Pripojenie ističov v prístrojovej doske: ako pripojiť stykač

Obsah článku

• Typy a triedy stykačov
• Základné koncepcie inštalácie
• Pripojenie spínaného nákladu
• Riadiace obvody
• Dodatočné zariadenia
• Základné schémy zapojenia

Magnetické spúšťače, relé a stýkače patria do jednej z najrozsiahlejších skupín panelových zariadení. Pre správnu činnosť týchto zariadení je potrebné dodržiavať niekoľko pravidiel zapojenia, znalosť základov reléovej techniky, ako aj kompetentný prístup k organizovaniu obvodov napájania elektrických spotrebičov..

Typy a triedy stykačov

Stýkače sú určené na diaľkové alebo automatické spínanie elektrického vedenia pre vysoko výkonné elektrické spotrebiče. Tieto elektrické výrobky zahŕňajú montážne zariadenia na panel s prakticky neobmedzeným výkonom, ako aj modulárne montážne zariadenia na DIN lištu. V druhom prípade je prípustný prúd obvykle nie viac ako 63 ampérov. Malé (nemodulárne) stýkače pre montáž na DIN lištu sú určené pre prúdy do 100 A a v skutočnosti sú výrobky namontované na panel z pomerne jednoduchého dôvodu: ich rozmery neumožňujú správnu inštaláciu predného panela.

Vľavo: modulárny stykač pre DIN lištu 63 A. Vpravo: stykač namontovaný na panel

Všeobecne akceptovaná klasifikácia magnetických stykačov znamená ich rozdelenie na veličiny zodpovedajúce veľkosti a prípustnému prúdovému zaťaženiu. Modulárne zariadenia sú teda obmedzené na 4. hodnotu, celkovo 7, s maximálnymi rozmermi je skupina kontaktov navrhnutá pre prúd do 250 A. Mimo všeobecnej klasifikácie existujú stýkače, ktoré môžu prepínať obvody s prúdom 1000 A a vyšším, ale také zariadenia majú úzke priemyselné využitie a nebudeme ich brať do úvahy.

Jednotlivé modely stykačov sa môžu líšiť v triede elektrickej izolácie a prípustného spínacieho napätia. Existuje tiež rozdiel v prevádzkovom napätí, pre ktoré je cievka solenoidu navrhnutá. Ďalšie rozdiely sú:

• počet spínaných pólov výkonovej skupiny kontaktov (od 1 do 4);
• doba odozvy (od 0,01 do 1 s);
• typ a účinnosť oblúkových zariadení pre rôzne stupne indukčnosti záťaže;
• prípustný počet spínacích cyklov za hodinu;
• úroveň hluku a vibrácií;
• prítomnosť a počet ďalších nízkoprúdových kontaktov.

Prístroj je trojpólový stýkač s normálne otvorenými kontaktmi: 1 – cievka; 2 – stacionárny magnetický obvod (jadro); 3 – pohyblivé jadro; 4 – pevné kontakty; 5 – dielektrický držiak pohyblivých kontaktov; 6 – pohyblivé kontakty

Stykač a štartér sú rôzne koncepty. Menič stykačov teda znamená zariadenie v monoblokovej verzii iba so sadou funkcií, ktoré poskytuje návrh. Štartér je skupina zariadení zjednotených v rámci jednej riadiacej zostavy. Môže obsahovať niekoľko stykačov, ako aj ďalšie prídavné zariadenia, ochranné zariadenia, ovládacie prvky a kryt s určitým stupňom ochrany pred prachom a vlhkosťou. Štartéry sú zvyčajne navrhnuté tak, aby riadili činnosť asynchrónnych elektrických motorov.

Kombinovaný motorový štartér

Základné koncepcie inštalácie

Stýkač alebo štartér je takmer nikdy jediný prvok v riadiacom obvode. Predpokladom je prítomnosť ističa v obvode, ktorého hodnota sa vypočíta na základe obmedzovacieho prúdu stykača. Je tiež dôležité správne zvoliť aktuálnu charakteristiku ochranného vypnutia, musí zodpovedať triede odporu stykača voči induktívnym zaťaženiam..

Magnetické stýkače sú určené na prirodzené chladenie vzduchom, a preto miesto ich inštalácie musí mať dostatočný vnútorný objem alebo mať vetracie otvory. Nevyhnutným predpokladom je tiež neprítomnosť vibrácií základne, na ktorej je stýkač pripevnený, inak je možné neúmyselné vrhnutie vťahovacej tyče s následným otvorením obvodu. Napokon, prevádzkové podmienky stykača musia zodpovedať svojej triede ochrany proti vonkajším vplyvom, pretože vnútorný mechanizmus je mimoriadne citlivý na vlhkosť a prach, najmä na abrazívne a vodivé..

Pripojenie spínaného nákladu

Spojenie silových obvodov stykača sa spravidla vykonáva pomocou skrutkových svoriek s upínacou doskou alebo sedlom. Pri montáži napájacieho obvodu sa odporúča prijať maximálne opatrenia, aby sa zaistila maximálna kontaktná plocha žíl káblov s kontaktnou podložkou. Preto je lepšie previesť jednožilové vodiče na pol krúžok, viacžilové vodiče – na krimpovanie pomocou plochého hrotu.

Skupina výkonových kontaktov na každom póle je predstavovaná dvoma pevnými a dvoma pohyblivými, spojenými vodivou doskou. Preto sú kontakty každej fázy umiestnené paralelne, ich upínacie skrutky sú umiestnené na prednej časti puzdra a sú označené písmenom L zodpovedajúcim digitálnym indexom. Špička jadra sa vkladá pod upínaciu dosku alebo do sedla, až kým sa nezastaví, a potom sa zviera skrutkou. Pre menovité prúdy nad 63 A sa odporúča použiť momentový nástroj. Po 48 hodinách je potrebné dotiahnuť silové kontakty, aby sa kompenzovali trvalé kovové deformácie.

Ako vidíte, schéma zapojenia výkonovej jednotky je veľmi jednoduchá: stykač prepína fázové vedenia, prevádzková nula sa zhromažďuje na spoločnej zbernici alebo krížovom module. Jediný rozdiel platí pri montáži obvodov s izolovaným nulovým vodičom, v takom prípade je pracovný vodič nulového napätia prepínaný štvrtým pólom stykača..

Riadiace obvody

Elektromagnetické stýkače nie sú mechanicky blokované v zapnutej polohe. Na zaistenie zadržania tyče počas prevádzky sa používa samosvorná schéma. Toto je pomerne výhodná technika, ktorá umožňuje prepínanie napájacieho obvodu cievky rôznymi ochrannými a automatizačnými zariadeniami elektrického pohonu. Výnimkou sú zostavy riadené automatizáciou PLC alebo relé..

Najjednoduchší samozachytávací obvod obsahuje jeden ďalší normálne otvorený blokovací kontakt. Obvod napájania cievky je pripojený cez normálne otvorený kontakt tlačidla Štart. Druhý obvod je zapojený paralelne, pozostáva zo sériovo zapojeného blokovacieho kontaktu a normálne uzavretého kontaktu tlačidla Stop. Teda po zapnutí stykača sa uzavrie blokovací kontakt, ktorý je držaný počas celej operácie a dodáva energiu cievke. Ak je potrebné zastaviť, napájací obvod cievky sa otvorí tlačidlom „Stop“.

Obvod autonapínania stykača: L1, L2, L3 – fázy trojfázového napájania; N – neutrálne; KM – magnetická štartovacia cievka; NO13-NO14 – ďalší normálne otvorený kontakt; M – asynchrónny motor

Existujú aj komplexnejšie systémy kontroly. Teda použitie normálne uzavretého kontaktu štartovacieho tlačidla jedného stykača môže byť použité na vylúčenie súčasnej činnosti dvoch štartérov, ktoré môžu byť dôležité najmä pri konštrukcii spätných spojovacích obvodov alebo môžu byť spôsobené inou technologickou nevyhnutnosťou. Rovnaký princíp môže fungovať pri použití normálne uzavretého blokovacieho kontaktu jedného stykača, ktorý je zapojený do série s kontaktom štartovacieho tlačidla druhého..

Schéma štartovania reverzného motora: KM1, KM2 – cievky magnetických štartérov; NO KM1, NO KM2 – normálne otvorené kontakty štartérov; NC KM1, NC KM2 – normálne uzavreté kontakty štartérov; KK – tepelné relé

Do samosvorného obvodu môžu byť zahrnuté aj koncové spínače, snímače suchého kontaktu a všetky druhy ochranných zariadení. Možné je aj automatické zapnutie stykača, na tento účel je tlačidlo nahradené alebo duplikované paralelným zapnutím koncových spínačov alebo snímačov. Schémy zložitosti a riadenia automatizovaného elektrického pohonu sú teda prakticky neobmedzené..

Dodatočné zariadenia

Ako už bolo uvedené, samotné stýkače majú veľmi jednoduchý dizajn a môžu pozostávať iba z elektromagnetického navíjača a jedného alebo viacerých párov výkonových kontaktov. Zároveň existuje impozantný počet ďalších modulov, ktoré môžu rozšíriť pôvodnú funkčnosť ďaleko za obvyklé prepínanie.

Najbežnejšie prílohy sú s ďalšími blokovacími kontaktmi. Ak stykač na začiatku taký počiatočný stav nemá, tento typ zariadenia je jediný spôsob, ako implementovať schému sebazapierania. Na implementáciu komplexnejších schém riadenia, indikácie a automatizácie sa môžu použiť aj ďalšie blokové kontakty.

Tepelné výpuste sú ďalším obľúbeným typom príslušenstva. Ich úlohou je riadiť záťaž tečúcu v obvode a vypnúť výkon cievky, keď sú povolené hodnoty prúdu prekročené po dlhú dobu. Podobne ako tepelné vypínacie jednotky ističov, aj nástavce pre stýkače majú odlišné charakteristiky vypínania prúdu-času pre rôzne typy indukčných motorov. Elektromagnetické spúšte sa nepoužívajú ako ďalšie príslušenstvo, pretože stýkače nie sú navrhnuté na spínanie skratových prúdov.

Pomocné zariadenia stýkača: 1 – tepelné preťažovacie relé; 2 – stýkače; 3 – predpona časového oneskorenia; 4 – pomocné kontakty

Predpony časového oneskorenia umožňujú realizovať schémy pomalého štartu a zastavenia elektrického pohonu. Časové relé majú schopnosť manuálne nastaviť v určitom rozsahu, čo vám umožňuje jemne doladiť kompenzáciu zotrvačného chodu elektromotora pred cúvaním.

Medzi prídavné zariadenia by sme mali spomenúť aj nástavce pre mechanické blokovanie opačného spojenia, pomocou ktorých môžete zostaviť reverzný spúšťač z dvoch konvenčných trojpólových stykačov. Ak sa ovládanie vykonáva priamo z kabinetu alebo panelu, môžete použiť prídavné zariadenia, v ktorých už bola vytvorená skupina prípojok na samočinný výber a sú nainštalované tlačidlá „Štart“ a „Stop“. Ak cievka stykača nezodpovedá skutočnému napätiu riadiaceho obvodu, môže byť ľahko nahradená iným s vhodnými parametrami. Ďalšiu ochranu motora zabezpečujú sledovacie a fázové sledovacie relé a prepäťové ochrany.

Základné schémy zapojenia

Celkovo existujú tri schémy spínania výkonu, podľa ktorých sú stykače pripojené. Prvým a najjednoduchším je priame fázové prepínanie, ktoré je vhodné ako pre jednostranné spúšťanie pohonu, tak pre aktívne riadenie záťaže. V obvode nie je nič pozoruhodné, stykač jednoducho funguje ako diaľkový spínač.

Príklad použitia stykačov v obvode automatického štartu generátora: 1 – automatický vstup; 2 – počítadlo; 3 – RCD hlavnej siete; 4 – hlavný vstupný stykač; 5 – blok pre automatické spustenie generátora; 6 – generátor plynu; 7 – RCD rezervnej siete; 8 – časové relé; 9 – stýkač rezervného vstupu

O niečo zložitejší obvod sa používa na riadenie prednej a zadnej rotácie trojfázových asynchrónnych strojov. Dva stýkače sú inštalované vo dvojiciach, vodiče na výstupnej fáze sú zapojené paralelne. V tomto prípade sa spojenie zo strany napájania uskutoční s krížením, ktoré mení postupnosť ľubovoľných dvoch z troch fáz. Pri montáži reverzného obvodu je mimoriadne dôležité poskytnúť obojstrannú ochranu proti spätnému zapojeniu: pomocou mechanického blokovania aj pomocou blokovacích kontaktov..

Začína sa tretí typ obvodu, ktorý sa používa na riadenie vysokovýkonných indukčných motorov. Generálna zostava obsahuje dva stykače pre každý smer otáčania pohonu. V každom páre je jeden stykač rozbehový, cez ktorý je motor pripojený podľa schémy zapojenia vinutia v „hviezdu“, vďaka čomu sú počiatočné prúdy výrazne znížené. Po určitej dobe potrebnej na dosiahnutie menovitej rýchlosti sa zapne druhý stykač, čím sa realizuje spojenie vinutí v „delte“. Na implementáciu takejto schémy pripojenia je potrebné do motora položiť šesť výkonových jadier a jeden pracovný neutrálny vodič, ako aj nainštalovať oneskorovacie relé pri zapnutí na hlavných stykačoch..