Pri priključevanju močnih električnih in elektromehanskih enot (na primer električne črpalke, elektromotorji, grelniki) se običajno uporabljajo elektromagnetni zaganjalniki ali kontaktorji. Te naprave omogočajo daljinsko varno preklapljanje električnega omrežja z močnimi odjemalci električne energije. Omogočajo večkratno izklapljanje in priključitev obremenitvenih naprav v kratkem času, omogočajo pa tudi uporabo toplotnih relejev in zaščitnih tokokrogov, "samozaklepanja", blokiranja.
Če želite pravilno sestaviti shemo ožičenja, morate razumeti načela elektromagnetnega zaganjača.
Kontaktor in elektromagnetna naprava za zagon
Najprej je treba opisati razlike med dvema napravama iste vrste: kontaktorji in zaganjalniki. Temeljijo na istem principu elektromagnetne indukcije. Razlika je v stopnji zaščite in trenutnih omejitvah aplikacije.
Zaganjalniki so izdelani v plastičnem ohišju z največjo omejitvijo toka do 10 amperov. Zasnovani so za vklop in izklop asinhronskih motorjev, kjer so potrebne tri faze napajanja. Zato iz ohišja štrlijo tri skupine napajalnih stikov. Toda to ne ovira uporabe elektromagnetnih zaganjalnikov, katerih priključni diagrami so zelo enostavni za zagon in odklop drugih naprav z delovno napajalno napetostjo 380 in 220 voltov ali manj. Z njihovo pomočjo lahko zaženete različne naprave in enote do svetlobnih krogov. Pogosto se zaganjalniki imenujejo majhni kontaktorji.
Kontaktorji so zasnovani tako, da poganjajo enote s trenutno porabo več kot 10 amperov, praviloma nimajo ohišja in so nameščene v specializiranih izoliranih posodah ali škatlah. Opremljeni so z velikimi obokalnimi komorami, imajo velike dimenzije in težo.
Načelo dela
Glavna dela zaganjalnika sta dve jedri v obliki črke "Ш" in indukcijska tuljava.
Eno jedro je pritrjeno na telesu, drugo je premično in opremljeno z vzmetmi. Indikator je pritrjen na fiksno jedro. Krmilna napetost celotne naprave v območju od 12 do 380 voltov je odvisna od njegove vrste.
V zgornjem delu je kontaktna skupina, sestavljena iz pomičnega kontaktnega mostu in dveh pritrjenih prekinitvenih sponk. Ko je napetost na induktorju, se ustvari magnetno polje, ki premično jedro potegne navzdol. Prekinitvene sponke zapre kontaktni most, ki zažene napravo ali enoto za tovor. Ko se napetost indukcijske tuljave izklopi, magnetno polje izgine, vzmeti dvignejo premično jedro navzgor in odprejo prekinitvene kontakte, pri čemer odklopijo tovor.
Na odpiralne kontakte je mogoče uporabiti tako neposredno kot izmenično napetost, vendar ne sme presegati vrednosti, ki jih je navedel proizvajalec. Te vrednosti so označene na ohišju instrumenta. Zaganjalniki so razdeljeni na dve vrsti:
- Zaprti, ki se ob vklopu napetosti izklopijo, odprite kontakte. Oblika se nekoliko razlikuje, uporablja se v zaščitnih tokokrogih pred preobremenitvijo in se ne uporablja za napajanje napetosti.
- Odprto, ki v izklopljenem stanju ob uporabi toka zapre kontaktno skupino. Najpogostejši zaganjalniki se uporabljajo za napajanje napetosti.
Diagrami ožičenja
Obstaja veliko možnosti za priključitev zaganjalnikov. Pomembno je določiti, katere naloge je treba opraviti. V osnovi je potrebna izvedba osnovnih funkcij: zagon in zaustavitev priključene opreme, kar se izvede s preklopom z zaganjalnikoma dveh gumba "Start" in "Stop". Gumbe lahko kombinirate ali namestite ločeno. Lahko pa so potrebne tudi druge funkcije, na primer vzvratne (če je priključena obremenitev indukcijski motor). Glede na cilje se sestavi želeno shemo.
Klasična omrežna povezava
Shema povezave z magnetnim zaganjalnikom 380 V omogoča, da en gumb napaja napetost na viru porabe, drugi pa, da ga izklopi. Močna komponenta vezja se napaja iz trifazne izmenične napetosti 380 V. Faze so označene s črkami "A", "B", "C". Če se napaja iz enofaznega napetostnega omrežja, sta samo dva kontakta.
Napajalni del je izveden s pomočjo trifaznega odklopnika QF 1, magnetnega trifaznega zaganjalnika, katerega tri odprte priključne skupine so označene z 1L1-2T1, 3L2-4T2, 5L3-6T3. Črka "M" označuje obremenitev naprave ali enote. Krmilni tokokrog je priključen na fazo "A" na pin 1 L1. Sestavljen je iz gumbov za zagon SB 2 in gumba za izklop SB 1, indukcijske tuljave KM 1 zaganjalnika in njegovih pomožnih kontaktov 13 NO, 14 NO, povezanih vzporedno s tipko za zagon.
Z vklopom stroja QF 1 se vhodni kontakti električnega zaganjača 1L1, 3L2, 5L3 napajajo v pripravljenosti. Od stika 1L1 se napetost dovaja v krmilni tokokrog prek gumba SB 1 do kontaktne skupine 3, ki je sestavljen iz stika gumba SB 2 in pomožnega kontakta magnetnega zaganjalnika KM 1, ki ostane v stanju pripravljenosti, dokler se ne pritisne tipka za zagon SB 2.
Ko je gumb za zagon zaprt, se tuljava dovede napetost, kar vodi v aktiviranje zaganjalnika in zapiranje napajalnih kontaktov 2T1, 4T2, 6T3, na katere je priključen vir porabe. Ko se zažene gumb za zagon, ne pride do odklopa napajalnih kontaktov, ker se z vzporednim priključevanjem pomožnega kontakta 13 NO-14 NO izvede "samoprebiranje" izhoda, moči, kontaktne skupine.
Deluje tako : po prekinitvi dobave napetosti prek gumba za zagon tok še naprej teče do indukcijske tuljave, vendar skozi kontakte 13 NO-14 NO. Magnetno polje ostane vklopljeno in preprečuje, da bi se kontaktna skupina za moč odprla. Brez izvajanja funkcije "samozajemanje" bi bilo treba gumb za zagon držati nenehno.
Vir obremenitve se izklopi s pritiskom na tipko SB 1, ki odpre krmilni tokokrog, prekine delo magnetnega polja, vzmet pa vrne premično jedro v prvotni položaj z odpiranjem kontaktne skupine za napajanje.
Pri nameščanju vezja je pomembno natančno poznati naziv uporabljene induktivne tuljave in omrežno napetost. S pomočjo tuljave z napetostjo 220 voltov je en kontakt povezan z maso drugega preko gumbov na katero koli od obeh faz. Če je delovna moč tuljave 380 voltov, sta oba kontakta povezana s fazama.
Tuljave se proizvajajo tudi za nižje napetosti: 12, 24, 36 voltov. Pomembno je natančno poznati delovno napetost in tehnične značilnosti uporabljene induktivnosti.
V tokokrogih nižje napetosti je mogoče uporabiti tuljave z višjo nazivno vrednostjo, povratna zamenjava pa ni mogoča. Na primer, 380-voltna tuljava se lahko uporablja v 220-voltnem omrežju, ne pa obratno. Najpogostejši je elektromagnetni zaganjalnik 380 V.
Prehod na omrežje 220 voltov
Razmislite o najpreprostejši shemi za priključitev 220 V magnetnega zaganjalnika v običajno gospodinjsko omrežje. Napetosti indukcijske tuljave se uporabljajo na sponkah A1 in A2.
Na sponkah L1, L2, L3 je mogoče priključiti poljubno napetost, ki jo dovoljuje nazivna moč naprave AC ali DC. Sponke T1, T2, T3 so izhod uporabljene napajalne napetosti. Na primer lahko na vhodne priključke priključite enosmerni tok iz baterije. Napajal bo napravo, povezano z izhodnimi sponkami.
Enofazno napajanje krmilne tuljave vam omogoča, da fazo in nič povežete s katerim koli kontaktom. Shema je primitivna in je razvidno, da razume postopek za priključitev magnetnega zaganjalnika na gospodinjsko omrežje, ker se lahko v te namene uporabi navadno stikalo.
Na primer, krmilna tuljava se lahko poveže z gospodinjskim omrežjem prek senzorja svetlobe, senzorja gibanja ali časovnega stikala, napetost, ki je potrebna za obremenitev, se uporabi na vhodu za napajanje, na izhod pa je mogoče priključiti ulico ali drug svetlobni krog. Obstaja veliko aplikacij.
Reverzibilni zagon elektromehanskih enot
Obratna zagonska vezja se uporabljajo za zagon asinhronih elektromotorjev z možnostjo spreminjanja smeri vrtenja delovne gredi.
To vezje se izvaja z uporabo dveh magnetnih zaganjalnikov. Spreminjanje smeri gibanja gredi se doseže z obračanjem obeh faz. Ko je zaganjalnik KM 1, motor vrti gred v smeri urinega kazalca, ko je kontaktor KM 2, se gred vrti v nasprotni smeri urinega kazalca. Magnetne naprave KM 1 in KM 2 se vklopijo z različnima gumboma "Start naprej" in "Start nazaj". Onemogočanje je pogost gumb.
V vzvratnih tokokrogih je treba zagotoviti zaščito pred hkratnim aktiviranjem funkcij "Naprej naprej" in "Začni naprej". Taka zaščita je lahko dve vrsti:
- Mehanska zaščita - gumbe ob hkratnem vklopu blokirajo različne mehanske ključavnice.
- Električna zaščita se doseže z vključitvijo v komponente vezja, ki blokirajo sočasno vključitev zaganjalnikov.
V obravnavani shemi je hkratna vključitev dveh zaganjalnikov skoraj nemogoča. Ko je kontaktor KM 1 vklopljen, se pokvari kontakt 3 KM 1.4. Če napačno pritisnete dva gumba za zagon hkrati, se ne bo zgodilo nič, vendar se bo elektromotor vrtel v predhodno nastavljeni smeri.
Da bi preprečili naključno, istočasno zapiranje dveh kontaktorjev, je bolje sestaviti bolj zapleteno blokirno vezje za sinhrono preklapljanje in "samo-prevzem". Za to sta potrebna dodatna blokada in dodatna samozaklepanja. Toda standardni indukcijski zaganjalniki ne zagotavljajo pete kontaktne skupine. Za rešitev te težave uporabljajo specializirano predpono PKI (indukcijski kontaktni priključek) s tuljavo 380 ali 220 voltov. Ocena tuljave je odvisna od omrežnih parametrov.
Predpona je pritrjena s specializiranimi pritrditvami na ohišje zaganjalnika. Njene skupine stikov delujejo sinhrono s skupinami primarnih stikov.
Na diagramih napetost iz gumbov za zagon ne gre neposredno na induktivno tuljavo, temveč skozi kontakte drugega običajno zaprtega (zaprtega v izklopljenem stanju) zaganjalnika. To ima za posledico nemogoče napajanje obeh glavnih kontaktorjev hkrati. Če se drugi kontaktor naključno vklopi, bo napetost prešla v tuljavo običajno zaprtega zaganjalnika in odprla bo prvo vezje. Tako je dosežena preprosta in zanesljiva zaščita pred kratkim stikom.
Priključitev elektromagnetnega zaganjalnika je preprosta naloga. Glavna stvar je, da skrbno namestite potreben tokokrog in ne pozabite na varnostne ukrepe. Praviloma se kontaktorji uporabljajo za priključitev naprav z visoko močjo, ki potrebujejo visoko napetost. Visoka napetost je vedno nevarna, delo z njo zahteva posebno skrb in skladnost z vsemi potrebnimi varnostnimi ukrepi. Tu je nekaj takih:
- Izvedite vsa namestitvena dela z izklopljenim napajanjem.
- Izolirajte vse povezave.
- Kontaktorje je treba namestiti v posebne škatle ali škatle.
- Pri montaži uporabljajte orodja z izoliranimi ročaji.
- Pred zagonom natančno preverite vsa sestavljena električna vezja.
Sheme ožičenja napajalnih naprav preko elektromagnetnih zaganjalnikov so izjemno preproste. Omogočajo vam priročno, varno in dolgoročno upravljanje virov visoke porabe.