Обслуживание и ремонт магнитных пускателей

Магнитные пускатели, как это следует из названия, задумывались как коммутационное устройство для пуска электродвигателей. Поэтому и количество силовых полюсов у этих аппаратов почти всегда равно трем – по числу фаз сети. Пускатели зачастую комплектуются тепловыми реле перегрузки и корпусом с кнопками «пуск» и «стоп».

Но пускатель получился очень удобной и функциональной вещью. Широкий спектр номинальных токов, малые габариты и возможность автономной установки вне всякого распредустройства или щита привели к тому, что магнитные пускатели стали широко применять в быту для включения в сеть различных мощных электроприемников, например, нагревательных котлов.

Как и любое другое электротехническое устройство, магнитный пускатель периодически тоже нуждается в ремонте и техническом обслуживании.

Как устроен магнитный пускатель?

В общем случае, это, как минимум, катушка из тонкого провода в лаковой изоляции, размещенная в одном пластиковом корпусе с контактами. Контакты, как это водится, делятся на подвижные, соединенные механически с подпружиненным сердечником катушки, и неподвижные, стационарно размещенные в верхней части корпуса.

При этом для пускателей, рассчитанных на ток от 20 ампер можно явно различить силовые пары контактов в количестве три пары, и пары контактов вспомогательных цепей управления, рассчитанных на слабые токи. Количество слаботочных контактов практически неограниченно, тем более, что для многих пускателей возможно приобрести дополнительные контактные приставки, позволяющие собирать на пускателях очень сложные схемы.

Подобная конструкция обеспечивает пускателю не особенно высокую степень защиты от внешних воздействий – на уровне IP00-IP30. При необходимости добиться большей степени защиты придется воспользоваться пускателями в дополнительном защитном кожухе, зачастую оборудованном собственными кнопками для пуска, останова и возврата теплового реле при наличии такового.

Рис. 1. Устройство магнитного пускателя ПМЛ:

1 – основание из термостойкой пластмассы, 2 – неподвижная часть магнитопровода, 3 – подвижная часть магнитопровода, 4 – электромагнитная катушка управления, 5 – контактные зажимы, 6 — металлическая платформа (для пускателей номиналом свыше 25 А) 7 — траверса с подвижными контактами, 8 — крепежный винт, 9 — возвратная пружина, 10 — алюминиевые кольца, 11 — неподвижный контакт, 12 — зажим с насечкой для фиксации проводников.

Программа технического обслуживания магнитных пускателей проста и включает в себя следующие пункты:

1. Внешний осмотр на предмет повреждений и сколов корпуса, а также удаление загрязнений (причем не только с поверхности корпуса, но и с поверхности сердечника электромагнита). Сколы и повреждения корпуса возникают не только вследствие ударов и падений, но и по причине длительного воздействия вибраций, обусловленных работой изношенной сети переменного тока и браком в монтаже пускателя, а также его собственными дефектами.

Если повреждения корпуса привели к тому, что пускатель невозможно надежно закрепить, или его контакты не могут свободно замыкаться/размыкаться, то иного выхода, чем замена корпуса или пускателя, просто не остается.

Отдельное внимание следует уделить проверке наличия всех деталей и частей пускателя. Например, подвижная контактная пластина вместе со своей поджимающей пружинкой может запросто «потеряться» – потребуется новая.

2. Ревизия механической части. Проверке подвергается рабочая пружина, обеспечивающая разрыв контактов. Она должна быть достаточно жесткой, витки не должны сблизиться. Проверяется ход якоря пускателя относительно корпуса: необходимо, чтобы отсутствовали всякие заклинивания и затруднения при движении.

Проверка хода осуществляется замыканием контактов «от руки». При наличии механических заклиниваний можно прибегнуть к смазке или шлифовке трущихся частей.

3. Зачистка контактов – мера, от которой лучше воздержаться при проведении технического обслуживания исправных магнитных пускателей.

Высокопроводящий слой подвижных и неподвижных контактов относительно тонок, поэтому, если при каждом обслуживании тереть по нему надфилем, то пускатель очень скоро выйдет из строя. Напильничек потребуется лишь в том случае, если на контактах имеются явные следы нагара или оплавления. А наждачная бумага для зачистки контактов исключается категорически.

При замыкании все контакты пускателя должны прилегать друг другу плотно по всей поверхности, без смещений и наклонов, наличие которых говорит о необходимости регулировки механической части.

4. Если пускатель содержит в составе корпуса металлические детали, или находится в металлическом кожухе, то необходимо убедиться в отсутствии цепи между этими частями, подлежащими заземлению, и силовыми контактами. Для всех пускателей в целом необходимо проверить отсутствие замыканий между отдельными силовыми полюсами. На бытовом уровне для этих целей достаточно воспользоваться обычным мультиметром. На производстве используется мегомметр, а сопротивление изоляции нормируется – не менее 0,5 Мом.

5. Тщательному осмотру подвергается катушка пускателя. Трещины на каркасе, повреждения, нагар и оплавление изоляции – все это верные признаки существенных проблем. Катушку с такими признаками лучше заменить.

Конечно, обычно определить межвитковое короткое замыкание в катушке можно только в процессе эксплуатации по косвенным признакам, таким как повышенный гул при работе пускателя. Тем не менее, если систематически проверять активное сопротивление провода катушки, можно заметить существенное и резкое его уменьшение. Этот признак достаточно красноречиво говорит о неисправности катушки, которую теоретически можно перемотать, а на практике проще заменить.

6. Однако повышенный гул при работе пускателя может быть вызван и некоторыми другими причинами помимо дефектов самой катушки. Например, может возникнуть перекос при ее установке, возможен недостаточный уровень напряжения в сети, бывает подобрана слишком сильная возвратная пружина.

Все эти факторы приводят к тому, что якорь при замыкании недостаточно плотно прилегает к сердечнику. Следствием будет больший ток катушки из-за меньшего ее индуктивного сопротивления (отсюда и гул), а также подгорание силовых контактов.

Проверить плотность прилегания поверхностей магнитопроводов сердечника и якоря можно при помощи обыкновенного тонкого чистого листка бумаги, прокладываемого между этими деталями. Соприкасаться должно не менее 70 процентов поверхности – тогда контакт будет надежным.

7. При наличии теплового реле перегрузки должна проверяться его уставка. На промышленных предприятиях это делают с помощью специальных испытательных стендов. К сожалению, на бытовом уровне прогрузить и проверить реле практически невозможно. Для этого можно сдать реле в специальную лабораторию, или, в крайнем случае, испытать его при помощи известной нагрузки большего номинала.

Ремонт магнитного пускателя производится по результатам технического обслуживания и сводится, обычно, к замене деталей и узлов, не подлежащих восстановлению и регулировке. Таковыми запчастями могут быть: катушка, отдельные контакты и даже контактная группа в целом, детали корпуса, пружины, винты и зажимные пластины.

Обслуживание магнитного пускателя

Для коммутации электрических приборов низковольтной аппаратуры применяются устройства, которые получили название магнитный пускатель или контактор.

Назначение устройства

С помощью таких приборов осуществляют:

• Включение или отключение электродвигателей механических приводов в промышленном оборудовании;
• Управление системой наружного освещения населенных пунктов и подсветкой исторических и промышленных объектов;
• При использовании электрического отопления производится подключение и отключение ТЭНов нагревательных приборов;
• С их помощью производят коммутацию электродвигателей и других пусковых органов в цепях автоматики;
• Также средства коммутации широко применяются в бытовой аппаратуре.

Такие приборы выпускаются на однофазный или трехфазный пускатель.

Выбор прибора

Как правило, выбор магнитного пускателя осуществляется на этапе проектирования оборудования. Иногда возникает вопрос, как выбрать магнитный пускатель в процессе ремонта.

Для этого руководствуются следующими правилами:

• Прежде всего, рассматриваются технические характеристики и конструктивные особенности;
• Подбирают прибор на соответствующее напряжение цепи питания. В большинстве случаев это напряжение 220/380 вольт. Реже коммутируемая сеть имеет напряжение 380/660 вольт;
• При выборе аппарата рассматривают номинальный рабочий ток коммутируемого механизма. Они выпускаются на различные токи коммутации от 6,3А до 250А;
• Затем обращают внимание на параметр механической износостойкости. Он показывает, сколько циклов срабатывания может выдержать прибор без ремонта;
• Учитывают количество полюсов коммутации;
• На какое напряжение рассчитаны катушки магнитных пускателей. Они выпускаются на питающее напряжение от 9 до 380 вольт;
• Часто контакторы имеют вспомогательные или дополнительные контакты. Они используются в схемах автоматики и сигнализации;
• Промышленность освоила выпуск специальных приборов, которые могут осуществлять реверсивное включение двигателей. Такие приборы в одном корпусе имеют два контактора;
• Когда осуществляют выбор магнитного пускателя, обращают внимание на наличие теплового реле защиты.

При самостоятельном подключении оборудования выбор пускателя производят по мощности двигателя.

Для этого существует рекомендация подбора. Согласно которой Iном принимается как мощность электромотора, умноженная на два.

Исходя из полученного значения, выбор мотора производят таким образом, чтобы номинальный рабочий ток трехфазного двигателя был меньше тока магнитного пускателя.

То есть расчетные данные должны быть меньше значений подобранного контактора. По умолчанию при расчете принимается, что контактор способен выдерживать пусковые токи, они многократно превышают рабочие токи.

Так, для подключения двигателя мощностью 3,7 Квт рабочий ток составит 3,7*2=7,4 А. Для подключения асинхронного двигателя такой мощности, достаточно выбрать магнитный пускатель с рабочим током 10 А.

Для точного подбора устройства существуют математические формулы. Которые позволяют точно рассчитать параметры контактора.

Эта формула справедлива для выбора устройства на 3-х фазное напряжение. Коэффициенты η принимают значение 0,87, и cosφ= 0,88.

Рассчитывают пусковой ток по формуле:

Iпуск.=k*Iном., где к-коэффициент кратности тока. Он имеет значение 7-8, в зависимости от мощности двигателя.

Для окончательного выбора необходимо вычислить ударный ток короткого замыкания в момент пуска. Его определяют по формуле:

После проведенных расчетов необходимо выбрать магнитный пускатель из модельного ряда, выбираем как для двигателя, так и для другой аппаратуры. После того как осуществили выбор магнитного пускателя по току в таблице модельного ряда, пускатель монтируют на дин рейку и собирают схему.

Далее подключают к исполнительным механизмам (электродвигатель и т. п.). Схема собрана и готова к работе.

Симптомы неисправности устройства

Как и все механизмы в процессе работы происходит отказ оборудования. Неисправности характеризуются следующими симптомами:

• При включении слышно сильное гудение пускателя. Что может привести к выходу катушки контактора из строя. Нормально работающее устройство издает еле слышное гудение;
• Включение главных контактов происходит не равномерно. И как следствие контакты подгорают, а при потере фазы может отказать и электродвигатель;
• В реверсивных устройствах отсутствует реверс;
• Якорь прилипает к сердечнику;
• Отсутствует самоблокировка.

Ремонт прибора

Для того чтобы произвести ремонт магнитного пускателя, необходимо не только знать симптомы, но и методы ремонта. При неравномерном включении контактов производят затяжку хомутика контактов.

При необходимости зачищают контакты от окислов и налипшего металла. При сильном гудении производят регулировку магнитных пускателей. Затягивают винты, крепящие якорь и сердечник. Проверяют состояние короткозамкнутого витка.

Его повреждение характеризуется звоном и дребезгом магнитного пускателя, когда он работает. Проверяют прилегание обеих половин сердечника. В случае неполного прилегания (менее 70%) производят ремонт магнитного пускателя для восстановления поверхности прилегания.

Для этого зажимают копировальную бумагу между сердечниками. Если поверхность недостаточна, производят притирку сердечников. Таким образом, устраняется гудение магнитного пускателя, а наличие зазора объясняет, почему гудит контактор.

Восстановление реверса осуществляют подгонкой механических тяг. Причиной залипания якоря и сердечника может быть недостаточность или отсутствие диэлектрической прокладки.

Проверяют толщину или наличие прокладки, а также воздушный зазор.

Если отсутствует самоблокировка, производят регулировку блок — контактов. Когда этого сделать невозможно, контакты меняют.

Для того чтобы убедиться в исправности устройства необходимо знать как проверить работоспособность магнитного пускателя.

Проверка работоспособности и обслуживание

Для этого необходимо произвести внешний осмотр прибора. Обращают внимание на состояние катушки. Она не должна иметь видимых потемнений и повреждений.

Контактная группа не должна иметь перекосов, а замыкание контактов происходит одновременно.
Измеряют напряжение срабатывания и отключения устройства. Прибор должен срабатывать при постепенном поднятии напряжение от 0 до 0,85Uном. А отключаться при понижении напряжения до 0,45Uном.

Для того чтобы коммутирующее устройство работало продолжительное время необходимо во время эксплуатации проводить обслуживание устройства.

Для этого проверяют состояние соединений. Очищают прибор от пыли. Контролируют состояние коммутирующих контактов. Производят ревизию металлических деталей устройства.

Особое внимание обращают на состояние пружины. Она должна быть довольно жесткой. Витки распределены равномерно по всей длине. Якорь не должен заедать и перекашиваться.

При наличии механических неисправностей, производят смазывание или шлифуют детали. Если устройство оборудовано тепловым реле, работоспособность его проверяют на специальном стенде в лабораторных условиях.

В домашних условиях эту проверку осуществить невозможно. При обнаружении неисправности производят ремонт или замену устройства на исправное.

Как проверить катушку пускателя без сложного оборудования

Магнитный эмиттер (МП) – непростое перестановочное устройство, которое намного легче и в разы быстрее восстановить, чем заменить на новое оборудование. Из этой статьи читатель узнает, как проверить катушку пускателя своими силами.

Как проверить пускатель и его составляющие

Магнитный пускатель состоит из катушки (важнейшая его часть), сердечника (неподвижный элемент) и якоря (подвижный элемент). Кроме того, как и в любом механизме электросистемы, в пускателе имеются контакты.

Контакты

Итак, в любом электрооборудовании первично выходят из строя подвижные компоненты. В МП такими составляющими становятся контакты. Сажа, окалины и отложения – бесспорно, собираются на поверхностях контактов, вызывают искрение и другие проблемы. Возникают они не только по причине влажности окружающей среды, но и из-за протекания различных электрохимических процессов.

Чтобы осуществить проверку бобины пускателя, вначале рекомендуется осмотреть контакты, очистить их от накопившегося нагара и грязи. Использовать для этого можно напильник или наждачную бумагу, но при этом нужно проводить процедуру очистки аккуратно, чтобы не оставить царапин на контактах.

Следующий этап – регулировка контактов. Нужно с помощью тонких пластиковых лент и динамического измерителя выставить правильный зазор, прижим контактов. Пластиковые полоски в данном случае будут имитировать контакт. Динамометр же – выполняет функцию измерителя усилия – как только дойдёт до 700 гр, пластина вынимается.

К распространённым неисправностям пускателя принято относить:

• Возникновение слоя коррозии в местах соединения подвижной части пускателя с неподвижной;
• Трескание короткозамкнутого (КРТЗ) витка;
• Неправильное взаимоположение якоря и сердечника;
• Чрезмерное натяжение контактов и т.д.

Как и говорилось выше, контакты и их повреждения относятся к отдельному виду неисправностей. Их принято делить на следующие:

1. Возникновение загрязнений различного свойства, которые устраняются протиркой бензином или спиртом. Если отложения выпуклые и твёрдые, то зачищаются они напильником.
2. Эрозия контактов, когда они частично или на 70 процентов разрушаются. В этом случае помогает только замена на новые элементы.
3. Выходят из строя пружины контактов. Это тоже не «лечится» ремонтом. Нужно заменить контакты.

Катушка или бобина

Первым делом катушка пускателя осматривается на наличие трещин. При обнаружении нужно взять немного холодной сварки и заполнить пространство с помощью тонкого и маленького шпателя. Рекомендуется усилить изоляцию, приклеив поверх холодной сварки ещё и медицинский пластырь.

Если в катушке обнаруживается МКЗ (межвитковое замыкание), то нужно удалить витки до места замыкания. Делается это просто методом отматывания проводки. Заметить место замыкания можно по повреждённой финифти на витке. Кабель разрезается вблизи повреждения, зачищается и спаивается.

Проводка

Замыкание, которое возникает при загрязнении контактов, может вызвать дугу. Она же вполне легко может перенестись на магнитопровод. К загрязнениям приплюсовывается коррозия. Чтобы очистить поверхность магнитопровода, нужно взять ветошь, увлажнить её бензином или ацетоном, и хорошенько очистить от загрязнений. Большие слой коррозии устраняются наждачной бумагой – зашлифовываются.

Существуют и другие сложности в работе пускателя:

• Повреждение КРТЗ витков;
• Ослабление винтовых креплений, фиксирующих пару якорь-сердечник.

КРТЗ витки – обязательная составляющая неподвижной части пускателя, они расположены на концах сердечника. Бывают изготовлены из мягкого металла. Для КРТЗ витков предусматриваются особого типа пазы, в которых они и размещаются. Кроме того, витки способны портиться ещё и внутри катушки, собственно намагничивающей сердечник.

Понятно, что устранить проблемы с фиксаторами можно путём затягивания слабых креплений. А насчёт КРТЗ витков, то поможет только замена.

Подробнее про различные неисправности пускателя и катушки в таблице

Как функционирует пускатель

Принцип функционирования пускателя несложен. Чтобы задействовать пускатель, нужно для начала подать напряжение на катушку устройства. При включении она будет потреблять незначительный вольтаж в пределах 10-80 Вт.

После того, как катушка включится, она воздействует на неподвижную часть пускателя, намагничивает его. Это способствует движению якоря, который замыкает контакты. В результате этого замыкается цепь, и напряжение идёт по всей цепи.

Чтобы отключить устройство, достаточно обесточить катушку. Если на неё не будет поступать ток, то подвижная часть механизма возвратится назад, контакты разомкнутся.

Для защиты катушки и всего пускателя от перегрузок и различных внештатных ситуаций, между устройством и двигателем принято устанавливать реле. Однако если это будет тепловое реле, то от КЗ оно защитить пускатель не сможет.

По сути, пускатель – это модифицированный контактор с широким набором различных функций. Он позволяет не только задействовать генератор или другой электродвигатель, но и осуществлять реверс, защищать мотор от перегрузок, поддерживать работу цепей управления и т.д.

Что касается катушки устройства, то она может иметь конструкцию разного типа. Всё зависит от напряжения и силы тока.