Akademia Bydgoska

im. Kazimierza Wielkiego

Wydział Matematyki, Techniki i Nauk Przyrodniczych

ELEKTROTECHNIKA

Temat: Styczniki i układy stycznikowe

Danuta Retecka

Anna Gumińska

Piotr Retecki

Tomasz Barylski

WT III gr.A-1

Bydgoszcz 2002

Styczniki to urządzenia elektryczne będące zdalnie załączanymi aparatami łączeniowymi. Znajdują zastosowanie w instalacjach napięciowych, rozdzielnicach napięcia, aparaturach sterowniczych i bateriach kondensatorów. Wykorzystuje się je szczególnie w do załączania w obwodach trójfazowych prądu przemiennego. Można je również stosować w obwodach prądu stałego. Styczniki nadają się do bezpośredniego załączania silników klatkowych, a także jako styczniki rozruchowe innych typów silników. Styczniki stosuje się też do załączania kondensatorów mocy. Do styczników można bezpośrednio przyłączyć zabezpieczenia termiczne oraz dodatkowe urządzenia np. do eliminacji zakłóceń. Dozór styczników w normalnych warunkach eksploatacji nie jest konieczny. Należy jedynie w odpowiednich odstępach czasu, w zależności od częstotliwości załączania i obciążeń, kontrolować udar zestyku głównego urządzenia stykowego. Wymiana ruchomych i stałych styków, jak również komór gaszcych łuk jest możliwa bez całkowitego demontażu urządzenia, tylko po odjęciu modułu załączającego. Także cewka magnetyczna może zostać wymieniona bez specjalistycznych narzędzi. Wystajcy z konstrukcji element służy do sygnalizacji pozycji załączania i dodatkowo do załączania ręcznego. Obecnie w układach napędowych szeroko rozpowszechnione jest sterowanie przekaźnikowo-stycznikowe. Stosuje się styczniki tzw. powietrzne, oraz styczniki próżniowe.

Styczniki próżniowe przeznaczone są do łączenia obwodów prądu przemiennego. Zalecane są szczególnie do sterowania pracą silników elektrycznych o bardzo dużych mocach sięgających do 1000kW (przy napięciu 1500V ), w układach napędowych w górnictwie, łączenia odbiorników energii elektrycznej w przemyśle chemicznym, stosowania w układach napędowych w obudowach szczelnych oraz w układach automatyki. Styczniki charakteryzują się niezwykle skutecznym, stosunkiem mocy łączeniowej do wymiarów gabarytowych i masy oraz wysoką trwałością łączeniową i mechaniczną.

Styczniki stanowią elementy wykonawcze, które włączają i wyłączają obwody robocze. Przekaźniki tworzą tzw. układy decyzyjne (sterowania) i sterują pracą styczników, powodując wzbudzenie cewek styczników w zależności od określonych parametrów Prosty przykład sterowania silnikiem za pomocą jednego stycznika przed stawiony jest na rysunku

Wprowadzenie silnika w ruch odbywa się przez ręczne naciśnięcie przycisku sterującego

Z. W ten sposób zamyka się obwód: faza 15 - przycisk wyłączający W - przycisk włączający Z - cewka stycznika 1S zestyk przekaźnika termicznego P_t - faza T. Cewka stycznika otrzymuje napięcie i stycznik zadziała załączając trójbiegunowy zestyk główny IS oraz zestyk pomocniczy 1S₁ bocznikujący przycisk Z. Po zadziałaniu stycznika dalsze przyciskanie przycisku sterującego Z jest już zbyteczne. Po naciśnięciu przycisku W przerywa się obwód zasilana cewki, stycznik zwalnia zworę powodując odłączenie silnika od sieci, Zabezpieczenie silnika od skutków przeciążeń zapewnia przekaźnik cieplny P W wyniku przeciążenia przekaźnik P rozewrze swój normalnie zamknięty zestyk powodując wyłączenie stycznika. Zabezpieczenie zanikowe zapewnia sam stycznik, który wyłącza przy zaniku albo przy znacznym obniżeniu się napięcia sieci. Po ponownym pojawieniu się napięcia silnik sam nie włączy się, gdyż przy wyłączeniu otwierają się zestyki pomocnicze s₁ bocznikujące przycisk Z.

Na Rysunku przedstawiono podobny układ sterowania, lecz umożliwiający sterowanie silnikiem z kilku odległych miejsc. Przyciski sterujące 1Z, 2Z, 3Z połączone są równolegle i zbocznikowane zestykiem pomocniczym zwiernym stycznika, natomiast przyciski wyłączające położone są wzajemnie szeregowo.

Blokada elektryczna

W celu zapewnienia właściwej pracy układów napędowych stosuje się blokady spełniające następujące funkcje:

a) zwiększenie niezawodności pracy urządzeń napędowych,

b) uniemożliwienie wykonania niedozwolonej lub nieprawidłowej czynności łączenia lub

wyłączenia,

c) dopuszczanie (do wykonywania pewnych czynności po spełnieniu danego warunku lub szeregu warunków,

d) ochrona urządzenia przed uszkodzeniem,

Brak lub zawodność blokady może być powodem zakłóceń a nawet awarii

Najczęściej stosowane są blokady systemem elektrycznym, jednak istnieją również i inne systemy blokad np. mechaniczne, hydrauliczne itp. Blokady elektryczne realizowane są przeważnie na zestykach pomocniczych styczników, zestykach przekaźników oraz na innych typowych elementach stosowanych w napędach. Rozróżnia się następujące rodzaje blokad:

Kolejnościowa

W układzie blokady kolejnościowej zachowana jest kolejność włączenia po szczególnych silników. Aby pracował silnik 2M należy uprzednio uruchomić silnik 1M - Odwrotna kolejność włączenia tych silników jest niemożliwa. Blokada ta realizowana jest na zwierym z pomocniczym 1S włączonym w szereg z cewką stycznika 2S. Zatem silnik 2M można włączyć tylko wówczas, jeśli zestyk ‚ 1S jest zwarty, a to ma miejsce wtedy, gdy działa stycznik 1S. Wyłączenie silnika 1M przy pomocy przycisku 1W powoduje automatyczne wyłączenie silnika 2M gdyż jego obwód sterujący zostanie przerwany przez zestyk 1S

Wykluczająca pracę drugiego silnika

Zadaniem blokady wykluczającej jest niedopuszczenie do równoczesnej pracy dwóch silników. Jeśli pracuje silnik 1M nie może być włączony silnik 2M i odwrotnie. W układzie tym blokadę tworzą zestyki pomocnicze rozwierne 1S i 2S Jeżeli na przykład pracuje silnik 1M, wówczas wszelkie próby uruchomienia silnika 2M są bezskuteczne, gdyż w obwodzie wzbudzenia cewki stycznika 2S jest przerwa wykonana przez zestyk 1s₂ stycznika 1S.

Wykluczająca pracę jednego silnika

Zadaniem układu sterującego przedstawionego na rysunku jest niedopuszczenie do pracy tylko jednego silnika. W układzie tym zestyk zwiemy 1s₁ stycznika 1S bocznikuje przycisk załączający 2Z, sterujący pracą silnika 2S. Z kolei zestyk zwiemy 2s stycznika 2S bocznikuje przycisk załączający 1Z, sterują pracą stycznika 1S Jesli na przykład zostanie przyciśnięty przycisk 1Z wówczas stycznik 1S zadziała i zewrze zestyki główne 1S przyłączające siec do uzwojeń stojana silnika 1M oraz zewrze zestyk 1S₁, który zamknie obwód cewki stycznika 2S. W wyniku tego stycznik 2S zadziała i przyłączy silnik 2M do sieci. Przyciśnięcie przycisku 2Z również powoduje uruchomienie dwóch silników. Wyłączenie jednego z silników powoduje jednoczesne wyłączenie drugiego.

---