Jak funguje stykač?

Stykače jsou dálkově ovládaná zařízení určená k častému zapínání a vypínání silových elektrických obvodů za normálních provozních podmínek.

Elektromagnetický stykač je elektrické zařízení určené ke spínání silových elektrických obvodů. Sepnutí nebo rozepnutí kontaktů stykače se nejčastěji provádí pomocí elektromagnetického pohonu.

Klasifikace elektromagnetických stykačů

Obecné průmyslové stykače jsou klasifikovány:

• podle druhu proudu hlavního obvodu a řídícího obvodu (včetně cívky) – stejnosměrný, střídavý, stejnosměrný a střídavý proud;

• podle počtu hlavních pólů – od 1 do 5;

• podle jmenovitého proudu hlavního obvodu – od 1,5 do 4800 A;

• podle jmenovitého napětí hlavního obvodu: od 27 do 2000 V DC; od 110 do 1600 V AC s frekvencí 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Hz;

• podle jmenovitého napětí spínací cívky: od 12 do 440 V DC, od 12 do 660 V AC s frekvencí 50 Hz, od 24 do 660 V AC s frekvencí 60 Hz;

• podle přítomnosti pomocných kontaktů – s kontakty, bez kontaktů.

Stykače se také liší typem připojení vodičů hlavního obvodu a řídicího obvodu, způsobem instalace, typem připojení vnějších vodičů atd.

Tyto vlastnosti se promítají do typu stykače přiřazeného výrobcem.

Normální provoz stykačů je povolen

• když je napětí na svorkách hlavního obvodu do 1,1 a řídicí obvod je od 0,85 do 1,1 jmenovitého napětí odpovídajících obvodů;

• při poklesu napětí střídavého proudu na 0,7 od jmenovité hodnoty musí spínací cívka držet kotvu elektromagnetu stykače v plně přitažené poloze a nedržet ji při odpojení napětí.

Průmyslově vyráběné řady elektromagnetických stykačů jsou určeny pro použití v různých klimatických pásmech, provoz v různých podmínkách daných umístěním při provozu, mechanickým namáháním a nebezpečím výbuchu prostředí a zpravidla nemají speciální ochranu proti doteky a vnější vlivy.

Návrh elektromagnetických stykačů

Stykač se skládá z následujících hlavních součástí: hlavní kontakty, systém zhášení oblouku, elektromagnetický systém, pomocné kontakty.

Hlavní kontakty zavírají a otevírají napájecí obvod. Musí být navrženy tak, aby přenášely jmenovitý proud po dlouhou dobu a aby produkovaly velký počet zapínání a vypínání při vysoké frekvenci. Poloha kontaktu se považuje za normální, když kolem cívky navíječe stykače neprotéká žádný proud a všechny dostupné mechanické západky jsou uvolněny. Hlavní kontakty mohou být pákového nebo můstkového typu. Pákové kontakty vyžadují rotační pohyblivý systém, zatímco můstkové kontakty vyžadují lineární pohyblivý systém.

Zhášecí komory stejnosměrných stykačů jsou postaveny na principu zhášení elektrického oblouku příčným magnetickým polem v komorách s podélnými štěrbinami. Magnetické pole je u naprosté většiny provedení buzeno zhášecí cívkou zapojenou do série s kontakty.

Systém zhášení oblouku zajišťuje zhášení elektrického oblouku, který vzniká při rozepnutí hlavních kontaktů. Způsoby zhášení oblouku a návrh systémů zhášení oblouku jsou určeny typem proudu v hlavním obvodu a provozním režimem stykače.

Elektromagnetický systém stykače zajišťuje dálkové ovládání stykače, tedy zapínání a vypínání. Návrh systému je dán typem proudového a ovládacího obvodu stykače a jeho kinematickým schématem. Elektromagnetický systém se skládá z jádra, kotvy, cívky a spojovacích prvků.

Elektromagnetický systém stykače může být navržen tak, aby zapínal kotvu a držel ji v uzavřené poloze, nebo pouze zapínal kotvu. V tomto případě je držen v zavřené poloze západkou.

Stykač se odpojí po odbuzení cívky působením vypínací pružiny nebo vlastní hmotnosti pohybujícího se systému, častěji však pružiny.

Pomocné kontakty. Provádějí spínače v obvodech ovládání stykače, jakož i v obvodech blokování a signalizace. Jsou navrženy tak, aby vedly dlouhodobý proud maximálně 20 A a odřízly proud maximálně 5 A. Kontakty jsou spínány jako zapínací nebo rozpínací, v naprosté většině případů můstkového typu.

Střídavé stykače jsou vyrobeny se zhášecími komorami s deionickou mřížkou. Když vznikne oblouk, přesune se na mřížku, rozlomí se na několik malých oblouků a zhasne v okamžiku, kdy proud prochází nulou.

Elektrické obvody stykačů, sestávající z funkčních vodivých prvků (ovládací cívky, hlavní a pomocné kontakty), mají ve většině případů standardní vzhled a liší se pouze počtem a typem kontaktů a cívek.

Důležitými parametry stykače jsou jmenovitý pracovní proud a napětí.

Jmenovitý proud stykače je proud, který je určen podmínkami ohřevu hlavního obvodu, když stykač není zapnutý nebo vypnutý. Stykač je navíc schopen odolávat tomuto proudu ve třech sepnutých hlavních kontaktech po dobu 8 hodin a nárůst teploty jeho různých částí by neměl překročit přípustnou hodnotu. Při přerušovaném provozu zařízení se často používá koncept přípustného ekvivalentního dlouhodobého proudu.

Napětí hlavního obvodu stykače je nejvyšší jmenovité napětí, pro které je stykač navržen. Pokud jmenovitý proud a napětí stykače určují pro něj maximální přípustné podmínky použití v dlouhodobém provozním režimu, pak jmenovitý provozní proud a provozní napětí jsou určeny těmito provozními podmínkami. Jmenovitý pracovní proud je tedy proud, který určuje použití stykače za daných podmínek stanovených výrobcem v závislosti na jmenovitém provozním napětí, jmenovitém provozním režimu, kategorii použití, typu a provozních podmínkách. A jmenovité provozní napětí se rovná síťovému napětí, ve kterém může stykač za daných podmínek pracovat.

Stykače je nutné vybírat podle následujících základních technických parametrů:

1) podle účelu a rozsahu použití;

2) podle kategorie použití;

3) z hlediska mechanické a spínací odolnosti proti opotřebení;

4) podle počtu a provedení hlavních a pomocných kontaktů;

5) podle typu proudu a hodnot jmenovitého napětí a proudu hlavního obvodu;

6) podle jmenovitého napětí a příkonu spínacích cívek;

7) podle provozního režimu;

8) podle klimatické verze a kategorie umístění.

Stejnosměrné stykače jsou určeny ke spínání stejnosměrných obvodů a jsou obvykle poháněny stejnosměrným elektromagnetem. Střídavé stykače jsou určeny pro spínání střídavých obvodů. Elektromagnety těchto obvodů mohou být buď střídavé, nebo stejnosměrné.

V současné době se proto používání stejnosměrných stykačů, a tedy i jejich nový vývoj, snižuje. Stejnosměrné stykače se vyrábějí převážně pro napětí 22 a 440 V, proudy do 630 A, jednopólové a dvoupólové.

Stykače řady KPD 100E jsou určeny pro spínání hlavních obvodů a ovládacích obvodů stejnosměrných elektrických pohonů s napětím do 220V.

Stykače jsou vyráběny pro jmenovité proudy od 25 do 250 A.

Stykače řady KPV 600 jsou určeny pro spínání hlavních obvodů stejnosměrných elektrických pohonů. Stykače této řady mají dvě verze: s jedním zapínacím hlavním kontaktem (KPV 600) as jedním vypínacím hlavním kontaktem (KPV 620).

Stykače jsou ovládány ze stejnosměrné sítě.

Stykače se vyrábějí pro jmenovité proudy od 100 do 630 A. Stykač pro proud 100 A má hmotnost 5,5 kg, pro 630 A – 30 kg.

Stykače AC: KT6000, KT7000

KT (KTP) – X1 X2 X3 X4 C X5

X1 – sériové číslo, 60, 70.

X2 – hodnota stykače: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

X3 – počet pólů: 2, 3, 4, 5.

X4 – další význam specifických vlastností řady: B – modernizované kontakty; A – zvýšená spínací kapacita při napětí 660V.

C – kontakty s kovokeramickými překryvy na bázi stříbra. Nepřítomnost písmene znamená, že kontakty jsou měděné.

X5 – klimatická verze: U3, UHL, T3.

Střídavé stykače jsou obvykle konstruovány jako třípólové stykače s normálně otevřenými hlavními kontakty. Elektromagnetické systémy jsou vyráběny laminované, to znamená sestavené ze samostatných desek, které jsou od sebe izolované o tloušťce do 1 mm. Nízkoodporové cívky s malým počtem závitů. Hlavní část odporu cívky tvoří její indukční reaktance, která závisí na velikosti mezery. Proto je proud v cívce AC stykače s otevřeným systémem 5-10krát vyšší než proud s uzavřeným magnetickým systémem. Elektromagnetický systém AC stykačů má na jádru zkratovanou cívku pro eliminaci brumu a vibrací.

Třípólový stykač typ KT pro proud 400 A: a – celkový pohled (bez zhášecí komory na prvním pólu), b – elektromagnet, c – kontakty a zhášecí komora, 1 – panel, 2 – hřídel pohyblivých kontaktů a armatur , 3 – blokové kontakty , 4 – hlavní pohyblivý kontakt, 5 – pevný kontakt, B – obloukové tavné komory: 7 – jádro elektromagnetu, 8 – kotva, 9 – cívka elektromagnetu, 10 – držák kotvy, 11 – kontakty rozpínacího bloku, 12 – třmen jádra, 13 – cívka nakrátko, 14 – desky zhášecí komory, 15 – kontaktní pružina, 16 – pohyblivý držák kontaktu, 17 – flexibilní připojení.

Na rozdíl od stejnosměrných stykačů je spínací režim střídavých stykačů přísnější než spínací režim kvůli rozběhovému proudu asynchronních elektromotorů s kotvou nakrátko. Navíc přítomnost odskoku kontaktu při zapnutí vede za těchto podmínek k velkému opotřebení kontaktů. Proto je zde nanejvýš důležitý boj proti žvatlání při zapnutí.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Кmodulární ontaktor nebo, jak se často říká, magnetický startér nebo relé. Při správném použití v elektrických panelových obvodech může být modulární stykač velmi užitečným zařízením, včetně nepostradatelného při navrhování automatických přepínačů.

V mých elektrických panelech zpravidla používám stykač ke vzdálenému (vzdálenému) vypínání/zapínání spotřebitelů. Například pro ovládání neodpojitelných vedení v bytě nebo soukromém domě, stejně jako pro ovládání topných systémů spolu s GSM ovladačem „Xital“ a dalšími podobnými relé, která mohou dávat příkaz k zapnutí nebo vypnutí stykače na dálku pomocí GSM komunikace.

Ve výrobě se stykače (magnetické spouštěče) obvykle používají k ovládání motorů, čerpadel a také v obvodech dálkového ovládání mnoha dalších zařízení a osvětlení.

Modulární stykač

Stykač ABB je zařízení, jehož kontakty jsou sepnuty nebo otevřeny cívkou (elektromagnetem). Na cívku (elektromagnet) bylo přivedeno napětí a kontakty samotného stykače se v závislosti na jeho konstrukci buď sepnuly ​​nebo rozevřely. Cívky stykačů jsou určeny jak pro střídavý (AC), tak i stejnosměrný proud (DC), proto při výběru stykače věnujte pozornost tomuto parametru. Napětí lze připojit od 12 do 415 V, na to si také dejte pozor, protože modulární stykač navržený pro napětí 12V se při přivedení 220V jednoduše spálí.

Modulární stykače ABB jsou rozděleny do dvou řad: ESB a EN. Rozdíl je v tom, že stykače ESB jsou ovládány pouze napájecím nebo vypínacím napětím a jsou určeny pro proudy 20, 24, 40 a 63A, zatímco stykače EN mají doplňkové ruční ovládání (zap/vyp) a jsou určeny pro proudy do 40A.

Pro stykače dva typy kontaktů. Některé kontakty jsou napájecí kontakty, které otevírají nebo zavírají napájecí obvody a další – ovládací kontakty samotným stykačem, tzn. přímo dát povel k zavření/otevření výkonových.

Ovládací kontakty A1-A2 jsou označeny stejně na všech stykačích. Právě na ně musí být přivedeno nebo odstraněno napětí, aby se silové kontakty otevřely nebo zavřely.

Napájení kontakty, které zapínají nebo vypínají zátěž připojenou ke stykači, jsou vždy čtyřhra 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 atd.

Počet párů silových kontaktů u magnetických startérů ABB je to sudé, nebo dva nebo čtyři. Určené popř VUT v Brně (normálně otevřeno) popř NZ (normálně zavřeno). Tito. když na cívce NO není žádné napětí, jsou rozpojeny, když je na cívku NO přivedeno napětí, jsou zavřené a NC je podle toho opak. Existují různé varianty: 2NO (dva kontakty otevřené), 3NO-1NC (tři otevřené + jeden sepnutý) atd. a jsou označeny na těle stykače čísly 40 (čtyři kontakty NO), 20 (dva kontakty NO), 22 (dva NO a dva NC), 02 (dva NC).

Například z názvu stykače ABB EN40-40N Z toho vyplývá, že tento modulární stykač je navržen pro jmenovitý proud 40A a má čtyři NO (normálně otevřené) kontakty. Je také uvedeno, že cívka stykače je určena k napětí 230V AC nebo DC.

Pro ochranu cívky ovládání stykače je správné instalovat do jejího obvodu jistič atp. Energie spotřebovaná cívkou je zanedbatelná, takže je lepší vzít jmenovitý proud stroje ne více než 1A.

Stykač ESB 20A zabírá 1 modul, 24A – 2 moduly, 40 a 63A – 3 moduly každý na DIN lištu.

Stykače jsou k dispozici také s ručním ovládáním, přesněji s kombinovaným ovládáním. Tito. Pomocí spínače můžete modulární stykač zapínat a vypínat rukama pohybem páky. Na obrázku níže je stykač ABB EN-40-4NO s ručním ovládáním.

Stykače, stejně jako další modulární zařízení přední řady ABB, Legrand, Schneider Electric, Hager, lze připevnit na boky další kontakt. Jen mějte na paměti, že se nejedná o „ne zcela plnohodnotné“ kontakty; jmenovitý proud pouze do 6A.

Níže je uveden příklad dalšího kontaktu pro stykač Legrand. Pomocný kontakt má ve skutečnosti dva kontakty, jeden rozpínací a jeden spínací.

Připojení modulárního stykače a pomocného kontaktu je snadné. Schéma zapojení mezi zařízeními je zobrazeno na samotném přídavném kontaktu. Je důležité, aby otvor ve stykači a „páka“ pomocného kontaktu přesně lícovaly.

A takto vypadají kombinovaná zařízení, včetně těch již připojených v elektrickém panelu.

Schéma zapojení modulárního stykače

Níže je schéma zapojení modulárního stykače. Hlavním bodem spojení je napájení cívky (kontakty A1-A2), který rozepne nebo sepne silové kontakty stykače NO a NC.

Modulární stykač Legrand a Schneider Electric

Stykače Legrand CX a Schneider Electric iCT podle účelu, bezhlučnosti a technických vlastností identické s ABB, ale má také několik výhod:

Modulární stykač ABB 40 a 63A má striktně 4 kontakty, není jich méně a zabírá tři moduly. Legrand a Schneider Electric mají stykače 40 a 63A pouze se dvěma kontakty, což je dostačující pro jednofázovou elektrickou síť, protože Oni zabírají méně místa v elektrickém panelu (dva moduly), což je o celý modul méně než ABB.

Takový modulární stykač od Legrand nebo Schneider Electric, který zabírá méně místa, a stojí méněnež startér ABB.