
Styczniki i wyłączniki silnikowe w przemyśle – kluczowe zastosowania
Styczniki i wyłączniki silnikowe są kluczowymi elementami układów elektrycznych i systemów automatyki. Spotykamy je w praktycznie każdej szafie sterowniczej. W artykule tym zgłębimy tajniki ich funkcjonowania i zastosowań, odkrywając, jak dokładnie wpływają na efektywność produkcji i bezpieczeństwo urządzeń..
Rola styczników w automatyce przemysłowej
Styczniki w układach automatyki są najczęściej wykorzystywane są do załączania urządzeń - mogą to być np. silniki elektryczne, grzałki, baterie kondensatorów, oświetlenie - są to styczniki mocy lub po prostu styczniki. W niektórych układach sterowania, styczniki występują jako elementy pomocnicze zamiast przekaźników - mówimy wtedy o stycznikach pomocniczych. W instalacjach elektrycznych spotkamy również styczniki instalacyjne - są to urządzenia wyglądem podobne do aparatury modułowej, przeznaczone do pracy w kategorii AC-1.
Styczniki a przekaźniki
Zasada działania stycznika i przekaźnika jest taka sama.Ogólnie jedno i drugie urządzenie to zdalnie uruchamiany łącznik, którego zadaniem jest otwarcie lub zamknięcie obwodu elektrycznego. Różnice tkwią w budowie mechanicznej tych urządzeń. Styczniki posiadają płytki gaszeniowe oraz po dwie przerwy zestykowe w torze łączeniowym. W przekaźnikach natomiast płytki gaszeniowe nie występują, a przerwa zestykowa jest tylko jedna. Z tego powodu styczniki mogą pracować z dużo większym obciążeniem niż przekaźniki. Kolejną różnica między stycznikami a przekaźnikami do mozliwosć stosowania dodatkowych akcesoriów - w przypadku przekaźników nie możemy rozszerzyć ich funkcjonalności poprzez stosowanie dodatkowych styków, blokad itp.
Wyłączniki silnikowe - dlaczego je stosujemy?
Wyłącznik silnikowy - GZ, GV, PKZ, termik…. Jak widać ten aparat ma wiele określeń. Wyłącznik silnikowy jest urządzeniem służącym do załączania i przede wszystkim zabezpieczenia silnika elektrycznego przed:
- zwarciem,
- przeciążeniem,
- przegrzaniem uzwojeń.
W dużym skrócie urządzenie to posiada dwa wyzwalacze - termiczny, jako zabezpieczenie przeciążeniowe i elektromagnetyczny jako zabezpieczenie zwarciowe. Aby zabezpieczyć silnik, wyłącznik silnikowy należy ustawić na prąd znamionowy silnika.W układach zasilania silników wyłącznik silnikowy powinien być zamontowany zawsze przed stycznikiem.
Wyłączniki silnikowe mogą być wyposażone w dodatkowe akcesoria jak np. wyzwalacze czy styki pomocnicze, dzięki którym możemy monitorować ich pracę.
Wyłączniki silnikowe zapewniają nie tylko ochronę, ale również podnoszą wydajność operacyjną, przyczyniając się do zwiększenia stabilności i niezawodności systemów przemysłowych.
Automatyka przemysłowa – jak dobrać stycznik?
Dobór stycznika w większości przypadków sprowadza się do określenia:
- rodzaju obciążenia (obciążenie indukcyjne, rezystancyjne,itp.)
- prądu znamionowego stycznika,
- napięcia sterowania,(zasilania cewki),
- ilości i typu styków pomocniczych, (np. 2NO+2NC),
- ilości pól/styków roboczych.
W automatyce przemysłowej standardem są styczniki 3- polowe, z przynajmniej jednym stykiem pomocniczym (NO lub NC) zabudowanym na styczniku. Większa ilość styków dostępna jest jako oddzielny moduł montowany od czoła lub z boku stycznika. Bardzo ważnym aspektem doboru stycznika jest określenie rodzaju obciążenia ( znamionowy prąd łączeniowy stycznika [Ie] stycznika w kategorii AC-3 będzie mieć inną wartość niż w kategorii AC-1). Zasadniczo styczniki i wyłączniki silnikowe powinniśmy dobierać na podstawie prądu silnika, choć dzięki wszechobecnym konfiguratorom poradzimy sobie znając tylko moc silnika.
Napięcie sterowania cewki
Poniżej wymieniono najczęściej spotykane rodzaje napięć sterujących :
- 24V DC,
- 24V AC,
- 230V AC,
- 110V AC,
- 115V AC,
- 42V AC,
- 48V AC,
- 48V DC,
- 400V AC.
Obecnie najpopularniejsze są styczniki z cewkami na 24V DC, szczególnie w wersjach z niskim poborem mocy cewki - takie styczniki można sterować bezpośrednio z wyjść sterownika PLC, bez stosowania przekaźników interfejsowych.
Wyłączniki silnikowe - dobór
Dobór wyłącznika silnikowego realizujemy na podstawie prądu znamionowego silnika. Najlepiej aby odczytana z tabliczki znamionwej silnika wartość prądu była w połowie zakresu nastawy wyłącznika silnikowego. Dodatkowym warunkiem doboru jest możliwość zastosowania dedykowanych akcesoriów i miejsca ich montażu w wyłączniku - np. w przypadku styku pomocniczego może to być montaż czołowy lub boczny. Budując nowa szafę sterowniczą, warto zwrócić uwagę czy producent wyłącznika oferuje rozwiązania systemowe np. mostki, zestawy do łączenia ze stycznikami itp. - pozwala to znacząco usprawnić proces prefabrykacji.