Schematické značky základních přístrojů nízkého napětí

 

Zásady obvodů kontaktního řízení a princip ovládání asynchronního motoru stykačem

Pro obvody kontaktního řízení pohonů se používají schématické značky uvedené výše a značky elektrických strojů. Obvodové schéma obsahuje všechny funkční jednotky (např. stykače), včetně spojů mezi nimi, kreslené rozložené na jednotlivé prvky, funkční části (kontakty, ovládací cívky, popudové články apod.). Obvody jsou nakresleny v řádku bez ohledu na skutečné prostorové uspořádání a zpravidla se nepřihlíží ani k jejich mechanické vazbě. Účelem je poskytnout názornou a úplnou představu o funkci zařízení.

V silnoproudé elektrotechnice se schéma elektrických pohonů dělí na obvodové schéma hlavních (výkonových) obvodů zprostředkujících přenos elektrické energie ke spotřebiči a obvodové schéma pomocných (ovládacích) obvodů. Schéma se na výkresu obvykle umístí tak, že hlavní obvody jsou v horní nebo levé části výkresu, kreslená silnějšími čarami a pomocné obvody v jeho dolní nebo pravé části.

Ovládání stykače (obvodu) dvěma tlačítky (zapínacím a vypínacím) tzv. trojvodičové ovládání (k tlačítkům stačí vést tři vodiče) je nejobvyklejší a v praxi se s ním setkáváme téměř výhradně. Ruční ovládání vypínačem bez samočinného návratu není v obvodech automatizovaných zařízení vhodné, protože pomocné obvody jsou trvale sepnuty, takže např. při poruše v síti nemůže obvod sám zaujmout výchozí stav.

Princip ovládání synchronního motoru stykačem pomocí tlačítek je na obr. Stisknutím tlačítka SB1 v pomocném (ovládacím) obvodu se uzavře obvod cívky stykače KM1.Z. Stykač hlavními kontakty KM1 (v hlavním obvodu) připne asynchronní motor na síť. V případě, kdyby paralelně k tlačítku SB1 nebyl pomocný spínací kontakt KM1.4 stykače (v této funkci jsou pomocné kontakty nazývané přídržné nebo samodržné), by po uvolnění tlačítka SB1 stykač opět hlavní obvod vypnul. Chceme-li v nakresleném případě motor vypnout, stiskneme tlačítko SB2, tím se přeruší obvod cívky a stykač hlavní i pomocný přídržný kontakt KM1.4 rozepne a zůstane ve výchozím stavu.

Tento způsob ovládání s výhodou používáme i pro ochranu hlavního obvodu před přetížením. V hlavním obvodu je v tomto případě zařazen popudový článek nadproudového relé, které nemá výkonové kontakty, ale jeho kontakty jsou zařazeny v obvodu cívky stykače, takže stykač může přerušit proud a zamezit větší poruše. Tím se ušetří jeden výkonový jistič.

Spouštění a změna smyslu otáčení asynchronního motoru

Jak bylo uvedeno, změna smyslu otáčení asynchronního motoru provedeme záměnou dvou fází ve výkonovém obvodu. Aby nedošlo k mezifázovému zkratu při náhodném stisknutí obou tlačítek pro jednotlivé smysly otáčení, je nutné vzájemně elektricky blokovat činnost dvou použitých stykačů KM1 a KM2 proti současnému sepnutí. Činnost obvodů můžeme sledovat na obr.

Stisknutím tlačítka SB1 se uzavře obvod cívky stykače KM1.Z, sepnou hlavní kontakty KM1 a motor se roztočí jedním smyslem, Zároveň sepne přídržný kontakt KM1.3 a rozepne vypínací kontakt KM1.5, zařazený v obvodu cívky druhého stykače KM2.Z. Pro změnu smyslu otáčení je třeba vypnout obvod tlačítkem SB3 a potom zapnout tlačítkem SB2 druhý smysl otáčení, přičemž dochází v obvodu k logicky stejným pochodů jako v předchozím případě.

Spouštění asynchronního motoru přepínáním hvězdy trojúhelník při použití stykačů a časového relé

Jedním ze způsobů omezení záběrných proudů při spouštění asynchronních motorů s kotvou nakrátko středních výkonů je přepínání vinutí z hvězdy (rozběh) na trojúhelník (běh). Podmínkou je, aby jmenovité napětí motoru při spojení do trojúhelníku odpovídalo napětí sítě (sdružené hodnotě). Vzhledem k přímému připojení na síť se zmenší záběrný prou v síti na 1/3 a záběrný moment poklesne rovněž na 1/3.

Činnost obvodu můžeme sledovat na obr. Stisknutím tlačítka SB1 se současně sepnou stykače KM1 (přívod do motoru), KM2 (vinutí do hvězdy) a rovněž se uzavře obvod cívky časového relé KT1. Za určitý, předem nastavený čas, rozepne vypínací kontakt KT1.1 časového relé, tím se přeruší obvod cívky stykače KM2 (vinutí do hvězdy) a současně rozpínacím kontaktem KM2.4 tohoto stykače se vybaví stykač KM3 (vinutí do trojúhelníku). Funkce kontaktu MK1.4, pomocného kontaktu KM1.5 a tlačítka SB2 (stop) je patrna z obrázku.

Spouštění stejnosměrného motoru odporovým spouštěčem

Při spouštění stejnosměrných motorů je třeba pro omezení záběrného proudu snížit napětí na kotvě. Nejjednodušší způsob snížení napětí při spouštění je zařadit do obvodu kotvy dostatečně dimenzovaný rezistor. Činnost obvodu můžeme sledovat na obr. Především se přesvědčíme, že motor je nabuzen na jmenovitý proud. Stisknutím tlačítka SB1 v ovládacím obvodu se sepne stykač KM1 a kotva motoru je přes předřadný odpor Rp připnuta na stejnosměrný zdroj. Současně se uzavře obvod cívky časového relé KT1. Po uplynutí doby, na kterou je časové relé nastaveno, jeho kontakty KT1.1 sepnou obvod cívky stykače KM2. Tento stykač svými hlavními kontakty přemostí předřadný rezistor Rp a motor pracuje při jmenovitém napětí.

 

Hodnocení

Ověřili jsme zapojení ovládání asynchronního motoru stykačem, reverzaci chodu asynchronního motoru a spouštění asynchronního motoru přepínáním Y-D. Ve všech případech vše pracovalo podle teoretických předpokladů. V zapojení pro reverzaci jsme zkoušeli při stlačeném tlačítku stop stisknout obě tlačítka SB a poté uvolnit tlačítko stop. Po této manipulaci se přetavily pojistky na zkušebním přípravku, ačkoliv z principu zapojení oba smysly otáčení nemohly být zároveň spuštěny a k nutnému proudu na přetavení pojistek tedy stačily záběrné proudy obou vinutí stykačů.