Niezależnie od tego, czy jesteś specjalistą w branży elektrycznej, czy dopiero zaczynasz swoją przygodę z tą dziedziną, styczniki to elementy, z którymi musisz się zapoznać.
Są one powszechnie stosowane w różnych urządzeniach elektrycznych do bezpiecznego podłączania i odłączania obciążeń.
W tym wpisie na blogu omówimy zastosowania styczników w czterech obszarach: sterowanie uruchamianiem i zatrzymywaniem silników, sterowanie ruchem do przodu i do tyłu silników, sterowanie oświetleniem oraz systemy HVAC (ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja).
Czym jest stycznik?
A stycznik wykorzystuje niskonapięciowy wyłącznik bezpieczeństwa do podłączenia niebezpiecznego źródła zasilania wysokonapięciowego, izolując obwody niskonapięciowe od wysokonapięciowych.
Wewnątrz stycznika znajduje się cewka; po przyłożeniu napięcia niskiego do cewki sterującej powstaje pole elektromagnetyczne, które powoduje zamknięcie lub rozłączenie styków, sterując w ten sposób otwarciem lub zamknięciem obwodu.
Sterowanie uruchamianiem i zatrzymywaniem silnika
W układach sterowania systemem start-stop silnika styczniki są kluczowymi elementami.
Jeśli kiedykolwiek używałeś przełącznika nożowego do sterowania silnikiem, to wiesz, że podczas zamykania przełącznika w celu podłączenia silnika powstają iskry.
Jeśli operator znajdzie się w bezpośrednim zasięgu tych iskier i dotknie ich, może dojść do porażenia prądem, co jest niezwykle niebezpieczne.
Ponadto istnieje potencjalne ryzyko porażenia prądem elektrycznym, jeśli operator wejdzie w kontakt z trójfazowym źródłem zasilania.
Zastosowanie styczników pozwala uniknąć tych potencjalnych zagrożeń i ma następujące 4 oczywiste zalety:
- Po pierwsze, stycznik posiada wewnętrzną konstrukcję izolującą łuk elektryczny (w przypadku styczników małoprądowych o natężeniu poniżej 20 amperów stosuje się plastikową warstwę izolacyjną w celu wyeliminowania łuku; natomiast w przypadku styczników wieloprądowych o natężeniu powyżej 20 amperów stosuje się siatkę gaszącą łuk w celu jego wyeliminowania), która pochłania iskry podczas zamykania obwodu.
- Po drugie, w przypadku stosowania stycznika obwód zamknięty silnika jest w całości sterowany przez cewkę niskonapięciową. Gdy cewka jest zasilana, wytwarza siłę elektromagnetyczną, która przyciąga styki główne, powodując ich zamknięcie, a tym samym sterując uruchamianiem i zatrzymywaniem silnika. Skutecznie izoluje to obwody wysokiego i niskiego napięcia, zapewniając użytkownikowi bezpieczną obsługę.
- Po trzecie, styczniki mogą służyć do zdalnego sterowania silnikami: do zdalnego sterowania uruchamianiem i zatrzymywaniem silnika potrzebna jest jedynie niewielka ilość energii prądu przemiennego lub stałego. Na przykład do sterowania załączaniem lub wyłączaniem cewki stycznika można wykorzystać mikroprocesor (np. sterownik PLC) wyposażony w mały przekaźnik.
- Po czwarte, jeśli stycznik z przekaźnik termiczny przeciążeniowy Dzięki zastosowaniu tego rozwiązania silnik można skutecznie zabezpieczyć przed uszkodzeniami spowodowanymi przeciążeniem, zwarciem i nadmiernym natężeniem prądu.
Sterowanie ruchem silnika do przodu i do tyłu
Oprócz uruchamiania i wyłączania silnika styczniki mogą służyć również do sterowania ruchem do przodu i do tyłu silnika.
Kierunek obrotów silnika można zmienić za pomocą zaledwie dwóch styczników. Poniższy rysunek przedstawia uproszczony schemat połączeń dla tych dwóch styczników i jednego silnika.
Wyjaśnię, jak to osiągnąć, w czterech krokach:
1. Podłącz pierwszy stycznik, aby zakończyć operację samozablokowania
Jak widać na powyższym obrazku: Najpierw weź “L” oraz “N” przewody z wyłącznika MCB. Podłącz “L” przewód do stycznika “A1“, a drugi podłącz do “N”przewód do zacisku“A2“. Jednocześnie weź kolejny “L”przewód i podłącz go do innego zacisku“A2” za pomocą styku pomocniczego NO. Operacja ta spowoduje samoblokowanie.
2. Podłącz drugi stycznik, aby zakończyć operację samozablokowania:
Podobnie jak w przypadku schematu połączeń pierwszego stycznika, drugi stycznik można podłączyć w ten sam sposób, aby uzyskać funkcję podtrzymania.
3. Podłącz dwa styczniki z blokadą samoczynną, aby zakończyć operację blokady:
Jak pokazano na powyższym schemacie, funkcja blokady jest realizowana za pomocą styków pomocniczych, które w stanie spoczynku są zamknięte, w obu stycznikach.
Blokada styczników zapobiega jednoczesnemu załączeniu się obu styczników w celu napędzania silnika trójfazowego. Jeśli ich styki główne zamkną się w tym samym czasie, dojdzie do poważnego zwarcia trójfazowego, co spowoduje spalenie silnika.
4. Podłącz silnik trójfazowy do styków dwóch styczników:
Na koniec podłącz zaciski styczników L1, L2 i L3 do trójfazowego źródła zasilania w następującej kolejności: ABC. W przypadku drugiego stycznika należy pamiętać, że kolejność podłączenia przewodów zasilających trójfazowych L1, L2 i L3 powinna być następująca: CBA.
Następnie podłącz zaciski wyjściowe T1, T2 i T3 obu styczników do silnika trójfazowego.
Teraz naciśnięcie pierwszego przycisku rozruchu spowoduje obrót silnika do przodu, a naciśnięcie drugiego przycisku rozruchu – obrót do tyłu.
Sterowanie oświetleniem
Kolejnym ważnym zastosowaniem styczników jest sterowanie oświetleniem.
Wykorzystując styczniki w połączeniu z przełącznikami czasowymi (takimi jak nasze cyfrowe przełączniki czasowe, np. KG316T, THC30A, TM619, oraz CN101A), można sterować włączaniem i wyłączaniem różnych żarówek lub taśm LED zgodnie z ustalonymi godzinami.
Dlaczego styczniki są niezbędne do sterowania oświetleniem?
Odpowiedź jest prosta: ponieważ moc znamionowa taśm LED jest większa niż obciążalność styków przełączników czasowych, pośrednie sterowanie stycznikiem zwiększa obciążalność tych przełączników.
Sterowanie wentylatorem, grzejnikiem i sprężarką w systemach HVAC
Skrót HVAC oznacza ogrzewanie, wentylację i klimatyzację (lub chłodzenie).
W budownictwie systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) odgrywają bardzo ważną rolę, ponieważ dobrze zaprojektowane systemy HVAC mogą zapewnić zdrowie i bezpieczeństwo ludzi, chronić konstrukcję budynku oraz mienie znajdujące się w jego wnętrzu, a także spełniać krajowe normy budowlane i przeciwpożarowe.
W systemach HVAC do głównych elementów należą grzejniki, dmuchawy i sprężarki, które są sterowane głównie za pomocą powszechnie stosowanych termostatów lub sterowników PLC.
Termostat stanowi centralny element sterujący systemu HVAC; koordynuje pracę takich elementów, jak wentylator, grzejnik i sprężarka, oraz automatycznie dostosowuje swoją moc na podstawie danych dotyczących temperatury w pomieszczeniu przekazywanych w czasie rzeczywistym:
- Tryb ogrzewania: Gdy temperatura w pomieszczeniu jest niższa od wartości zadanej, termostat najpierw wysyła sygnał uruchamiający wentylator cyrkulacyjny, zapewniając cyrkulację powietrza. Następnie wysyła polecenie regulacji ogrzewania do przekaźnik półprzewodnikowy (SSR) lub Regulator mocy SCR, włączając grzejnik elektryczny w celu podniesienia temperatury. Następnie gorące powietrze jest wprowadzane do pomieszczenia za pomocą strumienia powietrza wytwarzanego przez wentylator. Po osiągnięciu temperatury docelowej termostat automatycznie zmniejsza lub wyłącza moc grzewczą, podczas gdy wentylator nadal zapewnia cyrkulację powietrza i utrzymuje równomierną temperaturę.
- Tryb chłodzenia: Gdy temperatura w pomieszczeniu przekroczy ustawioną wartość, termostat najpierw uruchamia wentylator cyrkulacyjny, a następnie wysyła sygnał uruchomienia chłodzenia do stycznika sprężarki, co powoduje jej uruchomienie. Wentylator jest sterowany niezależnie i nieprzerwanie dostarcza chłodne powietrze, zapewniając schłodzenie pomieszczenia.
Fotowoltaiczny system magazynowania energii i ładowarka do pojazdów elektrycznych
Styczniki można również spotkać w fotowoltaicznych systemach magazynowania energii oraz w ładowarkach do pojazdów elektrycznych, jednak są one przeznaczone do zasilaczy prądu stałego.
Zobaczmy teraz, czym jest stycznik prądu stałego.
W odróżnieniu od powszechnie stosowanych styczników prądu przemiennego, styczniki prądu stałego są specjalnie zaprojektowane do zasilaczy wysokonapięciowych prądu stałego, przy czym maksymalne napięcie prądu stałego na ich stykach głównych wynosi 2500 V DC. Zasada ich działania jest taka sama jak w przypadku stycznika prądu przemiennego: po podłączeniu zasilania prądem stałym do cewki styków głównych zamykają się, umożliwiając przepływ prądu stałego.
Wnioski
Krótko mówiąc, zastosowania styczników nie ograniczają się do pięciu wyżej wymienionych typów; w rzeczywistości można je spotkać wszędzie tam, gdzie występuje prąd elektryczny.
Jeśli szukasz obecnie dostawcy styczników w Chinach lub potrzebujesz wsparcia technicznego, możesz skontaktuj się z nami aby uzyskać więcej informacji. Pracownicy Lorentzzi Electric są gotowi pomóc Państwu w każdej chwili i w każdym miejscu!
