Kontaktpersonen

Alles über Schütze

Wenn ein Relais verwendet wird, um über seine Kontakte eine große Menge elektrischer Leistung zu schalten, wird es mit einem speziellen Namen bezeichnet:Schütz . Schütze haben in der Regel mehrere Kontakte, und diese Kontakte sind normalerweise (aber nicht immer) normalerweise offen, sodass der Strom zur Last abgeschaltet wird, wenn die Spule stromlos ist.

Die vielleicht häufigste industrielle Anwendung für Schütze ist die Steuerung von Elektromotoren.

Die oberen drei Kontakte schalten die jeweiligen Phasen des eingehenden 3-Phasen-Wechselstroms, typischerweise mindestens 480 Volt für Motoren mit 1 PS oder mehr. Der unterste Kontakt ist ein „Hilfs“-Kontakt, der eine viel niedrigere Strombelastbarkeit hat als die großen Motorleistungskontakte, aber von demselben Anker wie die Leistungskontakte betätigt wird.

Der Hilfskontakt wird oft in einer Relaislogikschaltung oder für einen anderen Teil des Motorsteuerungsschemas verwendet und schaltet normalerweise 120 Volt Wechselstrom anstelle der Motorspannung. Ein Schütz kann mehrere Hilfskontakte haben, bei Bedarf entweder Schließer oder Öffner.

Heizungen überlasten

Die drei "entgegengesetzten Fragezeichen"-förmigen Geräte, die in Reihe geschaltet sind, wobei jede Phase zum Motor führt, werden als Überlastheizungen bezeichnet . Jedes „Heizelement“ ist ein Metallstreifen mit niedrigem Widerstand, der sich erwärmen soll, wenn der Motor Strom zieht.

Erreicht die Temperatur eines dieser Heizelemente einen kritischen Punkt (entspricht einer mäßigen Überlastung des Motors), springt ein Öffner (im Diagramm nicht dargestellt) auf. Dieser normalerweise geschlossene Kontakt ist normalerweise in Reihe mit der Relaisspule geschaltet, sodass das Relais beim Öffnen automatisch abfällt und dadurch die Stromzufuhr zum Motor abschaltet.

Wir werden mehr von dieser Überlastschutzverkabelung im nächsten Kapitel sehen.

Überlastheizungen sollen einen Überstromschutz für große Elektromotoren bieten, im Gegensatz zu Leistungsschaltern und Sicherungen, die dem Hauptzweck dienen, einen Überstromschutz für Stromleiter bereitzustellen.

Funktionen von Überlastheizungen

Die Funktion der Überlastheizung wird oft missverstanden. Sie sind keine Sicherungen; das heißt, es ist nicht ihre Funktion, aufzubrennen und den Stromkreis direkt zu unterbrechen, wie es eine Sicherung tun soll. Vielmehr sind Überlastheizungen so ausgelegt, dass sie die Erwärmungscharakteristik des jeweiligen zu schützenden Elektromotors thermisch nachahmen.

Alle Motoren haben thermische Eigenschaften, einschließlich der Menge an Wärmeenergie, die durch ohmsche Ableitung erzeugt wird (I ² R), die Wärmeübertragungseigenschaften der durch den Metallrahmen des Motors an das Kühlmedium „geführten“ Wärme, die physikalische Masse und die spezifische Wärme der Materialien, aus denen der Motor besteht, usw.

Diese Eigenschaften werden von der Überlastheizung im Miniaturmaßstab nachgeahmt:Wenn sich der Motor auf seine kritische Temperatur erwärmt, wird auch die Heizung in Richtung sein kritische Temperatur, idealerweise bei gleicher Geschwindigkeit und Annäherungskurve.

Somit erfasst der Überlastkontakt beim Erfassen der Heizungstemperatur mit einem thermomechanischen Mechanismus ein Analogon des realen Motors. Wenn der Überlastkontakt aufgrund einer zu hohen Heizungstemperatur auslöst, ist dies ein Hinweis darauf, dass der reale Motor sein erreicht hat kritische Temperatur (oder hätte dies in kurzer Zeit getan).

Nach dem Auslösen sollen die Heizungen mit der gleichen Geschwindigkeit und der gleichen Annäherungskurve wie der reale Motor abkühlen, damit sie einen genauen Anteil des thermischen Zustands des Motors anzeigen und keine erneute Stromzufuhr zulassen, bis der Motor wirklich ist wieder startbereit.

Dreiphasen-Elektromotorschütz

Hier abgebildet ist ein Schütz für einen Drehstrom-Elektromotor, installiert auf einer Schalttafel als Teil eines elektrischen Steuersystems einer kommunalen Wasseraufbereitungsanlage:

Beispielschütze

Dreiphasiger 480-Volt-Wechselstrom wird über die mit „L1“, „L2“ und „L3“ gekennzeichneten Schraubklemmen in die drei Schließerkontakte oben am Schütz eingespeist (die „L2“-Klemme ist hinter einem quadratischen geformte „Snubber“-Schaltung, die über die Spulenanschlüsse des Schützes geschaltet ist). Die Stromzufuhr zum Motor wird über die mit „T1“, „T2“ und „T3“ gekennzeichneten Schraubklemmen aus der Überlastheizer-Baugruppe an der Unterseite dieses Geräts geleitet.

Die Überlastheizeinheiten selbst sind schwarze, quadratische Blöcke mit der Aufschrift „W34“, die eine besondere thermische Reaktion für eine bestimmte Leistung und Temperatur des Elektromotors anzeigt.

Wenn ein Elektromotor mit unterschiedlichen Leistungs- und/oder Temperaturnennwerten durch den gegenwärtig in Betrieb befindlichen ersetzt werden sollte, müssten die Überlastheizeinheiten durch Einheiten mit einem für den neuen Motor geeigneten thermischen Verhalten ersetzt werden. Der Motorhersteller kann Informationen zu den geeigneten Heizgeräten geben.

Ein weißer Druckknopf zwischen den Leitungsheizungen „T1“ und „T2“ dient dazu, den Öffnerkontakt manuell in den Normalzustand zurückzusetzen, nachdem er durch eine zu hohe Heizungstemperatur ausgelöst wurde.

Die Drahtverbindungen zum Schaltkontakt „Überlast“ sind unten rechts auf dem Foto in der Nähe eines Etiketts mit der Aufschrift „NC“ (normalerweise geschlossen) zu sehen. Bei dieser Überlasteinheit weist ein kleines „Fenster“ mit der Aufschrift „Tripped“ durch eine farbige Flagge auf einen ausgelösten Zustand hin. Auf diesem Foto gibt es keinen „ausgelösten“ Zustand und die Anzeige erscheint klar.

Heizelemente als Rohstrom-Shunt-Widerstand

Als Fußnote können Heizelemente als grober Strom-Shunt-Widerstand verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Motor Strom zieht, wenn das Schütz geschlossen ist. Es kann vorkommen, dass Sie an einem Motorsteuerkreis arbeiten, bei dem sich das Schütz weit vom Motor selbst entfernt befindet.

Woran erkennt man, ob der Motor bei bestromter Schützspule und eingezogenem Anker Strom verbraucht? Wenn die Wicklungen des Motors durchgebrannt sind, könnten Sie über die Schützkontakte Spannung an den Motor senden, aber immer noch keinen Strom haben und somit keine Bewegung von der Motorwelle ausgehen.

Wenn kein Zangenamperemeter zum Messen des Leitungsstroms verfügbar ist, können Sie Ihr Multimeter nehmen und die Millispannung an jedem Heizelement messen:Wenn der Strom null ist, ist die Spannung am Heizelement null (es sei denn, das Heizelement selbst ist offen , in diesem Fall wird die Spannung groß sein); Wenn durch diese Phase des Schützes Strom zum Motor fließt, lesen Sie eine bestimmte Millispannung an dieser Heizung:

Dies ist ein besonders nützlicher Trick für die Fehlersuche bei 3-Phasen-Wechselstrommotoren, um zu sehen, ob eine Phasenwicklung durchgebrannt oder getrennt ist, was zu einem schnell zerstörerischen Zustand führt, der als "Einphasig" bekannt ist.

Wenn eine der Leitungen, die den Motor mit Strom versorgen, offen ist, fließt kein Strom durch ihn (wie durch eine 0,00 mV-Messung an der Heizung angezeigt), während die anderen beiden Leitungen dies tun (wie durch einen kleinen Spannungsabfall über angezeigt). die jeweiligen Heizungen).

RÜCKBLICK:

• Ein Schütz ist ein großes Relais, das normalerweise verwendet wird, um Strom zu einem Elektromotor oder einer anderen Hochleistungslast zu schalten.
• Große Elektromotoren können durch den Einsatz von Überlastheizungen vor Überstromschäden geschützt werden und Kontakte überladen . Wenn die in Reihe geschalteten Heizungen durch zu hohen Strom zu heiß werden, öffnet der normalerweise geschlossene Überlastkontakt und schaltet das Schütz ab, das Strom an den Motor sendet.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Grundlegendes Arbeitsblatt zu elektromagnetischen Relais
• Arbeitsblatt für AC-Motorsteuerkreise