Damian Sycz

IMIR II 9B

URZĄDZENIA ELEKTROMAGNETYCZNE

Styczniki

Styczniki są to łączniki wykonywane z napędem elektromagnesowym, przy czym zestyki główne tak długo są zwarte jak długo płynie prąd przez cewkę elektromagnesu stycznika. Styczniki budowane są na prądy do 400A. Dla większych prądów wykonywane są łączniki zapadkowe.

Rys.12.2 Symbol graficzny (a) oraz schematyczne przedstawienie budowy (b) stycznika o trzech zestykach zwiernych Z1, Z2, Z3 w obwodzie głównym i po jednym zestyku zwiernym z1 i rozwiernym z2 w obwodzie pomocniczym.

Budowa i działanie styczników podobne są do budowy i działania przekaźników elektromagnetycznych. Różnią się one zasadami funkcjonalnymi: styczniki służą do łączenia obwodów głównych (np. silników), natomiast przekaźniki elektromagnetyczne mają za zadanie łączenie obwodów pomocniczych (np. sterowniczych, sygnalizacyjnych). Styczniki mogą być wyposażone w przekaźniki cieplne bimetalowe przeznaczone do ochrony silników przed przeciążeniem. Styczniki oprócz styków głównych mają kilka par styków pomocniczych wykorzystywanych do sygnalizacji lub blokady. Sterowanie styczników odbywa się za pośrednictwem łączników pomocniczych (np. przekaźników) lub przycisków sterowniczych. Zasadę działania stycznika wyjaśnia rysunek 12.2b. Przepływ prądu przez uzwojenie cewki stycznika S powoduje przyciąganie zwory K, na której są osadzone styki ruchome obwodu głównego Z1, Z2, Z3 oraz styki pomocnicze z1, z2. Następuje zwarcie zestyków głównych i pomocniczych stycznika.

Oprócz styczników prądu przemiennego budowane są styczniki prądu stałego. Styczniki prądu stałego mają napęd elektromagnesowy lub pneumatyczny, przy czym zarówno elektromagnesy jak i elektrozawory sterowane są prądem stałym. Główne zastosowania tych styczników to trakcja kolejowa, tramwajowa i akumulatorowa (wózki).Oprócz styczników prądu stałego i prądu przemiennego buduje się styczniki uniwersalne przeznaczone do pracy w najcięższych warunkach ruchowych. Duża trwałość mechaniczna i łączeniowa sprawiają, że styczniki są stosowane praktycznie we wszystkich układach napędowych oraz w układach automatyki, blokad i uzależnień.

Schemat zastępczy transformatora

R1, R2' - rezystancja uzwojenia pierwotnego i przeliczona na stronę pierwotną,

rezystancja uzwojenia wtórnego,

X1, X2' - reaktancje rozproszeń uzwojenia pierwotnego i przeliczona na stronę pierwotną

reaktancji rozproszeń uzwojenia wtórnego,

Xm - reaktancja gałęzi magnesowania,

RFe - rezystancja gałęzi magnesowania odpowiadająca stratom mocy czynnej w żelazie

transformatora.

Rezystancje R1, R2' i RFe reprezentują straty cieplne transformatora. Straty całkowite

transformatora składają się ze strat ΔPcu w uzwojeniach (straty w miedzi) oraz ze strat ΔPFe w

rdzeniu transformatora (w żelazie).

Straty w rdzeniu zależą przy ustalonej częstotliwości od kwadratu amplitudy strumienia magnetycznego, ten zaś w przybliżeniu zmienia się liniowo w funkcji napięcia U1 i praktycznie nie zależy od obciążenia transformatora.

Rezystancja RFe reprezentuje więc ilościowo wydzielanie się ciepła w rdzeniu . Transformatory pracują zwykle przy ustalonym napięciu U1 równy znamionowemu i wówczas straty w żelazie nie zmieniają się przy zmianach obciążenia. Jeżeli mamy określone straty można obliczyć sprawność transformatora :

gdzie :

ΔP = ΔPcu + ΔPFe - całkowita moc strat transformatora

P1 - moc strony pierwotnej transformatora

P2 - moc strony wtórnej transformatora

Wyłącznik różnicowoprądowy

Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego polega na kontrolowaniu sumy

prądów płynących w obwodzie roboczym. Podstawowym elementem wyłącznika jest

przekładnik Ferrantiego, który obejmuje wszystkie przewody zasilające łącznie z

przewodem neutralnym. Jeżeli na chronionym odbiorniku nie ma doziemienia, to suma

prądów i strumieni magnetycznych jest równa zeru lub bliska zera i wyłącznik nie działa.

Natomiast przy zwarciu doziemnym występuje różnica prądów w przewodach objętych

rdzeniem i następuje zadziałanie wyłącznika, powodując szybkie wyłączenie (w czasie

poniżej 0,1 s).

Produkowane są wyłączniki różnicowoprądowe jednofazowe i trójfazowe o prądzie

różnicowym wyzwalającym: 10, 30, 100, 300 i 500 mA.

Wyłączniki te są szczególnie zalecane dla mieszkań, gospodarstw rolnych, placów

budowy, laboratoriów, obiektów usługowych i obiektów służby zdrowia.

Bez upływności:

IL = IN →Ф = 0 → Wył. nie działa

Przy przebiciu ( lub dotyku ):

IL = IN + IPE ( E )

IL ≠ IN Ф ≠ 0 → Wył. działa(< 0,1 s)

Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego 1 - fazowego.

---