DC elektromagnetické stykače

DC stykače sú určené na spínanie jednosmerných obvodov a sú zvyčajne poháňané jednosmerným elektromagnetom.

Všeobecné technické požiadavky na stýkače a ich prevádzkové podmienky upravuje GOST 11206-77. Nižšie sú popísané kategórie použitia moderných stýkačov a uvedené parametre obvodov, ktoré spínajú, v závislosti od charakteru záťaže.

DC stykače:

DS-1-aktívna alebo nízka indukčná záťaž.

DC-2-štartovacie DC motory s paralelným budením a ich vypínaním pri menovitých otáčkach.

DS-3-štartovanie elektromotorov s paralelným budením a ich vypínanie v stacionárnom stave alebo pomalé otáčanie rotora.

DS-4-štartovanie elektromotorov so sériovým budením a ich vypínanie pri menovitých otáčkach.

DS-5-štartovanie elektromotorov so sériovým budením, vypínanie stacionárnych alebo pomaly sa točiacich motorov, protiprúdové brzdenie.

Všeobecné požiadavky na stykače:

1. Vysoká produktivita a prerušenie – nie menej ako 10Inom av niektorých prípadoch až 20Inom;

2. Dlhodobá prevádzka pri vysokej medznej frekvencii;

3. Vysoká dĺžka spínania – až 3 milióny cyklov, berúc do úvahy prerušenia štartovacích prúdov;

4. Vysoká mechanická odolnosť;

5. Dizajnový výkon, nízka hmotnosť a rozmery;

6. Vysoká prevádzková spoľahlivosť.

Pre stykače existuje aj režim zriedkavých komutácií, ktorý sa vyznačuje ťažšími stavmi ako pri bežných komutáciách. Takéto režimy sa vyskytujú pomerne zriedkavo (napríklad pri skratoch).

Hlavnými technickými údajmi stýkačov sú menovitý prúd hlavných kontaktov, obmedzovací vypínací prúd, menovité napätie pripojeného obvodu, mechanická a spínacia výdrž, prípustný počet zapnutí za hodinu a vlastný čas zapnutia a vypnutia. Schopnosť stykača, ako každého spínacieho zariadenia, zabezpečiť prevádzku s veľkým počtom operácií, sa vyznačuje odolnosťou proti opotrebovaniu.

Rozlišujte medzi mechanickou a spínacou odolnosťou proti opotrebovaniu. Mechanická životnosť stýkačov je určená počtom cyklov zapnutia a vypnutia stýkača bez opravy a výmeny jeho zostáv a častí. V tomto prípade je prúd v obvode nulový. Mechanická životnosť moderných jednosmerných stýkačov je (10-20) 106 operácií.

Životnosť spínania stýkačov je určená počtom zapnutí a vypnutí obvodu, po ktorých je potrebné kontakty vymeniť. Moderné stýkače by mali mať spínaciu výdrž rádovo (2-3) 106 operácií (niektoré stýkače v súčasnosti vyrábané majú spínaciu výdrž 106 operácií alebo menej).

Vlastná doba zopnutia stýkača pozostáva z doby nábehu toku v elektromagnete stýkača na hodnotu štartovacieho toku a doby prejazdu kotvy. Väčšinu tohto času strávi budovaním magnetického toku. Pre jednosmerné stýkače s menovitým prúdom 100 A je vlastný spínací čas 0,14 s, pre stýkače s prúdom 630 A sa zvyšuje na 0,37 s.

Vlastný čas otvorenia stýkača — čas od vypnutia solenoidu stýkača do otvorenia jeho kontaktov. Je určená dobou doznievania toku z hodnoty ustáleného stavu do klesajúceho toku. Čas od začiatku pohybu kotvy do okamihu otvorenia kontaktov možno zanedbať. Pre jednosmerné stýkače s menovitým prúdom 100 A je vlastný vypínací čas 0,07, pre stýkače s menovitým prúdom 630 A — 0,23 s.

Menovitý prúd stýkača Inom je prúd, ktorý môže prechádzať zopnutými hlavnými kontaktmi po dobu 8 hodín bez spínania a nárast teploty rôznych častí stýkača by nemal prekročiť prípustnú hodnotu (periodicky-kontinuálna prevádzka).

Menovitý prevádzkový prúd stýkača Inom.r je povolený prúd cez jeho uzavreté hlavné kontakty v špecifickej aplikácii. Takže napríklad menovitý prevádzkový prúd Inom.r. spínacieho stýkača indukčných motorov s rotorom nakrátko sa volí zo zapínacích podmienok šesťnásobok rozbehového prúdu motora.

Menovité napätie stýkača je najvyššie napätie spínaného obvodu, pre ktoré je stýkač navrhnutý.

Spínacia životnosť hlavných kontaktov pre kategórie DS-2, DS-4 v normálnom režime spínania by mala byť najmenej 0,1 a pre kategórie DS-3 najmenej 0,02 mechanická odolnosť.

Pomocné kontakty musia spínať obvody striedavých elektromagnetov, v ktorých môže byť nárazový prúd mnohonásobne vyšší ako stacionárny.

Jednosmerný stykač má tieto hlavné komponenty: kontaktný systém, zariadenie na zhášanie oblúka, elektromagnet a systém pomocných kontaktov. Keď sa na cievku elektromagnetu stýkača privedie napätie, pritiahne sa jeho kotva. Pohyblivý kontakt pripojený na kotvu elektromagnetu vytvára alebo prerušuje hlavný obvod. Zariadenie na zhášanie oblúka zaisťuje rýchle uhasenie oblúka, čo má za následok nízke opotrebenie kontaktov. Systém pomocných slaboprúdových kontaktov slúži na koordináciu činnosti stýkača s inými zariadeniami.

Kontaktný systém jednosmerných stýkačov. Kontakty zariadenia sú vystavené najväčšiemu elektrickému a mechanickému opotrebovaniu kvôli veľkému počtu operácií za hodinu a drsným pracovným podmienkam. Na zníženie opotrebovania prevládajú lineárne valivé kontakty.

Aby sa zabránilo kontaktným vibráciám, kontaktná pružina vytvára predbežný tlak, ktorý sa rovná približne polovici konečnej kontaktnej sily. Vibrácie sú silne ovplyvnené tuhosťou stacionárneho kontaktu a odolnosťou voči vibráciám celého stýkača ako celku. V tomto smere je konštrukcia veľmi vydarená stýkač série KPV-600.

Jednosmerný stykač série KPV-600

Pevný kontakt 1 je pevne pripevnený ku konzole 2. Jeden koniec zhášacej cievky 3 je pripevnený k tej istej konzole.Druhý koniec cievky spolu s drôtom 4 je pevne pripevnený k izolačnej základni z plastu 5. Táto je pripevnená k silnej oceľovej konzole 6, ktorá je základom zariadenia. Pohyblivý kontakt 7 je vyrobený vo forme hrubej dosky.

Spodný koniec dosky má schopnosť otáčať sa vzhľadom na otočný bod 8. Preto je možné doštičku prevrátiť cez kolísku pevného kontaktu 1. Vodič 9 je pripojený k pohyblivému kontaktu 7 pomocou ohybného drôtu ( odkaz) 10. Prítlačný tlak vytvára pružina 12.

Keď sú kontakty opotrebované, cracker 1 sa vymení za nový a pohyblivá kontaktná doska sa otočí o 180 ° a jej nepoškodená strana sa používa v prevádzke.

Aby sa znížilo roztavenie hlavných kontaktov z oblúka pri prúdoch nad 50 A, stýkač má oblúkové kontakty — sirény 2, 11. Pôsobením magnetického poľa zhášacieho zariadenia sa referenčné body oblúka rýchlo posúvajú ku svorke 2 pripojenej k pevnému kontaktu 1 a k ochrannému klaksónu pohyblivého kontaktu 11. Kotva sa pružinou 13 vráti do pôvodnej polohy (po vypnutí magnetu).

Hlavným parametrom stýkača je menovitý prúd, ktorý určuje rozmery stýkača.

Charakteristickým znakom stýkačov KPV-600 a mnohých ďalších typov je elektrické pripojenie pohyblivého kontaktu výstupu k telu stýkača.

V zapnutej polohe stýkača je magnetický obvod pod napätím. Aj vo vypnutej polohe môže na magnetickom obvode a iných častiach zostať napätie. Preto je kontakt s magnetickým obvodom stýkača životu nebezpečný !!!

Stýkače série KPV majú dizajn kontaktov NC.Zatváranie sa uskutočňuje pôsobením pružiny a otváranie je spôsobené silou vyvinutou elektromagnetom.

Menovitý prúd stykača nazývaný prúd prerušovanej nepretržitej prevádzky. V tomto prevádzkovom režime zostáva stýkač zapnutý maximálne 8 hodín.Po uplynutí tohto intervalu je potrebné zariadenie niekoľkokrát zapnúť a vypnúť (aby sa kontakty vyčistili od oxidu medi). Potom sa zariadenie znova zapne.

Ak je stýkač umiestnený v skrini, menovitý prúd sa zníži asi o 10 % v dôsledku zhoršenia podmienok chladenia. V

nepretržitá prevádzka, keď je trvanie nepretržitého spínania viac ako 8 hodín, prípustný prúd stýkača sa zníži asi o 20%. V tomto režime sa v dôsledku oxidácie medených kontaktov zvyšuje prechodový odpor, čo môže viesť k zvýšeniu teploty nad prípustnú hodnotu.

Ak má stýkač malý počet spínačov alebo je zvyčajne určený na nepretržité spínanie, potom sa na pracovnú plochu kontaktov pripája strieborná doska. Strieborné obloženie udržuje prípustný prúd stykača rovný menovitému prúdu aj pri nepretržitej prevádzke.

Ak sa stýkač spolu s režimom nepretržitého spínania používa v režime prerušovaného spínania, použitie strieborných obložení sa stáva nepraktickým, pretože kvôli nízkej mechanickej pevnosti striebra sa kontakty rýchlo opotrebúvajú.

Podľa odporúčaní závodu je prípustný prerušovací prúd pre stýkač KPV-600 určený vzorcom:

, kde n je počet spustení za hodinu.

Treba poznamenať, že ak oblúk dlho horí s periodickým vypínaním (vypínanie veľkej indukčnej záťaže), teplota kontaktov sa môže prudko zvýšiť v dôsledku zahrievania kontaktov oblúkom. V tomto prípade môže byť zahrievanie kontaktov počas nepretržitej prevádzky menšie ako pri prerušovanej prevádzke. Kontaktný systém má spravidla jeden pól.

Používa sa na reverzáciu asynchrónnych motorov pri vysokej frekvencii rozbehu za hodinu (až 1200) systém s dvojitým kontaktom... V týchto stýkačoch typu KTPV-500 s permanentným magnetom sú pohyblivé kontakty izolované od krytu, vďaka čomu je ich servis bezpečnejší. zariadenie.

Na obrázku je znázornený obvod pre spínanie stýkačov pre reverzné asynchrónne motory. V porovnaní s obvodom s jednopólovými stýkačmi má táto schéma veľkú výhodu. V prípade porúch a výpadku jedného stýkača je napätie privedené len na jednu svorku motora. Pri jednopólových stýkačoch bude mať porucha jedného stýkača za následok silné napájanie dvojfázového motora.

Schéma zapojenia hlavných kontaktov stykača KTPV-500 pre reverzáciu asynchrónneho motora.

Stykače s dvojpólovým kontaktným systémom sú veľmi vhodné na použitie pri skratových odporoch v obvode rotora indukčného motora.

V stýkačoch typu KMV-521 sa používa aj dvojpólový systém. Tieto stýkače sú určené na zapínanie a vypínanie výkonných elektromagnetov jednosmerných pohonov pre olejové ističe... Prítomnosť dvojpólového kontaktného systému obsiahnutého v dvoch vodičoch jednosmernej siete zaisťuje spoľahlivé vypínanie indukčnej záťaže.