а) Основные требования и условия работы. Магнитным пускателем называется электрический аппарат, предназначенный для пуска и отключения короткозамкнутых асинхронных двигателей. Как правило, в пускатель помимо контактора встроены тепловые реле для защиты двигателя от токовых перегрузок и «потери фазы». Работа асинхронных двигателей в значительной степени зависит от таких свойств пускателей, как износостойкость, коммутационная способность, надежность защиты двигателя от перегрузок. В процессе эксплуатации довольно часто обрывается одна из фаз трехфазного питающего напряжения, например из-за перегорания предохранителя. К двигателю при этом подводятся только две фазы и ток в статоре резко возрастает, что приводит к выходу его из строя из-за нагрева обмотки до высокой температуры. Тепловые реле пускателя от этих токов должны срабатывать и отключать двигатель.

При включении асинхронного двигателя пусковой ток в 6 раз превышает номинальный. При таком токе даже незначительная вибрация контактов быстро выводит их из строя. Это накладывает высокие требования в отношении вибрации и износа контактов. С целью уменьшения времени вибрации контакты и подвижные части контакторов магнитного пускателя делаются возможно легче, уменьшается их скорость, увеличивается контактное нажатие.
При номинальных токах до 100 А целесообразны серебряные накладки на медных контактах. При токе выше 100 А эффективна композиция серебра и оксида кадмия.
После разгона двигателя ток падает до номинального значения. Поэтому отключение работающего двигателя происходит при меньшей токовой нагрузке контактов.
При отключении двигателя восстанавливающееся напряжение на контактах равно разности напряжения сети и ЭДС двигателя. В результате на контактах контактора появляется напряжение, составляющее 15—20% UH0M, т.е. отключение происходит в облегченных условиях.
Нередки случаи, когда двигатель необходимо отключить от сети сразу после пуска. В этих случаях контактор пускателя отключает ток, равный шестикратному номинальному при низком коэффициенте мощности (cos ф^;0,3) и восстанавливающемся напряжении, равном номинальному напряжению сети. По действующим нормам после 50-кратного включения и отключения заторможенного двигателя пускатель должен быть пригоден для дальнейшей работы. В технических данных магнитных пускателей указываются их номинальный ток и номинальная мощность двигателя при различных напряжениях. Поскольку ток, отключаемый пускателем, относительно мало падает с ростом напряжения, мощность двигателя, с которым может работать данный пускатель, возрастает с увеличением номинального напряжения. Наибольшее рабочее напряжение пускателей равно 660 В.
Электрическая износостойкость контакторов пускателя обратно пропорциональна мощности управляемого электродвигателя в степени 1,5—2. Для повышения срока службы пускателя его необходимо выбирать на ток, превышающий 'номинальный ток двигателя.
Двигатели меньшей мощности быстрее достигают номинальной частоты вращения. Поэтому при их отключении разрывается установившийся номинальный ток, что облегчает работу пускателя и повышает допустимое число включений в час.
С учетом широкого распространения магнитных пускателей большое значение приобретает снижение потребляемой ими мощности, которая расходуется в электромагните контактора и других элементах схемы (тепловых реле и т.д.). Потери мощности в электромагните составляют примерно 60, в тепловых реле 40 % общих потерь пускателя.
б) Конструкция и схема включения. Магнитные пускатели серии ПМЛ работают в сети переменного тока напряжением 6G0 В при номинальном токе от 10 до 200 А. Коммутационная износостойкость пускателя на 200 А составляет 2-106 при 600 включениях в час и напряжении 380 В для категорий применения АС-3 и 320-103 при 600 включениях в час и том же напряжении для категории применения АС-4. При напряжении 660 В износостойкость та же при 300 включениях в час.

Магнитный пускатель на номинальный ток 10 А (рис. 8.10, а) имеет мостиковую контактную систему (позиции 3, 9, 11) с металлокерамическими контактами 4, расположенными в ДУ /. Контактное нажатие создается пружиной 14, упирающейся в траверсу 2. На контакты воздействует электромагнит 10 с Ш-образным магнитопроводом и короткозамкнутый витком 13, расположенным на неподвижной части магнитопровода 6.
Возвратная пружина 7 расположена внутри электромагнита. На его среднем стержне размещена катушка 8. При /ном>10 А ДУ выполняется в виде дугогасительной решетки на каждом разрыве. В системе вспомогательных контактов можно установить до четырех дополнительных контактов 5 (рис. 8.10,6). Детали пускателя прикреплены на основании П. В корпусе пускателя устанавливается тепловое трехфазное реле типа РТЛ, позволяющее регулировать ток срабатывания.

Рис. 8.10. Магнитный пускатель серии ПМЛ

В пускателях серии ПМА на токи от 40 до 160 А и напряжение 380—660 В электромагнит может быть как переменного, так и постоянного тока. Частота включений достигает 1200 в час. Коммутационная износостойкость составляет от 0,5 до 2,5-106 циклов в зависимости от условий работы.
В схеме пускателя, приведенной на рис. 8.11, в двух фазах двигателя М включены нагревательные элементы тепловых реле КК1, КК2. Тепловые реле защищают двигатель от перегрузки, а предохранители FU1—FU3 защищают питающую сеть от КЗ в двигателе.

Рис 8.11. Схема включения нереверсивного пускателя

Главные контакты КМ1—КМЗ пускателя включены последовательно с предохранителями FU1—FU3. Катушка КМ контактора подключается к сети через контакты тепловых реле и кнопок управления «Пуск» и «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» напряжение на катушку КМ подается через замкнутые контакты кнопки «Стоп» и замкнутые контакты тепловых реле. При срабатывании контактора замыкаются вспомогательные контакты КМ, шунтирующие замыкающие контакты кнопки «Пуск», которую после этого можно отпустить. Для отключения Двигателя нажимается кнопка «Стоп», после чего контакты КМ1—КМЗ размыкаются. При токовой перегрузке двигателя срабатывают КК1, КК2, контакты которых разрывают цепь катушки КМ. При этом контакты КМ1—КМЗ размыкаются и двигатель отключается.
Высокий коэффициент возврата электромагнитов контакторов переменного тока позволяет защищать двигатель от понижения напряжения сети [электромагнит отпускает при U= (0,6-4-0,7) (/ном]. При восстановлении напряжения сети до номинального значения самопроизвольное включение пускателя не происходит, так как после размыкания контакта КМ цепь катушки КМ не замкнута.
На рис. 8.12 показан резерсивный магнитный пускатель. Такой пускатель помимо пуска и защиты двигателя обеспечивает его реверс с помощью изменения последовательности фаз. Пускатель содержит два контактора 1 и в, якоря которых соединены между собой рычагом 2 механической блокировки.
При наличии напряжения на катушке контактора / его якорь притягивается и с помощью рычага 2 удерживает якорь контактора 3 в крайнем положении. Благодаря этому появление напряжения на катушке контактора 3 не приводит к его срабатыванию. При этом зазор в электромагните контактора 3 остается максимальным, что приводит к большому току в его катушке. Для того чтобы катушка не вышла из строя, механическая блокировка дополняется электрической.

Рис. 8.12. Реверсивный пускатель

Рис. 8.13. Схема включения реверсивного пускателя

Схема включения реверсивного пускателя приведена на рис. 8 13. Кнопка управления «Вперед» имеет замыкающие контакты 1—2 и размыкающие контакты 4—6. Аналогичные контакты имеет кнопка «Назад» для пуска двигателя в обратном направлении. При пуске «Вперед» замыкаются контакты /—2 соответствующей кнопки и процесс протекает так же, как и у нереверсивного пускателя на рис. 8.11. При этом цепь катушки контактора К* замыкается через размыкающие контакты /—6 кнопки «Назад». Одновременно размыкаются размыкающие контакты 4—6 кнопки «Вперед», разрывается цепь катушки контактора Ка. При нажатии кнопки «Назад» вначале размыкаются контакты /—б, обесточивается катушка контактора Кв и отключаются его контакты Кв. Затем контактами 4—3 включается контактор Кв после чего замыкаются его контакты. При этом очередность фаз питания двигателя становится обратной При одновременном нажатии кнопок «Вперед» и «Назад» оба контактора не включаются.