Nauczyciel: Ryszard Szulc
Przedmiot: Instalacje Elektryczne
Klasa: 2TE
Temat lekcji: Przekaźniki, styczniki
Data lekcji: 08-09.04.2020 r.
Wprowadzenie do tematu:
Przekaźniki, styczniki
Przełączanie sygnałami o małej mocy obwodów znajdujących się na innych potencjałach czy wysokonapięciowych jest w licznych aplikacjach niezbędne.
Posługiwanie się w tym celu półprzewodnikami nie zawsze jest najwłaściwsze.
Projektant staje wtedy przed wyborem między elektromagnetycznym przekaźnikiem a stycznikiem oraz sposobem ich właściwego użycia.
Kontaktrony rodziny JWD firmy TE Connectivity Potter and Brumfield, o
wyprowadzeniach w 14-pinowym rozmiarze DIP są oferowane do różnych napięć sterowania i z różnymi konfiguracjami styków
Przekaźniki nadają się do przełączania prądów o stosunkowo dużym natężeniu za pomocą niskonapięciowego sygnału o małej mocy, zapewniając dobrą izolację pomiędzy obwodem sterującym i przełączanym. Jednakże przełączanie prądów o bardzo dużym natężeniu oraz sygnałów wysokonapięciowych wymaga stosowania styczników mniej znanego rodzaju "dużych" przekaźników elektromagnetycznych.
Istnieje wiele ich rodzajów, od drobnych kontaktronów, do wielkich, mocno obciążalnych konstrukcji. Elektronicy z reguły słabo znają ich właściwości.
Przekaźnik bistabilny 230V AC TYP: PBM-01
Przekaźnik bistabilny PBM-01 służy do sterowania oświetleniem lub dowolnym innym urządzeniem za pomocą równolegle podłączonych przycisków jednobiegunowych.
Kolejne naciśnięcia dowolnego z przycisków powodują załączenie lub wyłączenie urządzeń podłączonych do zacisków wyjściowych. Zastosowanie układu daje możliwość stworzenia „inteligentnych” systemów sterowania oświetleniem.
Przekaźnik albo stycznik
W obu tych urządzeniach do sterowania jedną, dwoma lub kilkoma parami styków służą elektromagnesy. Styki te mogą w pozycji spoczynkowej być rozwarte lub zwarte. Istnieją też potrójne styki przełączalne. Przekaźniki, służące do przełączania obwodów małej mocy, są oferowane w rozmaitych rozwiązaniach, z
wyprowadzeniami w postaci złączy wtyczka-gniazdko, do lutowania przewodów lub do wlutowania w płytki drukowane.
Styczniki, stosowane w obwodach dużych mocy, są zwykle większymi konstrukcjami.
Wybór typu przekaźnika lub stycznika w znacznym stopniu zależy od rodzaju przełączanego obciążenia.
- obciążenie rezystancyjne w momencie połączenia nie wywołuje skoków napięcia.
Najczęściej spotykanym obciążeniem tego typu jest grzejnik. Jeśli dziesiątej sekundy, to styki przekaźnika ją zasilającego muszą to natężenie znosić.pobiera on np. 10 A, może być przyłączany przekaźnikiem 10-amperowym. Ale obciążenia czysto
rezystywne niemal nie istnieją. Większość ma pasożytniczą indukcyjność, która przy bardzo dużych skokach prądu wywołuje przepięcia.
- obciążenie żarówkami w momencie połączenia skutkuje znacznie wyższym od nominalnego natężeniem prądu (prąd rozruchowy). Żarnik żarówki ma wysoki współczynnik temperaturowy. Rezystancja żarówki zimnej jest 20-krotnie niższa niż rozgrzanej. 75-watowa żarówka pobiera nieco ponad 0,3 A, a zimna 10 A. Chociaż prąd wykazuje tak duże natężenie przez czas krótszy od jednej
- obciążenie silnikiem elektrycznym również rozpoczyna się od znacznie zwiększonego poboru prądu. Jednofazowy niesynchroniczny silnik napięcia
zmiennego 230 V o mocy 250 W pobiera nieco ponad 1 A. Nieobciążony, wirujący znacznie mniej. Ale w momencie rozruchu albo z zatrzymanym wirnikiem może pobierać nawet ponad 10 A.
- obciążenie pojemnościowe charakteryzuje się wysokim prądem udarowym w chwili włączenia, spowodowanym koniecznością naładowania kondensatora. Przyłączenie napięcia do nienaładowanego kondensatora można przyrównać do zwarcia.
Gwałtowny wzrost natężenia pobieranego prądu może doprowadzić do stopienia ze sobą styków przekaźnika. Za przykład obciążenia pojemnościowego może posłużyć filtr wyjściowy zasilacza.
- obciążenie indukcyjne wymusza powolny wzrost prądu obciążenia, powodowany tendencją do blokowania przez indukcyjność zmian natężenia prądu. Jednakże odłączanie takiego obciążenia wywołuje silne iskrzenie pomiędzy rozłączanymi stykami, spowodowane szybką zmianą prądu w indukcyjności. Iskrzenie to wywołuje podtopienia i wżery styków przekaźnika. Z tego też powodu cewki niektórych
przekaźników wyposaża się w diody zabezpieczające przed iskrzeniem. Typowe obciążenia indukcyjne to uzwojenia siłowników, elektryczne zawory i
cewki przekaźników.
Przekaźniki
Przekaźnik ogólnego przeznaczenia G2R-1-DC24 firmy Omron Electronics do montażu na płytkach drukowanych może przełączać 10 A przy 24 V
Podstawowymi parametrami przekaźników są stałe lub zmienne napięcie zasilania cewki, dopuszczalne natężenie prądu w stykach i ich konfiguracja (zwierane, rozwierane lub przełączane), liczba styków oraz czas ich zwierania i rozwierania, a także moc pobierana przez cewkę lub jej rezystancja. Ważne jest zapewnienie przekaźnikowi dostatecznego natężenia prądu do niezawodnego jego uruchamiania.
Styki działają powtarzalnie powyżej pewnego minimalnego natężenia
przepływającego przez nie prądu, zwanego samo oszczędzającym, pozwalającego na przebicie śladowych zanieczyszczeń, mogących się na nich gromadzić.
Dolna granica natężenia prądu niezawodnie przełączanego przez przekaźnik zależy od szeregu czynników, jak materiał i geometria styków oraz poślizg ich powierzchni.
Przekaźniki ze stykami złoconymi, a także rozwidlonymi, mogą niezawodnie przełączać nawet 10 mA.
Kontaktrony ze zwykłymi i zwilżanymi rtęcią stykami służą do zastosowań
niskoprądowych. Przekaźniki języczkowe JWD i JWS firmy TE Connectivity Potter and Brumfield Relays są oferowane do napięcia sterowania od 5 do 24 V, z różnymi konfiguracjami styków.
Na przykład kontaktron TE Connectivity JWD-171-10 ma 24-woltową cewkę z
wbudowaną diodą zabezpieczającą i zwierne styki do 500 mA przy 20 V. Kontaktrony JWD są przeznaczone do montażu na płytkach drukowanych w obudowach 8-
wyprowadzeniowych w rozmiarze DIP 14 pin (rys. 1).
Kontaktrony nie są przeznaczone do łączenia większych obciążeń, które wymagają elementu z rozmiarowo większymi stykami. Na przykład przekaźnik ogólnego
zastosowania G2R-1-DC24 firmy Omron Electronic Components może przełączać 10 A przy 24 VDC.
Ma jeden zespół styków przełączanych i jest również przystosowany do montażu na płytkach drukowanych (rys. 2). Omron oferuje także podobne przekaźniki G2R-1- DC24, przyłączane przez różnego rodzaju gniazdka wtykowe, do szyny DIN, do paneli i do przewlekanego montażu na płytkach drukowanych.
Styczniki
LEGRAND STYCZNIK TSM-1 230 V 50 HZ
Stycznik mocy 9A 3P 230V DILEM EATON
Styczniki do automatyki i zabezpieczeń J7KNA-AR-31 24S firmy Omron ma cewkę na 24 VDC i zestaw czterech par styków
Stycznik jest stosowaną w aplikacjach przemysłowych większą wersją przekaźnika.
Styczniki są wytrzymalsze od przekaźników, przeznaczone są zwykle do montażu na szynie DIN. Niektóre są wyposażone w otwory montażowe, pozwalające
bezpośrednio przykręcać je do płaskich powierzchni, np. chassis.
Są przeznaczone do łączenia dużych obciążeń, o mocy nawet wielu kW, trójfazowych silników, dużych grzejników i całych systemów oświetlenia
przemysłowego i obiektowego. Styczniki muszą być zatem łączone przewodami o odpowiednio większym przekroju i mają wyprowadzenia przystosowane do montażu grubych kabli.
Bywają również wersje przeznaczone do sterowania za pomocą sterowników PLC i napięcia 24 VDC. Równie często są sterowane napięciem przemiennym 230 VAC. Podobnie jak w przekaźnikach cewka elektromagnetyczna stycznika oddziałuje na siłownik lub trzpień, który mechanicznie uruchamia jedną lub więcej par silnych styków elektrycznych. Styczniki są konstruowane w sposób modularny, co ułatwia wymianę cewki na przystosowaną do innego napięcia, w przeciwieństwie do przekaźników, które całe muszą podlegać wymianie.
Modularność także umożliwia wymianę zespołów styków, których w stycznikach jest zwykle kilka. Czasem wszystkie styki są wysokoprądowe, a czasem rozmiarowo różne, do równoczesnego przełączania dużych prądów i małych sygnałów.
Styki niskoprądowe są nazywane stykami pomocniczymi. Na przykład stycznik obsługujący silnik może być wyposażony w trzy duże pary styków dla trzech obwodów fazowych i jedną małą parę, do sygnalizacji aktualnego stanu silnika.
Stycznik JKNA-AR-31 24VS (rys. 3) firmy Omron Automation & Safety ma cewkę 24 VDC i poczwórny zespół 10-amperowych styków łączących na 600 VAC.Styczniki tej
modularnej serii mają wiele opcji napięcia sterującego i układu styków (wersji 4-, 6- i 8-obwodowych).
Nie modułowy stycznik EV200A-AANA firmy TE Connectivity może przełączać 500 A sygnałem 12 V
Styczniki ewaluowały z czasem mechanicznie, jest więc teraz możliwe zespolenie ich kilku do wspólnego działania lub mechaniczna blokada jednego na czas działania drugiego. Korzystny jest wybór stycznika o parametrach przekraczających
wymagania aplikacji. Większe styki, grubiej platerowane, są odporniejsze na wżery.
Wysokoprądowy stycznik do zastosowań militarnych EV200AAANA firmy TE Connectivity głównymi stykami może łączyć obciążenia do 900 V 500 A i rozłączać do 200 A przy 320 VDC. Jego styki pomocnicze dopuszczają 2 A przy 30 VDC lub 3 A przy 125 VAC. Cewka jest zasilana napięciem 12 VDC. Jego zamknięta konstrukcja jest pokazana na rysunku 4, a jego typowym zastosowaniem jest obsługa i ochrona akumulatorów i zasilaczy.
Do niektórych zastosowań używane są specjalne styczniki. Na przykład do łączenia obwodów oświetleniowych o bardzo obciążających styki gwałtownych zmianach natężenia prądu, jak żarówki halogenowe lub obciążenia pojemnościowe.
Istnieją specjalne styczniki wyposażone we wbudowane termistory NTC,
zapobiegające wywołującym nadtopienia styków gwałtownym skokom prądu. Takie termistory stosuje się czasem w przełączanych obwodach zwykłych styczników.
Zakończenie
Przekaźniki i styczniki są skutecznymi podzespołami do przełączania obwodów mocy poprawnie przystosowanych do napięciowych i prądowych wymagań zarówno cewek elektromagnesów, jak i styków. Przekaźniki są oferowane w zróżnicowanych
rozwiązaniach konstrukcyjnych, podczas gdy styczniki, jako bardziej znormalizowane podzespoły przemysłowe, w rozwiązaniach bardziej typowych. Ich wybór zależy od wielkości i rodzaju przełączanego obciążenia (rezystywnego, pojemnościowego czy indukcyjnego).
Zapraszam do lektury i przeanalizowania zawartości linków oraz zapoznania się z parametrami, asortymentem, zastosowaniami, aby łatwiej było rozpoznać i dobrać do potrzeb właściwy łącznik.
https://www.electric24.pl/styczniki/
https://allegro.pl/kategoria/laczniki-styczniki-i-przekazniki-121458?bmatch=baseline- product-eyesa2-engag-dict43-com-1-1-0318
https://www.polimet.com.pl/styczniki.html?gclid=Cj0KCQjwybD0BRDyARIsACyS8mt eHOy0cseRpybPX9dQ8lZ6CLR0Sx6nUqUxQk5_UTnVH4ruwxF9gs8aAm_aEALw_w cB
https://www.taniomania.pl/s/?search=stycznik+230v&gclid=Cj0KCQjwybD0BRDyARI sACyS8mvuJIOrvUaqPkQXdeBbBCeaINgaNb3O_6oX9dX2mRo1MRnnHZfCT7QaAj ICEALw_wcB&gclsrc=aw.ds
Wyłączniki podobne do styczników
Wyłącznik automat zmierzchowy z sondą SOH-01 230V WZM-01/S1
Wyłącznik zmierzchowy WZM-01 służy do sterowania urządzeniami oświetleniowymi lub innymi odbiornikami energii w zależności od natężenia oświetlenia.
Układ załącza oświetlenie o zmierzchu i wyłącza o świcie.
Próg załączenia może być płynnie nastawiony przez użytkownika.
Układ jest odporny na krótkotrwałe zmiany natężenia oświetlenia co gwarantuje niezawodność pracy.
Zewnętrzna sonda natężenia oświetlenia SOH z przewodem o maksymalnej długości 50 m umożliwia umieszczenie jej w dogodnych miejscach.
Instrukcje do pracy własnej:
Proszę zapoznania się z parametrami, asortymentem, zastosowaniami
prezentowanych elementów, aby łatwiej było rozpoznać i dobrać do potrzeb właściwy łącznik.
Praca własna:
Proszę wydrukować w teksty Word bez załączonych obrazów, wkleić do zeszytu z Instalacji Elektrycznych.
Informacja zwrotna:
W ramach pracy domowej proszę wykonaćSCAN-y stron zeszytu i przesłać je na adres: e-mail.: szulc@zs9elektronik.pl
