Styczniki elektromagnetyczne

Styczniki to zdalnie sterowane urządzenia przeznaczone do częstego włączania i wyłączania obwodów elektrycznych podczas normalnej pracy.

Stycznik elektromagnetyczny jest urządzeniem elektrycznym przeznaczonym do przełączania obwodów zasilających. Zamykanie lub otwieranie styków stycznika odbywa się najczęściej za pomocą napędu elektromagnetycznego.

Klasyfikacja styczników elektromagnetycznych

Typowe styczniki przemysłowe są klasyfikowane jako:

• ze względu na charakter prądu obwodu głównego i obwodu sterującego (w tym uzwojeń) - prąd stały, przemienny, stały i przemienny;

• według liczby głównych biegunów — od 1 do 5;

• dla prądu znamionowego obwodu głównego — od 1,5 do 4800 A;

• według napięcia znamionowego obwodu głównego: od 27 do 2000 V DC; od 110 do 1600 VAC o częstotliwości 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Hz;

• przy napięciu znamionowym cewka zamykająca: od 12 do 440 V DC, od 12 do 660 V AC o częstotliwości 50 Hz, od 24 do 660 V AC o częstotliwości 60 Hz;

• w zależności od obecności styków pomocniczych - ze stykami, bez styków.

Styczniki różnią się również rodzajem podłączenia przewodów obwodu głównego i obwodu sterującego, sposobem montażu, rodzajem podłączenia przewodów zewnętrznych itp.

Charakterystyki te znajdują odzwierciedlenie w typie stycznika określonym przez producenta.

Dozwolona jest normalna praca styczników

• gdy napięcie na zaciskach obwodu głównego wynosi do 1,1, a obwód sterowania wynosi od 0,85 do 1,1 napięcia znamionowego odpowiednich obwodów;

• gdy napięcie prądu zmiennego spadnie do 0,7 wartości znamionowej, cewka zamykająca powinna utrzymywać zworę elektromagnesu stycznika w pozycji całkowicie wyciągniętej i nie utrzymywać go po odłączeniu napięcia.

Serie styczników elektromagnetycznych produkowanych przez przemysł przeznaczone są do pracy w różnych strefach klimatycznych, pracy w różnych warunkach uwarunkowanych miejscem w czasie eksploatacji, obciążeniami mechanicznymi oraz zagrożeniem wybuchowym otoczenia i z reguły nie posiadają specjalnych zabezpieczeń przed kontaktem i wpływów zewnętrznych.

Projektowanie styczników elektromagnetycznych

Stycznik składa się z następujących głównych elementów: styków głównych, układu łukowego, układu elektromagnetycznego, styków pomocniczych.

Główne styki zamykają i otwierają obwód zasilania. Muszą być zaprojektowane do przenoszenia prądu znamionowego przez długi czas i do wytwarzania dużej liczby włączeń i wyłączeń przy ich wysokiej częstotliwości. Położenie styków uważa się za normalne, gdy cewka retraktora stycznika nie jest zasilana i wszystkie dostępne blokady mechaniczne są zwolnione. Główne styki mogą być typu dźwigniowego i mostkowego. Styki dźwigniowe przyjmują obrotowy układ ruchomy, styki mostkowe - prostoliniowe.

Komory łukowe styczników prądu stałego zbudowane są na zasadzie gaszenia łuku elektrycznego za pomocą poprzecznego pola magnetycznego w komorach ze szczelinami podłużnymi. Pole magnetyczne w większości konstrukcji jest wzbudzany przez cewkę gaszącą łuk, połączoną szeregowo ze stykami.

System gaszenia łuku zapewnia wygaszenie łuku elektrycznego, który powstaje przy rozwarciu styków głównych. Metody gaszenia łuku oraz konstrukcja systemów gaszenia łuku są zdeterminowane rodzajem prądu w obwodzie głównym oraz sposobem działania stycznika.

Układ elektromagnetyczny stycznika zapewnia zdalne sterowanie stycznikiem, tj. sporadycznie. Konstrukcja układu jest zdeterminowana rodzajem prądu i obwodu sterującego stycznika oraz jego schematem kinematycznym. Układ elektromagnetyczny składa się z rdzenia, twornika, cewki i mocowania.

Układ elektromagnetyczny stycznika może być zaprojektowany do zamykania twornika i utrzymywania go w stanie zamkniętym lub tylko do zamykania twornika. Utrzymywanie go w pozycji zamkniętej w tym przypadku odbywa się za pomocą zamka.

Stycznik jest wyłączany po wyłączeniu cewki pod działaniem sprężyny otwierającej lub ciężaru własnego układu ruchomego, ale częściej sprężyny.

Styki pomocnicze. Załączają w obwodach sterujących stycznika, a także w obwodach blokujących i sygnalizacyjnych. Przeznaczone są do ciągłego przewodzenia prądu nie większego niż 20 A i prądu rozłączalnego nie większego niż 5 A. Zestyki są zwierane zarówno przy zamykaniu, jak i przy otwieraniu, w większości przypadków typu mostkowego.

Styczniki prądu przemiennego są dostępne z wyłącznikami dejonowymi.Kiedy pojawia się łuk, przesuwa się do sieci, rozpada na serię małych łuków i gaśnie w momencie, gdy prąd przekroczy zero.

Schematy podłączenia stycznika składające się z funkcjonalnych elementów przewodzących (cewki sterujące, styki główne i pomocnicze) w większości przypadków mają standardową postać i różnią się jedynie liczbą i rodzajem styków i cewek.

Ważnymi parametrami styczników są znamionowe prądy robocze i napięcia.

Prąd znamionowy stycznika — jest to prąd określony przez warunki grzania obwodu głównego przy braku załączenia lub wyłączenia stycznika. Ponadto stycznik jest w stanie wytrzymać ten prąd trzech zamkniętych styków głównych przez 8 godzin, a wzrost temperatury poszczególnych jego części nie może przekraczać wartości dopuszczalnej. W przypadku pracy przerywanej aparatu często stosuje się pojęcie dopuszczalnego prądu równoważnego pracy ciągłej.

Napięcie obwodu głównego stycznika — Najwyższe napięcie znamionowe, dla którego stycznik jest przeznaczony do pracy. Jeżeli prąd znamionowy i napięcie znamionowe stycznika określają dla niego maksymalne dopuszczalne warunki pracy w pracy ciągłej, wówczas znamionowy prąd roboczy i napięcie robocze są określone przez te warunki pracy. Tym samym znamionowy prąd pracy, który określa zastosowanie stycznika w danych warunkach ustalonych przez producenta, w zależności od znamionowego napięcia pracy, znamionowego trybu pracy, kategorii użytkowania, rodzaju konstrukcji i warunków pracy. Nominalne napięcie robocze jest równe napięciu sieciowemu, przy którym stycznik może pracować w danych warunkach.

Styczniki należy dobierać zgodnie z następującymi podstawowymi parametrami technicznymi:

1) według celu i zakresu;

2) według kategorii użytkowania;

3) w zakresie odporności na zużycie mechaniczne i łączeniowe;

4) według liczby i konstrukcji styków głównych i pomocniczych;

5) charakterem prądu oraz wartościami znamionowego napięcia i prądu obwodu głównego;

6) zgodnie z napięciem znamionowym i poborem mocy cewek przełączających;

7) zgodnie z trybem działania;

8) według projektu klimatu i kategorii rozmieszczenia.

Styczniki prądu stałego są przeznaczone do przełączania obwodów prądu stałego i są zwykle napędzane przez elektromagnes prądu stałego. Styczniki prądu przemiennego są przeznaczone do przełączania obwodów prądu przemiennego. Elektromagnesy tych obwodów mogą być prądem zmiennym lub stałym.

Styczniki prądu stałego.

Obecnie stosowanie styczników prądu stałego i ich nowy rozwój są odpowiednio ograniczone. Styczniki prądu stałego produkowane są głównie na napięcia 22 i 440 V., prądy do 630 A., jednobiegunowe i dwubiegunowe.

Styczniki serii KPD 100E przeznaczone są do przełączania obwodów głównych i sterowniczych napędu elektrycznego prądu stałego o napięciu do 220V.

Styczniki są dostępne dla prądów znamionowych od 25 do 250 A.

Styczniki serii KPV 600 przeznaczone są do przełączania obwodów głównych napędów elektrycznych prądem stałym. Styczniki tej serii występują w dwóch wersjach: z jednym stykiem zwiernym (KPV 600) oraz z jednym zestykiem zwiernym (KPV 620).

Stycznikami steruje sieć prądu stałego.

Styczniki produkowane są na prądy znamionowe od 100 do 630 A. Stycznik na prąd 100 A ma masę 5,5 kg, na 630 A — 30 kg.

Styczniki AC: KT6000, KT7000

CT (KTP) — X1 X2 X3 X4 S X5

X1 — numer seryjny, 60, 70.

X2 — rozmiar stycznika: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

X3 — liczba biegunów: 2, 3, 4, 5.

X4 — dodatkowe znaczenie specyfiki serii:B — zmodernizowane styki; A — zwiększona zdolność łączeniowa przy napięciu 660 V.

C — styki metalowo-ceramiczne na bazie srebra. Brak litery oznacza, że ​​styki są miedziane.

X5 — Właściwości klimatyczne: U3, UHL, T3.

Styczniki prądu przemiennego są zwykle budowane jako trójbiegunowe z zamykanymi stykami głównymi. Układy elektromagnetyczne są wyłożone, to znaczy zmontowane z oddzielnych izolowanych płyt o grubości do 1 mm.Cewki o niskiej impedancji z niewielką liczbą zwojów. Główną częścią rezystancji cewki jest jej rezystancja indukcyjna, która zależy od wielkości szczeliny. Dlatego prąd w cewce stycznika AC przy otwartym układzie jest 5-10 razy większy niż prąd przy zamkniętym układzie magnetycznym. System elektromagnetyczny styczników prądu przemiennego ma zwarcie rdzenia w celu wyeliminowania hałasu i wibracji.

Stycznik trójbiegunowy KT na prąd 400 A: a — widok ogólny (bez rowka łukowego na pierwszym biegunie), b — elektromagnes, c — styki i rowek łukowy, 1 — panel, 2 — wał styków ruchomych i zwora, 3 — styki blokowe, 4 — styk główny ruchomy, 5 — styk stały, B — komory łukowe: 7 — rdzeń elektromagnetyczny, 8 — zwora, 9 — cewka elektromagnetyczna, 10 — uchwyt zwory, 11 — otwierane styki blokujące, 12 — drut rdzenia , 13 — zwarcie, 14 — płytki komory gaszenia łuku, 15 — sprężyna styku, 16 — ruchomy uchwyt styku, 17 — połączenie elastyczne.

W przeciwieństwie do styczników prądu stałego, tryb przełączania styczników prądu przemiennego jest ostrzejszy niż tryb wyłączenia ze względu na prąd rozruchowy silników indukcyjnych klatkowych. Ponadto obecność odbijania styków podczas włączania prowadzi w tych warunkach do poważnego zużycia styków. Tak więc walka z odbiciem po włączeniu jest tutaj najważniejsza.