Najpopularniejsze urządzenia elektryczne w instalacjach elektrycznych

Wszystkie urządzenia elektryczne stosowane w produkcji można podzielić na 3 grupy: urządzenia sterujące, monitorujące i zabezpieczające. Urządzenia z pierwszej grupy są podzielone na urządzenia sterowane ręcznie i zdalnie. Druga grupa obejmuje różne czujniki i przekaźniki, które pełnią funkcje czujników. Urządzenia trzeciej grupy chronią instalacje elektryczne przed różnymi trybami pracy awaryjnej (zwarcia, przeciążenia prądowe, wzrost i spadek napięcia itp.).

Najczęstszymi urządzeniami elektrycznymi w instalacjach elektrycznych są rozruszniki elektromagnetyczne, przekaźniki elektromagnetyczne, przyciski sterowania, wyłączniki i przekaźniki termiczne.

Rozruszniki elektromagnetyczne

Są to najpopularniejsze urządzenia elektryczne. Na całym świecie produkuje się ich ogromną liczbę. Są przeznaczone do zdalnego sterowania różnymi obciążeniami mocy, najczęściej silnikami elektrycznymi, ale służą również do sterowania innymi potężnymi odbiornikami - elementami grzewczymi, mocnymi lampami punktowymi itp.

Termin „zdalne sterowanie” oznacza, że ​​aby włączyć rozrusznik bezpośrednio z nim, nie jest wykonywane żadne działanie. W łańcuchu cewki sterującej zwykle stosuje się przyciski, za pomocą których dają sygnał do włączenia i wyłączenia. Obwody sterowania i rozruchowy nie są połączone elektrycznie.

Rozrusznik może być używany jako wzmacniacz mocy, ponieważ umożliwia stosunkowo niskonapięciowemu obwodowi sterującemu (cewce) sterowanie silnymi obwodami mocy. Na przykład pobór mocy cewki rozruchowej 1. wielkości wynosi 8 VA i może on kontrolować prąd 10 A i moc do 4 kW. W przypadku rozruszników o innych rozmiarach przyrost mocy jest jeszcze większy.

Istnieje wiele różnych serii rozruszników elektromagnetycznych: PML, PM12, KMI, PME, PMA, PAE, rozruszniki zagranicznych producentów. Wszystkie są ułożone i działają na tej samej zasadzie.

Po przyłożeniu napięcia do cewki rozruchowej przepływa ona z prądem, powstaje strumień magnetyczny, który zamyka się przez obwód magnetyczny i powoduje przyciąganie ruchomej części obwodu magnetycznego do stacjonarnego. Styki typu mostkowego są połączone z ruchomą częścią obwodu magnetycznego.

Gdy napięcie zostanie usunięte z cewki rozrusznika, na przykład przez naciśnięcie przycisku „Stop” w jego obwodzie sterującym, rozrusznik zostaje wyłączony, a ruchoma część obwodu magnetycznego powraca do pierwotnego położenia z powodu sprężyny oporowej.

Bardzo wyraźnie, konstrukcja i zasada działania rozrusznika elektromagnetycznego pokazana jest w formie animacji na kanale YouTube firmy Cable.RF.

Urządzenie rozrusznika elektromagnetycznego:

Wszystkie rozruszniki mają 3 styki zasilania i co najmniej 1 dodatkowy (blokada). Są startery z wieloma dodatkowymi kontaktami. W większości serii, aby zwiększyć liczbę kontaktów, można użyć specjalnych załączników kontaktów w połączeniu z rozrusznikiem.

Wszystkie styki zasilania są normalnie otwarte (zamykanie), dodatkowe kontakty mogą być normalnie otwarte lub normalnie zamknięte (zamykanie). Możesz określić rodzaj kontaktu poprzez napis obok niego.

Na przykład w popularnych rozrusznikach elektromagnetycznych PML styki mocy są oznaczone na krawędziach między nimi cyframi „1–2”, „3–4” i „5–6” oraz dodatkowymi „13–14”. Dwie ostatnie cyfry dodatkowych kontaktów wskazują ich typ - „1–2” - normalnie zamknięty,„3–4” - normalnie otwarty.Styki mocy są zawsze oceniane dla prądu, zgodnie z wielkością rozrusznika (1 - 10 A, 2 - 25 A, 3 - 40 A, 4 - 63 A itp.), Dodatkowe styki dla maksymalnego prądu 10 A.

„Starszy brat” rozrusznika radzieckiego stycznika elektromagnetycznego jest zdolny do przełączania prądów o wartości 100 lub więcej amperów 3600 razy na godzinę (raz na sekundę):

Obecnie w literaturze i katalogach startery często nazywane są stycznikami. W ubiegłym wieku były to różne urządzenia, ale terminologia uległa zmianie i teraz pod stycznikami i bezpiecznikami często oznacza to samo urządzenie elektryczne.

To pytanie okazało się bardzo dyskusyjne, dlatego w razie potrzeby możemy się o to spierać:

Jaka jest różnica między stycznikiem a rozrusznikiem

Obwód rozruchowy silnika za pomocą rozrusznika elektromagnetycznego:

Aby uzyskać więcej informacji o przystawkach, zobacz tutaj:

Urządzenie i zasada działania rozrusznika

Cechy nowoczesnych przystawek i ich zastosowanie

Serwis i naprawa rozruszników

Przekaźniki sterujące elektromagnetyczne

W przeciwieństwie do rozruszników elektromagnetycznych przekaźniki nie mają styków zasilania. Możemy założyć, że wszystkie styki konwencjonalnych przekaźników są dodatkowe i przeznaczone do przełączania tylko obwodów sterujących i sygnalizacyjnych.

Istnieje wiele różnych przekaźników, zwłaszcza istnieje wiele różnych typów przekaźników w takich obszarach, jak ochrona przekaźników i automatyka. Najczęstszymi urządzeniami elektrycznymi w produkcji pod względem liczby urządzeń sprzedawanych przez wszystkich producentów rok po rozruchach są konwencjonalne elektromagnetyczne przekaźniki sterujące.

Przez długi czas na tych urządzeniach zbudowano automatyzację wszystkich obrabiarek, instalacji i maszyn. Zapewniają niezbędną logikę do sterowania działaniem obwodu. Obecnie ich zakres jest zawężony, ponieważ większość obwodów automatycznych działa teraz za pomocą programowalnych sterowników logicznych (PLC), a cała logika obwodów jest teraz opisana w oprogramowaniu.

Popularną opcją stosowania elektromagnetycznych przekaźników sterujących w naszych czasach jest wzmocnienie sygnału przez moc. Dlatego wyjścia sterowników nie są przeznaczone do przełączania wysokich prądów, dlatego często przekaźniki z cewkami bocznikowymi z diodami są umieszczane w obwodach wyjściowych sterowników.

To prawda, że ​​różne przekaźniki półprzewodnikowe (półprzewodnikowe) zaczęły je tutaj wypierać, których główną zaletą jest brak styków (nie ma nic do spalenia i utlenienia). Przekaźniki półprzewodnikowe są uważane za bardziej niezawodne urządzenia elektryczne.

Przekaźniki elektromagnetyczne są w stanie kontrolować prądy w zakresie 6–10 A. Cewki starterów elektromagnetycznych przełączają styki przekaźników, a one już sterują silnikami elektrycznymi i innymi siłownikami układów automatycznego sterowania.

Studium przypadku: cztery przekaźniki REN34 są podłączone do wyjść sterownika Easy Moeller PLC w laboratorium szkoleniowym:

Często trudno jest szybko zrozumieć, gdzie znajdują się rozruszniki i przekaźniki na starych obwodach maszynowych wykonanych według starożytnych GOST. Aby poradzić sobie z tym problemem, możesz kierować się następującą zasadą: jeśli w obwodzie jest cewka i ma styki w części zasilającej obwodu, na przykład w obwodzie, w którym znajduje się silnik elektryczny, to jest to rozrusznik elektromagnetyczny, a jeśli nie ma kontaktu w części zasilającej obwodu, to jest to przekaźnik elektromagnetyczny zarządzanie. W takim przypadku przekaźnik musi mieć styki w obwodzie sterowania. Cewka bezdotykowa - elektromagnes.

Więcej informacji o przekaźniku:

Przykłady aplikacji urządzeń i przekaźników, jak wybierać i łączyć

Działanie i naprawa przekaźników elektromagnetycznych

Przyciski sterujące

Są to ręczne urządzenia sterujące. Są przeznaczone do dostarczania sygnałów do obwodu, klikając je bezpośrednio. Główną cechą wszystkich przycisków sterowania jest obecność funkcji powrotu, tj. po zwolnieniu przycisku popychacz wraca z powodu sprężyny przeciwnej do pierwotnego stanu.

Zapewnia to tak zwaną „zerową ochronę” silnika elektrycznego.Po odłączeniu napięcia zasilania z jakiegokolwiek powodu przycisk w obwodzie cewki rozrusznika nie pozwoli na spontaniczne włączenie się po pojawieniu się napięcia. Rozrusznik elektromagnetyczny można ponownie włączyć tylko świadomie naciskając przycisk „Start”.

Przyciski w postaci oddzielnych urządzeń elektrycznych są najczęściej używane w różnych pilotach i panelach sterowania. Ponadto są one złożone w kilku częściach w jednym pudełku i wydawane są w postaci kompletnych produktów - słupków guzikowych.

Panel sterowania maszyny do obróbki drewna z przyciskami, przełącznikami i przełącznikami:

Przyciski są przeznaczone do przełączania małych prądów o wartości 6–10 A, głównie do sterowania łańcuchami cewek starterów i przekaźników elektromagnetycznych.

W obwodach elektrycznych obrabiarek, instalacji i maszyn do tych celów stosuje się również przełączniki (zatrzaskowe przyciski), przełączniki przerzutowe i różne przełączniki. Wszystkie z nich są również przeznaczone do przełączania wyłącznie prądów obwodu sterującego.

Rozrusznik elektromagnetyczny ze zintegrowanymi przyciskami Start i Stop:

Miniaturowy przycisk sterowania:

Przełączniki laboratoryjne:

Jeśli zachodzi potrzeba ręcznego włączania i wyłączania obwodów zasilania, wówczas najczęściej stosuje się przełączniki pakietów i wyłączniki.

Przełącznik partii:

Wyłączniki automatyczne

Są to najpopularniejsze urządzenia, które chronią różne obwody elektryczne przed uruchomieniem awaryjnym. Wszystkie instalacje elektryczne muszą być zabezpieczone przed zwarciami, a silniki elektryczne maszyn przed przeciążeniami prądowymi.

Wyłącznik ma w swojej konstrukcji tzw wyzwalaczy, które reagują na zmiany monitorowanych parametrów w obwodzie i wyzwalają wyłącznik, gdy monitorowany parametr przekroczy ustawioną wartość.

Wyłącznik jednobiegunowy:

Urządzenie i zasada działania wyłącznika:

Wyzwalacz elektromagnetyczny działa natychmiast po przekroczeniu prądu przepływającego przez wyłącznik. Różne wyłączniki mają inną wartość - 5, 7, 9, 10, 11, 13 w odniesieniu do prądu znamionowego.

Wyzwalacz termiczny jest płytą bimetaliczną, która wygina się po podgrzaniu i wyłącza maszynę podczas przeciążenia prądem zgodnie z zasadą „im większy prąd, tym szybciej będzie działał”.

Na charakterystyce ochronnej wyłącznika z połączonym wyzwalaczem, po lewej stronie znajduje się strefa działania wyzwalacza termicznego, a po prawej - strefa działania wyzwalacza elektromagnetycznego.

Można również użyć wyłączników automatycznych.dodatkowe wydania - niezależny, umożliwiający odłączenie wyłącznika od zewnętrznego sygnału, napięcia minimalnego i maksymalnego.

Jak wybrać rozrusznik i wyłącznik do silnika indukcyjnego

Legendarny radziecki automatyczny przełącznik AP50:

Przeszłość i teraźniejszość wyłączników (drugi ma 30 lat):

W starszych obwodach funkcję zabezpieczenia przed zwarciami pełniły bezpieczniki. Teraz we wszystkich nowoczesnych instalacjach i maszynach bezpieczniki zastępowane są wyłącznikami automatycznymi, as dzięki nim zwiększa się wydajność operacyjna i nie ma możliwości ingerowania w pracę instalacji elektrycznej przez niewykwalifikowany personel instalując nieskalibrowane wkładki ze stopu, co przez długi czas w przypadku bezpieczników było bardzo powszechne.

Przekaźniki termiczne

Na tej samej zasadzie, co termiczne wyzwalanie wyłącznika, popularne urządzenia elektryczne działają -przekaźniki termiczne. Wykorzystują również płyty bimetaliczne, które są wykonane z dwóch materiałów o różnych współczynnikach rozszerzalności temperaturowej i zginają się po podgrzaniu.Płytki bimetaliczne są zawarte w obwodzie silnika elektrycznego i chronią go przed przeciążeniami prądowymi poprzez zginanie i otwieranie styku przekaźnika w obwodzie cewki rozrusznika elektromagnetycznego.

Przekaźnik termiczny TRN10 z dwiema płytkami bimetalicznymi i zdjętą pokrywą:

Często w schematach maszyn na wejściu jest kilka silników i jeden wyłącznik automatyczny. Przełącznik wypycha się zgodnie z całkowitym prądem silników i chroni instalację elektryczną przed prądami zwarciowymi, a każdy silnik elektryczny jest indywidualnie chroniony przez swój własny oddzielny przekaźnik termiczny, który jest wybierany zgodnie z prądem danego silnika elektrycznego.

Przeczytaj więcej o tych urządzeniach elektrycznych tutaj:

Rodzaje i konstrukcje przekaźników termicznych, obliczenia i dobór przekaźników termicznych do ochrony silnika

Wszystkie opisane powyżej urządzenia elektryczne odgrywają bardzo ważną rolę w instalacjach elektrycznych, a nawet całkowite zastąpienie układów sterowania przekaźnikowo-stycznikowego układami wykorzystującymi technologię komputerową i różne urządzenia półprzewodnikowe nie wypierają ich z użycia. Trend będzie nadal miniaturyzował je, poprawiał parametry techniczne, ale na pewno urządzenia te będą przez długi czas używane w różnych instalacjach elektrycznych.