Причины поломки пускателей
Основные причины, по которым электромагнитные пускатели и контакторы выходят из строя. Правильная эксплуатация и регулярные осмотры во многом решают работоспособность изделий
Основные причины, способствующие поломкам пускателей
Коротко о главном| Неисправность | Вероятные причины | Устранение |
№ пояснения |
|
При подаче напряжения на катушку контактор не включается |
нет напряжения в управляющей цепи (на катушке) |
проверить питание | |
|
напряжение в сети не соответствует напряжению катушки |
замена катушки | 1.2 | |
|
не верно подсоединена катушка |
изменить монтаж | 1.3 | |
|
заклинивание подвижных частей или постороннее тело, которое приводит к заклиниванию |
добиться свободного хода траверсы | ||
|
поломка короткозамкнутого витка |
замена контактора | ||
|
старение изоляции обмоточных проводов в катушке |
замена катушки | 1.6 | |
|
Через главные контакты не проходит ток |
сваривание одного или нескольких контактов |
замена контактора | 2.1 |
|
поломка подвижного мостика, полный износ одного или нескольких контактов |
замена контактора | 2.2 | |
| плохой контакт |
замена контактора или проверка питания катушки |
2.3 | |
|
ослабление зажимов на контактных выводах или обрыв провода |
зажать или заменить провод | 2.4 | |
|
не верное соединение (спутана главная и вспомогательная сеть) |
замена дополнительных контактов | 2.5 | |
|
При снятии напряжения с катушки якорь отпадает частично или не отпадает |
остаточный магнетизм и слипание подвижного и неподвижного магнитопровода |
замена контактора | |
|
механическое заклинивание (пыль, посторонние предметы) |
добиться свободного хода траверсы | ||
|
Контактор издаёт резкий шум |
наличие пыли или посторонних тел в зазоре |
чистка зазора | |
|
недостаточное напряжение на катушке |
проверить питание | 2.3 |
Подробнее (с пояснениями, где это необходимо)
1. Выход из строя управляющей катушки
Обязательный атрибут контактора или пускателя – катушка, которая создаёт магнитное поле. Далее это поле наводит электродвижущую силу в сердечнике, которая является источником энергии для смыкания контактов и удерживания их в этом положении.
Для поломки катушки достаточно:
1.2. Подать напряжение из управляющей сети не подходящее номинальному. Например, катушка рассчитана на напряжение 220 вольт переменного тока, а подсоединяют цепь с напряжением 380 вольт.
1.3. На контакты катушки, связанные перемычкой, подаётся электрический ток. Следствие такого хода – короткое замыкание и сгорание контактов управляющей катушки.
1.6. Обмотка катушки состоит из медного эмалированного провода (вместо эмали могут применять другую изоляцию). Межвитковое замыкание приводит к поломке катушки из-за естественного старения изоляции, превышения рабочих температур.
Для поломки катушки достаточно:
1.2. Подать напряжение из управляющей сети не подходящее номинальному. Например, катушка рассчитана на напряжение 220 вольт переменного тока, а подсоединяют цепь с напряжением 380 вольт.
1.3. На контакты катушки, связанные перемычкой, подаётся электрический ток. Следствие такого хода – короткое замыкание и сгорание контактов управляющей катушки.
1.6. Обмотка катушки состоит из медного эмалированного провода (вместо эмали могут применять другую изоляцию). Межвитковое замыкание приводит к поломке катушки из-за естественного старения изоляции, превышения рабочих температур.
2. Через главные контакты не протекает ток
2.1. Протекание короткого замыкания с выгоранием главных контактов.
Подключение пускателя или контактора без автоматического выключателя или плавких предохранителей, которые защищают от коротких замыканий, вызывает мгновенное выгорание главных контактов при сверхтоке. Или несоответствие номинального тока автоматического выключателя и пускателя (например, автомат на 400 ампер, а контактор на 10 ампер).
2.2. Не верный расчёт нагрузки на пускатель.
Зачастую контакторы задействуют в следующих категориях применения: АС-1, АС-3, АС-4:
Подключение пускателя или контактора без автоматического выключателя или плавких предохранителей, которые защищают от коротких замыканий, вызывает мгновенное выгорание главных контактов при сверхтоке. Или несоответствие номинального тока автоматического выключателя и пускателя (например, автомат на 400 ампер, а контактор на 10 ампер).
2.2. Не верный расчёт нагрузки на пускатель.
Зачастую контакторы задействуют в следующих категориях применения: АС-1, АС-3, АС-4:
- АС-1 – управление неиндуктивными и малоиндуктивными нагрузками (нагревательные приборы, освещение);
- АС-3 – прямой пуск и остановка электродвигателей без торможения противотоком;
- АС-4 – оперирование электродвигателем с торможением противотоком для ускоренной остановки или смены направления вращения ротора.
В этих трёх категориях нагрузки различные. Нагрузка возрастает при переходе в следующую категорию применения.
Производители указывают рабочий ток в одной категории применения или нескольких (чаще всего АС-1 и АС-3 при напряжение 380 вольт). Торможение противотоком (AC-4) сложный режим работы контактора.
На примере пускателя ПМЛ выпуска КЭАЗ:
Производители указывают рабочий ток в одной категории применения или нескольких (чаще всего АС-1 и АС-3 при напряжение 380 вольт). Торможение противотоком (AC-4) сложный режим работы контактора.
На примере пускателя ПМЛ выпуска КЭАЗ:
| Рабочий ток, ампер | ||||
|
АС-1 (ТЭН, печь) |
АС-3 (двигатель) |
АС-4 (реверс двигателя с торможением противотоком) |
||
| U = 380 V | U = 660 V | U = 380 V | U = 660 V | |
| 20 | 10 | 6,6 | 3,5 | 1,5 |
| 40 | 25 | 16 | 8,5 | 4,4 |
| 60 | 40 | 25 | 18,5 | 9,0 |
| 80 | 63 | 40 | 28,0 | 14,0 |
2.3. Пониженное напряжение в катушке, из-за чего вырабатывается недостаточная сила для сцепления главных контактов. Возвратные пружины в контакторах могут иметь разную жёсткость, тогда при нехватке удерживающей силы может возникать дребезг или заниженная площадь сцепления главных контактов.
2.4. Со временем (из-за вибрационных нагрузок) слабнет крепление проводников к контактным выводам. Недостаточная площадь соприкосновения вызывает местный перегрев и выход из строя контакта. Здесь следует руководствоваться простым правилом: периодически подкручивать крепления проводников и проверять надёжность крепления самого пускателя.
2.5. Подключение трёхфазной нагрузки на два силовых и один дополнительный контакт. Дополнительные контакты не рассчитаны на большие токи, поэтому такое подключение вызывает сгорание более слабого звена.
2.4. Со временем (из-за вибрационных нагрузок) слабнет крепление проводников к контактным выводам. Недостаточная площадь соприкосновения вызывает местный перегрев и выход из строя контакта. Здесь следует руководствоваться простым правилом: периодически подкручивать крепления проводников и проверять надёжность крепления самого пускателя.
2.5. Подключение трёхфазной нагрузки на два силовых и один дополнительный контакт. Дополнительные контакты не рассчитаны на большие токи, поэтому такое подключение вызывает сгорание более слабого звена.
Устранение многих поломок ценой длительной работы
Короткозамкнутый виток возможно восстановить, при этом следует в точности воспроизвести его среднюю длину, сечение и материал. Если что-то не будет соответствовать, то контактор будет издавать сильный шум или катушка будет перегреваться (подробно в главе 8 книги, ссылка ниже).
Контактную систему также возможно восстановить. Для этого нужно отрегулировать провал контактов (расстояние между точкой сцепления подвижного и неподвижного контакта и точкой, в которой окажется подвижный контакт, при снятом неподвижном контакте). Средний провал контактов составляет 2-4 мм (провал равный 0,5 мм является недопустимым). Контакты включают металлокерамические напайки с содержанием серебра (толщина этого слоя пропорциональна ресурсу), поэтому напильник не подойдёт, нужен мелкозернистый надфиль. Точные данные по провалу контактов указаны в таблице 1 книги, а подробнее о регулировке контактов в главе 6 книги, ссылка ниже.
Управляющий электромагнит при эксплуатации создаёт лёгкий звук, наподобие гудения трансформатора.
Если слышится сильное гудение, то возможен перегрев катушки и дребезжание электромагнита, что приводит к повреждению катушки и самосвинчиванию крепёжных элементов.
Громкое гудение могут вызвать:
Контактную систему также возможно восстановить. Для этого нужно отрегулировать провал контактов (расстояние между точкой сцепления подвижного и неподвижного контакта и точкой, в которой окажется подвижный контакт, при снятом неподвижном контакте). Средний провал контактов составляет 2-4 мм (провал равный 0,5 мм является недопустимым). Контакты включают металлокерамические напайки с содержанием серебра (толщина этого слоя пропорциональна ресурсу), поэтому напильник не подойдёт, нужен мелкозернистый надфиль. Точные данные по провалу контактов указаны в таблице 1 книги, а подробнее о регулировке контактов в главе 6 книги, ссылка ниже.
Управляющий электромагнит при эксплуатации создаёт лёгкий звук, наподобие гудения трансформатора.
Если слышится сильное гудение, то возможен перегрев катушки и дребезжание электромагнита, что приводит к повреждению катушки и самосвинчиванию крепёжных элементов.
Громкое гудение могут вызвать:
- слабое затягивание винтов крепления якоря и сердечника;
- слишком жёсткие контактные пружины;
- сломанный короткозамкнутый виток в пазе сердечника;
- сильное сжатие контактной группы;
- трудное передвижение либо перекос якоря;
- грязь или искажение поверхности стыка, из-за чего якорь не чётко прижимается к сердечнику.
Чтобы устранить неисправность проверяют контакт якоря и сердечника, и если между ними находится грязь, её удаляют. Осматривают точность подгонки подвижной и стационарной деталей электромагнита. Убеждаются в целостности короткозамкнутого витка.
 |
Для проверки площади соприкосновения магнитной системы, просовывают тонкую белую копировальную бумагу, далее вручную перемещают якорь и производят осмотр. Если площадь стыка меньше 60-75 %, то якорь следует подгонять. Такая работа выполняется добросовестно и опытным слесарем (шабровка производиться вдоль шихтовки, снимаемый слой должен быть тонким).
Слева на рисунке изображено смыкание якоря (1) с сердечником (2) электромагнитной системы. Указанный на изображении воздушный зазор «k» при эксплуатации должен находиться в диапазоне 0,20-0,25 мм. Если в средней части Ш-образной магнитной системы появляется зазор меньше 0,05 мм – это приводит к залипанию якоря и сильному гудению. Если зазор «k» превышен, то это ведёт к чрезмерному нагреванию катушки. Для увеличения зазора «k» следует широким мелким напильником обработать поверхность среднего выступа якоря.
Использованная литература:
Новодворец Л. А. Регулировка и настройка магнитных пускателей переменного тока. – М.: Энергия, 1974 – 88с. Свободное скачивание по ссылке.
Слева на рисунке изображено смыкание якоря (1) с сердечником (2) электромагнитной системы. Указанный на изображении воздушный зазор «k» при эксплуатации должен находиться в диапазоне 0,20-0,25 мм. Если в средней части Ш-образной магнитной системы появляется зазор меньше 0,05 мм – это приводит к залипанию якоря и сильному гудению. Если зазор «k» превышен, то это ведёт к чрезмерному нагреванию катушки. Для увеличения зазора «k» следует широким мелким напильником обработать поверхность среднего выступа якоря.
Использованная литература:
Новодворец Л. А. Регулировка и настройка магнитных пускателей переменного тока. – М.: Энергия, 1974 – 88с. Свободное скачивание по ссылке.
Резюме. Устранение причин, вызывающих поломки в пускателях
Как видно из вышеперечисленного, основным условием поломок является человеческий фактор. Ошибки при монтаже, не верные расчёты, нерегулярные осмотры приводят к поломкам. Цена контактора или пускателя сравнительно не высока, относительно стоимости двигателя и других потребителей электроэнергии. Но не стоит забывать, что сбои в работе пускателей могут катализировать более тяжёлые последствия, чем выход из строя только самого аппарата.
Отличие между пускателем и контактором:
Пускатель – коммутационный аппарат (из 1 или 2 контакторов) в сборе с другими устройствами (тепловым реле, приставкой выдержки времени) предназначенный для прямого оперирования трёхфазным асинхронным электрическим двигателем с короткозамкнутым ротором и его защиты.
Контактор – коммутационный аппарат служащий для управления различными потребителями (более широкое понятие).
Отсюда, если контактор содержит три главных контакта, то способен выполнять функцию пускателя – пуск и остановка электродвигателя.
В состав пускателя могут входить:
Отличие между пускателем и контактором:
Пускатель – коммутационный аппарат (из 1 или 2 контакторов) в сборе с другими устройствами (тепловым реле, приставкой выдержки времени) предназначенный для прямого оперирования трёхфазным асинхронным электрическим двигателем с короткозамкнутым ротором и его защиты.
Контактор – коммутационный аппарат служащий для управления различными потребителями (более широкое понятие).
Отсюда, если контактор содержит три главных контакта, то способен выполнять функцию пускателя – пуск и остановка электродвигателя.
В состав пускателя могут входить:
-
1 или 2 контактора, два контактора нужны:
- для реверсирования силовой установки;
- для переключения электрических соединений со схемы «звезда» на схему «треугольник» для снижения пускового тока в 3 раза (пункт 1.1.2.2.1 стандарта IEC 60947-4-1);
- тепловое реле для защиты от токов перегрузки (не от коротких замыканий);
- дополнительные контакты для реализации электрической блокировки и электрической связи с системами управления и координации;
- реле времени для автоматизации управления процессами;
- защитная оболочка, которая обеспечит необходимую защиту от внешних факторов (влага, пыль).