Reverzní startér: schéma zapojení, provozní vlastnosti

Stykače nebo magnetické spouštěče se používají k napájení motorů nebo jiných zařízení. Zařízení určená k častému zapínání a vypínání. Schéma zapojení pro magnetický spouštěč pro jednofázovou a třífázovou síť bude dále diskutováno.

Stykače a startéry – jaký je rozdíl?

Stykače i spouštěče jsou určeny k sepnutí/rozepnutí kontaktů v elektrických obvodech, obvykle silových. Obě zařízení jsou sestavena na bázi elektromagnetu a mohou pracovat ve stejnosměrných i střídavých obvodech různých výkonů – od 10 V do 440 V stejnosměrného a až do 600 V střídavého proudu. Mít:

• určitý počet pracovních (výkonových) kontaktů, přes které je přiváděno napětí do připojené zátěže;
• množství pomocných kontaktů – pro organizaci signálních obvodů.

Jaký je tedy rozdíl? Jaký je rozdíl mezi stykači a startéry? V první řadě se liší stupněm ochrany. Stykače mají výkonné zhášecí komory oblouku. To vede ke dvěma dalším rozdílům: kvůli přítomnosti obloukových svodičů mají stykače velké rozměry a hmotnost a používají se také v obvodech s vysokými proudy. Pro nízké proudy – do 10 A – se vyrábí pouze spouštěče. Mimochodem, pro vysoké proudy se nevyrábějí.

Je tu ještě jeden designový prvek: startéry jsou vyráběny v plastovém pouzdře, zvenčí jsou odkryté pouze kontaktní plošky. Stykače ve většině případů nemají pouzdro, proto musí být instalovány v ochranných pouzdrech nebo krabicích, které budou chránit před náhodným dotykem živých částí a také před deštěm a prachem.

Kromě toho existuje určitý rozdíl v účelu. Spouštěče jsou určeny pro spouštění asynchronních třífázových motorů. Mají proto tři páry výkonových kontaktů – pro připojení tří fází a jeden pomocný, kterým po uvolnění tlačítka „start“ dále proudí energie pro chod motoru. Ale protože podobný provozní algoritmus je vhodný pro mnoho zařízení, je přes ně připojena široká škála zařízení – osvětlovací obvody, různá zařízení a zařízení.

Zřejmě proto, že „náplň“ a funkce obou zařízení jsou téměř stejné, v mnoha cenících se startérům říká „malé stykače“.

Zařízení a princip činnosti

Abyste lépe porozuměli schématům připojení magnetického startéru, musíte pochopit jeho strukturu a princip fungování.

Základem startéru je magnetický obvod a induktor. Magnetické jádro se skládá ze dvou částí – pohyblivé a stacionární. Jsou vyrobeny ve formě písmen „Ш“ s „nohami“ obrácenými k sobě.

Spodní část je připevněna k tělu a je nehybná, horní část je odpružená a může se volně pohybovat. Cívka je instalována ve štěrbině ve spodní části magnetického obvodu. V závislosti na tom, jak je cívka navinuta, se mění hodnocení stykače. Jsou zde cívky pro 12 V, 24 V, 110 V, 220 V a 380 V. Na horní straně magnetického obvodu jsou dvě skupiny kontaktů – pohyblivé a pevné.

Při výpadku napájení pružiny vytlačí horní část magnetického obvodu, kontakty jsou v původním stavu. Když se objeví napětí (např. stiskněte tlačítko start), cívka generuje elektromagnetické pole, které přitahuje horní část jádra. Kontakty v tomto případě změní svou polohu (obrázek vpravo).

Při poklesu napětí zmizí i elektromagnetické pole, pružiny vytlačí pohyblivou část magnetického obvodu nahoru a kontakty se vrátí do původního stavu. Toto je princip činnosti elektromagnetického spouštěče: při použití napětí se kontakty zavřou a při ztrátě napětí se otevřou. Na kontakty lze přivést libovolné napětí a připojit je k nim – buď konstantní, nebo střídavé. Je důležité, aby jeho parametry nebyly větší než ty, které deklaruje výrobce.

Existuje ještě jedna nuance: kontakty spouštěče mohou být dvou typů: normálně uzavřené a normálně otevřené. Princip jejich fungování je zřejmý z názvu. Normálně sepnuté kontakty jsou při spuštění vypnuty, zatímco normálně otevřené kontakty jsou sepnuté. Druhý typ se používá k napájení, je nejběžnější.

Schémata zapojení pro magnetický startér s cívkou 220 V

Než přejdeme k diagramům, pojďme zjistit, co a jak lze tato zařízení připojit. Nejčastěji jsou vyžadována dvě tlačítka – „start“ a „stop“. Mohou být vyrobeny v samostatných pouzdrech nebo mohou být samostatné. Jedná se o tzv. tlačítkový sloupek.

U jednotlivých tlačítek je vše přehledné – mají dva kontakty. Jeden sílu přijímá, druhý ji opouští. V příspěvku jsou dvě skupiny kontaktů – dvě pro každé tlačítko: dvě pro spuštění, dvě pro zastavení, každá skupina na své straně. Obvykle je zde také zemnící svorka. Taky nic složitého.

Připojení startéru s cívkou 220 V do sítě

Ve skutečnosti existuje mnoho možností pro připojení stykačů, popíšeme několik. Schéma pro připojení magnetického startéru k jednofázové síti je jednodušší, takže začneme s ním – bude snazší pochopit dále.

Napájení, v tomto případě 220 V, je přiváděno na svorky cívky, které jsou označeny A1 a A2. Oba tyto kontakty jsou umístěny v horní části pouzdra (viz foto).

Pokud k těmto kontaktům připojíte kabel se zástrčkou (jako na fotografii), bude zařízení po zasunutí zástrčky do zásuvky v provozu. V tomto případě může být na silové kontakty L1, L2, L3 přivedeno libovolné napětí a může být odstraněno, když je startér spuštěn z kontaktů T1, T2 a T3. Na vstupy L1 a L2 lze například přivést konstantní napětí z baterie, které bude napájet některé zařízení, které bude potřeba připojit k výstupům T1 a T2.

Při připojení jednofázového napájení k cívce je jedno, který výstup je napájen s nulou a který s fází. Můžete přepínat dráty. Dokonce nejčastěji je fáze dodávána do A2, protože pro pohodlí je tento kontakt umístěn na spodní straně pouzdra. A v některých případech je pohodlnější jej použít a připojit „nulu“ k A1.

Ale, jak víte, toto schéma pro připojení magnetického startéru není nijak zvlášť výhodné – můžete také napájet vodiče přímo ze zdroje energie zabudováním běžného spínače. Existují ale mnohem zajímavější možnosti. Můžete například napájet cívku přes časové relé nebo světelný senzor a ke kontaktům připojit elektrické vedení pouličního osvětlení. V tomto případě je fáze připojena ke kontaktu L1 a nulu lze odebrat připojením k odpovídajícímu výstupnímu konektoru cívky (na fotografii výše je to A2).

Diagram s tlačítky start a stop

Magnetické spouštěče jsou nejčastěji instalovány pro zapnutí elektromotoru. V tomto režimu je pohodlnější pracovat, pokud jsou k dispozici tlačítka „start“ a „stop“. Jsou zapojeny do série s fázovým napájecím obvodem k výstupu magnetické cívky. V tomto případě vypadá diagram jako na obrázku níže. Všimněte si, že

Ale s tímto způsobem zapnutí bude startér fungovat pouze tak dlouho, dokud bude tlačítko „start“ drženo stisknuté, a to není to, co je nutné pro dlouhodobý provoz motoru. Proto se do obvodu přidává tzv. samochytný obvod. Realizuje se pomocí pomocných kontaktů na startéru NO 13 a NO 14, které jsou zapojeny paralelně se spouštěcím tlačítkem.

V tomto případě poté, co se tlačítko START vrátí do původního stavu, proud dále protéká těmito sepnutými kontakty, protože magnet již byl přitažen. A napájení je dodáváno, dokud se obvod nepřeruší stisknutím tlačítka „stop“ nebo spuštěním tepelného relé, pokud je v obvodu.

Napájení motoru nebo jakékoli jiné zátěže (fáze od 220 V) se přivádí na kterýkoli z kontaktů označených písmenem L a je vyvedeno z kontaktu označeného T, který se nachází pod ním.

V následujícím videu je podrobně znázorněno, v jakém pořadí je lepší připojit vodiče. Celý rozdíl je v tom, že se nepoužívají dvě samostatná tlačítka, ale tlačítkový sloupek nebo tlačítková stanice. Místo voltmetru můžete připojit motor, čerpadlo, osvětlení nebo jakékoli zařízení, které pracuje v síti 220 V.

Připojení asynchronního motoru 380 V přes startér s cívkou 220 V

Tento obvod se liší pouze tím, že tři fáze jsou připojeny ke kontaktům L1, L2, L3 a tři fáze také jdou do zátěže. Jedna z fází je napájena do startovací cívky – kontakty A1 nebo A2. Na obrázku je to fáze B, ale nejčastěji je to fáze C, protože je méně zatížená. Druhý kontakt je připojen k nulovému vodiči. Je také instalována propojka pro udržení napájení cívky po uvolnění tlačítka START.

Jak vidíte, schéma zůstalo prakticky nezměněno. Pouze přidalo tepelné relé, které bude chránit motor před přehřátím. Postup montáže je v dalším videu. Liší se pouze montáž kontaktní skupiny – všechny tři fáze jsou připojeny.

Reverzibilní obvod pro připojení elektromotoru přes startéry

V některých případech je nutné zajistit, aby se motor otáčel v obou směrech. Například pro obsluhu navijáku, v některých jiných případech. Ke změně směru otáčení dochází v důsledku přepólování fází – při připojení jednoho ze spouštěčů je třeba prohodit dvě fáze (například fáze B a C). Obvod se skládá ze dvou identických spouštěčů a bloku tlačítek, který obsahuje společné tlačítko „Stop“ a dvě tlačítka „Zpět“ a „Vpřed“.

Pro zvýšení bezpečnosti bylo přidáno tepelné relé, kterým procházejí dvě fáze, třetí je napájena přímo, protože ochrana ve dvou je více než dostatečná.

Startéry mohou být s cívkou 380 V nebo 220 V (uvedeno ve specifikacích na krytu). Pokud je to 220 V, jedna z fází (jakákoli) je přivedena na kontakty cívky a „nula“ z panelu je přiváděna do druhé. Pokud je cívka 380 V, jsou do ní napájeny libovolné dvě fáze.

Všimněte si také, že drát z tlačítka napájení (pravého nebo levého) není přiváděn přímo do cívky, ale přes trvale uzavřené kontakty jiného startéru. Kontakty KM1 a KM2 jsou zobrazeny vedle cívky spouštěče. To vytváří elektrické blokování, které zabraňuje současnému napájení dvou stykačů.

Protože ne všechny startéry mají normálně uzavřené kontakty, můžete je vzít instalací dalšího bloku s kontakty, který se také nazývá kontaktní příloha. Tento nástavec se zacvakne do speciálních držáků, jeho kontaktní skupiny spolupracují se skupinami hlavního tělesa.

Následující video ukazuje schéma zapojení magnetického startéru se zpátečkou na starém stojanu pomocí starého zařízení, ale obecný postup je jasný.

Reverzní startér se často nachází v zařízení, které zajišťuje provoz mechanismů a jednotek, jejichž funkčním účelem je změna otáčení hřídele elektromotoru. Schéma zapojení pro magnetický startér s reverzibilním spouštěním elektromotoru je vždy předmětem studia amatérských i profesionálních elektrikářů pro vytvoření vlastních návrhů.

V průmyslu existují dva typy magnetických spouštěčů: pro přímé spouštění asynchronního elektromotoru a také pro zpětné spouštění elektromotoru.

Nevratné připojení motoru

Pro lepší pochopení zpětného startu elektromotoru odborníci navrhují zvážit, jak funguje nevratný obvod pro zapnutí elektromotoru. V konkrétním příkladu je uvažován startér s 220voltovou řídicí cívkou. Elektromotor je zapojen do obvodu podle následujícího řetězce:

• automatický třífázový spínač;
• napájecí svorky startéru (KM);
• tepelné relé (TR).

Řídicí cívka spouštěče (CM) na jedné straně je připojena k pracovní nule a druhá strana je prostřednictvím řetězce ovládacích tlačítek „Start“ a „Stop“ připojena k fázi obvodu.

Ovládací stanice (CM) má dvě tlačítka: „Start“ a „Stop“:

• tlačítko „Start“ má normálně otevřené kontakty;
• Tlačítko „Stop“ má normálně uzavřené kontakty.

Normálně otevřený kontakt řídicí cívky je zapojen paralelně se spouštěcím tlačítkem. Tepelné relé v tomto obvodu plní pro elektromotor ochrannou funkci proti přetížení a je součástí přerušení napájecí fáze. Normálně uzavřený kontakt (TR) je součástí obvodu řídicí cívky (CM).

Po zapnutí automatického třífázového spínače je napětí přivedeno na silové kontakty spouštěče a do řídicího obvodu cívky – obvod je uveden do pracovního stavu.

Nevratný start

Pro nastartování elektromotoru musí obsluha stisknout tlačítko „Start“, poté se do ovládacího obvodu cívky přivede napětí, okruh se uzavře a spustí, zasune kotvu a současně sepne bočníkový kontakt ovládací cívky. Výkonové kontakty elektromotoru přijmou energii a motor se začne otáčet.

Když operátor uvolní tlačítko “Start”, vinutí (CM) přijme energii ze svého pomocného kontaktu a motor běží.

Zastavte

Pro zastavení nereverzibilního motoru musí obsluha stisknout tlačítko „Stop“, v tomto případě se přeruší napájení řídicí cívky (CM), otevře se bočníkový kontakt, kotva cívky se vrátí do své výchozí polohy, čímž se otevře napájecí kontakty. Elektromotor ztratí napětí a zastaví se.

Po uvolnění tlačítka „Stop“ zůstane kontakt ovládacího vinutí otevřený a čeká na další spuštění elektrického obvodu.

Jak dochází k ochraně motoru při nevratném startování?

Ochrana elektromotoru je realizována pomocí bimetalových kontaktů (TR), ty se při zvýšení proudu ohýbají a spoušť působí na kontakt ve spouštěcím vinutí a zastavuje dodávku elektrické energie. Všechny kontakty spouštěče (KM) se vrátí do výchozí polohy a motor se zastaví. Níže je schéma připojeného elektromotoru s ochranou.

Obvod pro ochranu chodu elektromotoru poskytuje dodatečnou ochranu pro ovládání spouštění a zastavení mechanismu, jedná se o zahrnutí pojistky do obvodu, která reaguje na sepnutí řídicí cívky spouštěče (CM).

Magnetické startovací zařízení pro zpětné startování

Reverzibilní magnetický startér má funkční účel – spouštění elektromotoru, stejně jako další mechanismy, které mají funkční účel pracovat v dopředném a zpětném směru se změnou otáčení hřídele motoru. Startér provádí spínací funkci pomocí silových kontaktů a napájení motoru.

Na rozdíl od stykačů se spouštěč používá jako ochrana pro časté spouštění a zastavování mechanismů a zařízení. Spouštěče značky PML jsou široce používány v reverzních obvodech třífázových motorů k implementaci dálkového spouštění v čerpacích stanicích, ve věžových jeřábech a ventilačních systémech a v dalších mechanismech.

Magnetický startér má ve své konstrukci následující funkční komponenty:

• elektromagnetická část s cívkou a pohyblivou kotvou, normálně otevřený magnetický obvod;
• hlavní silové kontakty, jejichž účelem je připojovat a odpojovat fáze elektromotoru při rozběhu a zastavení. Reverzibilní magnetické spouštěče ve svém provedení mohou mít kontakty v horní části konstrukce a na straně vinutí kotvy (AM);
• blokové kontakty jsou funkčně určeny pro spínání řídicího obvodu;
• Startér přechází do výchozí polohy pomocí vratného mechanismu, jedná se o pružinu, kterou se kotva řídicí cívky (CM) vrací do výchozí polohy a otevírá všechny kontakty.

Jak je zapojen reverzní startér?

Schéma zapojení reverzibilního magnetického spouštěče je nutné pro provoz elektromotoru v dopředném i zpětném směru. Připojení tohoto typu startovacího zařízení není pro odborníka obtížné. Velmi často se v průmyslu zpětné zapojení používá k obsluze různých typů strojních zařízení (vrtačka, soustruh apod.). Reverzibilní schéma je implementováno při provozu výtahů pro jiné než domácí účely.

Reverzní startéry mají rozdíl v zapojení, jedná se o přídavný ovládací obvod, stejně jako rozdíl v zapojení výkonové části. Obvod implementuje ochranu proti zkratu, jedná se o kontakty KM1.2 a KM2.2, které mají normálně uzavřený tvar a jsou umístěny na spouštěcích KM1 a KM2. Reverzibilní obvod zobrazený na fotografii má barevný rozdíl mezi napájecím a ovládacím obvodem:

Jak se zapíná?

Reverzační obvod asynchronního motoru lze obrazně rozdělit na spínací stupně: přepneme spínač (QF1) do provozní polohy, v tomto případě všechny reverzní magnetické spouštěče na silových kontaktech přijímají napětí KM1 a KM2 a v této poloze zůstávají.

Jedna fáze je zapojena do řídicího obvodu vinutí startéru, jeho průchodu:

• jistič (SF1) – tlačítko “Stop” (SB1) – skupina kontaktů č. 3 (funkce s tlačítky (SB2) a (SB3);
• kontakt 1ZNO ve startérech KM1 a KM2 přejde do pohotovostního režimu – má pohotovostní hodnotu;
• Reverzní startér je připraven k provozu.

Jak probíhá přepínání?

Reverzní obvod elektromotoru umožňuje následující manipulace se startérem: když operátor stiskne tlačítko SB2, poskytne napájení pro ovládání cívky startéru (KM1), poté se aktivují normálně otevřené kontakty a normálně sepnuté kontakty v konfiguraci KM1 jsou otevřeny, cívka poskytuje „dobíjení“ a energie je dodávána přes silové kontakty, vstupuje do motoru, začíná se otáčet.

Pokud je pracovní potřeba obrátit elektromotor, musí operátor změnit použití silových kontaktů (fází), to se provádí pomocí KM2. Důležité! Kdykoli je motor připojen pro zpětný chod, musí se zastavit, toho dosáhneme vypnutím vinutí KM1 fáze č. 1 v ovládání, stykače spouštěče zaujmou výchozí polohu, elektromotor je bez napětí.

Obsluha stiskem tlačítka SB3 napájí ovládání vinutí KM2 a mění aktivaci silových kontaktů „fáze č. 2“ a „fáze č. 3“ pro připojení třífázového elektromotoru. Začne se otáčet v opačném směru, dokud se nerozpojí kontakty ovládání vinutí.

Ochrana proti zpětnému chodu motoru

Vždy, před změnou pořadí připojení 3-fázového motoru, změnou pořadí fází na vinutí elektromotoru, je nutné jej zastavit. To je ve spínacím obvodu realizováno spínacími kontakty, které „zabezpečují“ práci operátora a zabraňují mezifázovému zkratu v elektromotoru při záměně jeho zapojení. V uvažovaném schématu zapojení reverzačního spouštěče je vidět, že může pracovat pouze jeden spouštěč.

Každý den se pracuje na zapojení elektromotorů s přímým a zpětným chodem, schéma zapojení spouštěčů není pro kvalifikované elektrikáře obtížné. Vždy je třeba pamatovat na to, že funkce zastavení motoru musí být provedena před jeho zpětným otočením.

• Jednofázové elektromotory 220V
• Co je měkký start elektromotoru?
• Co je to krokový motor a jak funguje?