Най-популярните електрически устройства в електрическите инсталации

Всички електрически устройства, използвани в производството, могат да бъдат разделени в 3 групи: устройства за управление, наблюдение и защита. Устройствата от първата група са разделени на устройства за ръчно и дистанционно управление. Втората група включва различни сензори и релета, които изпълняват функциите на сензорите. Устройствата от третата група защитават електрическите инсталации от различни режими на аварийна работа (късо съединение, токови претоварвания, увеличаване и намаляване на напрежението и др.).

Най-често срещаните електрически устройства в електрическите инсталации са електромагнитни стартери, електромагнитни релета, бутони за управление, прекъсвачи и термични релета.

Електромагнитни стартери

Това са най-популярните електрически уреди. По целия свят се произвеждат огромен брой от тях. Те са предназначени за дистанционно управление на различни мощностни натоварвания, най-често електрически двигатели, но се използват и за управление на други мощни консуматори - нагревателни елементи, мощни лампи за прожектори и др.

Терминът "дистанционно управление" означава, че за да включите стартера директно с него, не се предприемат действия. В схемата на контролната бобина обикновено се използват бутони, с които те дават сигнал за включване и изключване. Контролните и силовите вериги на стартера не са електрически свързани.

Стартерът може да се използва като усилвател на мощност, тъй като позволява сравнителна верига (намотка) с относително ниска мощност за управление на мощни силови вериги. Така например, консумираната мощност на стартерната бобина от 1-ва величина е 8 VA, и тя може да управлява ток от 10А и мощност до 4 кВт. За стартери с други размери печалбата на мощността е още по-голяма.

Има голям брой различни серии електромагнитни стартери: PML, PM12, KMI, PME, PMA, PAE, стартери на чуждестранни производители. Всички те са подредени и работят на един и същ принцип.

Когато напрежението се приложи към стартовата намотка, тя се движи наоколо с ток, създава се магнитен поток, който се затваря през магнитната верига и причинява подвижната част на магнитната верига да се изтегли към стационарната. Контактите на мостовия тип са свързани към подвижната част на магнитната верига.

Когато напрежението се отстрани от намотката на стартера, например чрез натискане на бутона "Стоп" в неговата контролна верига, стартерът се изключва и подвижната част на магнитната верига се връща в първоначалното си положение поради брояча на пружината.

Дизайнът и принципът на работа на електромагнитния стартер е много ясно показан под формата на анимация в YouTube канала на компанията Cable.RF.

Устройството на електромагнитния стартер:

Всички стартери имат 3 захранващи контакта и поне 1 допълнителен (блокиращ). Има стартери с много допълнителни контакти. В повечето серии, за да увеличите броя на контактите, е възможно да използвате специални прикачени контакти заедно със стартера.

Всички контакти за захранване са нормално отворени (затварящи се), допълнителните контакти могат да бъдат или нормално отворени, или нормално затворени (затварящи се). Можете да определите типа контакт по надписа до него.

Така, например, в популярните електромагнитни стартери PML, силовите контакти се обозначават по краищата между тях с числата "1 - 2", "3 - 4" и "5 - 6", а допълнителните "13-14". Последните две цифри на допълнителните контакти показват техния тип - "1 - 2" - нормално затворен,"3 - 4" - нормално отворен.Захранващите контакти винаги се оценяват за ток, според размера на стартера (1 - 10 A, 2 - 25 A, 3 - 40 A, 4 - 63 A и т.н.), допълнителни контакти за максимален ток от 10 A.

"По-големият брат" на стартера е съветски електромагнитен контактор, способен да превключва токове със 100 или повече ампера 3600 пъти в час (веднъж в секунда):

Понастоящем в литературата и в каталозите стартерите често се наричат ​​контактори. През миналия век това са различни устройства, но терминологията се е променила и сега под контакторите и пърдите често се разбира едно и също електрическо устройство.

Този въпрос се оказа много спорен, следователно, ако желаете, тук можете да спорите по въпроса:

Каква е разликата между контактор и стартер

Верига за стартиране на двигателя с помощта на електромагнитен стартер:

За повече информация за начинаещи вижте тук:

Устройството и принципът на работа на стартера

Характеристики на съвременните предястия и тяхното приложение

Сервиз и ремонт на стартери

Електромагнитни контролни релета

За разлика от електромагнитните стартери, релетата нямат силови контакти. Можем да предположим, че всички контакти на конвенционалните релета са допълнителни и са предназначени за превключване само на управляващи и сигнални вериги.

Има голям брой различни релета, особено има много различни видове от тях в такива области като релейна защита и автоматизация. Най-разпространените електрически апарати в производството по отношение на броя на апаратите, продавани от всички производители година след стартирането са конвенционални електромагнитни контролни релета.

Дълго време на тези устройства е изградена автоматизация на всички машини, инсталации и машини. Те предоставиха необходимата логика за контрол на работата на веригата. В момента техният обхват се стеснява, защото повечето автоматични вериги сега работят използване на програмируеми логически контролери (PLC) и цялата логика на схемите вече е описана в софтуера.

Популярна опция за използване на електромагнитни контролни релета в наше време е усилването на сигнала чрез захранване. Тъй като изходите на контролерите не са проектирани за превключване на високи токове, затова често релетата с шунтирани бобини с диоди се поставят в изходните вериги на контролерите.

Вярно, различни полупроводникови (твърдо състояние) релета вече са започнали да ги заменят тук, основното предимство на което е липсата на контакти (няма какво да изгори и окисли). Полупроводникови релета се считат за по-надеждни електрически устройства.

Електромагнитните релета могат да контролират токове от 6 - 10 A. Намотките на електромагнитните стартери превключват своите релейни контакти и те вече управляват електродвигатели и други задвижващи механизми на автоматичните системи за управление.

Пример: четири релета REN34 са свързани към изходите на Easy Moeller PLC в учебната лаборатория:

Често е трудно бързо да се разбере къде се намират стартери и релета на стари машинни вериги, направени според древните GOST. За да се справите с този проблем, можете да се ръководите от следното правило: ако в схемата има намотка и тя има контакти в силовата част на веригата, например в веригата, където е разположен електродвигателят, тогава това е електромагнитен стартер и ако няма контакт в силовата част на веригата, тогава това е електромагнитно реле управление. В този случай релето трябва да има контакти в управляващата верига. Безконтактна намотка - електромагнит.

Повече за щафетата:

Примери за устройства и реле на приложения, как да изберете и свържете

Работа и ремонт на електромагнитни релета

Бутони за управление

Това са устройства за ръчно управление. Те са проектирани да подават сигнали към веригата чрез директно кликване върху тях. Основната характеристика на всички бутони за управление е наличието на функцията за самовъзвръщане, т.е. след като пусне бутона, буталото му се връща поради противоположната пружина до първоначалното си състояние.

Това гарантира така наречената "нулева защита" на електродвигателя.След изключване на захранващото напрежение по каквато и да е причина, бутонът във веригата на стартерната бобина няма да позволи да се включи спонтанно след появата на напрежението. Електромагнитният стартер може да се включи отново само като съзнателно натиснете бутона "Старт".

Бутоните под формата на отделни електрически устройства най-често се използват на различни дистанционни и контролни панели. Също така, те се сглобяват на няколко броя в един случай и се издават под формата на цялостни продукти - бутони с бутони.

Контролният панел на дървообработващата машина с бутони, ключове и превключватели:

Бутоните са предназначени за превключване на малки токове от 6 - 10 A, главно за управление на веригите намотки на електромагнитни стартери и релета.

В електрическите вериги на машинни инструменти, инсталации и машини за тези цели се използват и превключватели (затворени бутони), превключватели и различни превключватели. Всички те са предназначени и за превключване изключително на токове на управляващата верига.

Електромагнитен стартер с вградени бутони за старт и стоп:

Миниатюрен бутон за управление:

Лабораторни превключватели:

Ако има нужда от ръчно включване и изключване на захранващите вериги, тогава за това най-често се използват пакетни превключватели и прекъсвачи.

Партиден превключвател:

Автоматични прекъсвачи

Това са най-популярните устройства, които предпазват различни електрически вериги от аварийна работа. Всички електрически инсталации трябва да бъдат защитени от късо съединение, а електрическите двигатели на машините от токови претоварвания.

Прекъсвачът има в своя дизайн т.нар освобождавания, които реагират на промените в наблюдаваните параметри във веригата и изключват прекъсвача, когато наблюдаваният параметър надвишава зададената стойност.

Еднополюсен прекъсвач:

Устройството и принципът на работа на прекъсвача:

Електромагнитното освобождаване работи моментално, когато токът, преминаващ през прекъсвача, е превишен. Различните прекъсвачи имат различна стойност - 5, 7, 9, 10, 11, 13 по отношение на номиналния ток.

Термичното освобождаване е биметална плоча, която се огъва при нагряване и изключва машината по време на претоварване на тока според принципа "колкото по-голям е токът, толкова по-бързо ще работи".

Върху защитната характеристика на прекъсвача с комбинирано освобождаване, от лявата страна има зона на действие на термично освобождаване, а от дясната - зона на работа на електромагнитно освобождаване.

Могат да се използват и прекъсвачи.допълнителни версии - независима, позволяваща изключване на прекъсвача от външен сигнал, минимално и максимално напрежение.

Как да изберем стартер и прекъсвач за индукционен двигател

Легендарният съветски автоматичен превключвател AP50:

Миналото и настоящето на прекъсвачите (вторият е с 30 години по-стар):

В по-старите вериги функцията на защита срещу късо съединение се изпълнява от предпазители. Сега във всички съвременни инсталации и машини предпазителите са заменени от прекъсвачи, както благодарение на тях експлоатационната ефективност се повишава и няма възможност да се намесва в работата на електрическата инсталация от неквалифициран персонал чрез инсталиране на калибрирани вложки от стопилка, което дълго време в случай на предпазители беше много често.

Термични релета

На същия принцип като топлинното освобождаване на прекъсвача, популярните електрически устройства работят -термични релета, Те също така използват биметални плочи, които са изработени от два материала с различни коефициенти на разширение на температурата и се огъват при нагряване.Биметалните плочи са включени в веригата на електродвигателя и го предпазват от токови претоварвания чрез огъване и отваряне на релейния контакт в намотката на веригата на електромагнитния стартер.

Термично реле TRN10 с две биметални плочи и свален капак:

Често в схемите на машините има няколко двигателя и един прекъсвач на входа. Превключвателят издухва според общия ток на двигателите и предпазва електрическата инсталация от токове на късо съединение, а всеки електрически двигател е защитен поотделно от собствено отделно термично реле, което се избира според тока на определен електромотор.

Прочетете повече за тези електрически устройства тук:

Видове и конструкции на термични релета, изчисляване и избор на термични релета за защита на двигателя

Всички описани по-горе електрически апарати играят много важна роля в електрическите инсталации и дори пълната подмяна на релейно-контакторните системи за управление със системи, използващи компютърна техника и различни полупроводникови устройства, няма да ги измести от употреба. Тенденцията ще продължи да ги миниатюризира, да подобрява техническите характеристики, но със сигурност тези устройства ще се използват в различни електрически инсталации за дълго време.