Magnetkäiviti ühendusskeemid 220 V ja 380 V ning iseseisva ühendamise eripärad

Magnetkäiviti on seade, mis tagab seadmete tõrgeteta ja standardinõuetele vastava töö. Selle abiga jaotatakse toitepinget ja juhitakse ühendatud koormuste tööd.

Kõige sagedamini antakse selle kaudu toidet elektrimootoritele. Samuti teostatakse selle kaudu mootori tagurdamist ja peatamist. Kõik need toimingud võimaldab teostada õige magnetkäiviti ühendusskeem, mille võib ka ise kokku panna.

Selles materjalis räägime magnetkäiviti ehitusest ja tööpõhimõtetest ning selgitame seadme ühendamise nüansse.

Magnetkäiviti erinevus kontaktorist

Sageli tekib lülitusseadme valimisel segadus magnetkäivitite (MK) ja kontaktorite vahel. Need seadmed on paljudes omadustes sarnased, kuid on siiski erinevad mõisted. Magnetkäiviti ühendab endas mitut seadet, mis on ühendatud ühte juhtimissõlme.

Magnetkäiviti (MK) võib sisaldada mitut kontaktorit, lisaks ka kaitsevahendeid, spetsiaalseid lisaseadmeid ja juhtimiselemente. Kõik see on paigutatud korpusesse, millel on mingi niiskus- ja tolmukaitse aste. Neid seadmeid kasutatakse peamiselt asünkroonmootorite töö juhtimiseks.

Magnetkäiviti maksimaalne tööpinge sõltub elektromagnetilisest induktiivpoolist. On olemas väiksemate nimiväärtustega magnetkäiviteid – 12, 24, 110 V, kuid kõige sagedamini kasutatakse 220 ja 380 V pinge jaoks.

Kontaktor on monoplokkseade, millel on kindla konstruktsiooniga ette nähtud funktsioonide komplekt. Samas kasutatakse magnetkäiviteid üsna keerulistes skeemides, kontaktoreid aga peamiselt lihtsates skeemides.

Seadme ehitus ja otstarve

Võrreldes magnetkäiviti ja kontaktorit, võib järeldada, et esimene seade erineb teisest selle poolest, et seda kasutatakse elektrimootori käivitamiseks. Võib isegi öelda, et magnetkäiviti on sama kontaktor, mille abil juhitakse elektrimootorit.

See erinevus on nii tinglik, et viimasel ajal nimetavad paljud tootjad magnetkäiviteid vahelduvvoolukontaktoriteks, kuid väikeste mõõtmetega. Lisaks on kontaktorite pidev täiustamine muutnud need universaalseks, mistõttu on need muutunud multifunktsionaalseteks.

Magnetkäiviti otstarve

Magnetkäiviteid ja kontaktoreid paigaldatakse elektrivõrkudesse, mis edastavad voolu vahelduv- või alalispingega. Nende töö põhineb elektromagnetilisel induktsioonil.

Seade on varustatud signaalkontaktide ja nendega, mille kaudu toide antakse. Esimesi nimetatakse abikontaktideks, teisi töökontaktideks.

Käivitusnupud, millega skeem varustatakse, tagavad mugava kasutamise. Kui on vaja koormus välja lülitada, piisab nupu "Stopp" vajutamisest. Seejuures lõpeb pinge andmine käiviti mähisele ja ahel katkeb.

Magnetkäiviteid kasutatakse elektripaigaldiste, sealhulgas elektrimootorite kaugjuhtimiseks. Nende kaitsefunktsioon on null – kui pinge kaob või langeb alla 50% piiri, siis jõukontaktid avanevad.

Pärast seadme seiskamist, mille skeemi on paigaldatud kontaktor, see ei käivitu kunagi iseseisvalt. Selleks tuleb vajutada nuppu "Käivitus".

Turvalisuse seisukohalt on see väga oluline punkt, kuna on täielikult välistatud õnnetused, mis on põhjustatud elektripaigaldise iseeneslikust sisselülitumisest.

Käivitid, mille skeemi on lisatud soojusreleed, kaitsevad elektrimootorit või muud seadet pikaajaliste ülekoormuste eest. Need releed võivad olla kahepooluselised (TRN) või ühepooluselised (TRP). Toimimine toimub nende kaudu voolava mootori ülekoormusvoolu mõjul.

Seadme konstruktsioon ja toimimine

Magnetkäiviti korrektseks tööks tuleb järgida teatud paigaldusreegleid, omada arusaamist releetehnika alustest ja valida asjatundlikult seadme toiteskeem.

Kuna seadmed on ette nähtud töötama lühiajaliselt, on kõige populaarsemad magnetkäivitid tavaliselt avatud kontaktidega. Suurim nõudlus on PME ja PAE seeria magnetkäivititel.

Esimesi paigaldatakse signaalahelatesse elektrimootoritele võimsusega 0,27 – 10 kW. Teisi – võimsusega 4–75 kW. Need on ette nähtud pingele 220, 380 V.

Teostusvariante on neli:

• lahtine;
• kaitstud;
• tolmu- ja veekaitstud;
• tolmu- ja pritsmekindel.

PME-käivitid sisaldavad oma konstruktsioonis kahefaasilist TRN-releed. PAE-seeria käiviti puhul sõltub sisseehitatud releede arv suurusest.

Tähed tähistavad seadme tüüpi, neile järgnevad numbrid 1 kuni 6 tähistavad suurust. Teine number tähistab teostust. Üks tähistab pööramatut magnetkäivitit ilma soojuskaitseta, kaks – sama, kuid soojuskaitsega, kolm – pööratavat, millel puudub soojuskaitse, neli – soojuskaitsega, pööratav.

Kui pinge moodustab umbes 95% nimipingest, suudab kontraktori mähis tagada usaldusväärse töö.

Magnetkontraktor koosneb järgmistest põhiosadest:

• südamik;
• elektromagnetmähis;
• ankur;
• karkass;
• mehaanilised tööandurid;
• kontaktorite rühmad – kesk- ja lisarühm.

Konstruktsioon võib sisaldada ka lisaelemente, nagu kaitse relee, elektrikaitsmed, lisaklemmide komplekt, käivitusseade.

Magnetkontraktor sisaldab oma konstruktsioonis alust (1), fikseeritud kontakte (2), vedru (3), südamikku (4), drosselit (5), ankrut (6), vedru (7), kontaktisilda (8), vedru (9), kaarekustutuskambrit (10), kütteelementi (11).

Sisuliselt on tegemist releega, mis lülitab palju suuremat voolu. Kuna seadme elektromagnetid on üsna võimsad, iseloomustab seda suur väljalülituskiirus.

Suure keerdude arvuga mähisena mõeldud elektromagnet on ette nähtud pingele 24–660 V ja paikneb südamikul; suur võimsus on vajalik vedrujõu ületamiseks.

Viimane on mõeldud kontaktide kiireks lahutamiseks, mille kiirusest sõltub elektrikaare suurus. Mida kiiremini toimub lahutamine, seda väiksem on kaar ja seda paremas seisukorras on kontaktid ise.

Normaalseisund on siis, kui kontaktid on avatud. Vedru hoiab seejuures magnetjuhtme ülemist osa ülestõstetud olekus.

Kui magnetkontraktorile antakse toide, läbib mähist vool ja tekib elektromagnetväli. See tõmbab magnetjuhtme liikuvat osa vedru kokkusurumise abil ligi. Kontaktid sulguvad, koormusele antakse toide ja tulemusena hakkab see tööle.

Kui magnetkontraktori toide katkeb, kaob elektromagnetväli. Sirgudes teeb vedru tõuke ja magnetjuhtme ülemine osa satub üles. Selle tulemusena lähevad kontaktid lahku ja koormuse toide kaob.

Mõned kontraktori mudelid on varustatud liigpingepiirajatega, mida kasutatakse pooljuhtjuhtimissüsteemides.

Süsteemi tööd saab käsitsi kontrollida, vajutades ankrut, et tunda vedru kokkutõmbejõudu. Just kokkutõmbejõud saab hakkama magnetväljaga. Kui ankur on täielikult langetatud, lülituvad vedru poolt tagasi tõrjutud kontaktid välja.

Juhtimismähise toide pärast magnetkontraktori ühendamist realiseeritakse vahelduvvoolust, kuid selle seadme jaoks pole vooluliigil tähtsust.

Kontraktorid on tavaliselt varustatud kahte tüüpi kontaktidega: jõu- ja blokeerimiskontaktidega. Esimeste kaudu ühendatakse koormus ja teised kaitsevad valede ühenduste eest.

Jõukontraktoripaare võib olla 3 või 4, kõik sõltub seadme konstruktsioonist. Igal paaril on nii liikuvad kui ka fikseeritud kontaktid, mis on metallplaatide abil ühendatud korpusel asuvate klemmidega.

Esimesed erinevad selle poolest, et koormusele antakse pidevalt toidet. Tööolekust väljumine toimub alles pärast käiviti rakendumist.

Kontaktoritele, millel on tavaliselt avatud kontaktid, antakse toidet üksnes käiviti töö ajal.

Eristatakse kahte tüüpi blokeeringukontakte: tavaliselt suletud ja tavaliselt avatud. Esimest tüüpi kontakti omab nupp «Stopp» ja tavaliselt avatud kontakti omab nupp «Käivit».

Tavaliselt suletud kontaktid erinevad selle poolest, et koormusele antakse pidevalt toidet, ja lahtiühendamine toimub alles pärast käiviti rakendumist. Kontaktoritele, millel on tavaliselt avatud kontaktid, antakse toidet üksnes käiviti töö ajal.

Magnetkäiviti paigalduse iseärasused

Magnetkäiviti vale paigaldus võib põhjustada valereaktsioone. Selle vältimiseks ei tohi valida vibratsioonile, löökidele ja tõugetele alluvaid kohti.

Konstruktsiooniliselt on magnetkäiviti ehitatud nii, et seda saab paigaldada elektrikilpi, kuid reegleid järgides. Seade töötab usaldusväärselt, kui selle paigalduskohaks on sirge, tasane ja vertikaalselt asetsev pind.

Soojusreleesid ei tohi kuumutada väliste soojusallikate poolt, mis mõjutab negatiivselt seadme toimimist. Sel põhjusel ei tohi neid paigutada kohtadesse, mis on allutatud kuumutamisele.

Magnetkäivitit ei tohi kategooriliselt paigaldada ruumi, kuhu on paigaldatud seadmed, mille voolutugevus on alates 150 A. Selliste seadmete sisse- ja väljalülitamine põhjustab kiiret lööki.

Enne ühendamist tuleb vaskjuhtmed tinatada. Kui need on mitmesoonelised, keeratakse nende otsad enne tinatamist kokku. Alumiiniumjuhtmete otsad puhastatakse viiliga, seejärel kaetakse pastaga või tehnilise vaseliiniga.

Vältimaks käiviti kontakthoobis olevate vedruseibide kõverdumist, painutatakse juhi ots U-kujuliseks või rõngaks. Kui klemmile tuleb ühendada 2 juhti, peavad nende otsad olema sirged ja asetsema mõlemal pool kinnituskruvi.

Käiviti töölehakkamisele peab eelnema ülevaatus, kõigi elementide töökorrasoleku kontroll. Liikuvad osad peavad liikuma käsitsi. Elektriühendusi tuleb võrrelda skeemiga.

Magnetkäiviti levinud ühendusskeemid

Kõige sagedamini kasutatakse ühe seadmega montaažiskeemi. Selle põhielementide ühendamiseks kasutatakse 3-soonelist kaablit ja kahte avatud kontakti juhul, kui seade on välja lülitatud.

See on äärmiselt lihtne skeem. See ühendatakse, kui sulgub automaatlüliti QF. Juhtskeemi kaitseb lühise (lühis) eest kaitse PU.

Tavatingimustes on relee R kontakt suletud. Klahvi «Start» vajutamisel suletakse ahel. Nupu «Stopp» vajutamine katkestab skeemi. Ülekoormuse korral aktiveerub termoandur R ja katkestab kontakti R, masin peatub.

Selle skeemi puhul on mähise nimipingel suur tähtsus. Kui mähise pinge on 220 V ja mootori pinge 380 V, siis tähtühenduse korral see skeem ei sobi.

Selleks kasutatakse nulljuhtmega skeemi. Seda on otstarbekas kasutada mootori mähiste kolmnurkühenduse korral.

Seadme ühendamise nüansid 220 V korral

Sõltumata sellest, kuidas otsustatakse magnetkontaktor ühendada, on projektis alati kaks ahelat – jõuahel ja juhtahel. Esimese kaudu antakse pinge, teise kaudu juhitakse seadme tööd.

Toiteahela iseärasused

Toide magnetkontaktorile ühendatakse kontaktide kaudu, mida tähistatakse tavaliselt sümbolitega A1 ja A2. Nendeni jõuab pinge 220 V, kui mähis ise on sellisele pingele ette nähtud.

Mugavam on ühendada «faas» kontaktile A2, kuigi ühendamisel põhimõttelist erinevust pole. Toiteallikas ühendatakse korpusel allpool asuvate kontaktidega.

Pinge tüüp ei oma tähtsust, peamine on, et nimiväärtus ei ületaks 220 V.

Läbi magnetkontaktori, mis on varustatud 220 V mähisega, on võimalik pinget anda diisel- ja tuulegeneraatorilt, akult ja teistest allikatest. Selle eemaldamine toimub klemmidelt T1, T2, T3.

Selle ühendusviisi puuduseks on see, et selle sisse- või väljalülitamiseks tuleb pistikuga manipuleerida. Skeemi saab täiustada, paigaldades magnetkontaktori ette kaitselüliti. Selle abil lülitatakse toide sisse ja välja.

Juhtimisahela muutmine

Need muudatused ei puuduta jõuahelat, sel juhul moderniseeritakse ainult juhtahel. Kogu skeem tervikuna läbib väiksemaid muudatusi.

Kui klahvid asuvad ühes kestas, nimetatakse sõlme «nupupostiks». Igal neist on paar sisendit ja paar väljundit. Klahvil «Start» on klemmid normaalselt avatud (NO), vastupidisel — normaalselt suletud (NC).

Klahvid paigaldatakse järjestikku enne magnetkontaktorit. Esimene on «Start», sellele järgneb «Stopp». Magnetkontaktori kontaktidega manipuleeritakse juhtimpulsi abil.

Selle allikaks on vajutatud käivitusnupp, mis avab tee pinge andmiseks juhtmähisele. «Starti» ei ole vaja hoida sisselülitatud olekus.

Seda hoitakse isehaardumise põhimõttel. See seisneb selles, et paralleelselt nupuga «Start» ühendatakse täiendavad iselukustuvad kontaktid. Need varustavad mähist pingega.

Pärast nende sulgemist toidab mähis end ise. Selle ahela katkemine põhjustab magnetkontaktori väljalülitumise.

Väljalülitusklahv «Stopp» on tavaliselt punane. Käivitusnupul võib olla mitte ainult kiri «Start», vaid ka «Edasi», «Tagasi». Enamasti on see rohelist värvi, kuigi võib olla ka must.

Ühendamine kolmefaasilisse võrku

3-faasilise toite on võimalik ühendada 220 V pingega töötava magnetkäiviti mähise kaudu. Tavaliselt kasutatakse seda skeemi asünkroonmootoriga. Signaaliahel seejuures ei muutu.

Üks faas ja null ühendatakse vastavatele kontaktidele. Faasijuhe paigaldatakse läbi käivitus- ja väljalülitusnuppude. Kontaktidele NO13 ja NO14 pannakse sild suletud ja avatud kontakti vahele.

Jõuahel erineb, kuid mitte väga oluliselt. Kolm faasi antakse sisenditesse, mis on plaanil tähistatud kui L1, L2, L3. Kolmefaasiline koormus ühendatakse T1, T2, T3 külge.

Soojusrelee lisamine skeemi

Magnetkäiviti ja asünkroonmootori vahele ühendatakse järjestikku soojusrelee. See valitakse vastavalt mootori tüübile.

Soojusrelee kaitseb elektrimootorit rikete ja avariiolukordade eest, mis võivad tekkida ühe faasi kadumisel.

Relee ühendatakse magnetkäiviti väljundiga. Vool läbib releed järjestikku mootori suunas, soojendades samal ajal releed. Relee ülaosas on lisakontaktid, mis on ühendatud mähisega.

Relee küttekehad arvutatakse neid läbiva voolu piirväärtuse järgi. Seda tehakse selleks, et kui mootor satub ülekuumenemise tõttu ohtu, suudaks relee käiviti välja lülitada.

Samuti soovitame lugeda veel ühte meie artiklit, kus rääkisime, kuidas valida ja ühendada 380 V elektromagnetkäivitit. Täpsemalt – minge lingile.

Mootori käivitamine tagurdamisega

Teatud seadmete tööks peab mootor saama pöörelda nii vasakule kui ka paremale.

Sellise variandi ühendusskeem sisaldab kahte magnetkäivitit, nuppudega posti või kolme eraldi nuppu – kaks käivitusnuppu «Edasi» ja «Tagasi» ning nuppu «Stopp».

Selle variandi teostamiseks lisatakse ühe magnetkäivitiga skeemi veel üks signaaliahel. Sellesse kuuluvad nupp SB3 ja magnetkäiviti KM2. Ka jõuosa on veidi muudetud.

Lühise eest kaitsevad jõuahelat normaalselt suletud kontaktid KM1.2, KM2.2.

Skeem valmistatakse tööks ette järgmiselt:

1. Lülitatakse sisse kaitselüliti QF1.
2. Magnetkäivitite KM1, KM2 jõukontaktidele jõuavad faasid A, B, C.
3. Juhtahelat toitev faas (A) antakse läbi SF1 (signaaliahelate kaitselüliti) ja nupu SB1 «Stopp» kontaktile 3 (nupud SB2, SB3) ja kontaktile 13NO (magnetkäivitid KM1, KM2).

Seejärel töötab skeem algoritmi järgi, mis sõltub mootori pöörlemissuunast.

Mootori tagurdamise juhtimine

Pöörlemine algab nupu SB2 vajutamisel. Seejuures antakse faas A läbi KM2.2 magnetkäiviti KM1 mähisele. Käiviti lülitub sisse, sulgedes normaalselt avatud kontaktid ja avades normaalselt suletud kontaktid.

KM1.1 sulgemine põhjustab isehaardumise ning KM1 kontaktide sulgumisele järgneb faaside A, B, C suunamine mootori mähiste identsetele kontaktidele ja mootor hakkab pöörlema.

Enne mootori käivitamist vastupidises suunas tuleb eelnevalt seatud pöörlemine peatada nupuga «Stopp». Tagurpidi pöörlemiseks tuleb vahetada kahe toitefaasi asukohta kontaktoriga KM2.

Tehtud toiming katkestab ahela, KM1 mähisele lakkab toitefaas A tulemast ning kontaktidega südamik taastub tagasivooluvedru abil algasendisse.

Kontaktid lahkuvad, mootorile M lakkab pinge tulek. Skeem jääb ooterežiimi.

Seda käivitatakse nupu SB3 vajutamisega. Faas A läbi KM1.2 jõuab KM2-ni, MP rakendub ja läbi KM1.2 on isehaardumises.

Järgmisena vahetab MP läbi KM2 kontaktide faaside asukohad. Selle tulemusel muudab mootor M pöörlemissuunda. Sel ajal ühendus KM2.2, mis on MP KM1 toiteahelas, eraldub, vältides KM1 sisselülitumist, kuni KM2 töötab.

Toiteskeemi töö

Faaside ümberlülitamise eest mootori pöörlemissuuna muutmiseks vastutab toiteskeem.

Valge värvi juht viib faasi A MP KM1 vasakpoolsesse kontakti, seejärel läbi džemperi jõuab KM2 vasakpoolsesse kontakti. Kontaktorite väljundid on samuti ühendatud ristdžemperiga ja edasi läbi KM1 mootori esimesse mähisesse tuleb faas A.

MP KM1 kontaktide rakendumisel tuleb esimesse mähisesse faas A, teise mähisesse faas B ja kolmandasse faas C. Samal ajal pöörleb mootor vasakule.

Kui KM2 rakendub, vahetavad faasid B ja C asukohta. Esimene jõuab kolmandasse mähisesse, teine teise. Faasi A muutusi ei toimu. Mootor hakkab pöörlema paremale.

Järeldused ja kasulik video teemal

Üksikasjad kontaktori ehitusest ja ühendamisest:

Praktiline abi MP ühendamisel:

Toodud skeemide järgi saab magnetkontaktori ise ühendada nii 220 V kui ka 380 V võrku.

Tuleb meeles pidada, et kokkupanek ei ole keeruline, kuid pöördskeemi puhul on oluline kahepoolne kaitse, mis muudab vastassuunalise sisselülituse võimatuks. Blokeering võib olla nii mehaaniline kui ka blokeerimiskontaktide abil.

Kui teil tekib artikli teemal küsimusi, palun jätke oma kommentaarid allpool asuvasse lahtrisse. Seal saate jagada huvitavat teavet või anda nõu magnetkontaktorite ühendamise kohta meie saidi külastajatele.