Jak zapnout stykač?

Stykač slouží k dálkovému ovládání elektromotorů a dalších elektrických zařízení (klimatizace, čerpadlo, elektrický sporák atd.). Toto zařízení patří mezi spínací zařízení. Pro zkušeného elektrikáře připojení v zásadě nezpůsobí žádné zvláštní potíže. Pro začátečníky to však bude obtížné, protože musí znát alespoň základní principy instalace.

Zdůrazňuje. Než začnete připojovat, musíte zjistit, o jaké zařízení se jedná. Skládá se z následujících prvků: – hlavní kontakty;
— elektromagnetický systém;
— prvky pro zhášení elektrického oblouku;
– další kontakty. Hlavní kontakty jsou základem pro činnost stykače. Jsou zodpovědné za uzavírání a otevírání obvodu, umožňují časté zapínání a vypínání při vysokých frekvencích a také přenášejí jmenovitý proud po dlouhou dobu. Sledujte polohu kontaktů. Nesmí přijít do kontaktu s mechanickými západkami a navíječem. Díky elektromagnetickému systému dochází k dálkovému ovládání. Je založen na: cívce, kotvě, jádru a spojovacích prvcích. Systémy mohou být různého provedení v závislosti na kinematickém schématu stykače, typu proudu nebo obvodu. Zhášecí prvky oblouku zajišťují zhasnutí elektrického oblouku při rozepnutí kontaktů. Existuje několik způsobů, jak to provést, a závisí na provozních režimech zařízení. V řídicích obvodech, kde se provádí spínání, pracují další kontakty. Mohou vést proud po dlouhou dobu, ale ne více než 20 ampér, a mohou jej vypnout při 5 ampérech. Zásady instalace. Okamžitě poznamenejme, že řídicí obvod obsahuje mnoho prvků a zařízení, není omezen na stykač. Určitě potřebujete jistič s odpovídajícím jmenovitým výkonem, který závisí na omezujícím proudu startéru. Věnujte pozornost charakteristice aktuálního času. Volí se v závislosti na odolnosti zařízení vůči indukčnímu zatížení. Předem si promyslete, kde bude zařízení instalováno. Pokud je stykač magnetický, ochlazuje se automaticky. Proto pro něj musíte vybrat místo s dostatečným vnitřním prostorem nebo větracími otvory. Nezapomeňte, že zařízení je připevněno k základně, pro kterou je hlavní podmínkou nepřítomnost vibrací. V opačném případě může být navíjecí tyč náhodně vymrštěna zpět a v důsledku toho se obvod otevře. A samozřejmě stykač musí být izolován od vnějšího prostředí. Vniknutí vlhkosti nebo prachu dovnitř určitě povede k poškození. Ale zde vše závisí na třídě ochrany, některá zařízení tolerují výše uvedené dokonale. Přečtěte si pozorně návod k obsluze a vytvořte vhodné podmínky. Spínaná zátěž. Pro připojení silových obvodů je lepší použít šroubové svorky (se sedlem nebo upínací lištou). Nejprve je ale nutné sestavit řetězy. Během tohoto procesu odborníci doporučují zajistit maximální kontaktní plochu mezi kontaktní podložkou a žilami kabelu. U lankových vodičů vezměte kolíkové očko, pomůže je dobře zalisovat. A ty jednodrátové srolujte do kroužku. Hlavní kontakty jsou rozděleny na dvojici pohyblivých a pevných. Jsou přítomny na každém pólu a jsou spojeny vodivou deskou. Jsou umístěny vzájemně rovnoběžně. Na přední straně krytu jsou upínací šrouby. Pro připojení je třeba vložit špičku jádra do sedla nebo upínací lišty (až k samotné základně) a poté ji dobře utáhnout šroubem. Po dvou dnech přečalounění (k odstranění zbytkové deformace kovu). Vodítka řetězu. Po zapnutí zůstává stykač v poloze bez mechanické fixace. Pro podporu tyče během provozu je třeba vytvořit samodržný systém. K tomu budete potřebovat blokovací, plně otevřený kontakt (používá se jako doplňkový). Přes něj připojíme napájecí obvod cívky ke startovacímu tlačítku. Poté paralelně zapojíme druhý okruh. Je založen na připojených blokovacích kontaktech a jednom sepnutém kontaktu tlačítka Stop. Výsledkem je, že když je stykač zapnutý, blokovací kontakt se sepne po celou dobu provozu a dodává proud do cívky. Pokud potřebujete okruh otevřít, stačí stisknout „stop“. Tento obvod může také obsahovat další součásti, například ochranná zařízení, různé snímače, koncové spínače. Ale samotné připojení se stává mnohem komplikovanějším, takže začátečníkům je lepší používat nejjednodušší metodu. Přídavné moduly. Rozšiřují možnosti stykače nad rámec spínání a poskytují dodatečnou ochranu uživateli a zařízení. Patří mezi ně blokování kontaktů. Když jsou zpočátku zahrnuty do návrhu zařízení, je mnohem snazší implementovat samodržící schéma. Lze je také použít k vytvoření složitější automatizace a zobrazení. Je dobré, pokud zařízení obsahuje tepelné spouště. Sledují zátěž uvnitř obvodu a při překročení přípustných hodnot proudu zařízení vypnou. Dobrým doplňkem jsou také časová relé. S jejich pomocí můžete realizovat pomalý rozběh nebo zastavení elektrického pohonu. Pro pohodlí prodávají odpalovací zařízení, která jsou již vybavena samodržným obvodem a tlačítky „start“ a „stop“. Lze je však použít pouze v případě, že se ovládání provádí z panelu nebo skříně. Někdy nemusí být cívka vhodná pro napětí řídicího obvodu, ale lze ji vyměnit za vhodnou. Schémata zapojení. Nyní přejděme k hlavní otázce. Existují pouze tři schémata, z nichž každá má své vlastní charakteristiky, výhody a nevýhody. První je přímé přepínání fází. Je také nejjednodušší. Stykač v tomto případě slouží k dálkovému zapínání a vypínání. Jak připojit hlavní kontakty již bylo popsáno výše. Pro třífázové asynchronní stroje je potřeba složitější obvod. Chcete-li ovládat jejich otáčení vpřed a vzad, musíte nainstalovat dva stykače do páru. Odchozí fázové vodiče jsou připojeny pomocí paralelního připojení. Vezměte prosím na vědomí, že vodiče v blízkosti napájecího zdroje jsou spojeny křížovou propojkou, která by měla změnit pořadí libovolných dvou nebo tří fází. U této metody je důležité chránit zařízení před zpětným zapnutím. Ochrana musí být oboustranná. Používají se jak mechanické blokovací, tak blokovací kontakty. Pokud má asynchronní motor vysoký výkon, musíte vytvořit spouštěcí obvod. A k tomu budete opět potřebovat dva stykače. Jedním z nich bude launcher. Pomocí schématu zapojení vinutí je motor připojen do hvězdy. To vám umožní snížit náběhové proudy. Po chvíli motor dosáhne jmenovitých otáček a je připojen druhý stykač. V tomto případě jsou vinutí spojena v „trojúhelníku“. Ale pro tento obvod je nutné mít zpožďovací relé (instalované na hlavním zařízení), nulový vodič a těsnění k motoru.

Stykač je jednostupňové zařízení určené pro časté dálkové zapínání a vypínání elektrických silových obvodů. Kontakty stykače lze sepnout elektromagnetickým nebo hydraulickým pohonem. Nejpoužívanější jsou elektromagnetické stykače.

Tedy v podstatě jde o jakýsi spínač, ovšem s automatickým ovládáním, pomocí elektromagnetického pohonu. Právě tento pohon vám umožňuje řídit kontakty tam a zpět poměrně často a mnohokrát. Stykače mají vyšší mechanickou a elektrickou odolnost proti opotřebení, jsou určeny pro řadu cyklů zapnutí-vypnutí v řádu stovek tisíc a milionů. Níže uvedený obrázek (ukradený z Google) ukazuje schematické znázornění stykače pro objasnění principu jeho činnosti.

Číslo 1 označuje pevný kontakt, číslo 2 – pohyblivý. Pohyblivý kontakt je upevněn na kotvě 3 elektromagnetu. Číslo 4 skrývá jádro 4, na kterém je instalována navíjecí cívka 5. Číslo 6 je zhášecí komora oblouku, navržená kupodivu pro zhášení oblouku při rozepnutí kontaktů.

Při přivedení řídicího napětí na cívku 5 vzniká proud, vytvářející magnetické pole, které přitahuje kotvu 3, kontakt 2 se sepne s kontaktem 1. Po vypnutí řídicího napětí je kontakt 2 odražen od kontaktu 1 pružinami v komoře 6 zhasne elektrický oblouk vznikající roztržením kontaktů.

Výše uvedený algoritmus je však platný pro normálně otevřené (NO nebo NO) kontakty. U normálně sepnutých (NC nebo NC) kontaktů se vše děje přesně naopak. V normální poloze, kdy na řídicí cívku není přivedeno žádné napětí, jsou kontakty sepnuté. Po přivedení napětí na cívku 5 se vytvoří magnetické pole, které otevře kontakty. Po vypnutí napětí se kontakty opět sepnou.

Jedno pouzdro stykače může mít různé kombinace kontaktů: 3NO, 4NO, 2NO+2NC, 3NC+NO, 3NO+NC, 4NC. Ke stykači jsou také dodatečně ukotveny další kontakty určené pro ovládací a signalizační obvody. Na obrázku níže jsou stykače – průmyslové a modulární.

Svorky A1, A2 – svorky pro připojení ovládací cívky stykače. 1,3,5, 2,4,6 – svorky pro připojení silových kontaktů. 21NC, 22NC – rozpínací přídavné kontakty, 7(13), 8(14) – rozpínací přídavné kontakty.

Vlastní spínaný obvod se připojuje na svorky silových kontaktů, ať už jde o elektromotory, osvětlovací sítě nebo jiné. Přivedením napětí na svorky A1, A2 můžete ovládat zapínání/vypínání stykače. No a v sekundárních obvodech jsou zařazeny další kontakty, buď signalizující polohu stykače, nebo se přímo účastní řídícího obvodu. V tomto případě se napětí dodávané do cívky stykače může lišit od napětí spínaného obvodu. To znamená, že výkonové kontakty mohou být navrženy pro zcela normální střídavý proud 380 V, cívku pak lze ovládat z 24 V DC, nebo 220 V AC, nebo 220 V DC. Vše závisí na způsobu použití stykače. Při výběru stykače je třeba vzít v úvahu, na jaké napětí jsou určeny jeho silové kontakty a jakým napětím je ovládána jeho cívka.

Stykače lze použít různými způsoby, uvedu pouze hlavní kategorie pro stykače AC:

AC-1 – aktivní nebo slabě induktivní zátěž;

AS-2 – spouštění a brzdění elektromotorů s vinutým rotorem;

AS-3 – spouštění motorů s rotorem nakrátko a vypínání rotujícího motoru;

AS-4 – spouštění a brzdění motorů s rotorem nakrátko.

Jak vidíme, je nejobtížnější zapínat a vypínat (a hlavně zpomalovat) motory s rotorem nakrátko, je to způsobeno velkými rázovými proudy;

Existují další, specifičtější kategorie použití, ale ty samozřejmě nebudeme uvažovat kvůli jejich nižšímu rozšíření.

Samostatně stojí za zmínku DC stykače. Používají se především pro ovládání stejnosměrných motorů v elektromobilech a pro zapínání a vypínání odporových elektrických pecí (zhruba řečeno jde o velké pece s topnými tělesy). Takové stykače jsou rozměrově větší, mají větší zhášecí komoru oblouku – to vše z toho důvodu, že spínání stejnosměrného proudu je mnohem obtížnější než střídavého (na střídavém proudu je jednodušší přerušit oblouk). Pravděpodobně jste při jízdě trolejbusem slyšeli docela hlasité praskání – jsou to stejné stejnosměrné cvakání stykačů.

Na obrázku níže jsou stykače se stejnosměrným proudem (vlevo) a střídavým proudem (vpravo) se jmenovitým proudem 63 ampér, přivedené na přibližně stejnou stupnici (omlouvám se za šakaly).

Jak již bylo uvedeno výše, stykače slouží především k zapínání a vypínání (brždění) elektromotorů. Tyto motory však mají jednu malou vlastnost – opravdu neradi pracují s přetížením a v důsledku toho s přehříváním. Pokud se nepletu, stejný asynchronní motor může pracovat s přetížením až 5% a pak je potřeba jej vypnout. Běžný jistič nemůže poskytnout takovou přesnost, navíc jističe mají diskrétní odstupňování podle jmenovitých hodnot (například 6, 10, 16, 20, 25 ampér atd.). V takových případech přichází na záchranu zařízení, jako je tepelné relé.

Tepelné relé je elektrické zařízení určené k ochraně motorů před proudovým přetížením. Princip činnosti tohoto relé je založen na různé tepelné roztažnosti vrstev bimetalové desky (podrobněji v příspěvku o strojích). Tepelné relé vám však umožňuje přesně nastavit hodnotu proudu, při které bude pracovat, což je důležité pro ochranu elektromotorů. Tepelné relé je připevněno ke stykači a tvoří tak spouštěč. Obrázek níže ukazuje všechny tři prvky.

Dále uvedu nejjednodušší schéma přímého spouštění elektromotoru, abych vysvětlil princip činnosti spouštěče.

V tomto schématu stisknutím tlačítka SBT přivedeme napětí na cívku stykače KM – stykač sepne, přídavný kontakt KM sepne, což znamená, že není nutné držet tlačítko SBT, kontrolka HL signalizuje, že Stykač KM je zapnutý. Pomocí tlačítka SBC se obvod otevře – stykač se vypne. Pokud proud v motoru překročí nastavení na tepelném relé KK, rozpojí se normálně sepnutý kontakt KK – stykač KM se vypne. SF jistič chrání sekundární obvody před zkratem v nich.

Celkem se však jedná o hned 3 zařízení – jistič pro ochranu vedení, stykač pro zapínání a vypínání motoru a tepelné relé pro ochranu motoru před přetížením. Proto existuje další řešení – zařízení, které kombinuje automatický stroj a tepelné relé se schopností regulovat nastavení přetížení. Toto zařízení se nazývá jistič ochrany motoru.

Níže uvedený obrázek ukazuje příklady tohoto zařízení.

Jak můžete vidět na obrázku, zapnutí/vypnutí se provádí 3 způsoby: otočným knoflíkem, nebo tlačítky, nebo klíčem.

Ochranný jistič motoru má také některé další funkce:

1. Vysoká vypínací schopnost (až 50-100 kA)

2. Časově proudová charakteristika chodu stroje zohledňuje velké rozběhové proudy elektromotorů.

3. Tepelná spoušť má teplotní kompenzaci nezbytnou pro neutralizaci vlivu okolní teploty na bimetalový pás.

4. Mají vysokou mechanickou a elektrickou odolnost proti opotřebení ve srovnání s běžnými stroji.

To je zatím vše o stykačích a startérech další aplikace stykačů bude podrobněji popsána v příspěvku o kategoriích spolehlivosti napájení a obvodů automatického přepínání.