Створюється електромагнітна сила, і котушка 6 забезпечить переміщення рухомої частини пускача, що, в свою чергу, замкне головні контакти 2 пускача, а також замкне блок-контакт 3. Цей блок-контакт увімкнений паралельно кнопці "Пуск", що дає змогу зберегти живлення котушки 6 після того, як оператор відпустить кнопку 4 і вона під дією вбудованої в неї пружини розімкне свої контакти.

Рис. 7.2

На схемі рис. 7.2 прийняті позначення:

1 – трифазний електродвигун;

2 – головні (силові) контакти магнітного пускача;

3 – блок-контакт пускача, механічно зв'язаний з головними контактами;

4 – кнопка "Пуск" нормально відкрита;

5 – кнопка "Стоп" (або "Зупинка") нормально закрита;

6 – котушка пускача, увімкнена, наприклад, на лінійну напругу;

7, 8 – нагрівальні елементи теплового захисту;

9, 10 – контакти теплового захисту, нормально закриті.

У розглядуваній схемі пускача передбачений захист від тривалого перевантаження. Він, як правило, здійснюється на базі біметалевих елементів. Нагрівальні елементи 7, 8 цього захисту вмикаються послідовно в коло робочого струму двох фаз, а їх оперативні контакти 9, 10 вмикаються послідовно в коло стримуючої котушки 6 пускача. При перевантаженні двигуна біметалевий елемент теплового захисту згинається, що приводить до розімкнення одного з контактів (9 або 10). При цьому котушка 6 пускача обезструмлюється і пускач вимикається. Для повторного вмикання необхідно знову короткочасно натиснути кнопку 4 "Пуск", почекавши, поки пройде час, необхідний для охолодження нагрівальних елементів і повернення біметалевих елементів теплового захисту у вихідне положення.

Вручну відключення пускача та двигуна здійснюється за допомогою кнопки 5 "Зупинка".

Ця схема забезпечує відключення двигуна від мережі живлення також при значному пониженні напруги або короткочасному відключенні живлення.

Відмітимо, що якщо необхідно відключати даного споживача від кількох місць, то, очевидно, у схемі керування пускачем потрібно послідовно ввімкнути декілька кнопок "Зупинка". Це дасть змогу перервати живлення котушки пускача з будь-якої точки.

Так само, якщо необхідно здійснювати пуск з декількох пунктів, годі паралельно до кнопки 4 "Пуск" потрібно ввімкнути необхідну кількість аналогічних кнопок з нормально розімкнутими контактами (нормальним прийнято називати початкове положення контактів).

Для здійснення реверсу двигуна, тобто зміни напряму обертання, що досягається шляхом переключення двох будь-яких фаз, також застосовуються пускачі. В цьому випадку вони називаються реверсивними, і для цього необхідно два контактори; механічні та електричні блокування виключають помилкове включення відразу двох контакторів, бо це призвело б до міжфазного короткого замикання.