wprowadzenie
stycznik jest urządzeniem elektrycznym, które służy do włączania lub wyłączania obwodu elektrycznego. Jest uważany za specjalny rodzaj przekaźnika. Jednak podstawowa różnica między przekaźnikiem a stycznikiem polega na tym, że stycznik jest używany w aplikacjach o wyższej nośności prądu, podczas gdy przekaźnik jest używany do zastosowań o niższym natężeniu prądu. Styczniki można łatwo montować w terenie i są kompaktowe., Ogólnie rzecz biorąc, te urządzenia elektryczne mają wiele styków. Styki te są w większości przypadków normalnie otwarte i zapewniają moc roboczą do obciążenia, gdy cewka stycznika jest zasilana. Styczniki są najczęściej używane do sterowania silnikami elektrycznymi.
istnieją różne typy styczników, a każdy typ ma swój własny zestaw funkcji, możliwości i aplikacji. Styczniki mogą rozbijać prąd w szerokim zakresie prądów, od kilku amperów do tysięcy amperów i napięć od 24 VDC do tysięcy woltów., Ponadto te urządzenia elektryczne są dostępne w różnych rozmiarach, od ręcznych wymiarów do rozmiarów mierzących metr lub Podwórko po jednej stronie (w przybliżeniu).
najczęstszym obszarem zastosowania stycznika jest obciążenie wysokoprądowe. Styczniki są znane ze swojej zdolności do obsługi prądów ponad 5000 amperów i dużej mocy ponad 100 kW. Ciężkie prądy motoryczne wytwarzają łuki podczas przerywania. Łuki te można zmniejszyć i kontrolować za pomocą stycznika.,
Elementy stycznika
następujące trzy elementy są kluczowymi elementami stycznika:
- cewka lub elektromagnes: jest to najważniejszy element stycznika. Siła napędowa wymagana do zamknięcia styków jest dostarczana przez cewkę lub elektromagnes stycznika. Cewka lub elektromagnes i styki są chronione przez obudowę.
- Obudowa: podobnie jak obudowy stosowane w innych zastosowaniach, styczniki również posiadają obudowę, która zapewnia izolację i ochronę przed dotknięciem styków przez personel., Obudowa ochronna wykonana jest z różnych materiałów, takich jak poliwęglan, poliester, Nylon 6, Bakelit, termoutwardzalne Tworzywa sztuczne i inne. Ogólnie rzecz biorąc, stycznik z otwartą ramą ma dodatkową obudowę, która chroni urządzenie przed złą pogodą, niebezpieczeństwem wybuchu, pyłem i olejem.
- kontakt: jest to kolejny ważny element tego urządzenia elektrycznego. Bieżące zadanie przenoszenia stycznika jest wykonywane przez styki. Istnieją różne rodzaje styków w styczniku, a mianowicie sprężyny stykowe, Styki pomocnicze i styki zasilania., Każdy rodzaj kontaktu ma do odegrania indywidualną rolę.
jak działa Stycznik
zasada działania stycznika:prąd przechodzący przez stycznik pobudza elektromagnes. Wzbudzony elektromagnes wytwarza pole magnetyczne, powodując przesunięcie rdzenia stycznika. Normalnie zamknięty (NC) styk uzupełnia Obwód między stałymi stykami i ruchomymi stykami. Dzięki temu prąd przechodzi przez te styki do obciążenia. Po usunięciu prądu cewka jest odłączana od zasilania i otwiera obwód., Styki styczników są znane z szybkiego otwierania i zamykania.
różne typy styczników
Przełącznik Ostrza Noża
przełącznik ostrza noża był używany wcześniej w późnych 1800 roku. był to prawdopodobnie pierwszy w historii stycznik, który był używany do sterowania (uruchamiania lub zatrzymywania) silników elektrycznych. Przełącznik składał się z metalowej taśmy, która spadała na styk. Przełącznik ten miał dźwignię do ciągnięcia przełącznika w dół lub popychania go do góry. Wtedy trzeba było ustawić przełącznik noża w pozycji zamkniętej, stojąc obok niego.,
wystąpił jednak problem z tą metodą przełączania. Metoda ta spowodowała, że styki szybko się zużywają, ponieważ ręczne otwieranie i zamykanie przełącznika było trudne na tyle szybko, aby uniknąć łuku. W wyniku tego miękkie miedziane przełączniki uległy korozji, co dodatkowo uczyniło je podatnymi na wilgoć i brud. Z biegiem lat wielkość silników wzrosła, co dodatkowo stworzyło potrzebę większych prądów do ich obsługi. Stwarzało to potencjalne zagrożenie fizyczne związane z obsługą przełączników o dużym natężeniu prądu, co prowadziło do poważnych obaw związanych z bezpieczeństwem., Pomimo kilku ulepszeń mechanicznych, przełącznik noża nie mógł być w pełni rozwinięty ze względu na problemy i ryzyko niebezpiecznej pracy i krótkiej żywotności styków.
sterownik ręczny
ponieważ przełącznik noża stał się potencjalnie niebezpieczny w użyciu, inżynierowie wymyślili inne urządzenie stycznikowe, które oferowało wiele funkcji, których brakowało w przełączniku noża. Urządzenie to było określane jako sterownik ręczny., Funkcje te obejmowały:
- bezpieczne w obsłudze
- Nieeksponowane urządzenie, które jest prawidłowo zamknięte
- fizycznie mniejszy rozmiar
- pojedyncze zestyki przerwane zastąpione przez podwójne zestyki przerwane
jak sama nazwa wskazuje, podwójne zestyki przerwane mogą otworzyć obwód w dwóch miejscach jednocześnie. Dzięki temu, nawet w mniejszej przestrzeni, pozwala pracować z większym prądem. Podwójne zerwanie kontaktów dzieli połączenie w taki sposób, że tworzy dwa zestawy kontaktów.,
przełącznik lub przycisk sterownika ręcznego nie jest obsługiwany zdalnie i jest podłączony do sterownika fizycznie.
obwód zasilania jest włączony, gdy sterownik ręczny jest aktywowany przez operatora. Po aktywacji przenosi energię elektryczną do ładunku. Wkrótce styczniki ręczne całkowicie zastąpiły przełączniki noży, a nawet dziś stosuje się różne odmiany tego typu styczników.
stycznik magnetyczny
stycznik magnetyczny nie wymaga interwencji człowieka i działa elektromechanicznie., Jest to jeden z najbardziej zaawansowanych projektów stycznika, który może być obsługiwany zdalnie. W ten sposób pomaga wyeliminować ryzyko związane z obsługą go ręcznie i narażając personel operacyjny na potencjalne niebezpieczeństwo. Tylko niewielka ilość prądu sterującego jest wymagana przez stycznik magnetyczny do otwarcia lub zamknięcia obwodu. Jest to najczęstszy typ stycznika stosowany w aplikacjach sterowania przemysłowego.
długość życia stycznika lub życia kontaktu
długość życia stycznika lub jego „życia kontaktu” jest jednym z największych problemów użytkownika., To naturalne, że kontakty są otwierane i zamykane częściej, żywotność stycznika zmniejszy się. Otwieranie i zamykanie styków tworzy łuk elektryczny, który generuje dodatkowe ciepło. Ciągła produkcja tych łuków może uszkodzić powierzchnię styku.
ponadto łuki elektryczne powodują wżery i ślady oparzeń, które ostatecznie zaciemniają styki. Jednak czarny osad lub tlenek na stykach sprawiają, że są jeszcze bardziej zdolne do wydajnego przewodzenia energii elektrycznej., Niemniej jednak, gdy styki ulegają zużyciu i korozji w dużym stopniu, konieczna jest ich wymiana.
im szybciej Kontakt się zamyka, tym szybciej wygasa łuk. To z kolei pomaga wydłużyć żywotność kontaktu. Najnowsze wersje styczników są zaprojektowane w taki sposób, aby zamykały się bardzo szybko i energetycznie. Powoduje to, że uderzają o siebie i wytwarzają akcję odbijania, gdy odbijają się. Ta akcja jest znana jako kontakt bounce. Zjawisko odbicia kontaktowego tworzy łuk wtórny., Ważne jest nie tylko szybkie zamykanie kontaktów, ale także zmniejszenie odbijania się kontaktu. Pomaga to zmniejszyć zużycie i łuki wtórne.
NEMA vs IEC
istnieją dwa standardy dla styczników: .
NEMA (National Electrical Manufacturers Association)
NEMA jest największym stowarzyszeniem branżowym producentów sprzętu elektrycznego w Stanach Zjednoczonych. Firma NEMA zachęcała producentów do standaryzacji rozmiarów ramek, aby użytkownicy mogli swobodnie określać, kupować i instalować komponenty elektryczne różnych producentów bez większych kłopotów i porównywania., Styczniki NEMA są również zaprojektowane z czynnikami bezpieczeństwa, które wykraczają poza oceny projektowe (ponadgabarytowe), aż do 25%. NEMA to przede wszystkim północnoamerykański Standard.
styczniki NEMA do silników niskonapięciowych (poniżej 1000 woltów) są oceniane zgodnie z rozmiarem NEMA, co daje maksymalną wartość prądu ciągłego i moc znamionową dla dołączonych silników indukcyjnych. Standardowe rozmiary styczników NEMA są oznaczone 00, 0, 1, 2, 3 do 9.
IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna)
IEC jest normą globalną. Styczniki IEC nie są zbyt duże., Są one mniejsze niż styczniki NEMA i tańsze. Gama rozmiarów oferowanych przez producentów jest liczniejsza niż dziesięć standardów NEMA. Jako takie są bardziej specyficzne dla danego zastosowania i są określone, gdy warunki pracy są dobrze zrozumiałe. Natomiast NEMA może być wybrany, gdy warunki pracy, takie jak obciążenie nie są dobrze zdefiniowane.
styczniki IEC są również „bezpieczne dla palców”.”Natomiast NEMA wymaga osłon bezpieczeństwa na zaciskach styczników. Inną kluczową różnicą jest to, że styczniki IEC szybciej reagują na przeciążenia, a styczniki NEMA lepiej znoszą zwarcia.,
ludzie często błędnie postrzegają styczniki NEMA jako bardziej wytrzymałe. W rzeczywistości wynika to z tego, że ich konstrukcja jest zbyt duża.
dwie tabele poniżej opisują jak NEMA i IEC rozmiar styczników i rozruszników.
Aplikacje
Sterowanie Oświetleniem
styczniki są często używane do centralnego sterowania dużymi instalacjami oświetleniowymi, takimi jak budynek biurowy lub budynek handlowy. Aby zmniejszyć zużycie energii w cewkach stycznika, stosuje się styczniki zatrzaskowe, które mają dwie cewki robocze., Jedna cewka, chwilowo zasilana, zamyka styki obwodu zasilania, które są następnie mechanicznie zamykane; druga cewka otwiera styki.
Rozrusznik Silnika Elektrycznego
styczniki mogą być używane jako rozrusznik magnetyczny. Rozrusznik magnetyczny to urządzenie przeznaczone do zasilania silników elektrycznych. Zawiera stycznik jako niezbędny element, zapewniając jednocześnie ochronę przed odcięciem zasilania, pod napięciem i przeciążeniem.
przykłady sterowania silnikiem
stycznik jest specjalnym rodzajem przekaźnika używanym do włączania lub wyłączania obwodu elektrycznego., Są one najczęściej stosowane w silnikach elektrycznych i aplikacjach oświetleniowych. Zastosowanie stycznika zapewnia poziom izolacji od wysokich prądów elektrycznych związanych z tymi zastosowaniami, chroniąc pracowników i sprzęt. Styczniki IEC są mniejsze i są oferowane w szerokiej gamie rozmiarów, podczas gdy styczniki NEMA są większe i zaprojektowane z czynnikami bezpieczeństwa, które wykraczają poza oceny projektowe nawet o 25%. IEC jest standardem globalnym. Styczniki NEMA są używane głównie w Ameryce Północnej, jednak więcej firm przyjmuje styczniki IEC, c3controls specjalizuje się w IEC.,
Disclaimer:
treść zamieszczona w niniejszym dokumencie jest przeznaczona wyłącznie do ogólnych celów informacyjnych i jest dostarczana ze zrozumieniem, że autorzy i wydawcy nie są tutaj zaangażowani w tworzenie inżynierii lub innych profesjonalnych porad lub usług. Praktyka inżynierii opiera się na specyficznych dla każdego projektu okolicznościach. W związku z tym wszelkie wykorzystanie tych informacji powinno odbywać się wyłącznie w porozumieniu z wykwalifikowanym i licencjonowanym specjalistą, który może wziąć pod uwagę wszystkie istotne czynniki i pożądane wyniki., Informacje zawarte w niniejszej białej księdze zostały opublikowane z należytą starannością i uwagą. Możliwe jest jednak, że niektóre informacje zawarte w tych białych księgach są niekompletne, nieprawidłowe lub nie mają zastosowania do szczególnych okoliczności lub warunków. Nie ponosimy odpowiedzialności za bezpośrednie lub pośrednie straty wynikające z wykorzystania, polegania lub działania na informacjach zawartych w niniejszej białej księdze.