Úvod
stykač je elektrické zařízení, které se používá pro přepínání elektrického obvodu na zapnuto nebo vypnuto. To je považováno za zvláštní typ relé. Základním rozdílem mezi relé a stykačem je však to, že stykač se používá v aplikacích s vyšší nosností proudu, zatímco relé se používá pro aplikace s nižším proudem. Stykače lze snadno namontovat na pole a jsou kompaktní., Obecně platí, že tato elektrická zařízení mají více kontaktů. Tyto kontakty jsou ve většině případů normálně otevřené a poskytují provozní výkon zatížení, když je cívka stykače napájena. Stykače se nejčastěji používají pro ovládání elektromotorů.
existují různé typy stykačů a každý typ má svou vlastní sadu funkcí, schopností a aplikací. Stykače mohou přerušit proud v širokém spektru proudů, od několika ampér po tisíce ampérů, a napětí od 24 VDC do tisíců voltů., Kromě toho se tato elektrická zařízení dodávají v různých velikostech, od ručních rozměrů až po velikosti měřící metr nebo dvůr na jedné straně (přibližně).
nejčastější aplikační oblastí stykače je vysokoproudé zatížení. Stykače jsou známé svou schopností manipulovat s proudy přes 5000 ampérů a vysokým výkonem přes 100 kW. Těžké motorové proudy vytvářejí oblouky při přerušení. Tyto oblouky lze snížit a ovládat pomocí stykače.,
komponenty stykače
následující tři jsou klíčovými součástmi stykače:
- cívka nebo elektromagnet: jedná se o nejdůležitější součást stykače. Hnací síla, která je nutná k uzavření kontaktů, je zajištěna cívkou nebo elektromagnetem stykače. Cívka nebo elektromagnet a kontakty jsou chráněny krytem.
- kryt: stejně jako kryty používané v jakékoli jiné aplikaci, stykače mají také kryt, který poskytuje izolaci a ochranu před personálem, který se dotýká kontaktů., Ochranný kryt je vyroben z různých materiálů, jako je polykarbonát, polyester, Nylon 6, bakelit, termosetové plasty a další. Obecně platí, že stykač s otevřeným rámem má další kryt, který chrání zařízení před špatným počasím, nebezpečím výbuchu, prachem a olejem.
- kontakty: Toto je další důležitá součást tohoto elektrického zařízení. Aktuální úloha stykače se provádí kontakty. Ve stykači existují různé typy kontaktů, jmenovitě kontaktní pružiny, pomocné kontakty a napájecí kontakty., Každý typ kontaktu má individuální roli.
jak stykač pracuje
princip činnosti stykače: proud procházející stykačem vzrušuje elektromagnet. Vzrušený elektromagnet vytváří magnetické pole, což způsobuje, že jádro stykače pohybuje kotvou. Normálně uzavřený (NC) kontakt dokončí obvod mezi pevnými kontakty a pohyblivými kontakty. To umožňuje proudu procházet těmito kontakty k zatížení. Když je proud odstraněn, cívka je vypnutá a otevírá obvod., Kontakty stykačů jsou známé svou rychlou otevřenou a úzkou akcí.
Různé Typy Stykač Zařízení
Nůž Blade Switch
nůž spínač byl použit již dříve v pozdní 1800. To byl pravděpodobně vůbec první stykač, který byl použit k ovládání (start nebo stop) elektrické motory. Spínač se skládal z kovového pásu, který by spadl na kontakt. Tento spínač měl páku pro vytažení spínače dolů nebo jeho posunutí nahoru. Tehdy člověk musel vyrovnat spínač nože do uzavřené polohy tím, že stál vedle něj.,
s touto metodou přepínání však byl problém. Tato metoda způsobila kontakty se opotřebovávají rychle, protože to bylo obtížné ručně otevřete a zavřete spínač dostatečně rychle, aby se zabránilo jiskření. V důsledku toho měkké měděné spínače prošly korozí, což je dále způsobilo zranitelnost vůči vlhkosti a nečistotám. V průběhu let se zvětšila velikost motorů, což dále vytvořilo potřebu větších proudů pro jejich provoz. To vytvořilo potenciální fyzické nebezpečí pro provoz takových spínačů s vysokým proudem, což vedlo k vážným bezpečnostním obavám., Navzdory několika mechanickým vylepšením nemohl být přepínač nožů plně vyvinut kvůli souvisejícím problémům a rizikům nebezpečného provozu a krátké životnosti kontaktů.
Ruční Ovladač
Od čepele nože, spínač se stal potenciálně nebezpečné používat, inženýři přišli s dalším stykače zařízení, které nabízí řadu funkcí, které chyběly v nůž blade switch. Toto zařízení bylo označováno jako ruční ovladač., Tyto funkce zahrnuty:
- Bezpečný provoz
- Non-vystaveny jednotka, která je řádně obalené
- Fyzicky menší velikost
- Jeden break kontakty nahrazeny double break kontakty
Jak jejich název napovídá, double break kontakty můžete otevřít obvod na dvou místech zároveň. Takže i v menším prostoru vám umožňuje pracovat s větším proudem. Dvojité přerušovací kontakty rozdělují spojení tak, že tvoří dvě sady kontaktů.,
přepínač nebo tlačítko ručního ovladače není ovládáno vzdáleně a je fyzicky připojeno k ovladači.
napájecí obvod se zapne, jakmile je ruční ovladač aktivován operátorem. Po aktivaci přenáší elektřinu na zátěž. Brzy ruční stykače zcela nahradily nožové spínače a dokonce i dnes se používají různé varianty těchto typů stykačů.
magnetický stykač
magnetický stykač nevyžaduje zásah člověka a pracuje elektromechanicky., Jedná se o jeden z nejpokročilejších návrhů stykače, který lze ovládat vzdáleně. Pomáhá tak eliminovat rizika spojená s ručním provozem a vystavením provozního personálu potenciálnímu nebezpečí. Magnetický stykač vyžaduje pouze malé množství řídicího proudu k otevření nebo uzavření obvodu. Jedná se o nejběžnější typ stykače používaný v průmyslových řídicích aplikacích.
střední délka života stykače nebo kontaktního života
délka života stykače nebo jeho“ kontaktního života “ je jednou z největších obav uživatele., Je přirozené, že kontakty jsou častěji otevírány a zavírány, životnost stykače se sníží. Otevření a uzavření kontaktů vytváří elektrický oblouk, který vytváří další teplo. Pokračující výroba těchto oblouků může poškodit kontaktní plochu.
elektrické oblouky navíc způsobují důlky a popáleniny, které nakonec zčernají kontakty. Černé usazeniny nebo oxid na kontaktech je však činí ještě schopnějšími efektivně provádět elektřinu., Nicméně, když se kontakty opotřebují a zkorodují do značné míry, je nutné je vyměnit.
čím rychleji se kontakt zavře, tím rychleji oblouk zhasne. To zase pomáhá prodloužit životnost kontaktu. Nejnovější verze stykačů jsou navrženy tak, aby se velmi rychle a energicky zavíraly. To způsobí, že se proti sobě zabouchnou a vytvoří skákací akci, když se odrazí. Tato akce je známá jako kontakt bounce. Fenomén odrazu kontaktů vytváří sekundární oblouk., Je nejen důležité rychle uzavřít kontakty, ale také snížit odraz kontaktů. To pomáhá snížit opotřebení a sekundární oblouky.
NEMA vs IEC
existují dva standardy pro stykače: .
NEMA (National Electrical Manufacturers Association)
NEMA je největší obchodní sdružení výrobců elektrických zařízení ve Spojených Státech. NEMA doporučuje, aby výrobci standardizovat na velikosti rámu, aby uživatelům s jistotou určit, nákup a instalaci elektrických komponent od různých výrobců, aniž by hodně zmatků a křížové odkazy., NEMA stykače jsou také navrženy s bezpečnostními faktory, které přesahují hodnocení designu (Nadrozměrné), až do výše 25%. NEMA je především Severoamerický Standard.
NEMA stykače pro nízkonapěťové motory (méně než 1000 voltů) jsou hodnoceny podle NEMA velikosti, která dává maximální trvalý proud a hodnocení koní pro připojené indukční motory. NEMA standardní stykače velikosti jsou označeny 00, 0, 1, 2, 3 na 9.
IEC (Mezinárodní elektrotechnická komise)
IEC je globální standard. Stykače IEC nejsou příliš velké., Jsou menší než NEMA stykače a levnější. Rozsah velikostí nabízených výrobci je početnější než deset standardů NEMA. Jako takové jsou specifičtější pro danou aplikaci a jsou specifikovány, pokud jsou provozní podmínky dobře pochopeny. Zatímco NEMA může být zvolena, pokud provozní podmínky, jako je zatížení, nejsou dobře definovány.
IEC stykače jsou také “ prst bezpečné.“Zatímco NEMA vyžaduje bezpečnostní kryty na svorkách stykače. Dalším klíčovým rozdílem je, že stykače IEC reagují rychleji na přetížení, NEMA stykače jsou lépe odolávat zkratu.,
lidé často mylně vnímají NEMA stykače jako robustnější. Ve skutečnosti je to kvůli jejich nadměrnému designu.
dvě tabulky níže podrobně popisují, jak Nema a IEC stykače velikosti a spouštěče.
aplikace
řízení osvětlení
stykače se často používají k zajištění centrálního řízení velkých osvětlovacích zařízení, jako je kancelářská budova nebo maloobchodní budova. Pro snížení spotřeby energie ve stykačových cívkách se používají západkové stykače, které mají dvě provozní cívky., Jedna cívka, na okamžik pod napětím, uzavírá kontakty napájecího obvodu, které jsou pak mechanicky drženy zavřené; druhá cívka otevírá kontakty.
startér elektromotoru
stykače lze použít jako magnetický startér. Magnetický startér je zařízení určené k napájení elektromotorů. Obsahuje stykač jako základní součást a zároveň poskytuje ochranu proti přerušení napájení, pod napětím a přetížení.
příklady Řízení motoru
stykač je speciální typ relé používaného pro zapnutí nebo vypnutí elektrického obvodu., Nejčastěji se používají s elektromotory a osvětlovacími aplikacemi. Použití stykače poskytuje úroveň izolace od vysokých elektrických proudů spojených s těmito aplikacemi, které chrání pracovníky a zařízení. Stykače IEC jsou menší a jsou nabízeny v široké škále velikostí, zatímco stykače NEMA jsou větší a navrženy s bezpečnostními faktory, které přesahují hodnocení designu až o 25%. IEC je globální standard. NEMA stykače jsou primárně používány v Severní Americe, nicméně, více společností přijímá stykače IEC, c3controls se specializuje na IEC.,
Upozornění:
obsah uvedené v této bílé knize jsou určeny pouze pro obecné informační účely a je poskytován s tím, že autoři a vydavatelé nejsou zde zabývá vykreslování inženýrství, nebo jiné odborné poradenství nebo služby. Praxe inženýrství je řízena site-specific okolnostmi jedinečnými pro každý projekt. V důsledku toho, použití těchto informací by mělo být provedeno pouze po konzultaci s kvalifikovaným a licencovaný profesionál, který může vzít v úvahu všechny relevantní faktory a požadované výsledky., Informace v této bílé knize byly zveřejněny s přiměřenou péčí a pozorností. Je však možné, že některé informace v těchto bílých papírech jsou neúplné, nesprávné nebo nepoužitelné pro konkrétní okolnosti nebo podmínky. Nepřijímáme odpovědnost za přímé nebo nepřímé ztráty vyplývající z používání, spoléhání se nebo jednání na základě informací v této bílé knize.