Автоматический выключатель кнопочный


Пускатель ручной кнопочный VS контактор

Недавно мое внимание привлек пускатель ручной кнопочный серии ПРК32/ПРК80. В своих проектах я их еще не применял. Разберемся, в каких случаях можно применить данное электротехническое изделие и посмотрим, как это повлияет на общую стоимость защиты электродвигателя.

Вот эта картинка в каталоге ТДМ побудила написание данной статьи:

ПРК - цена

Для управления электродвигателями я чаще всего использую следующую схему управления:

Автоматический выключатель – пускатель (контактор + тепловое реле) – двигатель.

Пускатель устанавливается либо по месту управления, либо в силовом щите. В случае, если пускатель устанавливаем в щите, то для дистанционного управления нам понадобится еще кнопочный пост. Подробнее можно почитать в статье выбор электромагнитного пускателя, контактора.

Разберем достоинства пускателей ручных кнопочных ПРК32/ПРК80.

Внешний вид ПРК32/80

Пускатель ручной кнопочный представляет собой устройство для управления и  защиты электродвигателем. ПРК32/ПРК80 имеет защиту от токов короткого замыкания, перегрузки и выпадения фазы. Конструктивно ПРК – автоматический выключатель типа «D» + тепловое реле.

ПРК позволяют использовать такие дополнительные аксессуары как:

  • расцепитель минимального напряжения;
  • расцепитель независимый;
  • дополнительный контакт;
  • аварийный контакт;
  • защитная оболочка с кнопкой IP54.

Защитная оболочка ПРК

А теперь о недостатках.

Основным недостатком ПРК я бы назвал то, что это устройство для ручного управления. Для этого оно видимо и разрабатывалось конструкторами. В случае если вам требуется предусмотреть управление с нескольких мест, выполнить блокировку с другими устройствами, предусмотреть дистанционное управление, то пускатель ручной кнопочный вам не сможет заменить электромагнитный пускатель.

Проектные решения должны быть экономически обоснованы, поэтому посмотрим на стоимость электротехнических изделий, которые можно применить для защиты электродвигателей. В этой статье я не рассматриваю частотные преобразователи и другие специализированные устройства защиты и управления асинхронными двигателями.

Наименование изделия Цена, $
Автоматический выключатель 3Р, In=16А, тип «С» 3,4
Автоматический выключатель 3Р, In=16А, тип «D» 4,2
Контактор малогабаритный КМИ In=18А 8,64
Тепловое реле РТИ In=(12-18)А 6,38
Контактор малогабаритный КМИ в оболочке In=18А, IP54 28
Пост кнопочного управления IP54 с кнопками «ПУСК» и «СТОП» 5
Пускатель ручной кнопочный ПРК32 In=(13-18)А 19,16
Защитная оболочка с кнопкой «Стоп» IP54 13,44

Первое, что хотелось бы отметить, автоматические выключатели с характеристикой «С» дешевле и его проще купить, поэтому не стоит на все подряд электродвигатели устанавливать автоматы типа «D». Выбор типа электромагнитного расцепителя автоматического выключателя зависит от пусковых токов двигателя.

Для наглядности приведу пример. Пусть потребляемый ток двигателем In=10А. Мы выбираем автомат на 16А  тип «С», т.к. данный автомат выдержит пусковые токи 16*5/10=8In. В данном случае нет смысла ставить автоматический выключатель типа «D».

Рассмотрим две схемы управления электродвигателем с помощь ПРК и сравним их с аналогичными схемами, в которых применяют электромагнитные пускатели. Напомню, целью данной статьи является проверка насколько ПРК дешевле пускателя.

1 Управляющий элемент (пускатель, ПРК) устанавливается по месту, вне электрического щита.

В таком случае схема будет выглядеть так:

  • Автоматический выключатель – пускатель IP54 — двигатель.
  • Автоматический выключатель – ПРК32/80 + защитная оболочка — двигатель.

Автомат не учитываем, т.к. он присутствует в обеих схемах. Стоимость пускателя IP54 + тепловое реле 28+6,38=34,38$, ПРК32/80 + защитная оболочка — 19,16+13,44=32,6$

Вывод: применение ПРК32/80 и применение пускателя обойдется примерно одинаково. Разница в цене составит порядка 6%.

2 Управляющий элемент (пускатель, ПРК) устанавливается в электрическом щите.

Данная схема подойдет, если щит стоит в том же помещении, где нужно выполнить управление двигателем, я бы еще добавил для нечастных коммутаций и если управление двигателем будет удобно со щита.

  • Автоматический выключатель – пускатель IP20 – пост кнопочного управления IP54 — двигатель.
  • ПРК32/80 — двигатель.

В первом случае получим: 4,2+8,64+6,38+5=24,22$

ПРК32/80 стоит 19,16$

Разница в цене около 20% в пользу ПРК32/80.

Цитата из каталога (про ПРК):

Цена гораздо ниже, чем при покупке автоматического выключателя и теплового реле перегрузки в силу использования регулируемого теплового расцепителя в автоматических выключателях защиты двигателя.

Думаю, все это проделки маркетологов, которые сравнивали ПРК не с тем, чем следовало бы

Исходя из этого, можно сказать, что производители слегка приврали, т.к. выгода от применения ПРК в лучшем случае составит 20%, при этом в плане удобства управления, на мой взгляд, ПРК уступает электромагнитным пускателям (контакторам).

P.S. Я не в коем случае не против ПРК, я просто хочу быть объективным.  Возможно, в ближайшее время начну их применять в своих проектах.

Советую почитать:

220blog.ru

Выключатели кнопочные с блокировкой серии ВКИ IEK

Кнопочный выключатель с блокировкой – это устройство, которое предназначается для редких переключений нагрузок как индуктивных, так и активных, в цепях электродвигателей, в осветительных и нагревательных приборах. Они полностью отвечают всем заявленным требованиям (ГОСТ).

Сфера использования кнопочных выключателей достаточно разнообразна. Их легко увидеть в строительных машинах и механизмах, в цепях освещения для улиц, в конструкциях насосов и компрессоров.

Конструкция выключателей представляет собой пластиковое основание, разделенное на 3 части. Каждая отдельная секция имеет латунные контактные держатели, которые направлены навстречу друг другу. С одной стороны эти контактные держатели соединены с контактами, а с другой – с проводниками сети и нагрузки. Кстати, конструкция выключателей не предполагает наличие защиты от сверхтоков, поэтому стоит задуматься об использовании дополнительных средств защиты. Это могут быть предохранители или автоматические выключатели.

Как работает кнопочный выключатель? В его конструкции имеются направляющие. В них происходит движение траверсы, в которую вставляются контакты. Когда на траверсу нажимают, она опускается и происходит сжатие возвратных пружин (их 2). Таким образом замыкаются и прижимаются к закрепленным контактам подпружиненные мостики. Вся подобная система обычно делается закрепленной на стальной конструкции оболочки защиты. Отверстия для проводников чаще всего закрываются при помощи пластиковых заглушек. На этой самой оболочке есть 2 кнопки – пускающая и останавливающая работу устройства. Они оборудованы механизмом блокировки. Если нажать соответствующую кнопку, то сила воздействия через неё попадет на траверсу. Когда контакты замкнутся, кнопка Пуск буде заблокирована. При нажатии соответствующей кнопки механизм блокировки отключается и отправляет её в первоначальное положение. Это происходит с помощью возвратных пружины.

Один из примеров кнопочных выключателей – устройство серии ВКИ от компании IEK. Его назначение такое же, как и у кнопочных выключателей других видов – переключения нагрузок разного характера. Все кнопочные выключатели от IEK бывают трех видов. У них аналогичные параметры. Отличием является величина номинала коммутируемого тока, которая колеблется в пределах 6 - 16 А. Также модели разнятся номинальной нагрузкой. Немного отличны у них габариты и масса.

Чтобы кнопочные выключатели с блокировкой работали максимально долго, следует придерживаться некоторых правил эксплуатации:

1. Температура окружающей среды не должна превышать +50 градусов.

2. Окружающая среда не должна быть взрывоопасной. Она не должна содержать пыль в высокой концентрации, потому что запыленность снижает рабочие характеристики устройства.

3. Вибрационные нагрузки не должны быть выше допустимой частоты в 60Гц.

4. Желательно избегать воздействия прямых солнечных лучей.

5. Устройство может занимать любое положение в пространстве.

shop220.ru

Автоматический выключатель перегрузки с кнопочным управлением

лй

ПЛТЕИТ,0-1гдд;i1р I бибииетени Mgp

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

355827

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. Н Olh 73/30

Заявлено 15.XI1.1967 (№ 1203170/24-7)

Приоритет 22.11.1967, № Е 33441 VIIIB/21ñ

ФРГ

Опубликовано 16.Х.1972, Б1оллстень № 31

Комитет оо делам изобретений и открытий

ApN Совете Министров

СССР

УДК, 621.316.578.019..32 088.8) Дата опубликования описания 21.XI.1972

Автор изобретения

Иностранец

Якоб Элленбергер (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Элленбергер и Пенсген ГмбХ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕГРУЗКИ

С КНОПОЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Известны автоматические выключатели перегрузки с кнопочным управлением, со свободным расцеплением, с подвижными мостиковыми контактами и неподвижными контактами, с рычагом, жестко связанным с кнопкой включения и шарнирно сопряженным с держателем контактного моста.

В предлагаемом изобретении с целью повышения надежности неподвижные контакты размещены по одну сторону от оси кнопки, держатель контактного моста выполнен в виде двух изоляционных пластин, связанных между собой деталью, проходящей через осевой шлиц рычага, пружина держателя имеет

U-образную форму, так что поперечина ее охватывает пластины держателя, а концы вставлены в шлицы корпуса, на рычаге имеется захват, а держатель имеет пазы для размещения захвата.

На чертеже изображен предлагаемый автоматический выключатель перегрузки с кнопочным управлением.

Автоматический выключатель имеет корпус из изоляционного материала, состоящий из двух половин 1, которые соединены друг с другом заклепкой. Для подключения предусмотрены две присоединительные шинки 2 и 8, имеющие зажимные винты 4. Присоединительная шинка вложена в соответствующие выемки половины корпуса и несет ненодвижный контакт 5. Присоединительная шинка 8 вставлена в соответствующие выемки корпуса

1 и закреплена там зажимным винтом б. На присоединительной шинке 8, в месте, обозначенном цифрой 7, приварено или припаяно одно (переднее) колено V-образной биметаллической пластины, второе колено связано с

1О контактной полосой.

Оба неподвижных контакта взаимодействуют с подвижными контактами 8, выполненными в виде отштампованной детали контактного моста 9, который расположен в держателе контактного моста.

Держатель контактного моста состоит из двух параллельных и расположенных на расстоянии друг от друга изоляционных пластин

10, которые соединены друг с другом пустотелой заклепкой 11. Изоляционные пластины имеют соосные выемки 12, в которые свободно вставлен выполненный в виде отштампованной детали контактный мост. Выступы контактного моста препятствуют боковому. смещению контактного моста в держателе.

Заклепка 11 посредством закрытого продольного шлица 18 доходит до неподвижно соединенного с кнопкой 14 рычага 15, 355827

3

Держатель контактного моста 9 также с помощью этой заклепки расположен на рычаге 15 с возможностью перемещаться в осевом направлении и поворачиваться.

Рычаг, 15 на нижнем конце имеет цапфообразную насадку, предназначенную для приема отключающей пружины 16, которая опирается на дно соответствующей выемки 17 корпуса. В рычаге 15 жестко закреплен захват 18, концы которого с обеих сторон выступают из рычага 15 и проходят через соответствующие продольные пазы 19 обеих половин корпуса. Изоляционные пластины 10 держателя имеют соосные желобки 20, в которые входит своей поперечиной согнутая из куска проволки V-образная пружина 21. Загнутые в .направлении рычага свободные концы 22 входят в соответствующие шлицы корпуса. Эта пружина служит для свободного расцепления, Изоляционные пластины 10 имеют соосные насечки 23, с которыми может взаимодействовать захват 18. Во включенном положении держатель контактного моста удерживается с помощью поддерживающего выступа 24, который изготовлен из жаропрочного изоляционного материала, например из керамики, и который посредством заклепок 25 закреплен на свободном конце V-образной биметаллической пластины 26. Для уставки биметаллической пластины служит установочный винт 27, который своей резьбовой частью входит в установочную деталь 28, снабженную по обе стороны от установочного винта кольцеобразными элементами 29 из жаропрочного изоляционного материала, например из керамики.

Элементы 29 прилегают к обоим коленам

V-образной биметаллической пластины 26.

При затягивании установочного винта биметаллическая пластина может поворачиваться. В соответствующие выемки обеих половин корпуса 1 вставлена снабженная наружной резьбой втулка 30, через которую проводится рычаг 81. На нарезной втулке 30 находится шайба 32. Чтобы предотвратить поворот автоматического выключателя перегрузки при его закреплении с помощью подкладной шайбы 33 и шайбы 32 в соответствующие выемки половин корпуса вставлен угольник 34, который своим выступающим из корпуса концом входит в соответствующую выемку пластины, на которой закреплен автоматический выключатель перегрузки.

Автоматический выключатель работает следующим образом. Как только появляется перегрузка, биметаллическая пластина 26 нагревается настолько, что прогибается в направлении часовой стрелки, а ее поддержи5

35 вающий выступ 24 деблокирует держатель контактного моста. Пружина 21 нажимает на держатель контактного моста и доводит его скошенную сторону 35 до упорной поверхности 36 обеих половин корпуса. При этом неподвижные контакты 5 рывком приподнимают контакты 8 контактного моста 9, так что цепь тока внутри автоматического выключателя перегрузки прерывается. Одновременно в действие приходит и отключающая пружина

16 и нажимает на рычаг Л, доводя кнопку 14 до положения выключения. Вместо биметаллической пружины или в дополнение к ней можно поставить электромагнит для электромагнитного расцепления. Мгновенное включение производится с помощью пружины 21.

Для ручного выключения кнопка 14 имеет буртик 37, с помощью которого можно вынуть кнопку из корпуса, при этом скошенная сторона держателя контактного моста, которую захват захватывает вверх, отводит поддерживающий выступ 24 вправо, так что при этом держатель контактного моста под действием пружны 21 приводится в выключенное положение. Нижнюю часть кнопки можно окрасить в белый цвет, а верхнюю — в черный. Во включенном положении только черная верхняя часть кнопки выступает из резьбовой втулки 80, а в выключенном положении— белая нижняя часть. Во включенном положении нет никакой связи между рычагом Л и держателем контактного моста, так что под действием кнопки 14 во включенном положении вызванное пружиной 21 давление на контакте также уменьшается.

Предмет изобретения

Автоматический выключатель перегрузки с кнопочным управлением, со свободным расцеплением, с подвижными мостиковыми контактами и неподвижными контактами, кнопка включения которого жестко связана с рычагом, сопряженным с поворотным держателем контактного моста, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов неподвижные контакты размещены по одну сторону от оси кнопки, держатель контактного моста выполнен в виде двух изоляционных пластин, связанных между собой деталью, проходящей через осевой шлиц рычага, пружина держателя имеет V-образную форму, так что поперечина ее охватывает пластины держателя, а концы вставлены в шлицы корпуса, на рычаге имеется захват, а держатель имеет пазы для размещения захвата.

355827

Редактор В. Фельдман

Корректор А. Васильева

Заказ 3831/17 Изд. № 1545 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Ивановская

Техред Е, Борисова гв г7 гв

   

www.findpatent.ru

Выключатель

Выключатель, это элемент схемы, с которого следует начинать изучение электроники и электротехники. Ведь сборка любой схемы предполагает наличие электрических соединений различных её частей. Такое соединение, в каком-то роде можно зазвать коммутацией. И в конечном итоге, когда схема уже готова, но ещё не включена, включение её производится подключением к источнику питания посредством штепсельного разъёма, просто вручную проводами, или, как это чаще принято – нажатием клавиши выключателя, о котором и пойдёт речь в этой статье.

Коммутационные устройства

Коммутационными называется категория устройств, которые предназначены для создания электрического соединения или разрыва (коммутация) сигнальных и силовых цепей в электрических схемах.

Для того чтобы было удобно и безопасно коммутировать потребители электрической энергии, в электротехнике в первую очередь, наверное, был придуман выключатель. Электрическое соединение различных частей схем иногда называют коммутацией, поэтому выключатель относят к коммутационным устройствам. В зависимости от назначения выключатели могут иметь различную конфигурацию и некоторые отличия в устройстве.

Общее обозначение контактов коммутационных устройств:

открытый (замыкающий) контакт

закрытый (размыкающий) контакт

перекидной (переключающий) контакт

Для буквенного обозначения чаще используется комбинация символов SA с порядковой нумерацией.

Бытовой выключатель

Чаще используется в качестве стационарно установленного устройства для включения освещения жилых и нежилых помещений. Имеют как минимум один контакт с устойчивыми состояниями, переключающимися воздействием на органы управления. Таких состояний два: замкнуто и разомкнуто. Конструктивно этот тип выключателей можно разделить на клавишные, кнопочные, поворотные и тумблерные. Они характеризуются типом органа управления.

Клавишный управляется клавишей, имеющей, как правило, два устойчивых положения, определяющих замкнутое и разомкнутое состояние контактов устройства.

Поворотный аналогично имеет два (четыре) устойчивых положения. Органом управления служит ручка зафиксированная и вращающаяся на оси. Ручка имеет четыре устойчивых положения при вращении её по полному кругу на 360 градусов. Каждое изменение положения ручки на 90 градусов изменяет состояние контактов выключателя.

Тумблерный, это полный аналог клавишного выключателя, отличающийся только органом управления, который выполнен в виде рычажка (все видели тумблер?).

Кнопочный выключатель так же оправдывает своё название. Его орган управления выполнен в виде кнопки, которая может не иметь фиксированного положения (а может и иметь). Каждое следующее нажатие кнопки изменяет состояние контактов. Внешне по такому выключателю нельзя определить, в каком положении находятся контакты.

По способу установки можно выделить два типа: накладные и встраиваемые выключатели. Встраиваемые имеют тонкую лицевую панель, а основная часть конструкции прячется в специально подготовленную нишу в стене. Выглядят они очень эргономично, хорошо вписываясь в интерьер. Накладные могут быть смонтированы на любую поверхность, что значительно упрощает электромонтажные работы, но они заметно выступают и, как правило, только портят вид. Их рекомендуется ставить там, где дизайн помещения играет малую роль.

Клавишные выключатели могут иметь многоклавишное исполнение с совмещёнными или полностью электрически разделёнными контактами. Каждая клавиша управляет своим контактом. Применяются для раздельного включения источников света или их групп.

Бытовые выключатели имеют небольшую нагрузочную способность, рассчитанные на включение от одного до нескольких единиц источников света одновременно. Рассчитаны на ток нагрузки до 10-15 А. Более мощную нагрузку такими устройствами в чистом виде коммутировать уже нельзя.

Приборный выключатель

Используется как встраиваемый в панель или корпус устройства, которое он включает. Конструктивно могут быть как и бытовые - клавишные, кнопочные, поворотные, тумблерные. И дополнительно – проводные. Для проводных чаще используются клавишные выключатели, конструктивно предусмотренные для крепления непосредственно на проводе, питающем устройство.

 Клавишный

 Кнопочный

 Поворотный

 Тумблерный

 Проводной

Некоторые могут вспомнить, что есть ещё устройства типа светильников или вентиляторов, которые включаются и выключаются дёрганием за верёвочку. В таких механизмах используются именно кнопочные выключатели, кто разбирал, тот знает.

Рубильник

Применяется для создания видимого разрыва элекрической цепи при её обесточивании. Не предназначен для отключения больших нагрузок. Перед снятием напряжения с цепи отключением рубильника, в ней отключаются все потребители электроэнергии для снижения тока нагрузки до минимально возможного.

Рубильники имеют рукоятку для включения и выключения. Иногда снабжаются приводом для устройства дистанционного выключения.

Автоматический выключатель

Используется в цепях с нагрузками более 5 А в качестве аппарата защиты от перегрузок и коротких замыканий и не предназначен для частой коммутации.

Автоматические выключатели чаще всего содержат в себе устройство защиты от перегрузки (теплушка) и токовой отсечки.

Защита от перегрузки срабатывает при токах превышающих номинальное значение до величины тока отсечки. Время срабатывания защиты зависит от величины тока. Чем больше ток, тем быстрей нагреется тепловой элемент устройства и тем быстрей сработает защита от перегруза на отключение выключателя. Поскольку действие защиты основано на нагреве её элементов при протекании тока, эту защиту иногда ещё называют тепловой, или просто – теплушкой.

Токовая отсечка предусматривает немедленное отключение при токе, достигшем или превысившем значение уставки токовой отсечки. Часто у автоматических выключателей встречается уставка токовой отсечки, равная десятикратному значению номинального тока устройства.

Практически все автоматические выключатели имеют устройства гашения дуги, возникающей между размыкающимися контактами в моменты коммутации значительных токов.

Автоматические выключатели (автоматы) могут иметь самое разнообразное конструктивное исполнение. Это связано с широким диапазоном коммутируемых нагрузок и сферы использования. По числу одновременно коммутируемых цепей производятся автоматы одно, двух, трёх и четырёхполюсные. Одно и двухполюсные чаще применяются для коммутации цепей однофазной, трёх и четырёхполюсные – трёхфазной нагрузки.

 Одно и двухполюсный

 Трёхполюсный

 Четырёхполюсный автоматы.

Автоматические выключатели для коммутации больших нагрузок, например, отходящего фидера подстанции, выполняются в основном в трёхполюсном варианте, как наиболее практически значимом.

В последние годы получили широкое распространение автоматические выключатели дополнительно снабжённые дифференциальной защитой, которая позволяет обесточивать электрическую цепь при появлении утечки тока на землю. Эти выключатели получили свою кличку – дифавтоматы. Они прекрасно выполняют функцию устройства защитного отключения (УЗО) и в определённых случаях способны предупредить пожар или защитить от поражения электрическим током людей.

Все автоматы выпускаются на напряжения до 1 кВ.

Высоковольтный выключатель

Применяется для коммутации цепей высоких напряжений выше 1 кВ. Имеют практическое значение для устройства распределительных сетей и подстанций напряжением выше 1000 В.

Как правило, такие выключатели дорого стоят, требуют оборудования дополнительными устройствами автоматики и защиты и периодического обслуживания.

Наибольшее распространение ранее получили масляные выключатели. В них рабочей средой контактов является масло, имеющее специальные диэлектрические и механические свойства.

  

 

Сегодня широко выпускаются вакуумные и элегазовые выключатели, которые гораздо более компактны и чисты в эксплуатации.

Для коммутации незначительных нагрузок в высоковольтной технике иногда применяют выключатели нагрузки. Они имеют конструкцию похожую на рубильник с дистанционным приводом выключения, но дополнительно снабжены дугогасящими устройствами.

Более простые устройства типа отделителей и разъединителей применяются так же для коммутации высоковольтных цепей, но уже при снятой нагрузке.

К коммутационным устройствам также относятся и всевозможного рода контакторы, пускатели, реле и т.п., но все они не могут использоваться в качестве выключателя как самостоятельные элементы, поэтому их мы здесь рассматривать не будем.

volt-info.ru


Смотрите также