Kopplingsscheman för magnetstartare på 220 V och 380 V + anvisningar för egen installation

En magnetstartare är en enhet som ansvarar för oavbruten och standardenlig drift av utrustning. Med hjälp av den distribuerar du matningsspänningen och styr anslutna laster.

Oftast matar du elmotorer via den. Och via den utför du reversering och stopp av motorn. Alla dessa manövrar möjliggörs av ett korrekt kopplingsschema för magnetstartaren, som du kan montera själv.

I detta material kommer vi att berätta om magnetstartarens uppbyggnad och funktionsprinciper, samt gå igenom detaljerna i hur du ansluter enheten.

Skillnad mellan magnetstartare och kontaktor

Ofta uppstår förvirring vid val av kopplingsenhet mellan magnetstartare (MP) och kontaktorerna. Dessa enheter, trots sin likhet i många egenskaper, är ändå olika begrepp. En magnetstartare samlar ett antal enheter, de är sammankopplade i en gemensam styrnod.

En MP kan innehålla flera kontaktor, plus skyddsanordningar, speciella tillbehör och styrelement. Allt detta är inneslutet i ett hölje med en viss grad av fukt- och dammskydd. Med hjälp av dessa enheter styr man i huvudsak asynkronmotorer.

Den maximala spänning som magnetstartaren arbetar med beror på den elektromagnetiska induktansspolen. Det finns MP med små nominella spänningar – 12, 24, 110 V, men de vanligaste är 220 och 380 V.

En kontaktor är en monoblock-apparat med en uppsättning funktioner som specificeras av den specifika konstruktionen. Medan startare används i ganska komplexa kretsar, förekommer kontaktor främst i enkla kretsar.

Enhetens uppbyggnad och användning

Genom att jämföra anslutningen av en MP och en kontaktor kan man dra slutsatsen att den första enheten skiljer sig från den andra genom att den används för att starta en elmotor. Man kan till och med säga att MP är samma sak som en kontaktor, med vilken man styr elmotorn.

Skillnaden är så godtycklig att många tillverkare på senare tid kallar MP för växelströmskontaktorer med små dimensioner. Och den ständiga förbättringen av kontaktorer har gjort dem universella, så de har blivit mångfunktionella.

Magnetstartarens syfte

MP och kontaktorerna installeras i kraftnät som transporterar ström med växel- eller likspänning. Deras funktion baseras på elektromagnetisk induktion.

Enheten är utrustad med signalkontakter och kontakter för strömförsörjning. De förra kallas hjälpkontakter, de senare arbetskontakter.

Startknapparna som kretsen är utrustad med ger enkel drift. Om du behöver stänga av lasten räcker det med att trycka på knappen 'Stopp'. Då upphör spänningen till startarens spole och kretsen bryts.

MP styr elektriska installationer på distans, inklusive elmotorer. Deras skyddsroll är noll – endast om spänningen försvinner eller sjunker under 50 % öppnas kraftkontakterna.

Efter att utrustning som har en kontaktor inkopplad i kretsen har stannat, startar den aldrig automatiskt. För att starta måste du trycka på 'Start'-knappen.

Detta är en mycket viktig säkerhetsaspekt eftersom olyckor orsakade av spontan start av elinstallationen helt utesluts.

Startare som innehåller termiska reläer i kretsen skyddar elmotorn eller annan utrustning mot långvarig överbelastning. Dessa reläer kan vara tvåpoliga (TRN) eller enpoliga (TRP). De aktiveras av motorns överbelastningsström som flyter genom dem.

Enhetens konstruktion och funktion

För korrekt funktion av MP måste man följa vissa installationsregler, ha förståelse för grunderna i reläteknik och välja en lämplig matningskrets för utrustningen.

Eftersom enheterna är avsedda för kortvarig drift är de mest populära MP med normalt öppna kontakter. Mest efterfrågade är MP i serierna PME och PAE.

De förra installeras i signalkretsar för elmotorer med effekt 0,27 – 10 kW. De senare för effekt 4 – 75 kW. De är avsedda för spänning 220, 380 V.

Det finns fyra utföranden:

• öppen;
• skyddad;
• damm- och vattenskyddad;
• damm- och stänksäker.

Startare av serie PME har ett tvåfasrelä TRN i sin konstruktion. I startare av serie PAE beror antalet inbyggda reläer på storleken.

Bokstäverna anger enhetstypen, siffrorna efter dem – från 1 till 6 – anger storleken. Den andra siffran anger utförandet. Ettan anger en icke-reverserande MP utan termiskt skydd, tvåan anger samma men med termiskt skydd, trean anger en reverserande utan termiskt skydd, fyran anger med termiskt skydd, reverserande.

Vid en spänning på cirka 95 % av märkspänningen kan startspolens lindning säkerställa en tillförlitlig drift.

MP består av följande huvudkomponenter:

• kärna;
• elektromagnetisk spole;
• anker;
• ram;
• mekaniska driftgivare;
• kontaktorgrupper – centrala och extra.

Konstruktionen kan även inkludera som extra element: skyddsrelä, elektriska säkringar, extra klampsats, startanordning.

MP innehåller i sin konstruktion: bas (1), fasta kontakter (2), fjäder (3), kärna (4), drossel (5), anker (6), fjäder (7), kontaktbrygga (8), fjäder (9), ljusbågskammare (10), värmeelement (11)

I grund och botten är det ett relä, men som bryter mycket större ström. Eftersom elektromagneterna i denna enhet är ganska kraftfulla, kännetecknas den av hög aktiveringshastighet.

Elektromagneten i form av en spole med många varv är konstruerad för spänning 24–660 V. Den är placerad på kärnan, och hög effekt behövs för att övervinna fjäderns kraft.

Den senare är avsedd för snabb frånkoppling av kontakterna, och hastigheten påverkar storleken på den elektriska ljusbågen. Ju snabbare brytning sker, desto mindre ljusbåge och desto bättre skick kommer kontakterna att vara i.

Normaltillståndet är när kontakterna är öppna. Fjädern håller då den övre delen av magnetkretsen lyft.

När magnetstartaren får ström, går strömmen genom spolen och bildar ett elektromagnetiskt fält. Det drar den rörliga delen av magnetkretsen till sig genom att komprimera fjädern. Kontakterna sluts, och lasten får ström, vilket gör att den startar.

Vid strömavbrott för MP försvinner det elektromagnetiska fältet. Fjädern rätar ut sig och ger en stöt, och den övre delen av magnetkretsen hamnar högt upp. Som en följd öppnas kontakterna och strömmen till lasten bryts.

Vissa startarmodeller är utrustade med överspänningsskydd, som används i halvledarbaserade styrsystem.

Man kan manuellt kontrollera systemets funktion genom att trycka på ankaret för att känna fjäderns sammandragningskraft. Det är just sammandragningskraften som övervinner magnetfältet. När ankaret sänks helt, frånkopplas kontakterna som trycks bort av fjädern.

Matningen till styrspolen efter anslutning av magnetstartaren sker med växelström, men för denna enhet spelar strömtyp ingen roll.

Startare är vanligtvis utrustade med två typer av kontakter: kraftkontakter och blockerkontakter. De första ansluter lasten, och de andra skyddar mot felaktiga anslutningar.

MP kan ha 3 eller 4 kraftkontaktpar, allt beroende på enhetens konstruktion. Varje par har både rörliga och fasta kontakter, som är anslutna till kopplingsklämmor på höljet via metallplattor.

De första kännetecknas av att belastningen ständigt får ström. Urkoppling från drift sker endast efter att startaren aktiverats.

Kontaktorer med normalt öppna kontakter får ström endast under startarens drift.

Man skiljer på två typer av blockeringskontakter: normalt slutna och normalt öppna. Stoppknappen har en normalt sluten kontakt, medan startknappen har en normalt öppen kontakt.

Normalt slutna kontakter kännetecknas av att belastningen ständigt får ström, och frånkoppling sker endast efter startarens aktivering. Kontaktorer med normalt öppna kontakter får ström endast under startarens drift.

Särskilda egenskaper vid montering av startaren

Felaktig montering av en magnetstartare kan leda till falska utlösningar. För att undvika detta får man inte välja platser som är utsatta för vibrationer, stötar eller slag.

Konstruktionsmässigt är magnetstartaren utformad så att den kan monteras i en elcentral, men med vissa regler. Enheten kommer att fungera tillförlitligt om den monteras på en rak, plan och vertikal yta.

Termoreläer får inte utsättas för uppvärmning från externa värmekällor, eftersom det påverkar enhetens funktion negativt. Av denna anledning får de inte placeras i områden som är utsatta för värme.

Magnetstartaren får absolut inte installeras i ett rum där det finns enheter med en ström på 150 A eller mer. Att slå på och stänga av sådana enheter orsakar en snabb stöt.

Kopparledare måste förtännas före anslutning. Om de är flertrådiga, tvinnas ändarna före förtänningen. För aluminiumledare rengörs ändarna med en fil och täcks sedan med pasta eller teknisk vaselin.

För att förhindra att fjäderbrickorna i startarens kontaktklämma snedbelastas, böjs ledaränden i en U-form eller till en ring. När två ledare ska anslutas till klämman, måste deras ändar vara raka och placeras på var sin sida om klämskruven.

Innan startaren tas i drift måste den inspekteras och alla element kontrolleras för funktion. Rörliga delar ska kunna flyttas för hand. Elektriska anslutningar ska jämföras med schemat.

Populära kopplingsscheman för magnetstartare

Oftast används ett kopplingsschema med en enda enhet. För att ansluta dess huvudelement används en 3-ledad kabel och två öppna kontakter när enheten är avstängd.

Detta är ett extremt enkelt schema. Det byggs upp när den automatiska brytaren QF sluts. Styrkretsen skyddas mot kortslutning av en säkring PU.

Under normala förhållanden är reläkontakten R sluten. När 'Start'-knappen trycks in sluts kretsen. Att trycka på 'Stopp'-knappen bryter kretsen. Vid överbelastning aktiveras temperatursensorn R och bryter kontakten R, maskinen stannar.

Vid denna krets har spolens märkspänning stor betydelse. När spänningen på den är 220 V, motorn 380 V, vid stjärnkoppling är en sådan krets inte lämplig.

För detta används en krets med neutralledare. Det är lämpligt att använda den vid delta-koppling av motorlindningarna.

Detaljer för anslutning av enheten på 220 V

Oavsett hur man beslutar att ansluta magnetstartaren, finns det alltid två kretsar i projektet – kraftkrets och signalkrets. Genom den första matas spänning, genom den andra styrs utrustningens drift.

Egenskaper för kraftkretsen

Strömförsörjning för magnetstartaren ansluts via kontakter, vanligtvis betecknade A1 och A2. De får en spänning på 220 V om spolen är konstruerad för den spänningen.

Det är bekvämare att ansluta 'fasen' till A2, även om det inte är någon principiell skillnad i anslutningen. Strömkällan ansluts till kontakterna som sitter längre ner på höljet.

Spänningstypen spelar ingen roll, det viktiga är att värdet inte överstiger 220 V.

Genom en magnetstartare utrustad med en 220 V spole kan spänning matas från diesel- och vindgenerator, batteri, andra källor. Spänningen tas ut från terminalerna T1, T2, T3.

Nackdelen med detta anslutningsalternativ är att man måste manipulera kontakten för att slå på eller av den. Kretsen kan förbättras genom att installera en automat framför magnetstartaren. Med den slår man på och stänger av strömmen.

Ändring av styrkretsen

Dessa ändringar påverkar inte kraftkretsen, i detta fall moderniseras endast styrkretsen. Hela kretsen genomgår små förändringar.

När knapparna sitter i samma hölje kallas enheten för 'knappstation'. Varje knapp har ett par ingångar och ett par utgångar. Startknappen har normalt öppna (NO) terminaler, stoppknappen har normalt slutna (NC).

Knapparna installeras i serie före magnetstartaren. Först 'Start', därefter 'Stopp'. Magnetstartarens kontakter manövreras med en styrpuls.

Källan är den nedtryckta startknappen som öppnar vägen för spänning till styrspolen. 'Start' behöver inte hållas intryckt.

Den upprätthålls enligt självhållningsprincipen. Det innebär att extra självlåsande kontakter kopplas parallellt med startknappen. De förser spolen med spänning.

Efter att de slutits blir spolen självförsörjande. Brytning av denna krets leder till att magnetstartaren stängs av.

Stoppknappen är vanligtvis röd. Startknappen kan ha texten 'Start', men även 'Framåt', 'Bakåt'. Oftast är den grön, men den kan även vara svart.

Anslutning till 3-fasnät

Det är möjligt att ansluta 3-fas ström via en MP-spole som fungerar på 220 V. Kretsen används vanligtvis med en asynkronmotor. Signalkretsen förblir oförändrad.

En fas och nollan ansluts till motsvarande kontakter. Fasledaren läggs via start- och stoppknapparna. På kontakterna NO13, NO14 sätts en brygga mellan slutande och brytande kontakter.

Strömkretsen har skillnader, men inte så betydande. Tre faser matas till ingångarna L1, L2, L3 enligt schemat. Trefaslasten ansluts till T1, T2, T3.

Inkludering av ett termiskt relä i kretsen

Mellan magnetkontaktorn och asynkronmotorn ansluts ett termorelé i serie. Valet görs beroende på motortyp.

Termoreléet skyddar elmotorn mot fel och nödsituationer som kan uppstå vid bortfall av en fas.

Reléet ansluts till magnetkontaktorns utgång. Strömmen går i serie till motorn och värmer samtidigt reléet. Reléets ovansida är utrustad med hjälpkontakter som är kopplade till spolen.

Reléets värmeelement dimensioneras för den maximala ström som flyter genom dem. Detta görs så att när motorn riskerar att överhettas, kan reléet koppla bort startdonet.

Vi rekommenderar också att du läser vår andra artikel där vi beskriver hur du väljer och ansluter en magnetkontaktor för 380 V. Mer information – gå till länken.

Start av motor med backgång

För att viss utrustning ska fungera måste motorn kunna rotera både åt vänster och höger.

Anslutningsschemat för detta alternativ innehåller två magnetkontaktorer, en knappstation eller separata tre knappar – två startknappar «Framåt», «Bakåt» och «Stopp».

För att realisera detta alternativ lägger man till ytterligare en signalkrets till schemat med en magnetkontaktor. Den innehåller knapp SB3 och magnetkontaktor KM2. Även strömkretsen är något ändrad.

Mot kortslutning skyddas strömkretsen av normalt slutna kontakter KM1.2, KM2.2.

Förberedelse av schemat för drift görs enligt följande:

1. Slå på QF1.
2. Till magnetkontaktorernas KM1, KM2 strömkontakter anländer fas A, B, C.
3. Fasen som matar styrkretsen (A) via SF1 (skyddsautomat för signalkretsar) och knapp SB1 «Stopp» matas till kontakt 3 (knappar SB2, SB3), kontakt 13NO (magnetkontaktor KM1, KM2).

Därefter fungerar kretsen enligt en algoritm som beror på motorns rotationsriktning.

Styrning av motorreversering

Rotation startar när knapp SB2 aktiveras. Då matas fas A via KM2.2 till spolen på magnetkontaktor KM1. Startdonet börjar sluta med slutning av normalt öppna kontakter och brytning av normalt slutna kontakter.

Slutning av KM1.1 orsakar självhållning, och efter slutning av kontakterna KM1 följer tillförsel av faserna A, B, C till identiska kontakter på motorlindningarna och den börjar rotera.

Innan du startar motorn i motsatt riktning måste du stoppa den tidigare rotationen med stoppknappen. För rotation i motsatt riktning räcker det att med kontaktorn KM2 byta plats på två av matningsfaserna.

Den utförda åtgärden bryter kretsen, styrfasen A slutar matas till kontaktorn KM1, och kärnan med kontakterna återställs till sitt ursprungliga läge med hjälp av en returfjäder.

Kontakterna öppnas, spänningen till motorn M upphör. Kretsen kommer att vara i vänteläge.

Den startas genom att trycka på knappen SB3. Fas A går via KM1.2 till KM2, MP, som aktiveras och via KM2.1 hamnar i självhållning.

Därefter växlar MP med hjälp av kontakterna KM2 fasernas ordning. Som ett resultat ändrar motorn M rotationsriktning. Samtidigt öppnas anslutningen KM2.2, som finns i kretsen som matar MP KM1, vilket förhindrar att KM1 aktiveras så länge KM2 är i drift.

Kraftkretsens funktion

Ansvar för att växla faser för att ändra motorns rotationsriktning ligger hos kraftkretsen.

Den vita ledaren för fas A till vänster kontakt på MP KM1, därefter via en brygga till vänster kontakt på KM2. Kontaktorernas utgångar är också sammankopplade med en korsbrygga och därefter via KM1 tillförs fas A till den första lindningen av motorn.

När kontakterna på MP KM1 aktiveras tillförs fas A till den första lindningen, fas B till den andra och fas C till den tredje. Motorn roterar då åt vänster.

När KM2 aktiveras byter faserna B och C plats. Den första (B) hamnar på den tredje lindningen, den andra (C) på den andra. Ingen förändring sker för fas A. Motorn börjar rotera åt höger.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Detaljer om kontaktorns konstruktion och anslutning:

Praktisk hjälp med anslutning av MP:

Med de angivna schemana kan du ansluta en magnetisk kontaktor själv till både 220 V och 380 V nät.

Kom ihåg att monteringen inte är komplicerad, men för en reverseringskrets är det viktigt med dubbelsidigt skydd som förhindrar samtidig inkoppling. Spärren kan vara antingen mekanisk eller via blockeringskontakter.

Om du har frågor om artikelns ämne, lämna gärna dina kommentarer i blocket nedan. Där kan du också dela intressant information eller ge råd om anslutning av magnetiska kontaktor till besökare på vår webbplats.