Расчет и подбор автомата, контактора, теплового реле по мощности и току
Как подобрать автоматический выключатель, контактор и тепловое реле?
Для правильного запуска электродвигателя требуется дополнительное электрическое коммутационное оборудование - автоматический выключатель, контактор и тепловое реле.
Точный подбор основан на параметрах, указанных на шильдике электродвигателя. Например, электродвигатель АИР160Ѕ4 с параметрами 15 кВт, 1500 об/мин.
Формула расчета номинального тока по мощности электродвигателя
Iн = P / √3 * U * cosφ * η или Iн = P / 1,732 * U * cosφ * η
Iн = 15000 / 1,732 * 380 * 0,85 * 0,89 = 30,1 A
Пусковый ток - максимальный подаваемый ток на асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором для его раскрутки (схема подключения треугольник) и выведения его на рабочие номинальные характеристики. Высокие пусковые токи электродвигателей большой мощности вызывают кратковременное падение напряжения в силовых сетях на производстве.
Пусковые токи превышают номинальные в несколько раз, в среднем с кратностью 6-7, в засимости от мощности и оборотов вращения ротора электродвигателя.
Для электродвигателя АИР160Ѕ4 кратность пускового тока Kп = 7,5. По формуле Iп = Iн * Kп, находим пусковой ток Iп = 30 * 7,5 = 225А.
Получается, что для нормальной работы электродвигателю АИР160Ѕ4 требуется номинальный ток 30A. Далее, подбираем коммутационное оборудование: автоматический выключатель, контактор(ы), тепловое реле с параметром тока не меньше и не равно положенного, с выбором в сторону увеличения до ближайшего, это 32A или 40A. Дополнительно на странице Таблица расчета сечения кабеля подбираем по току с медной жилой сечением 6 мм² кабель ВВГ (ВВГнг) 4х6 или ПВС 4x6 (со втулочными наконечниками НШВИ).
С помощью приложения Motor Calculator также можно быстро и удобно получить параметры тока, в целом всего требуемого оборудования и схему.
Приложение Motor Calculator при прямом соединении с тепловым реле по итогу предлагает: автомат на 40A, контактор на 40A и тепловое реле с регулировкой от 30 до 38А, при этом немного завысив параметры по току, но можно остановится на 32A (как до ближайшего по увеличению от номинально требуемого).
Смотрим и подбираем коммутационное электрооборудование в магазине электротоваров в зависимости от цены и производителя, например средние по качеству производители IEK или EKF с доступной ценой:
- Автоматический выключатель IEK ARMAT C32 на 32А (1 шт.).
- Контактор (ы):
a) Контактор IEK ARMAT КМИ-23212 на 32A — для обычного МАГНИТНОГО пускателя (1 шт.).
б) Контакторы IEK ARMAT КМИ-23212 на 32A с механической блокировкой IEK КМИ 09-32 (1 шт.) — для РЕВЕРСИВНОГО пускателя (2 шт.), открыть страницу. - Тепловое реле IEK РТИ-3353 с регулировкой по току 23 - 32А (1 шт.) или IEK РТИ-3355 с регулировкой по току 30 - 40А.
Но если коммутационное электрооборудование работает во влажном или пыльном производстве (электроталь ЖБИ, мельница и др.), то следует поменять контакторы на 40A (КМИ-34012 - 3 величины).
Обращайте внимание на категорию применения: АС-1 — это нагрузка для нагревателей, ламп накаливания, без индуктивности и без пусковых токов. АС-3 — это нагрузка со значительными кратковременными перегрузками, такими как, прямой пуск асинхронных электродвигателей с КЗ-ротором, отключение двигателей с возможно повторным включением или торможением противотоком и другое. АС-3 выдерживает более жесткие коммутации.
Собираем по Схеме магнитного или реверсивного пускателя (открыть для просмотра).
Схема работы магнитного пускателя в 3 фазной сети
Необходимые устройства:
- QF1 - Автоматический выключатель.
- KM1 - Контактор малогабаритный с катушкой KM 1.1 и блоком нормально открытых NO контактов KM1.2
- KK1 - Тепловое реле защиты с блоком нормально закрытых NC контактов KK1.1
- Кнопки ПУСК и СТОП с поста или пульта управления с NO и NC контактами.
Соединение по схеме проводов и контактов
NC контакт кнопки СТОП запитываем с любой фазы после автомата QF1, а другой присоединяем к NO контакту кнопки ПУСК, который параллельно соединяется с блоком нормально открытых NO контактов (подписаны как 13 и 14) KM1.2 контактора. Далее последовательно подключаемся на катушку KM1.1 (подписаны как A1 и A2) и с неё на NC контакт (подписаны как 95 и 96) KK1.1 теплового реле, с которого подключаемся к общей нейтрали N.
Если в контакторе KM катушка маркирована на 220-230В (указана на корпусе), то соединяем и запитываем по вышеуказанной схеме: от любой фазы к нулю N.
Если в контакторе KM катушка маркирована на 380-400В, то соединяем аналогично по указанной схеме: от фазы к другой фазе (например от фазы С по схеме присоединяемся к фазе A или B).
Современное решение для защиты двигателей
Автомат защиты электродвигателя заменяет собой функции вводного автоматического выключателя и теплового реле. Применяется ПУСКАТЕЛЬ ручной кнопочный IEK ПРК64-40 с регулировкой по току 25 - 40А для совместной работы с контакторами.
Как использовать
- Трехфазный ввод подается сверху на контакты L1, L2, L3 пускателя.
- Управление и регулировка тока производится на лицевой панели модуля.
- Выходные клеммы T1, T2, T3 пускателя соединяются со следующим модулем — вводными клеммами контактора L1, L2, L3.
- Выходные клеммы T1, T2, T3 контактора соединяются кабелем с электродвигателем.
Служит для управления и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от перегрузки, коротких замыканий и неполно фазных режимов работы. Совмещает в себе несколько функций: функция Автомата защиты двигателя и ручного пускателя. Применяется на промышленных объектах, в сельском хозяйстве, строительстве, в автоматике жилых и административных сооружений. Категория применения АС-3.
При регулировке тока на автомате защиты элетродвигателя или тепловом реле не превышайте номинальный рабочий ток! В нашем случае 30А.
ТРЕБУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВСЕГДА ПОДБИРАЙТЕ ПО ТОКУ!