str. 1
Transkrypt
str. 1
Temat: Styczniki – rodzaje, budowa i zasada działania Stycznikiem nazywa się taki łącznik, w którym styki ruchome są utrzymywane w położeniu wymuszonym pod wpływem siły zewnętrznej. Łączniki stycznikowe (styczniki) są powszechnie stosowane do sterowania nie tylko pojedynczych urządzeń (odbiorników), lecz również złożonych układów napędów i obwodów sterowania. Styczniki mogą współdziałać z różnymi przekaźnikami i czujnikami reagującymi na zmianę wartości różnych wielkości fizycznych, takich jak prąd, napięcie, temperatura, ciśnienie, poziom wody, stężenie różnych gazów w powietrzu i in. Pozwala to na wykonanie m.in. złożonych układów zabezpieczeń i blokad oraz realizowanie pożądanej sekwencji załączeń. Ze względu na położenie styków rozróżnia się: a) styczniki zwierne b) styczniki rozwierne c) styczniki zwierno-rozwierne Ze względu na rodzaj siły zewnętrznej rozróżnia się styczniki: a) elektromagnetyczne b) pneumatyczne Styczniki wykonuje się przeważnie z napędem w postaci elektromagnesu z ruchomą zworą, do której są przymocowane styki ruchome (rys. 1.). Podanie napięcia na cewkę elektromagnesu (3) powoduje przestawienie styków ruchomych (6) z położenia spoczynkowego w położenie wymuszone, w którym pozostaną tak długo, jak długo cewka napędu znajduje się pod napięciem. Powrót styków ruchomych w położenie spoczynkowe następuje po przerwaniu obwodu napędu pod wpływem sprężyn zwrotnych (7) napiętych przez cały czas działania napędu. Ze względu na stosunkowo niewielkie prędkości rozchodzenia się styków podczas otwierania oraz wyposażenie styczników jedynie w proste komory gaszeniowe, aparaty te charakteryzują się stosunkowo niewielkimi wartościami prądów str. 1 wyłączalnych, nie większymi niż 8÷10 krotności prądów znamionowych ciągłych. Bardzo prosta konstrukcja napędów i całych łączników powoduje, że charakteryzują się one m.in. bardzo dużą trwałością mechaniczną, ok. (l÷20)·106 przestawień, oraz dużą znamionową częstością łączeń. W obwodach ze stycznikami powinny być stosowane zabezpieczenia przeciążeniowe w postaci przekaźników, przeważnie termobimetalowych, oraz zabezpieczenia zwarciowe w postaci bezpieczników lub wyłączników. Prąd znamionowy ciągły styczników określa zdolność tych aparatów do pracy ciągłej i nie stanowi podstawy ich doboru do pracy manewrowej, związanej z załączaniem i wyłączaniem odpowiednich obwodów i odbiorników z określoną częstością. Podstawą doboru styczników do pracy manewrowej są dane katalogowe, w których przy danym napięciu znamionowym podaje się największe moce znamionowe różnych rodzajów odbiorników, jakie mogą być łączone stycznikami w ustalonej kategorii użytkowania zgodnie z tabelą 1. Styczniki bardzo często pracują sprzężone z przekaźnikiem termobimetalowym, stanowiąc przez to zestaw (zwany wyłącznikiem styczniowym) manewrowy zabezpieczający obwód przed prądami przeciążeniowymi. str. 2 Granice działania styczników Styczniki elektromagnesowe, bez względu na to czy są stosowane oddzielnie czy w rozrusznikach, powinny się zamykać niezawodnie przy każdej wartości od 85 % do 110 % znamionowego napięcia zasilania swojego obwodu sterowniczego Us. Tam gdzie jest podany zakres, 85 % powinno odnosić się do mniejszej wartości, a 110 % do większej wartości zakresu. Graniczne wartości, między którymi styczniki powinny się otwierać i pozostawać w stanie całkowitego otwarcia, wynoszą od 75 % do 20 % przy prądzie przemiennym i od 75 % do 10 % przy prądzie stałym ich znamionowego napięcia zasilania obwodu sterowniczego Us. Tam gdzie jest podany zakres, 20 % lub 10 %, w zależności od przypadku, powinno odnosić się do większej wartości zakresu, a 75 % do wartości mniejszej. Granice zamykania styczników odnoszą się do stanu, w którym cewki osiągnęły temperaturę ustaloną w nieograniczonym czasie zasilania napięciem 100 % Us w temperaturze otoczenia odniesionej do temperatury otoczenia zadeklarowanej przez producenta, lecz nie niższej niż +40 °C. Granice otwierania styczników odnoszą się do wartości rezystancji obwodu cewki przy -5°C. Można je sprawdzić, biorąc do obliczeń wartości otrzymane w normalnej temperaturze otoczenia. Granice dotyczą prądu stałego i prądu przemiennego przy deklarowanej częstotliwości. Dużą zaletą styczników jest możliwość ich zdalnego sterowania i to z wielu różnych miejsc. Łącząc w obwodzie sterowania odpowiednią liczbę przycisków zwiernych i rozwiernych uzyskuje się możliwość sterownia z tylu miejsc, ile zastosowano przycisków. Styczniki, zgodnie ze swym manewrowym przeznaczeniem, charakteryzują się dużą częstością (do 2÷3 tysięcy) łączeń na godzinę oraz dużą wytrzymałością mechaniczną zapewniającą trwałość nawet do kilku milionów łączeń. Do zasadniczych części stycznika elektromagnetycznego zalicza się: a) elektromagnes z ruchomą zworą b) zestyki obwodu prądowego (zestyki robocze) c) komorę gaszeniową d) zestyki obwodu sterowania (zestyki pomocnicze) e) urządzenia dodatkowe (przyciski, przekaźniki) Większość styczników polskiej produkcji stanowią styczniki powietrzne o komorach gaszących z płytkami dejonizacyjnymi lub z przegrodami izolacyjnymi (pozostałe typy). Gaszenie łuku jest wspomagane przez wydmuch elektromagnetyczny. Styczniki najczęściej są wykonywane w dwóch wersjach – z przekaźnikami termobimetalowymi lub też bez nich. Rodzajem styczników elektromagnetycznych są również styczniki remanencyjne z elektromagnesem impulsowym, który stanowi połączenie elektromagnesu i magnesu trwałego. Napęd tego stycznika jest uruchamiany za pomocą impulsu. Zworę utrzymuje w stanie zamkniętym magnetyzm szczątkowy. Dzięki temu stycznik jest niewrażliwy na wahania i zaniki napięcia zasilającego, a w stanie załączenia nie pobiera energii, dzięki czemu nie grzeje się i pracuje bezgłośnie. Styczniki prądu stałego mają magnetowód (rdzeń) wykonany z materiału o dużej koercji. Do ich wyłączania jest niezbędny niewielki impuls prądowy o polaryzacji przeciwnej do impulsu załączającego. str. 3