Obsah článku
- Typy a třídy stykačů
- Základní koncepty instalace
- Připojení spínané zátěže
- Řídicí obvody
- Další zařízení
- Základní schémata zapojení
Magnetické spouštěče, relé a stykače patří k nejrozsáhlejším skupinám panelového zařízení. Pro správnou funkci těchto zařízení je nutná shoda s řadou pravidel pro elektrickou instalaci, znalost základů reléové technologie, jakož i kompetentní přístup k organizaci schémat napájení pro elektrické spotřebiče..
Typy a třídy stykačů
Stykače jsou určeny pro dálkové nebo automatické přepínání elektrického vedení pro vysoce výkonné elektrické spotřebiče. Mezi tyto elektrické výrobky patří zařízení pro montáž na panel s prakticky neomezeným výkonem a modulární zařízení pro montáž na DIN lištu. V druhém případě je přípustný proud obvykle ne více než 63 ampér. Malé (nemodulární) stykače pro montáž na DIN lištu jsou konstruovány pro proudy do 100 A a ve skutečnosti jsou výrobky namontované na panel z poměrně jednoduchého důvodu: jejich rozměry neumožňují správnou instalaci čelního panelu.
Vlevo: modulární stykač pro DIN lištu 63 A. Vpravo: stykač namontovaný na panel
Obecně uznávaná klasifikace magnetických stykačů znamená jejich rozdělení na hodnoty odpovídající velikosti a přípustnému proudovému zatížení. Modulární zařízení jsou tedy omezena na 4. hodnotu, celkem 7, s maximálním rozměrem je skupina kontaktů navržena pro proudovou sílu až 250 A. Mimo obecnou klasifikaci existují stykače schopné spínat obvody s proudem 1000 A a vyšším, ale takové zařízení mají úzkou průmyslovou aplikaci a nebudeme je brát v úvahu.
Jednotlivé modely stykačů se mohou lišit ve třídě elektrické izolace a přípustném spínacím napětí. Existuje také rozdíl v provozním napětí, pro které je cívka solenoidu navržena. Další rozdíly jsou:
- počet přepnutých pólů výkonové skupiny kontaktů (od 1 do 4);
- doba odezvy (od 0,01 do 1 s);
- typ a účinnost obloukových zařízení pro různé stupně indukčnosti zátěže;
- přípustný počet spínacích cyklů za hodinu;
- úroveň hluku a vibrací;
- přítomnost a počet dalších nízkoproudých kontaktů.
Zařízení je třípólový stykač s normálně otevřenými kontakty: 1 – cívka; 2 – stacionární magnetický obvod (jádro); 3 – pohyblivé jádro; 4 – pevné kontakty; 5 – dielektrický držák pohyblivých kontaktů; 6 – pohyblivé kontakty
Pojmy stykač a spouštěč mají různé významy. Takže stykač jmen znamená monoblokové zařízení pouze se sadou funkcí, které jsou zajištěny návrhem. Startér je sada zařízení spojených v rámci jedné řídicí sestavy. Může zahrnovat několik stykačů, jakož i další přídavná zařízení, ochranná zařízení, ovládací prvky a pouzdro s určitým stupněm ochrany proti prachu a vlhkosti. Startéry jsou obvykle určeny k řízení provozu asynchronních elektrických motorů.
Kombinovaný motorový spouštěč
Základní koncepty instalace
Stykač nebo spouštěč je téměř nikdy jediným prvkem v řídicím obvodu. Předpokladem je přítomnost jističe v obvodu, jehož jmenovitá hodnota se vypočítává na základě omezovacího proudu stykače. Důležité je také správně zvolit aktuální charakteristiku ochranného vypnutí, musí odpovídat třídě odporu stykače vůči indukčnímu zatížení.
Magnetické stykače jsou určeny pro přirozené chlazení vzduchem, a proto musí mít místo jejich instalace dostatečný vnitřní objem nebo větrací otvory. Předpokladem je také absence vibrací základny, ke které je stykač upevněn, jinak je možné neúmyslné vrácení táhla s následným otevřením obvodu. Konečně musí provozní podmínky stykače odpovídat jeho třídě ochrany před vnějšími vlivy, protože vnitřní mechanismus je mimořádně citlivý na vlhkost a prach, zejména abrazivní a vodivý.
Připojení spínané zátěže
Připojení výkonových obvodů stykače se zpravidla provádí pomocí šroubových svorek s upínací deskou nebo sedlem. Při montáži napájecího obvodu se doporučuje přijmout maximální opatření k zajištění maximální kontaktní plochy žil kabelů s kontaktní podložkou. Je tedy lepší převést jednovodičové vodiče na půlkruhové, vícevodičové vodiče – krimpovat pomocí plochého hrotu.
Skupina výkonových kontaktů na každém pólu je reprezentována dvěma pevnými a dvěma pohyblivými, spojenými vodivou deskou. Kontakty každé fáze jsou tedy umístěny paralelně, jejich upínací šrouby jsou umístěny na přední straně pouzdra a jsou označeny písmenem L příslušným digitálním indexem. Špička jádra se zasune pod upínací desku nebo do sedla, dokud se nezastaví, a pak se sevře šroubem. Pro jmenovité proudy nad 63 A se doporučuje použití momentového nástroje. Po 48 hodinách je třeba utáhnout silové kontakty, aby se kompenzovaly trvalé kovové deformace.
Jak vidíte, schéma zapojení výkonové jednotky je velmi jednoduché: stykač přepíná fázové vedení, provozní nulová hodnota se shromažďuje na společné sběrnici nebo křížovém modulu. Jediný rozdíl platí při montáži obvodů s izolovaným nulovým vodičem, v takových případech je pracovní nulový vodič přepnut čtvrtým pólem stykače.
Řídicí obvody
Elektromagnetické stykače nejsou v poloze zapnuto mechanicky. Pro zajištění zadržení prutu během provozu se používá samočinně vychystávací schéma. Jedná se o poměrně pohodlnou techniku, která umožňuje přepínání napájecího obvodu cívky různými ochrannými a automatizačními zařízeními elektrického pohonu. Výjimkou jsou sestavy řízené automatizací PLC nebo relé..
Nejjednodušší samosvorný obvod obsahuje jeden další normálně otevřený blokovací kontakt. Obvod napájení cívky je připojen prostřednictvím normálně otevřeného kontaktu tlačítka startu. Druhý obvod je zapojen paralelně, sestává ze sériově zapojeného blokovacího kontaktu a normálně uzavřeného kontaktu tlačítka Stop. Tedy, když je stykač zapnutý, blokovací kontakt je uzavřen, který je držen během celé operace a dodává energii cívce. Je-li třeba zastavit, je napájecí obvod cívky otevřen tlačítkem „Stop“.
Spínací obvod stykače: L1, L2, L3 – fáze třífázového napájení; N – neutrální; KM – magnetická startovací cívka; NO13-NO14 – další normálně otevřený kontakt; M – asynchronní motor
Existují také složitější kontrolní schémata. Použití normálně sepnutého kontaktu spouštěcího tlačítka jednoho stykače může být tedy použito k vyloučení současného provozu dvou spouštěčů, což může být zejména důležité při konstrukci zpětných spojovacích obvodů nebo může být způsobeno jinou technologickou nutností. Stejný princip může fungovat při použití normálně uzavřeného blokovacího kontaktu jednoho stykače, který je zapojen do série s kontaktem spouštěcího tlačítka jiného..
Schéma spouštění zpětného chodu motoru: KM1, KM2 – cívky magnetických spouštěčů; NO KM1, NO KM2 – normálně otevřené kontakty startérů; NC KM1, NC KM2 – normálně uzavřené kontakty spouštěčů; KK – tepelné relé
Koncové spínače, snímače suchého kontaktu a všechny druhy ochranných zařízení mohou být také součástí samosvorného obvodu. Je také možné automatické zapnutí stykače, pro tento účel je tlačítko nahrazeno nebo duplikováno paralelním zapnutím koncových spínačů nebo senzorů. Schémata složitosti a řízení automatizovaného elektrického pohonu jsou tedy prakticky neomezená..
Další zařízení
Jak již bylo zmíněno, samotné stykače jsou konstrukčně velmi jednoduché a mohou sestávat pouze z elektromagnetického navíječe a jednoho nebo více párů výkonových kontaktů. Zároveň existuje impozantní počet dalších modulů, které mohou rozšířit původní funkčnost daleko za obvyklé přepínání..
Nejběžnější přílohy jsou s dalšími blokovacími kontakty. Pokud stykače tyto původně nemají, je tento typ zařízení jediným způsobem, jak implementovat systém zachycení. K implementaci složitějších schémat řízení, indikace a automatizace lze také použít další blokové kontakty.
Dalším oblíbeným typem příslušenství jsou termální spoušť. Jejich úkolem je řídit zatížení proudící v obvodu a vypínat výkon cívky, pokud jsou přípustné hodnoty proudu delší dobu překročeny. Stejně jako tepelné vypínací jednotky vypínačů, mají příslušenství pro stykače různé vypínací charakteristiky proudu pro různé typy indukčních motorů. Elektromagnetická spouště se nepoužívají jako přídavná zařízení, protože stykače nejsou konstruovány pro spínání zkratových proudů.
Pomocná zařízení stykače: 1 – tepelné přetížení relé; 2 – stykače; 3 – předpona časového zpoždění; 4 – pomocné kontakty
Předpony časového zpoždění umožňují implementovat schémata pomalého startu a zastavení elektrického pohonu. Časová relé mají schopnost manuálně nastavit v určitém rozsahu, což vám umožňuje doladit kompenzaci setrvačného chodu elektromotoru před couváním.
Mezi další zařízení bychom měli zmínit také přípojky pro mechanické blokování opačného spojení, pomocí kterých můžete sestavit zpětný startér ze dvou konvenčních třípólových stykačů. Pokud je ovládání prováděno přímo ze skříně nebo panelu, můžete použít přídavné spouštěče, ve kterých již byla vytvořena skupina připojení pro samočinný výběr a jsou nainstalována tlačítka „Start“ a „Stop“. Pokud cívka stykače neodpovídá skutečnému napětí řídicího obvodu, lze jej snadno nahradit jiným za vhodné parametry. Dodatečnou ochranu motoru zajišťují monitorovací a fázová relé, jakož i tlumiče přepětí.
Základní schémata zapojení
Celkově existují tři spínací obvody, podle kterých jsou stykače připojeny. První a nejjednodušší je přímé fázové přepínání, které je vhodné jak pro jednostranné spuštění pohonu, tak pro řízení aktivního zatížení. V obvodu není nic pozoruhodného, stykač prostě funguje jako dálkový spínač.
Příklad použití stykačů v obvodu autostart generátoru: 1 – automatický vstup; 2 – čítač; 3 – RCD hlavní sítě; 4 – hlavní vstupní stykač; 5 – blok pro automatické spuštění generátoru; 6 – generátor plynu; 7 – RCD záložní sítě; 8 – časové relé; 9 – stykač rezervního vstupu
K řízení dopředné a zpětné rotace třífázových asynchronních strojů se používá o něco složitější obvod. Dva páry stykačů jsou instalovány ve dvojicích, vodiče výstupní fáze jsou zapojeny paralelně. V tomto případě je spojení ze strany napájení provedeno s křížením, které mění pořadí jakýchkoli dvou fází ze tří. Při montáži reverzního obvodu je nesmírně důležité poskytnout oboustrannou ochranu proti zpětnému připojení: jak pomocí mechanického blokování, tak pomocí blokovacích kontaktů..
Třetí typ obvodu začíná, používá se při řízení vysoce výkonných indukčních motorů. Generální sestava obsahuje dva stykače pro každý směr otáčení pohonu. V každém páru je jeden stykač spínací, přes který je motor připojen podle schématu zapojení vinutí v „hvězdu“, díky čemuž jsou startovací proudy výrazně sníženy. Po určité době potřebné pro dosažení jmenovitých otáček se zapne druhý stykač, čímž se uskuteční spojení vinutí v „delta“. K implementaci takového schématu připojení je třeba k motoru položit šest výkonových jader a jeden pracovní nulový vodič a také nainstalovat relé zpoždění zapnutí na hlavní stykače..
Jak přesně se připojuje stykač v přístrojové desce? Mám nějaké specifické instrukce?