Stycznik

stycznik.

stycznik _Jest to element elektromechaniczny, który ma zdolność do ustanawiania lub przerywania prądu elektrycznego obciążenia, z możliwością zdalnego uruchamiania za pomocą elementów sterujących, które składają się z obwodu cewki / elektromagnesu, przez który krąży prąd elektryczny. prąd niż sam ładunek (nawet niskie napięcie może być użyte do polecenia). Konstrukcyjnie są one podobne do przekaźników i oba umożliwiają ręczne lub automatyczne sterowanie, lokalnie lub zdalnie, wszystkimi rodzajami obwodów. Wyróżnia je jednak misja, jaką każdy z nich spełnia: przekaźniki sterują prądami o małej wartości, takimi jak obwody alarmów wizualnych lub dźwiękowych, zasilanie styczników itp. a styczniki są stosowane jako przełączniki elektromagnetyczne w łączeniu i odłączaniu obwodów oświetleniowych wysokiego napięcia i dużej mocy oraz napędów.

Zadaniem stycznika jest aktywowanie dużych obciążeń, które mogą mieć szkodliwy wpływ na zdrowie operatora. Jest to przypadek wyładowania atmosferycznego między stykami przełącznika nożowego w momencie uruchomienia rozruchu silnika o sprzężonym obciążeniu bezwładnościowym, które może spowodować oparzenie.

Funkcjonalność zostałaby opisana w następujący sposób. Posiada element elektromagnesu (cewka, która, gdy krąży prąd, wytwarza magnetyczne efekty przyciągania lub odpychania), który przyciąga oś, do której żądają ruchome styki zamykające obwód, łącząc odpowiednie styki główne, ma również styki pomocnicze ( NA / NC ), które służą do wykonywania działań blokujących (pozwalających stycznikowi kontynuować pracę bez konieczności ciągłego naciskania przycisku).

Przełączanie "wszystko albo nic"

Funkcja przełączania włączania/wyłączania często ustawia i przerywa zasilanie odbiorników. Jest to zwykle funkcja styczników elektromagnetycznych. W większości przypadków pilot zdalnego sterowania jest niezbędny, aby ułatwić jego użytkowanie, jak również zadanie operatora, który zwykle znajduje się daleko od elementów sterujących sterowaniem mocą. Z reguły ta kontrolka oferuje informacje o przeprowadzonej akcji, które można zobaczyć za pomocą lampek kontrolnych lub drugiego urządzenia. Te komplementarne obwody elektryczne zwane „obwodami podrzędnymi i sygnalizacyjnymi” są wykonane za pomocą styków pomocniczych, które są wbudowane w styczniki, styczniki pomocnicze lub przekaźniki automatyki, lub są już zawarte w blokach dodatków, które są zamontowane na stycznikach pomocniczych.

Przełączanie typu „wszystko albo nic” można również wykonać za pomocą przekaźników i styczników półprzewodnikowych. W ten sam sposób można go zintegrować z urządzeniami o wielu funkcjach, takimi jak wyłączniki silnikowe lub styczniki wyłączników. ]

Części

Części stycznika.

Obudowa

Jest to podstawa, na której mocowane są wszystkie elementy przewodzące do stycznika. Jest wykonany z materiału nieprzewodzącego, ma sztywność i jest odporny na ekstremalne temperatury. Dodatkowo jest to wizualna prezentacja stycznika. Pociski są wykonane z różnych materiałów.

elektromagnes

Jest to element silnikowy stycznika. Składa się z szeregu urządzeń. Najważniejsze z nich to obwód magnetyczny i cewka. Jego celem jest przekształcenie energii elektrycznej w magnetyzm , a tym samym wygenerowanie bardzo silnego pola magnetycznego, które spowoduje ruch mechaniczny.

Cewka

Jest to cewka z bardzo cienkiego drutu miedzianego o dużej liczbie zwojów, która po przyłożeniu napięcia wytwarza pole magnetyczne. To z kolei wytwarza pole elektromagnetyczne, większe niż moment oporu sprężyn, które podobnie jak sprężyny oddzielają zworę od rdzenia, dzięki czemu te dwie części mogą być ściśle połączone. Gdy cewka jest zasilana prądem przemiennym, prąd, który pochłania (nazywany prądem dzwoniącym) jest stosunkowo wysoki, ponieważ obwód ma tylko rezystancję przewodnika.

Ten wysoki prąd generuje silne pole magnetyczne, dzięki czemu rdzeń może przyciągać twornik i pokonywać opór mechaniczny sprężyny lub sprężyny, która utrzymuje je w stanie spoczynku. Po zamknięciu obwodu magnetycznego, gdy rdzeń łączy się z twornikiem, impedancja cewki wzrasta w taki sposób, że prąd wywołania jest zmniejszony, a tym samym uzyskuje się niższy prąd konserwacyjny lub roboczy...

Cewki określane są następująco: A1 i A2.

rdzeń

Jest to część metalowa, wykonana z materiału ferromagnetycznego, zazwyczaj w kształcie litery E, która jest zamocowana w obudowie. Jej zadaniem jest koncentracja i zwiększenie strumienia magnetycznego generowanego przez cewkę (umieszczoną w centralnej kolumnie rdzenia) , aby skuteczniej przyciągać zbroję.

Iglica cienia

Służy do zapobiegania drganiom stycznika. Umieszczony jest w taki sposób, aby obejmował część stałego pola magnetycznego generującego drgania. Aby tego uniknąć, pętla cienia przesuwa część strumienia magnetycznego w czasie, co z kolei przesuwa siłę przyciągania w czasie, uzyskując 2 siły, które współpracują ze sobą, aby uniknąć wibracji. W przypadku pracy z prądem stałym nie jest konieczne stosowanie pętli cienia, ponieważ strumień magnetyczny jest stały i nie generuje drgań.

Pancerz

Ruchomy element, którego budowa jest zbliżona do rdzenia, ale bez pętli cienia. Jego funkcją jest zamykanie obwodu magnetycznego, gdy cewka jest zasilana, ponieważ musi być oddzielona od rdzenia działaniem sprężyny. Ta przerwa nazywana jest wymiarem objaśnienia.

Charakterystyka sprężyny pozwala na bardzo szybkie zamykanie i otwieranie obwodu magnetycznego, około 10 milisekund. Gdy moment oporu sprężyny jest większy niż moment elektromagnetyczny, rdzeń nie będzie w stanie przyciągnąć twornika lub będzie to bardzo trudne. I odwrotnie, jeśli moment oporu sprężyny jest zbyt słaby, oddzielenie zwory nie nastąpi wystarczająco szybko.

Kontakty

Symbolika biegunów (powyżej) i styków pomocniczych (poniżej).

Są to elementy przewodzące , których celem jest wywołanie lub przerwanie przepływu prądu zaraz po zasileniu cewki. Każdy kontakt składa się z trzech zestawów elementów: dwóch nieruchomych części umieszczonych na powłoce oraz ruchomej części umieszczonej na zbroi w celu ustanowienia lub przerwania przepływu prądu pomiędzy nieruchomymi częściami. Styk ruchomy przenosi wspomnianą sprężynę, która gwarantuje nacisk, a tym samym połączenie trzech części.

Rodzaje:

• Styki główne: Jego funkcją jest ustanowienie lub przerwanie obwodu głównego, zapewniając w ten sposób transport prądu z sieci do obciążenia. Symbolika: są oznaczone pojedynczą cyfrą od 1 do 6.

• Kontakty pomocnicze. Ich specyficzną funkcją jest umożliwienie lub przerwanie przepływu prądu do cewek stycznika lub elementów sygnalizacyjnych, dla których są one zwymiarowane tylko dla bardzo niskich prądów. Najczęstsze typy to:

• Migawki. Działają, gdy tylko cewka stycznika jest zasilana. Odpowiadają za otwieranie i zamykanie obwodu.

• Czasowe. Działają po pewnym czasie po zasileniu cewki (czas po podłączeniu) lub po odłączeniu cewki (czas po odłączeniu).
• Powolne otwieranie. Przemieszczenie i prędkość ruchomego styku są równe prędkości twornika.
• pozytywne otwarcie. Zwarte i otwarte styki nie mogą w żadnym momencie pokrywać się z zamkniętymi.

W ich symbolach pojawiają się dwie cyfry, na których jednostka wskazuje:

• 1 i 2, styk normalnie zamknięty, NC.
• 3 i 4, styk normalnie otwarty, NO.
• 5 i 6, czasowe otwieranie lub ochronny styk NC.
• 7 i 8, czasowe zamknięcie lub zabezpieczenie NO.

ze swojej strony cyfra dziesiątek wskazuje numer zamówienia każdego kontaktu w styczniku. Z jednej strony jest wskazane, do którego stycznika należy.

Przekaźnik termiczny

Przekaźnik termiczny jest elementem zabezpieczającym znajdującym się w obwodzie mocy przed przeciążeniami. Jego zasada działania polega na tym, że wzrost temperatury odkształca pewne elementy bimetaliczne , aby po osiągnięciu określonych wartości aktywować styki pomocnicze, które wyłączają cały obwód i jednocześnie zasilają element sygnalizacyjny.

Bimetal składa się z dwóch metali o różnych współczynnikach rozszerzalności i jest mocno ze sobą połączonych, regularnie zgrzewanych punktowo. Ciepło potrzebne do wygięcia lub odbicia blachy bimetalicznej jest wytwarzane przez opornik nawinięty wokół bimetalu pokrytego azbestem , przez który krąży prąd płynący z sieci do silnika.

Bimetale zaczynają się wyginać, gdy prąd przekroczy wartość nominalną, dla której zostały zwymiarowane, popychając płytkę włóknistą, aż nastąpi zmiana stanu przenoszonych przez nią styków pomocniczych.

Wiosna

Jest to sprężyna odpowiedzialna za powrót styków do ich pozycji spoczynkowej po ustaniu pola magnetycznego cewek.

Operacja

Główne styki są połączone z zarządzanym obwodem. Zapewnienie ustanowienia i przerwania głównych prądów oraz w zależności od liczby torów prądowych może być bipolarny, tripolarny, tetrapolarny itp. Wykonywanie manewrów jednocześnie na wszystkich torach.

Styki pomocnicze są dwojakiego rodzaju: otwarte, NO i zamknięte, NC. Stanowią one część obwodu pomocniczego stycznika i zapewniają samozasilanie, sterowanie, blokady styków i sygnalizację w urządzeniach automatyki.

Gdy cewka stycznika jest wzbudzona przepływem prądu, przesuwa rdzeń do środka i przeciąga styki główne i pomocnicze, tworząc przez bieguny obwód między siecią a odbiornikiem. Ten opór lub przemieszczenie może być:

• Obracając się, obracaj się wokół własnej osi.
• Przez translację przesuwając się równolegle do nieruchomych części.
• Kombinacja ruchów, rotacji i translacji.

Gdy cewka przestaje być zasilana, otwiera styki pod wpływem działania sprężyny dociskowej bieguna i sprężyny powrotnej ruchomej zwory. Jeśli musi być sterowany z różnych punktów, przyciski startu są połączone równolegle, a przycisk stopu szeregowo.

Przykład

	${\ Displaystyle Con.\,}$		$wyłączone\,$
					1
					dwa
					3
					4
					5

Widzimy przykład zastosowania stycznika do podłączenia dwufazowych wyjść generatora. Na schemacie widoczne są dwa obwody, jeden z poziomów 1, 2 i 3 manewru, w którym znajdują się przyciski załączania i odłączania, cewka stycznika, jego styk pomocniczy oraz zasilanie obwodu manewru.

Na poziomach 4 i 5 siły znajdują się generator dwufazowy i styki stycznika, które łączą lub rozłączają wyjścia.

Przykładowy stycznik ma styk pomocniczy do sprzężenia zwrotnego, cewkę i dwa styki mocy na dole, zaznaczone pionową przerywaną niebieską linią.

Działanie mechanizmu jest następujące: za pomocą przycisków Wł. i Des. Cewka stycznika jest podłączona lub odłączona od przycisku On , który jest połączony równolegle ze stykiem pomocniczym. Gdy cewka jest wzbudzona, jest zasilana samodzielnie i nie potrzebuje przycisku Con. , aby nadal być wciskana.

Jeśli naciśnięty jest Off , zasilanie cewki zostaje odcięte, która jest odłączona od napięcia, odłączając zarówno jego sprzężenie zwrotne przez styki pomocnicze, jak i wyjście generatora przez styki mocy.

Jeśli On i Off są wciśnięte jednocześnie . stycznik jest dezaktywowany, ponieważ Des. odcina zasilanie cewki, niezależnie od pozycji włączonej lub styku pomocniczego.

Ten sam mechanizm może być użyty do uruchomienia silnika poprzez podłączenie lub odłączenie go od zewnętrznego źródła zasilania. Liczba kontaktów siłowych może być wyższa.

Klasyfikacja

Przez swoją budowę

• Styczniki elektromagnetyczne. Są uruchamiane przez elektromagnes .
• Styczniki elektromechaniczne. Są one napędzane serwomotorem, który ładuje spiralny drut miedziany nawinięty na metalowy rdzeń, zwykle kwadratowy z urządzeniem, które działa jak przełącznik umieszczony w środku.
• styczniki pneumatyczne. Są uruchamiane przez ciśnienie powietrza.
• Styczniki hydrauliczne. Są uruchamiane przez ciśnienie oleju.
• Styczniki statyczne. Zbudowane są na bazie tyrystorów . Mają pewne wady: muszą być znacznie większe niż to konieczne, rozpraszana moc jest bardzo duża, są bardzo wrażliwe na pasożyty wewnętrzne i mają znaczny prąd upływowy. Ponadto jego koszt jest znacznie wyższy niż równoważnego stycznika elektromechanicznego.

Według rodzaju prądu zasilającego cewkę

• Styczniki prądu przemiennego (AC)

Są dziś najczęściej używane. Rynek oferuje szeroką gamę rozmiarów, w zależności od mocy, którą muszą kontrolować. Styczniki prądu przemiennego wymagają zwarcia miedzianego skrętu na głównej powierzchni bieguna, co wraz z odpowiednim szlifowaniem powierzchni biegunów stykowych pomaga wyeliminować tendencję stycznika do wibracji. Ze względu na znaczne wahania impedancji cewek stycznika w zależności od tego, czy ich obwód magnetyczny jest otwarty czy zamknięty, początkowy prąd trakcyjny jest znacznie większy niż prąd podtrzymania ustalony po zamknięciu.

W ten sposób i automatycznie występuje prąd początkowy wystarczająco duży, aby wytworzyć sieć i szybkie zamknięcie stycznika, a następnie prąd podtrzymujący o niskiej wartości, ale wystarczający do utrzymania go w stanie zamkniętym.

Czasy wymagane do zamknięcia styczników wahają się od 150 do 300 milisekund, w zależności od wielkości każdego z nich związanego z kontrolowaną mocą.

• Styczniki prądu stałego (DC)

Są z konieczności większe i cięższe (i droższe) niż ich odpowiedniki AC.Przyjmują bardziej otwarty układ. Wspomniany układ i jego większe rozmiary wynikają z wymagania specjalnej konstrukcji styków i komór gaszenia, tak aby były w stanie wytrzymać i kontrolować intensywne łuki powstające w przerwach obwodów prądu stałego, a także z konieczności lepszego dostępu do styków dla zadania kontrolne lub konserwacyjne.

W tym samym celu styczniki te mają tak zwane cewki „nadmuchujące” łuk, które umieszczone bezpośrednio pod miejscem wytwarzania łuków rozszerzają łuki do wnętrza komór łapacza iskier, aby sprzyjać ich szybkiemu wygaśnięciu.

Biorąc pod uwagę, że rezystancja cewki w tych stycznikach ma stałą wartość, aby mieć wystarczający prąd początkowy do zamykania, a następnie prąd trzymania o mniejszej wartości, stosuje się rezystory zwane „ekonomizerami”. Jego włączenie do obwodu jest kontrolowane przez styk pomocniczy samego stycznika (lub przez styki pomocnicze innego przekaźnika lub stycznika).

Według kategorii usługi

W zależności od kategorii usługi, zastosowania styczników to:

• AC1 (cosφ>=0,9). Czysto rezystancyjne obciążenia do ogrzewania elektrycznego. Przeznaczone są do lekkich warunków eksploatacji obciążeń bezindukcyjnych lub słabo indukcyjnych, pieców oporowych, żarówek, grzałek elektrycznych. Nie dla silników.
• AC3 (cosφ=0,6). Silniki synchroniczne (wirnik klatkowy).
• AC2 (cosφ=0,3). Silniki asynchroniczne (pierścienie ślizgowe).
• AC4 (cosφ=0,3). Silniki asynchroniczne (wirnik klatkowy) w pracy przerywanej do dźwigów, wind.
• AC-6a Transformatory przełączające. Publikacja IEC 60947-4-1.
• AC-6b Przełączanie baterii kondensatorów. Publikacja IEC 60947-4-1.

Kryteria wyboru stycznika

Musimy wziąć pod uwagę kilka rzeczy, takich jak:

1. Rodzaj prądu, napięcie zasilania cewki i częstotliwość.

2. Moc znamionowa obciążenia.

3. Niezależnie od tego, czy dotyczy to obwodu zasilania, czy sterowania i wymaganej liczby styków pomocniczych.

4. W przypadku cichej pracy lub przy bardzo wysokich częstotliwościach roboczych zaleca się stosowanie styczników statycznych lub półprzewodnikowych.

Zalety styczników

Styczniki mają zalety w następujących aspektach, dla których ich zastosowanie jest zalecane:

• Automatyzacja uruchamiania i zatrzymywania silników
• Możliwość pełnego sterowania maszyną z kilku punktów kontrolnych lub stanowisk.
• Obwody poddane działaniu bardzo dużych prądów mogą być zasilane bardzo małymi prądami.
• Bezpieczeństwo dla personelu technicznego, biorąc pod uwagę, że manewry są wykonywane z miejsc oddalonych od silnika lub innego rodzaju obciążenia, a prądy i napięcia, którymi manipuluje się za pomocą urządzeń sterujących, są lub mogą być małe.
• Sterowanie i automatyzacja urządzeń i maszyn o złożonych procesach, za pomocą urządzeń pomocniczych (takich jak wyłączniki pozycyjne, czujniki indukcyjne, wyłączniki ciśnieniowe , timery itp.)
• I oszczędność czasu podczas wykonywania niektórych manewrów.

Do tych cech należy dodać, że stycznik:

• Jest bardzo solidny i niezawodny, ponieważ nie zawiera delikatnych mechanizmów.
• Szybko i łatwo dostosowuje się do napięcia zasilania obwodu sterującego (wymiana cewki).
• Ułatwia rozmieszczenie pozycji zatrzymania awaryjnego i pozycji podrzędnych, zapobiegając uruchomieniu maszyny bez podjęcia wszelkich niezbędnych środków ostrożności.
• Chroni odbiornik przed dużymi spadkami napięcia (natychmiastowe otwarcie poniżej napięcia minimalnego).
• Działa zarówno w trybie przerywanym, jak i ciągłym.

Zobacz także

• Kuchnia elektryczna
• Przekaźnik
• regulator czasowy

Linki zewnętrzne

• Wikimedia Commons posiada kategorię mediów dla Kontaktora .

• Stycznik w Easy Electronics .
• [1] ( uszkodzony link dostępny w Internet Archive ; zobacz historię , pierwsza i ostatnia wersja ).