Start-Stopp-Schaltungen – Eine kurze Einführung in ihre Komponenten, Funktionsweise und Steuerung

Die industrielle Revolution und der sich ständig ändernde Umfang des Engineerings brachten umfangreichere und komplexere Systeme hervor. Und für solche Systeme sind die menschliche Sicherheit und die Notwendigkeit, sie zu zähmen, von größter Bedeutung. Daher der Aufstieg von Automatisierungs- und Regelkreisen. Steuerkreise sorgen dafür, dass elektrische Hochleistungssysteme sicher starten und stoppen. Wir können nicht lernen, massive elektrische Systeme zu bauen, ohne vollständig zu verstehen, wie man sie zähmt. Und hier kommen wir ins Spiel. Dieser Artikel befasst sich mit Start-Stopp-Kreisen, ihrer Funktionsweise und warum Sie mehr über Steuerkreise wissen müssen.

Was ist eine Start-Stopp-Schaltung?

Abb. 1:Ein Elektriker testet eine Industriemaschine

Eine Start-Stopp-Schaltung ist eine elektrische Schaltung, die elektrische Komponenten, einschließlich Motoren oder Ladder-Logic-Netzwerke, startet oder stoppt.

Sie sind im Allgemeinen in Maschinensteuerungen und Steuerungssystemen von entscheidender Bedeutung, um einen Motor, eine Maschine oder einen Prozess zu starten/stoppen.

Welche Komponenten sind der Schlüssel zu einer Start-Stopp-Schaltung?

Abb. 2:Schematische Darstellung einer 3-Draht-Start-Stopp-Schaltung

Es gibt mehrere obligatorische Komponenten einer Start-Stopp-Schaltung. Dieser Abschnitt befasst sich eingehend mit den vier Elementen.

Tasten/Kontakte

Taster oder Kontakte in Start-Stopp-Kreisen sind idealerweise die Schalter, die den Kurs ein- oder ausschalten. Ihre Funktionsprinzipien bestehen darin, einen Stromkreis manuell oder automatisch zu schließen oder zu unterbrechen.

Relais/Schütz

Relais und Schütze sind elektromagnetische oder elektrische Schalter, die Stromkreise in Abhängigkeit von einem bestimmten Reiz schließen oder öffnen. Auftragnehmer sind jedoch spezielle Relais, während Relais keine Schütze sind.

Außerdem sind Schütze bei höheren Stromkreisen anwendbar, während Relais zum Schalten kleinerer Stromstärken unerlässlich sind.

Schütze sind normalerweise offen (NO) und schließen den Stromkreis nur, wenn seine Spulen erregt oder geschlossen werden. Ein Relais kann sich in einem normalerweise offenen (NO) Zustand oder einem normalerweise geschlossenen (NC) Zustand befinden.

Daher führt das Erregen der Relaisspulen dazu, dass ein NO-Kreis ein NC wird und ein NC-Kreis ein NO wird.

Relais steuern größere Schaltungen, indem sie den Verstärkungseffekt nutzen. Sie aktivieren sie, indem Sie einen Bruchteil der Netzspannung an ihre Spulen anlegen, um Systeme mit höherer Spannung zu steuern.

Motor

Motoren sorgen für die kinetische Bewegung, die zum Bewegen von Förderbändern, Maschinen oder zum Pumpen von Wasser in Start-Stopp-Kreisen erforderlich ist.

Motoren variieren stark je nach Aufgabenstellung, Belastbarkeit oder auch Art der Steuerung.

Überlastung

Überlast- oder Überlastrelais sind Schutzrelais, die einen Stromkreis öffnen, wenn eine thermische, Strom- oder elektrische Überlastung auftritt.

Sie sind normalerweise geschlossen (NO), was bedeutet, dass sie nur betriebsbereit sind, wenn sie eine Überlastung erkennen.

Darüber hinaus sind die Nennwerte und die Verwendung von Überlastrelais variabel. Daher müssen Sie Ihre Relaisleistung überprüfen, bevor Sie eines installieren, um Ihre Motoren und anderes Zubehör zu schützen.

Die für eine Start-Stopp-Schaltung erforderliche elektrische Versorgung

Art und Größe der Stromversorgung einer Start-Stopp-Schaltung sind variabel. Die Höhe der Spannung hängt von Ihrer Konfiguration der Start-Stopp-Schaltung und der Art der Ansteuerung ab.

Für die meisten Start-Stopp-Schaltungen ist jedoch eine gemeinsame Steuerspannung von 24 V DC vorzuziehen. Sie können Steuerschaltungen mit Strom versorgen, damit sie mit niedrigeren Spannungen arbeiten als die Komponenten, die sie steuern.

Auf diese Weise kann ein Bediener einen 120-V-Wechselstrom-Startknopf verwenden, um einen 600-V-Motor zu steuern. Und da dies bei 3-Draht-Steuerungen üblich ist, müssen die Hochspannungsschalter vom Bediener entfernt sein.

Steuerstrom kann direkt von der Leitung, über einen Steuertransformator oder über eine separate Quelle in einen Stromkreis eingespeist werden.

Das Funktionsprinzip einer Start-Stopp-Schaltung

Die Funktion einer Start-Stopp-Schaltung hängt von den Relais, Knöpfen, Motoren und Überlastrelais ab.

Zum besseren Verständnis stehen die schwarzen Linien für Komponenten ohne Strom und die blauen Balken für Komponenten mit Leidenschaft.

Abb. 3:Schaltplan eines stromlosen Start-Stopp-Schaltkreises

Wie gezeigt, befindet sich die Start-Stopp-Schaltung in ihrem AUS-Zustand. Der normalerweise geschlossene Stoppknopf ist in einem solchen Zustand geschlossen, während der normalerweise offene Startknopf geöffnet ist.

In diesem Zustand ist die Relais-/Schützspule nicht erregt und der Motor ist von der Stromversorgung getrennt.

Abb. 4:Schaltplan eines elektrisch angetriebenen Start-Stopp-Schaltkreises mit gedrücktem Startknopf

Durch Drücken der Starttaste wird Strom durch den Stromkreis geleitet, wodurch die Relais-/Schützspulen und der Motor erregt werden. Die Motorspulen werden erregt und der Motor beginnt zu laufen.

Beachten Sie, dass der Kontakt des Überlastrelais im Schließmodus bleibt, während die Spule des NO-Relais geöffnet bleibt.

Abb. 5:Schaltplan eines angetriebenen Start-Stopp-Schaltkreises mit losgelassenem Startknopf

Bei Start-Stopp-Schaltungen drückt man den Startknopf kurz, um Kraftfluss zu ermöglichen und lässt ihn dann wieder los. Der Strom erregt die Relais- oder Schützspulen. Nach dem Entfernen des Startknopfes bieten die NO-Schütz-/Relaisspulen einen alternativen Weg für den Stromfluss.

Daher läuft der Motor bis zu einem Punkt, an dem ein Leistungsverlust auftritt. Sie drücken die Stopptaste oder das Überlastrelais löst aus.

Die Schaltung befindet sich dann im AUS-Zustand, bis Sie die Starttaste erneut drücken.

Möglichkeiten zur Steuerung der Verkabelung in einer Start-Stopp-Schaltung

2-Draht-Steuerung

Abb. 6:Eine 2-Draht-Start-Stopp-Schaltkreissteuerung

Eine 2-Draht-Steuerung für eine Start-Stopp-Schaltung verwendet eine Starterspule in Reihe mit einem Kontaktsteuergerät. Das am häufigsten verwendete Kontaktsteuergerät umfasst einen Druck- oder Grenzschalter.

Wir verwenden es, wenn die Schaltung ohne Eingriff von außen funktionieren soll. Kommt es zu einem Stromausfall, während sich die Kontakte der Schalter noch im Schließzustand befinden, ziehen die Relais automatisch an. Daher wird die Schaltung vollständig, sobald die Stromversorgung wiederhergestellt ist. Bei der 2-Draht-Steuerung verbinden nur zwei Drähte den Starter mit dem Steuergerät.

3-Draht-Steuerung

Bei einer 3-Leiter-Schaltung benötigen Sie drei Drähte, um den Starter mit dem Steuergerät zu verbinden. Es verwendet Momentschalter, um die Starterspulen zu „starten“ oder zu erregen.

Sie benötigen daher einen äußeren Impuls wie das kurze Drücken eines Startknopfes, um den Stromkreis zu schließen. Schließen Sie einen zusätzlichen Starterstromkreis parallel zum Startknopf an. Stellen Sie sicher, dass der Motor Strom erhält, sobald Sie den Startknopf loslassen.

Bei einem Stromausfall wird der Stromkreis stromlos geschaltet. Daher muss der Startknopf kurz gedrückt werden, um den Parcours wieder zu schließen.

Schlussfolgerung

Strom ist ebenso wichtig wie gefährlich. Daher ist es wichtig zu wissen, wie man sicherere und besser handhabbare Steuerkreise konstruiert.

Darüber hinaus entwickelt sich die elektrische Welt ständig weiter, da wir mehr Automatisierung in unser Leben integrieren. Bleiben Sie nicht zurück.

Wir sind mehr als bereit, Sie auf Start-Stopp-Schaltungen zu führen, um das Beste aus Ihrem Projekt herauszuholen.

Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr Wissen, Materialien oder Anleitungen zu Start-Stopp-Schaltungen zu erhalten.