Vlastnosti zapojení stykače a jeho použití

Stykač je elektromagnetické zařízení určené pro spínání, tedy zapínání a vypínání elektrického zařízení. Jedná se o dvoupolohový mechanismus, který slouží k častému přepínání. Hlavní prvky jeho designu jsou:

1. Skupina silových kontaktů, která může být dvou nebo třípólová v závislosti na napětí potřebném pro provoz servomotoru.
2. Komory pro potlačení oblouku, které jsou zaměřeny na snížení oblouku, který vzniká při přerušení elektrického proudu;
3. Elektromagnetický pohon. Je určen k pohybu pohyblivé části silového kontaktu. V závislosti na provedení může být navržen pro různá napětí, stejnosměrný i střídavý proud. Vyrobeno z jádra ve tvaru U nebo W;
4. Systém blokových kontaktů potřebných pro signalizaci a ovládání provozních obvodů stykače. Pomocí nich můžete připojit zvukový nebo světelný alarm indikující polohu stykače a také pro samodržný obvod.

Charakteristickým rysem konstrukce elektromagnetu pracujícího se střídavým proudem je přítomnost zkratované cívky, která zabraňuje hučení jeho železa během provozu. Pokud elektromagnet pracuje ze stejnosměrného proudu, pak mezi jeho odpojenými částmi musí být nekovové těsnění, které zabraňuje přilepení jádra. Stykač se liší od magnetického spouštěče nebo relé, pouze při práci s výkonnějším zatížením závisí rozměry samotného zařízení na jeho velikosti. Je velmi důležité vybrat správný stykač odpovídající proudu, který bude spínat.

Moderní zařízení řady KMI mají dobré ukazatele spolehlivosti a jsou určeny pro všeobecné průmyslové použití. Díky svému designu mají snadný způsob upevnění a malé rozměry.

Princip činnosti

Při přivedení napětí na cívku elektromagnetu se pohyblivá část zařízení pod vlivem elektromagnetických sil uvede do pohybu a je přitahována ke stacionární části. V tomto případě jsou silové kontakty sepnuté a do pohonu je přiváděno napětí. A také současně dochází k pohybu blokových kontaktů, které se mohou zapínat nebo vypínat.

Jak připojit stykač

Při připojování stykače se musíte okamžitě rozhodnout o mechanismu, který se zapne. Může to být motor, čerpadlo, ventilátor, topná tělesa, kompresory atd. Hlavním rysem stykače, který jej odlišuje od stroje, je absence jakékoli ochrany. Proto při promýšlení obvodů pro zapínání elektrického zařízení prostřednictvím stykače je nutné vzít v úvahu proud omezující a topné prvky. K omezení a odstavení zařízení v případě zkratu a zátěže mnohonásobně vyšší, než je jmenovitá zátěž, se používají pojistky a jističe. Tepelná relé slouží k zamezení dlouhodobého mírného překročení jmenovitých proudů provozních zařízení.

Aby bylo možné správně připojit stykač k obvodu, musíte jasně pochopit, které z kontaktů jsou výkonové a které z nich jsou pomocné, to znamená blokové kontakty. Musíte se také podívat na hodnocení spínací cívky. Musí tam být uvedeno napětí, jeho druh a velikost a také proudy, které jím protékají pro normální provoz. Během provozu se mohou spálit napájecí kontakty, proto je třeba je pravidelně kontrolovat a čistit.

Jak připojit modulární stykač

Modulární stykač je typ konvenčních spínacích zařízení stejného typu, pouze se používají především pro dálkové zapínání a vypínání rozvaděčů. To znamená, že při jeho zapnutí je napájení dodáváno skupině strojů, z nichž každý je zodpovědný za svůj vlastní specifický obvod. Instaluje se na DIN lištu. Může spínat stejnosměrné i střídavé obvody.

Připojení stykače pomocí tlačítka

Chcete-li připojit stykač pomocí tlačítka, musíte si prostudovat níže přiložené schéma. Je určen ke spouštění zátěže, v tomto případě motoru, ze stykače, jehož cívka je navržena pro střídavé napětí 220 V. V závislosti na napětí se vyplatí zvážit jeho napájení. Proto při nákupu a výběru stykače stojí za to vzít v úvahu tuto nuanci. Protože pokud je elektromagnet navržen pro konstantní napětí, bude takový zdroj potřeba.

Když stisknete tlačítko start, cívka elektromagnetu stykače přijme energii a zapne se. Napájecí kontakty se uzavřou a tím přivedou napětí do asynchronního motoru. Sepne se také blokový kontakt stykače K1, který je zapojen paralelně k tlačítku stop. Elektrikáři jej nazývají samopřídržný kontakt, protože právě ten dodává energii do spínací cívky po uvolnění spouštěcího tlačítka. Když stisknete tlačítko stop, napájení z elektromagnetu se vypne, výkonové prvky stykače přeruší obvod a motor se vypne.

Připojení stykače s tepelným relé

Tepelné relé je navrženo tak, aby zamezilo dlouhodobému menšímu proudovému přetížení při provozu elektrického zařízení, protože přehřátí negativně ovlivňuje stav izolace. Časté překročení teploty a proudu povede k jeho zničení, a tím ke zkratu a selhání drahého pohonu.

Při zvýšení proudu v obvodu statoru elektromotoru se prvky tepelného relé KK zahřejí. Po dosažení nastavené teploty, kterou lze upravit, sepne tepelné relé a jeho kontakty přeruší obvod cívky elektromagnetu stykače KM.

Z bezpečnostních důvodů si musíte pamatovat, že práce v obvodu stykače musí být prováděny, když je zcela bez napětí. V tomto případě musí být napájecí zdroj uzamčen klíčem nebo zákazem neoprávněné nebo chybné aktivace. A také nemůžete zapnout toto zařízení s odstraněnými zhášecími komorami, to povede ke zkratu.

Při provádění elektrických prací na vedeních vysokého napětí, při připojování výkonných spotřebičů elektrické energie a průmyslových zařízení, se elektrikář nevyhnutelně setkává s takovým zařízením, jako je stykač. Profesionál nepochybuje o tom, k čemu stykač slouží a jaké funkce plní, ale člověk, který má daleko k elektrotechnice nebo se teprve začíná učit elektrotechnické specializaci, se s tímto konceptem dříve či později bude muset vypořádat. Stykač je velmi pohodlné zařízení, ale abyste pochopili, k čemu slouží, budete si to muset trochu rozebrat.

Co je stykač a k čemu slouží?

V elektrických sítích je neustále nutné zapínat nebo vypínat různé zátěže nebo ovládat jejich provoz. Jak víme, v každodenním životě pro tyto účely existují mechanické spínače a přepínače. Taková zařízení však mají velmi omezenou odolnost proti opotřebení a pro velké elektrické systémy je ovládání pomocí mechanických spínačů nepohodlnou a neefektivní metodou. Proto bylo vytvořeno takové zařízení, které má obrovský provozní zdroj, umožňuje cykly zapínání/vypínání až několik tisíckrát za hodinu a co je nejdůležitější, umožňuje dálkové ovládání zátěže. Jednoduše řečeno, jedná se o spínač.

Stykač je elektromagnetické zařízení určené pro časté dálkové zapínání a vypínání elektrických obvodů.

Elektromagnetické stykače se používají ve všech oblastech našeho života. Zapínají pouliční osvětlení, ovládají vypínání vedení vysokého napětí, vedení dopravních systémů (tramvaj, trolejbus, železnice), se široce používají ve stavebnictví a průmyslu ke spouštění výkonných elektráren, motorů, strojů a dalších zařízení.

Čtěte také: Co je elektromagnetické relé, jejich typy a princip fungování

Navíc se taková spínací zařízení používají i v obytných budovách k různým účelům, jako je zapínání elektrických topných zařízení nebo ohřívačů vody, pro ovládání ventilačních jednotek, vodních nebo kanalizačních čerpadel. Pokrok se nezastaví a v současné době systémy chytré domácnosti ovládané stykači nebo skupinami takových zařízení postupně vstupují do života běžných lidí.

Tato zařízení hrají obrovskou roli v elektrické bezpečnosti a v důsledku toho i v prevenci požárů způsobených elektrickými zařízeními nebo elektrickým vedením.

Tato zařízení mají oproti různým modulárním zařízením řadu výhod:

• Lze se připojit k jakékoli síti;
• Mají kompaktní rozměry;
• Absolutně tichý provoz;
• Lze použít při vysokém výkonu a vysokém proudu;
• Snadná obsluha a jednoduchá instalace;
• Může pracovat za jakýchkoli podmínek.

Zařízení a princip činnosti

Stykač je dvoupolohové elektromagnetické zařízení, které je řízeno pomocným obvodem elektrického proudu procházejícího cívkami stykače. Při průchodu elektrického proudu je kotva přitahována k jádru a skupina kontaktů se sepne. V normálním stavu jsou kontakty v takovém zařízení vždy rozpojené – to je důležité pravidlo pro elektrickou bezpečnost a snadné použití.

Jednoduše řečeno, stykač je spínač, který při přivedení napětí sepne své kontakty a zapne zátěž, a když na stykači není napětí, rozpojí elektrický obvod.

Strukturálně se tento elektromagnetický spínač skládá ze systému blokových kontaktů, zhášení oblouku, kontaktních a elektromagnetických systémů.

Pro ty, kteří jsou obeznámeni s elektrickými obvody a principy činnosti spínačů, budou tato schémata jasná. Na cívce A1 – A2 Je dodáváno pomocné napětí a za účelem vytvoření mechanické síly a sepnutí kontaktů se solenoid vtáhne a sepne potřebné kontakty. V závislosti na typu stykače a jeho provedení může sepnout buď jedna skupina kontaktů, nebo několik kontaktů současně či v určitém pořadí. Pro bezpečné a rychlé rozpojení stykače je jeho konstrukce vybavena pružinou, pomocí které se kontakty při absenci napětí okamžitě rozpojí.

Přestože se toto zařízení jeví jako velmi složité a v mnoha případech (při řízení elektrického vedení do 600 V a proudů do 1600 A) velké velikosti, vše v jeho designu je docela jednoduché:

• kontaktní skupina vyrobená z vysoce kvalitní mědi;
• pouzdro vyrobené z dielektrických materiálů;
• kontaktní proužek přímo připojený k elektromagnetu;
• elektromagnetická cívka;
• prvky pro zhášení oblouku, které jsou nezbytné při řízení vysokých proudů.

Stykač je řízen pomocným obvodem, jehož napětí musí být nižší než hodnota napětí provozního proudu a může odpovídat 24, 42, 110, 220 nebo 380 V.

Hlavní typy a druhy stykačů

Pro provádění různých provozních podmínek, úkolů a ovládání různých typů elektrických systémů a zařízení existují stykače s různými funkcemi.

Podle typu elektrického proudu Spínací zařízení jsou:

• stejnosměrný proud – určený pro spínání sítí stejnosměrného proudu;
• střídavý proud – pracují a plní svůj úkol v sítích střídavého proudu.

Podle typu konstrukce Tyto mechanismy se liší počtem pólů. Nejčastěji se používají jednopólové a dvoupólové přístroje, méně často – třípólové.

Třípólové stykače se používají v třífázových střídavých elektrických sítích k ovládání výkonných elektromotorů a dalších zařízení. Vícepólové stykače se vyrábějí a používají v průmyslu, ale takové mechanismy se používají extrémně zřídka a plní specifické úkoly.

Přítomností dalších systémů:

• bez systému zhášení oblouku;
• s hasicím systémem.

Přítomnost výše zmíněného systému pro zhášení oblouku není povinným konstrukčním prvkem pro sítě 220 V, ale je nutně používána v zařízeních a ve vysokonapěťových sítích (380V, 600V). Tento systém hasí elektrický oblouk, který se vždy vyskytuje při vysokém napětí, pomocí příčného elektromagnetického pole ve speciálních komorách.

Podle typu ovládání stykačem:

• manuál (mechanický) – obsluha zapne nebo vypne zařízení;
• pomocí slaboproudého vedení – spínání probíhá dálkově;

Podle typu pohonu Spínací zařízení jsou elektromagnetická a pneumatická. Nejběžnější a nejúčinnější jsou mechanismy, které pracují na principu elektromagnetické indukce. Pneumatické se používají hlavně v železniční dopravě (například ve vlakových lokomotivách), kde jsou systémy stlačeného vzduchu.

Podle typu instalace Používají se stykače bez rámu a s rámem. První se montují do elektrických rozvaděčů nebo uvnitř elektrických instalací a nejsou chráněny před vlhkostí a prachem, zatímco druhé lze montovat kamkoli a velmi často mají dobrou ochranu proti vlhkosti a prachu.

Charakteristika stykačů

Abyste si vybrali správné zařízení pro vaše potřeby, musíte vědět, jaké vlastnosti má tento typ zařízení a jak se liší. Elektromagnetické stykače mají zpravidla následující důležité vlastnosti:

• Maximální a jmenovité napětí;
• Poměr provozu s různými jističi (ochrana proti zkratu);
• Parametry a typy regulátorů zrychlení automatických jističů;
• Charakteristiky a typ odporů;
• Typ a povaha relé a vypínacích zařízení a dalších prvků v jejich složení.

Jaký je rozdíl mezi stykačem a magnetickým spouštěčem

Stykače jsou velmi často zaměňovány s magnetickými spouštěči, což je oprávněné, protože v podstatě jde o totéž. Tyto typy zařízení jsou navrženy téměř identicky. Rozdíl mezi těmito zařízeními spočívá v jejich účelu: pokud je stykač monoblokovým zařízením, je to spínač a slouží hlavně ke spínání obvodů, pak elektromagnetické relé (akční člen) také plní ochrannou funkci, například okamžitým přerušením obvodu v případě přehřátí, a zahrnuje několik stykačů, ochranných zařízení a ovládacích prvků.

Existuje takový typ spínacího zařízení jako mezilehlé relé – jedná se o zařízení s nízkým výkonem, které se používá pro spínání v obvodech s nízkým proudem a vydrží mnohem více otevíracích cyklů než stykač.

Schémata zapojení stykačů

Stykače vyrábí mnoho výrobců elektrických výrobků a mají různé typy a provedení. Při připojování takového zařízení je důležité striktně dodržovat doporučení výrobce a regulační elektrotechnickou dokumentaci. Pokyny a tělo zařízení musí nutně obsahovat schéma zapojení tohoto mechanismu a jeho hlavní charakteristiky. Pro profesionálního elektrikáře nebude obtížné tomuto elektrickému schématu porozumět, ale laik se bude muset trochu snažit.

Dávejte pozor! Pro zajištění provozuschopnosti obvodu se k realizaci samospouštěcího mechanismu používá normálně otevřený kontakt stykače, který je umístěn rovnoběžně se spouštěcím tlačítkem.

Bez ohledu na to, jak je stykač připojen, systém nutně používá dva typy sítí: napájecí a signální. Signální vedení spouští samotný stykač a ten následně sepíná napájecí vedení.

Při připojování k výkonným asynchronním motorům je důležité zapojit do série se stykačem tepelné relé, které chrání motor před přehřátím, a jistič, který chrání před zkraty.

Ukázalo se, že není vůbec těžké pochopit účel, konstrukci a principy fungování tohoto složitého zařízení. Je důležité si uvědomit, že správně připojené zařízení je klíčem k dlouhému a bezpečnému provozu stykače. Při připojování je nutné pracovat pouze s odpojeným napájením, pamatovat na elektrická bezpečnostní opatření a obecná pravidla ochrany práce a striktně je dodržovat. A pokud vám něco v provozu nebo připojení tohoto zařízení stále není jasné, pak by nejlepší možností bylo kontaktovat profesionální elektrikáře, aby toto zařízení připojili.

Přehled protokolů moderní průmyslové automatizace – Modbus, Profinet, EtherCAT atd.

Co je to elektromagnetické relé, jejich typy a princip činnosti

Časová relé: typy, použití, princip činnosti

Co je napěťové relé a proč je potřeba v bytě

Co je to impulsní relé – schéma zapojení pro ovládání osvětlení

Pneumatická automatizace – využití stlačeného vzduchu v automatických řídicích systémech