Softstartéry a frekvenční měniče jsou digitální systémy řízení pohonů, které významně dominují na trhu bezpečnostní elektroniky a automatizace budov. Mezi jejich mnoha výhodami lze ocenit například pozvolnou rozběhovou křivku nebo schopnost řídit otáčky motoru. Pro zajištění správné funkčnosti je stále třeba mít na paměti, že stále potřebují komponenty pro rozvod energie, mimo jiné magnetické spínače.
Podívejte se na TeSys od společnosti Schneider Electric u velkoobchodníka Onninen
Kromě toho jsou stykače stále důležitou součástí moderních průmyslových systémů pro spínání motorů – přímo ovládají pohon. Tento článek se bude široce zabývat rolí stykačů a motorových spínačů v efektivním řízení a ochraně pohonů. Bude se také zabývat hlavními otázkami týkajícími se výběru ochran a jejich konfigurace. Důkladné seznámení s principem fungování zařízení je klíčové pro implementaci spolehlivých a efektivních systémů řízení pohonů v širokých aplikacích objevujících se v průmyslu.
Jak bezpečnostní zařízení chrání před poruchami?
V případě elektromotorů se rozlišují především dva typy poruch: zkrat nebo přetížení. Tyto poruchy představují pro systémy velké nebezpečí a vzhledem k odlišným charakteristikám obou jevů musí být zařízení chránící systém schopna nezávisle detekovat oba případy.
Hlavní příčinou zkratů je poškození izolace obvodů, ke kterému může dojít při průtoku velmi vysokých proudů instalací, což pak může vést k okamžitému poškození zařízení připojeného k systému. Prvními běžně používanými prostředky ochrany proti tomuto jevu byly pojistky, které při výskytu vysokého proudu přerušily systém spálením vložky. Vzhledem k omezením jednorázového použití byla tato řešení v současnosti nahrazena automatickými zařízeními. Patří mezi ně magnetické spínače nebo kombinovaná a hybridní zařízení.
Přetížení pohonu je způsobeno překročením technických parametrů výrobce stroje týkajících se pracovního prostředí nebo provozních parametrů motoru. Důsledkem překročení těchto limitů může být přetížení, které může způsobit pokles otáček nebo úplné přerušení provozu stroje. V obou situacích je proud odebíraný motorem vyšší než základní hodnota. Vzhledem k vysokému riziku přehřátí v takových podmínkách není stroj schopen pokračovat v práci, aniž by se vystavil trvalému poškození. Systémy s pomalým rozběhem a měniče mají vestavěnou ochranu proti přetížení. V případě přímého rozběhu je jedinou účinnou ochranou tepelná relé nebo jiné typy tepelné ochrany v podobě dříve zmíněných kombinovaných nebo hybridních systémů.
Magnetické spínače
Magnetické spínače plní základní funkci ochrany motoru před poškozením v důsledku zkratu. Tyto ochrany svou konstrukcí umožňují rychlou reakci a přerušení systému při výskytu nadměrných hodnot proudu. Magnetické spínače lze rozšířit o další funkce pomocí příslušenství, které zahrnuje moduly indikace poruch nebo dálkové ovládání. Je důležité si uvědomit, že pro dosažení plné ochrany v systému s přímým spouštěním musí být magnetický spínač rozšířen o tepelný prvek!
Podívejte se na TeSys od společnosti Schneider Electric u velkoobchodníka Onninen
Tepelná a kombinovaná magneticko-tepelná ochrana
Tepelné relé je základní ochrana proti přetížení, která je ve své základní podobě samostatným zařízením. Aby byla zajištěna plná ochrana proti zkratu a přetížení, mělo by být tepelné relé koordinováno s dříve popsanou magnetickou ochranou.
Modul tepelné ochrany existuje také ve formě integrované ochrany s magnetickým modulem, kde se takové řešení nazývá magneticko-tepelný spínač, kombinovaný spínač nebo nejčastěji: motorový spínač. V každé z výše uvedených konfigurací integrovaný bimetalický systém přeruší napájení v důsledku přetížení, aby se omezilo možné přehřátí, které by tím mohlo být způsobeno.
Motorové spínače (kombinované) lze použít s tlačítkovým nebo otočným pohonem, v závislosti na vašich preferencích. Obě varianty jsou k dispozici od společnosti Schneider Electric Polska.
Stykače, aneb jak snadno nastartovat motor?
V dalším kroku po přepěťové ochraně je nutné zajistit funkce pro řízení provozu systému. Pro plnění této funkce je hlavním prvkem stykač, který po přivedení napětí na jeho elektromagnetickou cívku sepne hlavní cesty zařízení a umožní tak průtok proudu.
Pro jednoduché a nenáročné aplikace jsou vhodné stykače ze základní produktové řady, jako je řada Easy od společnosti Schneider Electric. Vyniká vynikajícím poměrem ceny a kvality. Tato řada je u zákazníků velmi oblíbená díky dobré cenové dostupnosti v kombinaci s životností 10 milionů cyklů.
Pracovní prostředí průmyslového stykače
Pro rozsáhlejší aplikace, které se promítají do řady elektrických a průmyslových požadavků, musí zařízení splňovat přísné podmínky týkající se odolnosti a možnosti rozšíření funkcí pomocí příslušenství. V takové situaci jsou řešení z řady Schneider Electric TeSys Deca ideální. Tato řada stykačů vyniká mechanickou životností 30 milionů cyklů při 60 cyklech za minutu, což představuje dlouhodobý a bezporuchový funkční prvek systému.
Díky nízkoproudové cívce jsou stykače ideální pro koordinaci s PLC jednotkami bez nutnosti přidávat relé. Standardní pomocné kontakty NO + NC a další kontakty ve formě volitelných modulů jsou zrcadlově tvarované, což zaručuje, že kontaktní signál bude vždy indikovat skutečný stav zařízení, a to i v případě, že se hlavní cesty slepí. Tato funkce umožňuje použití řešení TeSys Deca v bezpečnostních aplikacích. Díky četným certifikátům a prohlášením o shodě pro tuto řadu produktů tato řada zaručuje spolehlivost a mnoho let provozu.
Monoblokové kamery pro pokročilejší aplikace
Při plánování řídicích systémů pro více motorů se objevují vyšší požadavky na ochranu. Za takových okolností je vhodné zvážit použití kombinovaných zařízení, která plní současně funkci regulace tepelného prvku a funkci ochrany proti zkratu.
Kombinované zařízení ve formě monobloku umožňuje dosažení tzv. plné koordinace (bez povinnosti testovat a vyměňovat zařízení po zkratu). Přesný provoz v kombinaci s odolností vůči okolní teplotě zajišťuje implementaci elektronického nastavení tepelné ochrany v ochraně. Monoblok také znamená zachování většího prostoru a úsporu pracovního času při instalaci. Schneider Electric nabízí řadu hybridních systémů TeSys Ultra, jejichž základní funkci jako pohonu lze rozšířit o širokou škálu přídavných modulů pro spouštění obousměrných motorů.
Stykače IIoT – přímý start v éře Průmyslu 4.0
TeSys™ Island je nejnovější verze zařízení, která umožňují digitální, inteligentní řízení zátěže a přenos dat pro dosažení vyšší úrovně účinnosti průmyslových motorů a systémů a zároveň usnadňují ovládání. Systém se vyznačuje vysokou odolností a všestranností díky špičkovým stykačům - TeSys Deca. Systém umožňuje přesnou detekci a klasifikaci poruch pohonu (s rozlišením na zablokování, přetížení, chod nasucho atd.).
Vestavěný elektronický modul pracuje podle digitálního nastavení. Stykačový ostrov může komunikovat s automatizačním systémem prostřednictvím protokolů EthernetIP, ModbusTCP, Profinet nebo Profibus. Tato řada umožňuje snížení nákladů na montáž a zapojení rozvaděče (až o 20 %), nákladů na systémové komponenty (omezení počtu I/O modulů regulátoru, relé, měřičů energie) a nákladů na údržbu díky efektivnější a spolehlivější diagnostice zdroje poruchy a stavu systému.
Podívejte se na TeSys od společnosti Schneider Electric u velkoobchodníka Onninen