Schéma zapojení magnetického startéru

Magnetický startér je nejčastěji třífázové zařízení pro časté spínání a přímé spouštění elektromotorů a jiných zátěží. Skupina pohyblivých kontaktů je navržena tak, aby poskytovala dvojité přerušení. Magnetický startér je řízen cívkou s magnetickým jádrem, které poskytuje vysokou rychlost odezvy. Magnetický pohon spouštěče je ovládán dálkově z ovládacích tlačítek nebo automatických systémů řízení procesu (reléové nebo elektronické). V tomto článku budeme analyzovat obvod magnetického startéru, který poskytne základní pochopení principů jeho fungování.

Jakou hodnotu má startér

Jmenovitý výkon spouštěče je označení udávající jmenovitý proud skupiny výkonových kontaktů. Jmenovitý proud závisí také na provozním režimu spouštěče. Obvykle jsou všechna označení pracovního proudu uvedena pro režim AC-3. Krátce o režimech:

AC-1 – neindukční nebo nízkoindukční zátěž – jedná se o „nejjednodušší“ provozní režim, jedná se o zahrnutí topných těles, osvětlovacích soustav atd.

AC-2 – indukční zátěž, spouštění a provoz motorů je možný, ale se sběracími kroužky a externím buzením – v praxi zcela vzácné.

AC-3 – indukční zátěž a přímý start asynchronních motorů s rotorem nakrátko – těžký a hlavní pracovní režim elektromagnetických spouštěčů.

AC-4 je nejobtížnější režim s častými starty, zpětným bržděním a opakovaným krátkodobým zapínáním je potřeba vzít startéry o jeden nebo i dva stupně vyšší, než je skutečný jmenovitý proud;

Tedy jmenovitý proud a hodnota startéru

• 0 – hodnota 6,3A – pro reléové a signální obvody;
• 1 – hodnota 10 A;
• 2 – hodnota 25 A;
• 3 – hodnota 40 A;
• 4 – hodnota 63 A;
• 5 – hodnota 80-100A;
• 6 – hodnota – 160 A.

Jak se liší startér od stykače?

Startér je stykač s tepelným relé a často v samostatném krytu (skořápce), ale ne nutně. Stykače se často nazývají spínací zařízení pro proudy větší než 160A – to platí nejčastěji, protože pro tepelnou a maximální proudovou ochranu takových zátěží se používají stroje, které jsou instalovány před stykačem. A tepelná relé pro vysoké proudy jsou vzácností. Takzvaný „holý“ startér = stykač.

Princip činnosti magnetických stykačů (startérů) je znázorněn na obrázku níže. Základem je elektromagnet s pohyblivou jádrovou částí a pružinou. Když je cívka vypnutá, pružina odtlačí části magnetického obvodu. Napájecí kontakty jsou otevřené. Při zapnutí elektromagnetu se části jádra uzavřou a kontakty se sepnou.

Kromě silových kontaktů mají stykače a magnetické spouštěče pomocné kontakty: blokovací, signalizační a další. A pokud jsou silové kontakty nejčastěji normálně rozepnuté, pak pomocné kontakty mohou být normálně sepnuté i normálně otevřené. Ale o tom později ve schématu zapojení startéru.

Schéma přímého a reverzibilního zapojení magnetického spouštěče

Podívejme se na dva okruhy: konvenční okruh s přímým startem a reverzibilní, kde můžete nastartovat motor v různých směrech.

Pro každý případ si připomeňme, co jsou normálně otevřené (otevřené) NO a normálně uzavřené (zavřené) NC kontakty.

NO – normálně otevřené – zůstávají otevřené, dokud na ně nepůsobí síla (stiskněte tlačítko nebo zapněte elektromagnetický pohon), poté, co účinek akce ustane.

NC – normálně zavřeno – otevře se při stisknutí nebo při aktivaci pohonu a po zastavení akce se vrátí do zavřeného stavu.

Níže je jednoduché schéma zapojení startéru s ovládáním z tlačítek Start a Stop.

Vezměte prosím na vědomí, že kontakty Start jsou (NO) a kontakty Stop jsou (NC). Pojďme se podívat, jak tento startovací obvod funguje.

KM 1 – jedná se o silové kontakty, které spínají elektromotor (M) při odpojené cívce spouštěče KM, jsou rozpojené a motor nepracuje.

KM 1 BK – pomocný (blokový kontakt) je nesmírně důležitý pro správnou činnost obvodu, je mechanicky spojen s magnetickým pohonem a paralelně zapojen se spouštěcím tlačítkem. To znamená, že proud do cívky KM může protékat buď kontaktem tlačítka start nebo kontaktem bloku, nebo oběma současně. Minimální podmínkou pro provoz magnetického pohonu KM je uzavření alespoň jednoho z nich.

„Start“ je normálně otevřený kontakt tlačítka, zapíná pohon;

C je normálně sepnutý kontakt tlačítka Stop – jeho stisknutím se přeruší napájecí obvod magnetického pohonu a vypne elektromotor.

P – normálně sepnutý kontakt tepelného relé, pokud zátěž překročí jmenovitou hodnotu, tepelné relé sepne a otevře řídicí obvod.

Logika obvodu magnetického startéru je následující:

1. Pokud je výchozí stav takový, jak je znázorněno na obrázku, pak stisknutím tlačítka Start se uzavře budicí obvod cívky KM1. Startér se spustí. V tomto případě jsou kontakty napájení KM1 a kontakt KM1 BC sepnuté – to znamená, že pokud uvolníte tlačítko Start, motor poběží dál. Koneckonců je splněna podmínka, že alespoň jeden z kontaktů KM1 BC nebo „Start“ je sepnut.
2. Pokud stisknete tlačítko Stop a je zapojeno do série se spouštěcím tlačítkem a blokovým kontaktem, obvod se otevře. Obvod stykače se vrátí do původního stavu. Protože při odpojení napětí z cívky KM1 se rozepnou jak silové kontakty, tak kontakt bloku KM1 BK. Po uvolnění tlačítka se jeho kontakty sepnou, ale napájení cívky KM nebude obnoveno, protože KN 1BK a „Start“ jsou otevřené.
3. Pokud se motor během provozu přehřeje a sepne se tepelné relé, pohon se vypne. Kontakt tepelného relé P je rovněž zapojen do série a přeruší řídicí obvod. Stisk tlačítka start nevede k ničemu, dokud tepelné relé nevychladne a nevrátí kontakty P do sepnutého stavu.

Logika sériového zapojení kontaktů tlačítka Stop a tepelného relé P je taková, že jimi nemůže projít elektrický proud a při spuštění alespoň jednoho z nich se otevře obvod spouštěče.

V obvodové technice se tomu říká logické AND – když podmínkou pro provoz obvodu je současný zavřený stav tlačítka Stop A kontaktu tepelného relé.

Zatímco paralelní zapojení tlačítka Start a pomocného kontaktu je logické OR. Postačující podmínkou pro fungování obvodu spouštěče je sepnutí BUĎ jednoho NEBO druhého kontaktu.

Rozebrali jsme nejjednodušší obvod, lze jej doplnit o signální kontakty, např. při zapnutém stykači svítí kontrolka na panelu a další funkční vylepšení.

Schéma reverzibilního připojení je složitější. Zde jsou pro ovládání jednoho elektromotoru potřeba dva magnetické startéry. Jeden pro práci vpřed, druhý pro práci vzad.

Faktem je, že pro změnu směru otáčení je třeba změnit sled fází a pro přepínání jsou potřeba dva spouštěče.

DŮLEŽITÉ! Není dovoleno provozovat dva spouštěče současně. Při obráceném zapojení dojde k mezifázovému zkratu, který téměř jistě povede ke zničení startérů. Jistič nebo pojistky budou samozřejmě fungovat, ale kontaktní skupina spouštěčů bude mít čas, aby se stala nepoužitelnou. Proto je kromě blokování obvodu současného zapnutí, které budeme analyzovat níže, důležité zakoupit startéry, které jsou okamžitě sestaveny pro provoz v reverzibilním obvodu a vybaveny mechanickým blokováním.

Na tomto schématu jsou startéry označeny KM1 a KM2. Na rozdíl od předchozího schématu zapojení magnetického spouštěče jsou zde použity dva blokové kontakty z každého spouštěče. Diagram ukazuje BC.

Pokud jsme již diskutovali o činnosti normálně otevřeného blokového kontaktu, zde je také připojen paralelně ke startovacímu tlačítku, pak s normálně uzavřenými kontakty je vše složitější.

Normálně uzavřený blokový kontakt spouštěče KM1 je připojen k řídicímu obvodu spouštěče KM2 a naopak v řídicím obvodu KM1 je „tajný agent“ v podobě kontaktu NC bloku spouštěče K2.

To je nutné pro vzájemné blokování a nemožnost současného provozu dvou startérů. Pokud je KM1 zapnutý, jeho blokový kontakt je rozpojený a nedovolí, aby řídicí obvod startéru KM2 fungoval.

To znamená, že pokud současně stisknete tlačítka „Vpřed“ a „Zpět“, nic se nestane, nebo se jeden ze směrů zapne, pokud se jeho kontakty spustí o zlomek sekundy dříve.

Kontakty tlačítka „Stop“ a tepelného relé jsou také zapojeny do série a v každém případě vypnou napájení, bez ohledu na to, kterým směrem se elektromotor otáčí.

Schémata zapojení magnetických spouštěčů každého směru jsou zapojena paralelně a vzájemně blokována, aby nemohly fungovat současně.

Jak vybrat tepelné relé na základě výkonu motoru

Nebudeme se podrobně zabývat principem činnosti a konstrukcí tepelného relé pro ochranu motoru. Jen připomeňme, že jsou vyráběny jako nástavec ke startovacímu okruhu. A chrání motor před přetížením. Uvnitř relé prochází každou fází bimetalová deska. V důsledku zvýšení teploty se deska ohne, což způsobí, že relé normálně sepnuté kontakty otevřou řídicí obvod. Relé bude fungovat, i když bude přetížena pouze jedna fáze ze tří.

U jednofázových motorů je vše extrémně jednoduché a jmenovitý proud je uveden na typovém štítku motoru, viz foto vlevo.

A stačí si vzít tepelné relé, jehož provozní rozsah odpovídá této hodnotě. Pro ochranu jednofázového motoru je přípustné použít třífázové tepelné relé. Každý pól tepelného relé je vybaven plnohodnotnou bimetalovou deskou a bude pracovat v normálním režimu.

U třífázových motorů je to trochu složitější. Mohou mít různé provozní režimy v závislosti na schématu zapojení vinutí – hvězda nebo trojúhelník. Na štítku jsou dvě čísla pro normální proud, viz obrázek výše. Abyste mohli vybrat tepelné relé, musíte vědět, podle jakého obvodu bude elektromotor pracovat.

Doufáme, že materiál v tomto článku byl pro vás užitečný. Do dalších publikací.