Всегда по кайфу сидеть и смотреть как работают другие. Но для этого нужно состояться как руководитель, а вот просто сидеть на стуле рабочего и точать болванки не руками, а при помощи робототехнических комплексов это вполне реально. Сам станок начинен мозгами и датчиками. Датчики сообщают мозгам параметры, а мозги вырабатывают управляющие сигналы, которые поступают на управляющие элементы – тиристорные сборки. Такие станки выпускают в Европе, а у нас все управление сидит на пускателях, нет никаких мозгов или датчиков, а тупо все кнопками, концевиками и пускателями. Так просто сидеть не получится – постоянно надо жать и двигать, но это все равно лучше и точнее чем вручную. Но Запад по-прежнему делает пускатели, так что для пускателей еще не все кончено - просто их немного подвинули в промышленных центрах и они ушли в деревни.
Управление технологическими процессами происходит при помощи кнопок и рычагов. Кнопка по размерам всегда соизмерима той мощности которую она коммутирует. Чем больше кнопка, тем больше ее контакты и тем больший ток она сможет через себя пропустить. Но кнопки совсем не предназначены для коммутации больших токов. Зато эта кнопка управляет магнитным пускателем, который в свою очередь коммутирует большие токи. Эта хитрость помогает сэкономить на длине больших и толстых проводов, безопасности при работе с такими кнопками, ведь управление магнитными пускателями может осуществляться и при малых напряжениях и токах. В принципе, пускатель – устройство логики, который откликается на команды кнопок и концевиков.
Магнитный пускатель – прибор для коммутации нескольких больших нагрузок сравнительно небольшой управляющей мощностью и при этом одной кнопкой можно запустить хоть все двигатели в Беларуси.
Магнитный пускатель основан на принципе самого обычного магнита. Если взять стальной штырь и намотать на него достаточное количество медной изолированной проволоки, то при подключения напряжения к концам проволоки, вокруг штыря создастся магнитное поле, которое притянет к штырю стальные опилки. Если использовать намотку проволоки на каркас без стального штыря, то проволока просто сгорит. Это связано с тем , что энергия от катушки не будет поглощаться сердечником, а замкнется на себя, а в результате вся энергия от сети будет подключена к длинной проволоке, что сравнимо обычному короткому замыканию, правда, за минусом нескольких ом на длину и индукцию.. Чтобы отвести от катушки поле и увеличить индуктивное сопротивление внутрь катушки устанавливается стальной сердечник. Сердечник сделан из трансформаторной стали и поглощает магнитный поток катушки. Конструкция всех пускателей одинакова. Две разнесенные Ш – образные половинки нвходятся одна над одной. На центральный штырь нижней буквы Ш одета катушка. При подключении напряжения верхняя Ш притянется к нижней, а при отключении напряжения верхняя Ш поднимется наверх за счет пружин.
Трансформаторная сталь – Ш-образные тонкие пластины из специальной стали. Каждая пластинка достаточно тонкая и покрыта слоем изоляции. Именно так минимизируются потери на перемагничивание сердечника.
Существует несколько видов наших пускателей. ПМА – отличный пускатель. Есть камеры для гашения электрической дуги при коммутации, контакты доступны для осмотра и чистки. Все исходные данные приведены на крышке магнитного пускателя. Uкат – напряжение, которое необходимо для того, чтобы обе Ш соединились. Тильда (~) означает, что напряжение катушки – переменное и составляет 24 В частотой 50 Гц. Каждый пускатель рассчитан на коммутацию определенного тока и конкретно данным пускателем можно коммутировать ток 40 А на каждой фазе. Напряжение между фазами 380 В. Но если необходимо подключить плитку с током 100 А, но напряжением 220 В, то можно запараллелить три контакта, а ноль пустить напрямую на плитку. Важно понять, что нельзя превышать номинальный коммутационный ток пускателя даже если напряжение между фазами будет 1 В.
Кроме силовых контактом и контактов подключения катушки на многих пускателях существуют вспомогательные контакты. Контакты нужны для логических операциях на схеме. Например при реверсе фазы должны поменяться местами и если нажать на обе кнопки одновременно произойдет небольшой бамсик и сработают автоматы защиты. Чтобы таких случаев было поменьше задействуют вспомогательные контакты обоих пускателей чтобы когда был включен один пускатель второй нельзя было включить ни при каких обстоятельствах. Также вспомогательные контакты необходимы чтобы постоянно не жать на кнопку, а нажать и отпустить, а пускатель бы продолжил работать.
Верхняя крышка крепится на двух винтах М4 и выполнена из диэлектрика. Крышка литая и разделена на три секции по количеству коммутируемых секций. Разделение на секции нужно для гашения электрической дуги. Ток не любит когда его прерывают на полуфазе, поэтому ток заручается поддержкой электрического поля, которое и переносит ток. Поле ионизирует вокруг себя пространство и при разрыве воздух может провести ток, перехлестнув фазы, что вызовет бумсик. Ребристые дугогасители ограничивают разгул фазы не давая им перехлестываться. Заметно, что пластины пускателя разрывают фазы сразу в двух местах – это увеличивает надежность при коммутации.
Сами контакты представляют собой медные пластинки с серебряными напайками. Контакт стандартный имеет вид ромба. Серебряные напайки нужно чистить тонким слоем спирта, но спирт очень специфическая жидкость и поэтому контакты чистят обычно мелкой наждачной бумагой. Когда контакты становятся очень низкими можно немного согнуть контактную пластину.
Контактные пластинки подпружинены стальными изогнутыми пластинками. Подпружиненность необходима когда контакты нагреваются и расходятся, а пружинные пластинки не дают контакту ослабнуть.
Когда подвижные контакты все сняты становятся видны неподвижные контакты. Неподвижные контакты соединяются непосредственно с проводами, которые соединяют сеть и двигатель. Между парой неподвижных контактов находится подвижный сердечник Ш – образной формы.
Неподвижные контакты с подвижным сердечником на профессиональном сленге называется головой. Часто ток прошивает сам пластик из которого сделан пускатель и появляется проводимость между фазами. В таком режиме все выбивает сразу после включения пускателя. Голова крепится на четырех винтах М4.
Голова имеет отверстия для подвижного сердечника. Именно подвижные контакты и подпружиненные пластинки закрепляют подвижный сердечник с головой.
Голова создает направление движения подвижного сердечника. Без головы обе половины сердечника никак не взаимодействуют. Вверх сердечник выталкивается двумя пружинами на которых закреплены дополнительные контакты. Таким образом достигается две цели – сердечник при отключении напряжения подается вверх и разрывает электрическую цепь силовых контактов, а также размыкает или замыкает дополнительные контакты.
Подвижный сердечник очень часто покрыт слоем ржавчины. Ржавчина ухудшает прилегание обоих половинок сердечника и вызывает гудение и вибрацию. Ржавчину нужно счищать либо напильником, либо наждачной бумагой.
В сборе голова и подвижный сердечник имеют сложную форму, но достаточно красиво смотрятся вместе.
Корпус пускателя без сердечника выглядит голо. Пружинки выталкивают пластиковые крепления с контактами достаточно высоко. Пластиковые крепления удерживают дополнительные контакты и распределяют давление для выталкивания подвижного сердечника.
Катушка представляет собой пластиковый каркас на который намотана медная изолированная проволока. Марка проволоки ПЭВ-1. Поверх всех витков крепится бумажка с исходными данными о параметрах катушки.
На данной катушка стоит маркировка 50 Гц 24 V – означает что катушка работает на переменном токе частотой 50 Гц при напряжении 24 В. Чтобы создать такое напряжение необходим трансформатор. Тип провода обмотки ПЭТВ-2 и используется проволока диаметром 0,71 мм. Для пускателей типа ПМА для переменного напряжения 24 В обходимо 3000 витков вокруг каркаса. Намотка делается виток к витку слоями. Между каждым слоем – изолировочная бумага.
На одну сторону катушки в местах прилегания контактов находится две пластинки. Пластинка катушка опускается на подпружиненные контакты и напряжение передается на катушку.
С подвижным магнитным сердечником все понятно, а вот неподвижный сердечник приносит небольшие сюрпризы. Вся сталь покрыта оксидом железа – ржавчиной, которую необходимо удалить. Видны контактные подпружиненные пластинки на которые устанавливается катушка своими контактами. Но фишка сердечника не в этом, а в двух прямоугольниках, которые вставлены в металл по концам Ш – образного сердечника. Эти прямоугольники называются короткозамкнутыми витками. Витки сделаны из меди.
Суть короткозамкнутого витка в том, что при работе на переменном токе сердечник как и трансформатор должен перемагничиваться с частотой тока, т.е 50 Гц. Это означает, что катушка будет притягиваться и отталкиваться 50 раз в секунду. Никакого контакта не получится раз контакты постоянно опускаются и поднимаются и понятно, что никому такая коммутация не нужна. Тогда придумали короткозамкнутые витки. Виток при движении сердечника вверх индуцирует в себя внутреннюю электродвижущую силу, т.е. напряжение. Величина напряжения сравнительно небольшое, около 6 В и длительность возникновения напряжения тоже невелика, но этого напряжения хватает, чтобы при переходе синусоиды через ноль сердечники не расходились, а удерживались вместе, преодолевая силу отталкивания пружин.
Подпружиненные контакты катушки также необходимо чистить и протирать. В сердечнике очень любят жить тараканы – там тепло, магнитные поля, недоступное пространство – короче отличный домик.
Снизу неподвижного сердечника располагается подпружинивающая пластинка, которая не дает сердечнику уходить вниз при нажимании сверху подвижного сердечника.
Отталкивающие пружины достаточно длинные и легко упрыгивают. Чтобы пружинки держались крепко в пластиковых направляющие сделаны технологические отверстия в которые и вставляются пружинки. Пружинками также зафиксированы внутри пластиковой крепежа дополнительные контакты. На дополнительных контактах есть выступы которые не дают пружинке выскочить.
Менее качественный и надежный пускатель называется ПМЛ, типа как у Земы только без «моя». Данный пускатель пускается на территории Украины. Особенностью данного типа является приставная голова. Дело в том, что у пускателя есть только 4 нормальноразомкнутых контакта. Все недостающие нормальнозамкнутые контакты поставляются отдельно с дополнительной пристегивающейся головой. Все контакты пускателя находятся внутри самого пускателя и вроде как не тянут электрическую дугу, но вместе с тем возникают дополнительные проблемы с чисткой контактов.
Голова пристегивается при помощи специального подпружиненного крючка. Крючок осуществляет фиксацию головы. Голова задвигается в специальные технологические направляющие. Если бы это сделали на Западе, то скорее всего вместо пружинки была бы литая пластмаска, наподобие сетевых фишек.
Голова сама по себе бывает одноэтажной и двухэтажной. В принципе, ограничение высоты и следовательно количество контактов ограничено только физическими возможностями сердечника прижать все эти контакты.
Пускатель можно использовать и без головы. Если достаточно только включать двигатель по сигналу с кнопки – пожалуйста. Но если нужно предусмотреть блокировку и защиту от дурака, то необходимо ставить голову.
В отличии от пускателя ПМА, где все параметры наплавлены на крышке, на пускателе ПМЛ стоит наклейка с параметрами. Наклейка также информирует о положении контактов в нормальном состоянии и токах, которые можно коммутировать этим пускателем.
Данные о катушке выплавлены возле самих контактов катушки. Эти контакты располагаются ниже основных контактов. Катушка работает при переменном напряжении 24 В частотой 50 Гц или 26 В частотой 60 Гц.
Верхняя часть пускателя крепится при помощи двух винтов М4. Подвижный сердечник крепко держится за счет контактов в пускателе. Так же при ремонте необходимо металл весь очистить от грязи и ржавчине.
Катушка намотана на каркас. Каркас сделан из пластика и имеет неправильную форму с выступами. Именно из-за странной формы каркаса и материала из которого он изготовлен каркас становится неремонтопригодным. При межвитковом замыкании катушки она нагревается и расплавляет пластик. В результате пластик обволакивает отверстие для хода сердечника и блокирует сердечник, а в результате движение, которым управляет пускатель может продолжиться несмотря на отключение кнопки, а в результате может кто-то или что-то пострадать.
Катушка имеет вот такой вид. Перематывать ее при расплавлении пластика достаточно сложно. Необходимо убрать все подтеки пластика по размеру сердечника, а затем уже наматывать витки.
Неподвижный сердечник закреплен в корпусе. Чистка его также затруднена. Пускатель рассчитан на работу от переменного напряжения и на сердечнике находятся короткозамкнутые витки. Если такие витки отсутствуют, а прорези есть – можно использовать толстую медную проволоку, которую нужно всунуть в прорезь и спаять оба конца. Нужно добиться того, чтобы при подаче напряжения пускатель не гудел.
Верхняя часть выглядит неприступной и неразборной. Она полностью скрывает контакты и сердечник. Видны только крепежные винты под провода.
Если открутить все винты для проводов и сдвинуть на себя вкладыши с резьбой, то за него можно вытянуть контакт пускателя. Получается, что раз пускатель коммутирует 4 провода, то достать нужно 8 контактов. Именно они удерживают сердечник в закрепленном положении.
На сердечнике установлен пластиковый держатель с контактами. Контакты подпружинены. Как видно чтобы произвести чистку такого пускателя необходимо полностью снять пускатель с оборудования, разобрать его и почистить. Все это только удорожает стоимость ремонта. Понятно, что если пускатель рассчитан на 100.000 циклов и полностью их выходит, а после этого пускатель выбрасывают и ставят новый, тогда закрытость контактов оправдывает себя, но все стараются экономить и чтобы заставить пускатель работать вечно нужно использовать пускатели ПМА.
При выгорании контакта на пластинах нужно заменить пластину. Можно попробовать сделать напайки, но это экономически невыгодно в силу того, что надежность будет примерно нолевая.
При сборке важно правильно поставить голову и верхнюю часть чтобы пазы в которые входит крепеж головы были на одном уровне с пазами корпуса. В противном случае все придется разбирать.
Магнитный пускатель ПМЕ выполнен из пластика, все контакты скрыты. Дополнительных контактов нет.
Пускатель сравнительно небольшой и разработчики решили не заморачиваться крепежом, а просто взяли корпус пускателя и разрезали не поперек, а вдоль. Скрепление обеих половинок происходит с помощью стальных скоб ломаной формы.
Если снять скобы и осторожно снять одну половинку, то взгляду предстанут все внутренности пускателя. Сразу видны подпружиненные подвижные контакты, оба сердечника, катушка и пружинки.
К катушке ведут проводки, которые имеют на конце вилки, которые крепятся к корпусу пускателя.
На корпусе пускателя закреплены неподвижные контакты и контакт для прикручивания вилочки катушки.
Сердечник прикреплен к текстолитовой основе. В текстолите есть штыри для фиксации пружин.
Все исходные данные находятся на катушке. Катушка работает при напряжении 380 В частотой 50 Гц. Тип провода ПЭВ-2 диаметром 0,49 мм, количество витков 9000.
Вот такие основные наши пускатели. На мой взгляд лучший из них ПМА, но нужно учитывать так же и габарит пускателя. Габарит это параметр, зависящий от величины коммутируемого тока. Чем больший ток, тем больший габарит.
Схемы с применением магнитных пускателей имеют следующий вид
Обычная схема без блокировок применяется там, где нужно жать на кнопку, тогда действие идет, отпускаешь кнопку - действие прекращается. Обычно это нужно там, где нужно чем-то занять руки, чтобы их не сунуть в механизм. Примером может служить прессовое оборудование.
Схема с блокировкой - обычная схема для пускателей, где по команде кнопки пускатель включается и своими нормальноразомкнутыми контактами выкорачивает кнопку Пуск.
Реверс... Отличная схема когда нужно менять направление вращение асинхронного двигателя.
