Haben Sie sich schon einmal gefragt, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit der elektrischen Anlagen in Ihrem Haus gewährleistet? Elektrische Niederspannungsgeräte wie Leistungsschalter und Schütze spielen dabei eine entscheidende Rolle. Dieser Artikel entmystifiziert die verschiedenen Arten und Funktionen dieser Geräte, erläutert, wie sie vor Überlastungen und Kurzschlüssen schützen, und bietet Richtlinien für ihre Auswahl und Verwendung. Wenn Sie weiter lesen, erhalten Sie wertvolle Einblicke in die Aufrechterhaltung eines sicheren und effizienten elektrischen Systems in Ihrem Haushalt oder an Ihrem Arbeitsplatz.
Ein Niederspannungs-Leistungsschalter, der auch als automatischer Schalter oder Luftschalter bekannt ist, wird für die seltene Ein-Aus-Steuerung in Niederspannungs-Verteilungsstromkreisen verwendet. Er kann einen fehlerhaften Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses, einer Überlast oder einer Unterspannung automatisch abschalten und dient als Kontroll- und Schutzeinrichtung.
Es gibt verschiedene Typen von Leistungsschaltern, darunter DW-Rahmen-, DZ-Kunststoffschalen-, DS-Gleichstrom-Schnell-, DWX- und DWZ-Strombegrenzungsschalter. Jeder Typ wird nach seinem Verwendungszweck und seinen strukturellen Merkmalen unterschieden.
Der DW-Rahmenschalter wird hauptsächlich zum Schutz von Verteilungsleitungen eingesetzt, während der DZ-Kunststoffschalenschalter sowohl für den Schutz und die Steuerung von Verteilungsleitungen als auch für Motor-, Beleuchtungs- und elektrothermische Schaltungen verwendet werden kann.
Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über den Aufbau, das Funktionsprinzip, die Verwendung und die Auswahlmethode des Kompaktleistungsschalters als Beispiel.
Der Leistungsschalter besteht im Wesentlichen aus drei Hauptkomponenten: Kontakten, einem Lichtbogenlöschsystem und verschiedenen Auslösern, darunter Überstrom-, Spannungsverlust- (Unterspannungs-), Thermo-, Nebenschluss- und Freiauslöser.
Die schematische Darstellung in Abbildung 1-8 veranschaulicht das Funktionsprinzip des Leistungsschalters, einschließlich seiner grafischen Symbole.
Der Betätigungsmechanismus kann den Unterbrecherschalter manuell oder elektrisch einschalten. Sobald die Kontakte geschlossen sind, werden sie durch den freien Auslösemechanismus in der geschlossenen Position gesichert.
Der Überstromauslöser dient dem Schutz der Leitung vor Kurzschlüssen und Überströmen. Wenn der Strom in der Leitung den eingestellten Wert überschreitet, erzeugt der Überstromauslöser eine elektromagnetische Kraft, die den Haken auslöst und den beweglichen Kontakt unter der Spannung der Feder schnell trennt. Diese Aktion ermöglicht die Auslösefunktion des Kurzschlussauslösers.
Abb. 1-8 Schematische Darstellung und grafische Symbole des Funktionsprinzips des Leistungsschalters
Der thermische Auslöser wird für den Leitungsüberlastschutz eingesetzt und arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie ein Thermorelais.
Der Unterspannungsauslöser bietet einen Schutz gegen Spannungsverluste.
Wie in Abbildung 1-8 dargestellt, ist die Spule des Spannungsverlustauslösers direkt mit der Stromquelle verbunden und befindet sich im "Einschaltzustand", was ein normales Schließen des Leistungsschalters ermöglicht.
Im Falle eines Stromausfalls oder einer Unterspannung wird die Anziehungskraft des Spannungsverlustauslösers schwächer als die Reaktionskraft der Feder, so dass die Feder den beweglichen Eisenkern nach oben drückt und den Haken auslöst, wodurch der Schutzschalter ausgelöst wird.
Der Arbeitsstromauslöser dient zur Fernauslösung und wird durch Drücken einer Ferntaste aktiviert, die den Auslöser mit Strom versorgt und eine elektromagnetische Kraft zur Auslösung erzeugt.
Der geeignete Schutzschalter sollte entsprechend den spezifischen Anforderungen ausgewählt werden. Diese Informationen können auch in dem in Abbildung 1-8 gezeigten grafischen Symbol angegeben werden.
Das grafische Symbol des Leistungsschalters zeigt drei Schutzarten an: Spannungsverlust, Überlast und Überstrom.
Bei der Auswahl eines Niederspannungs-Leistungsschalters sollten die folgenden Faktoren berücksichtigt werden:
Das Steuergerät ist ein manuell zu bedienendes Gerät, das hohe Ströme (von 10 A bis 600 A) im Hauptstromkreis direkt steuert. Zu den gebräuchlichen Steuerungen gehören die Nockensteuerung Typ KT, die Trommelsteuerung Typ KG und die Ebenensteuerung Typ KP.
Die Funktionen und Funktionsprinzipien dieser Steuerungen sind im Allgemeinen ähnlich. Das Nockenschaltwerk zum Beispiel ist ein manuelles Großsteuergerät, das in erster Linie zur Steuerung von Start, Stopp, Drehzahlregelung, Kommutierung und Bremsung kleiner bis mittelgroßer gewickelter Asynchronmotoren in Hebezeugen eingesetzt wird. Es eignet sich auch für andere Anwendungen, die ähnliche Anforderungen stellen.
Das Nockenschaltwerk besteht aus Kontakten, einer rotierenden Welle, einem Nocken, einem Hebel, einem Griff, einer Lichtbogenlöschabdeckung und einem Positionierungsmechanismus. Das Prinzipschaltbild und die grafischen Symbole des Nockenschaltwerks sind in Abbildung 1-9 dargestellt.
Das Nockenschaltwerk verfügt über mehrere Gruppen von Kontakten, die durch mehrere Nocken gesteuert werden, was die gleichzeitige Steuerung mehrerer Kontakte in komplexen Schaltungen ermöglicht. Da es im Nockenschaltwerk viele Kontakte gibt, ist jede Verbindung an jeder Position anders und kann nicht durch normale offene und geschlossene Kontakte dargestellt werden.
Abbildung 1-9 (a) zeigt die schematische Darstellung eines 1-poligen Nockenschaltwerks mit 12 Positionen. Das grafische Symbol in Abbildung 1-9 (b) zeigt an, dass es 12 Positionen für diesen Kontakt gibt, und der kleine schwarze Punkt in der Abbildung bedeutet, dass der Positionskontakt verbunden ist. Wie in der schematischen Darstellung zu sehen ist, wird der Kontakt durch den Nocken verbunden, wenn der Griff in die Positionen 2, 3, 4 und 10 gedreht wird.
Abbildung 1-9 (c) zeigt ein 5-poliges 12-poliges Nockenschaltwerk, das sich aus fünf 1-poligen 12-poligen Nockenschaltwerken zusammensetzt. Abbildung 1-9 (d) zeigt das grafische Symbol eines 4-poligen 5-Bit-Nockenschaltwerks, das aus 4 Kontakten mit jeweils 5 Positionen besteht. Der kleine schwarze Punkt in der Abbildung zeigt an, dass der Kontakt an dieser Position angeschlossen ist. Wenn beispielsweise der Griff in die Position 1 rechts gedreht wird, sind die Kontakte 2 und 4 verbunden.
Das Nockenschaltwerk verfügt über eine große Kontaktkapazität und eine Lichtbogenlöschvorrichtung, da es den Motor direkt steuern kann. Zu seinen Vorteilen gehören ein einfacher Steuerkreis, wenige Schaltelemente und eine einfache Wartung. Es hat jedoch auch einige Nachteile, wie z. B. seine Größe, seine Schwerfälligkeit und seine Unfähigkeit, ferngesteuert zu werden.
Zu den derzeit verwendeten Nockensteuerungen gehören die Serien KT10, KTJL4, KTJL5 und KTJL6.
Abb. 1-9 Prinzipschaltbild und grafische Symbole des Nockenschaltwerks
Schütze werden in der Regel zur Steuerung von Motoren und elektrischen Heizgeräten verwendet, elektrisches Schweißen Maschinen, Kondensatorbatterien und andere elektrische Geräte. Sie können die AC- und DC-Hauptstromkreise häufig ein- und ausschalten, um eine automatische Fernsteuerung zu ermöglichen.
Schütze haben eine Schutzfunktion gegen Unterspannung und werden häufig in den automatischen Steuerkreisen elektrischer Antriebe eingesetzt. Es gibt zwei Arten von Schützen: AC-Schütze und DC-Schütze. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die AC-Schütze.
Abbildung 1-10 zeigt das Strukturdiagramm und die grafischen Symbole des AC-Schützes.
Elektromagnetischer Mechanismus
Der elektromagnetische Mechanismus besteht aus einer Spule, einem beweglichen Kern (Anker) und einem statischen Kern.
Kontakt System
Das Kontaktsystem eines Wechselstromschützes besteht aus einem Hauptkontakt und einem Hilfskontakt.
Der Hauptkontakt wird zum Schließen und Unterbrechen des Primärstromkreises verwendet und hat in der Regel drei oder vier Paare von Schließern.
Der Hilfskontakt dient der Steuerung des Stromkreises und wirkt als elektrische Verriegelung oder Kontrolle. Er hat in der Regel zwei Paare von Schließern und zwei Paare von Öffnern.
Lichtbogen-Löschgerät
Alle Schütze mit einer Leistung von mehr als 10 A verfügen über eine Lichtbogenlöschvorrichtung.
Bei Schützen mit kleiner Leistung werden häufig Doppelunterbrechungs-Brückenkontakte zur Unterstützung der Lichtbogenlöschung eingesetzt.
Für Schütze mit großer Kapazität werden häufig eine Längsnaht-Lichtbogenlöschabdeckung und eine Gitter-Lichtbogenlöschstruktur verwendet.
Andere Teile
Zu den anderen Teilen gehören u. a. eine Reaktionsfeder, eine Pufferfeder, eine Anpressfeder, ein Übertragungsmechanismus und ein Gehäuse.
Das Schütz ist mit einer Klemmennummer gekennzeichnet, wobei die Spulen als A1 und A2 bezeichnet werden. Die Hauptkontakte 1, 3 und 5 sind mit der Leistungsseite verbunden, während 2, 4 und 6 mit der Lastseite verbunden sind.
Der Hilfskontakt wird durch zwei Ziffern dargestellt, wobei die erste Ziffer die laufende Nummer des Hilfskontakts darstellt und die letzte Ziffer (3 und 4) den Schließer darstellt, während 1 und 2 den Öffner darstellen.
Das Steuerungsprinzip des Schützes ist einfach.
Wenn die Spule mit der Nennspannung beaufschlagt wird, entsteht eine elektromagnetische Kraft, die die Reaktionskraft der Feder überwindet, so dass sich der bewegliche Eisenkern nach unten bewegt.
Die Abwärtsbewegung des beweglichen Eisenkerns treibt die isolierende Verbindungsstange und den beweglichen Kontakt nach unten, wodurch der normalerweise offene Kontakt geschlossen und der normalerweise geschlossene Kontakt getrennt wird.
Wenn die Spule an Strom verliert oder die Spannung unter die Auslösespannung fällt, wird die elektromagnetische Kraft schwächer als die Federreaktionskraft, so dass der Schließerkontakt unterbrochen und der Öffnerkontakt geschlossen wird.
Nennspannung
Die Nennspannung eines Schützes bezieht sich auf die Nennspannung seines Hauptkontakts.
In Wechselstromsystemen kann die Nennspannung unter besonderen Umständen von 220 V bis 1140 V reichen, wobei die üblichen Werte 380 V und 660 V sind. In Gleichstromsystemen sind die gebräuchlichsten Nennspannungen 110 V, 220 V und 440 V.
Nennstrom
Der Bemessungsstrom eines Schützes bezieht sich auf den maximalen Strom, den sein Hauptkontakt unter bestimmten Betriebsbedingungen, wie z. B. Nennspannung, Betriebskategorie und Betriebsfrequenz, bewältigen kann.
Gegenwärtig reichen die üblichen Nennströme von 10 A bis 800 A.
Nennspannung der Saugspule
AC 36V, 127V, 220V und 380V, DC 24V, 48V, 220V und 440V.
Mechanische Lebensdauer und elektrische Lebensdauer
Schütze sind elektrische Geräte, die häufig verwendet werden und eine hohe mechanische und elektrische Lebensdauer haben sollten, was ein wichtiger Indikator für die Produktqualität ist.
Nennbetriebsfrequenz
Die Bemessungsbetriebsfrequenz eines Schützes bezieht sich auf die maximale Anzahl der zulässigen Schaltspiele pro Stunde, in der Regel 300 Schaltspiele pro Stunde, 600 Schaltspiele pro Stunde oder 1200 Schaltspiele pro Stunde.
Aktionswert
Der Aktionswert bezieht sich auf die Anzugsspannung und die Auslösespannung des Schützes.
Das Schütz muss zuverlässig anziehen, wenn die Anzugsspannung größer als 85% der Nennspannung der Spule ist, und die Auslösespannung darf nicht höher als 70% der Nennspannung der Spule sein.
Gemeinsame AC-Schütze
Es gibt mehrere gängige Typen von AC-Schützen, darunter die Serien cjl0, cjl2, cj10x, cj20, cjxl, CJX2, 3TB und 3td.
(1) Wählen Sie den geeigneten Schütztyp auf der Grundlage der Eigenschaften der Last.
(2) Die Nennspannung muss gleich oder größer sein als die Betriebsspannung des Hauptstromkreises.
(3) Der Nennstrom muss gleich oder größer sein als der Nennstrom des gesteuerten Stromkreises.
(4) Die Belastung des Motors muss je nach Betriebsart angepasst werden.
(5) Die Nennspannung und -frequenz der Spule muss mit der gewählten Spannung und Frequenz des Steuerkreises übereinstimmen.
Ein Anlasser ist ein komplettes Niederspannungs-Steuergerät, das zum Starten und Stoppen eines Drehstrom-Asynchronmotors verwendet wird.
Der Dekompressionsstarter des Typs QJ verwendet einen Spartransformator, um die Spannung zu senken, und wird für die seltene Dekompressionsstartsteuerung eines Drehstrom-Asynchronmotors mit Käfig verwendet.
Der QX-Starter hingegen ist ein Stern-Dreieck-Abwärtsstarter.
Die Steuerkreise der verschiedenen Anlasser variieren je nach Modell und Leistung des Motors.
Das Master-Elektrogerät ist ein Gerät, mit dem die Schaltkontakte in einem Steuerkreis gesteuert werden, damit es die erforderlichen Steueraufgaben erfüllen kann.
Dieses Gerät ist weit verbreitet und wird in einer Vielzahl von Formen angeboten, z. B. als Taster, Endschalter, Näherungsschalter, Universalumschalter, Hauptschalter, Wahlschalter und Fußschalter.
Der Taster ist ein weit verbreitetes Steuergerät, das einfach aufgebaut und leicht zu bedienen ist.
Struktur, Typen und gängige Modelle von Schaltflächen
Der Knopf besteht aus einer Knopfkappe, einer Rückholfeder, einem Brückenkontakt und einem Gehäuse. Sein Aufbau ist in Abbildung 1-20 zusammen mit seinem grafischen Symbol dargestellt.
Die Kontakte im Taster sind Brückenkontakte mit einem Nennstrom von weniger als 5 A.
Die Kontakte werden weiter unterteilt in Schließer (dynamisch öffnende Kontakte) und Öffner (dynamisch schließende Kontakte).
Tasten können nach ihrer Form und Funktionsweise in flache Tasten und Not-Aus-Tasten unterteilt werden.
Die Not-Aus-Taste, auch Pilzkopf-Taste genannt, ist in Abbildung 1-20 (c) dargestellt.
Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von Tasten, wie z. B. Schlüsseltasten, Knöpfe, Zugtasten, Universalhebel, beleuchtete Typen und mehr.
Abbildung 1-20 Schematische Darstellung der Tastenstruktur und der grafischen Symbole
Die Art der Kontaktwirkung von Tasten kann in zwei Arten unterteilt werden: direkte Wirkung und Mikrowirkung.
Die in Abbildung 1-20 gezeigten Tasten haben eine direkte Wirkung, und die Geschwindigkeit der Kontaktwirkung hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Taste gedrückt wird.
Die Geschwindigkeit der Umwandlung der Kontaktwirkung einer Tipptaste ist schnell und hängt nicht von der Geschwindigkeit ab, mit der die Taste gedrückt wird. Das Wirkungsprinzip ist in Abbildung 1-21 dargestellt.
Der bewegliche Kontakt in der Taste besteht aus einer verformten Stimmzunge. Wenn die gebogene Zunge nach unten gedrückt wird und unter die flache Zunge fällt, verformt sie sich schnell und lässt den flachen Zungenkontakt nach oben springen, was zu einer sofortigen Kontaktwirkung führt.
Ein kleiner Mikroknopf wird auch als Mikroschalter bezeichnet.
Mikroschalter können in verschiedenen Relais und Endschaltern eingesetzt werden, z. B. in Zeitrelais, Druckrelais und Endschaltern.
Abb. 1-21 Funktionsschema des Tipptasters
Die Tasten werden in der Regel zurückgesetzt und sind selbstverriegelnd.
Die am häufigsten verwendete Taste ist die in Abbildung 1-20 (a) dargestellte flache Reset-Taste.
Die Taste ist so gestaltet, dass sie bündig mit dem Gehäuse abschließt, um ein versehentliches Berühren durch Fremdkörper zu verhindern.
Farbe der Schaltfläche
Die rote Taste ist für Funktionen wie "Stopp", "Ausschalten" und "Notfall" vorgesehen.
Grüne Tasten werden für die Funktionen "Start" oder "Einschalten" bevorzugt, aber auch Tasten in Schwarz, Weiß oder Grau sind akzeptabel.
Wenn eine Taste zwei Funktionen hat, z. B. "Start" und "Stopp" oder "Einschalten" und "Ausschalten", sollte sie nicht rot oder grün sein, sondern schwarz, weiß oder grau.
Für Tasten, die beim Drücken aktiviert und beim Loslassen deaktiviert werden (z. B. "Inching"-Tasten), sind schwarze, weiße, graue oder grüne Tasten akzeptabel, wobei schwarze Tasten die bevorzugte Option sind.
Die blauen, schwarzen, weißen oder grauen Tasten sollten für einzelne Rückstellfunktionen verwendet werden.
Rote Tasten sollten für Funktionen wie "Reset", "Stopp" und "Ausschalten" reserviert sein.
Die Lichttaste sollte nicht als "Notfalltaste" verwendet werden.
Auswahlprinzip der Tasten
(1) Wählen Sie je nach Anwendung den geeigneten Steuerknopf, z. B. offen, wasserdicht, korrosionsgeschützt usw.
(2) Wählen Sie je nach Verwendungszweck den geeigneten Tastentyp aus, z. B. Schlüssel, Notfalltaste, Lampe usw.
(3) Bestimmen Sie die Anzahl der Tasten, die für den Steuerkreis erforderlich sind, einschließlich der Optionen wie Einzeltaste, Doppeltaste, drei Tasten und Mehrfachtaste.
(4) Wählen Sie die Farbe der Tasten und Anzeigeleuchten entsprechend den Anforderungen für die Anzeige des Arbeitsstatus und der Bedingungen.
Tabelle 1-1 zeigt die Bedeutung der Tastenfarben.
| Farbe | Bedeutung | Ein Beispiel |
|---|---|---|
| Rot | Umgang mit Unfällen | Not-Aus |
| Löschung der Verbrennung | ||
| Stopp oder "Ausschalten" | Normales Herunterfahren | |
| Anhalten eines oder mehrerer Motoren | ||
| Lokale Abschaltung des Geräts | ||
| Ausschalten eines Reset-Schalters mit der Funktion "Stopp" oder "Ausschalten" | ||
| Grün | Start oder "Einschalten" | Normaler Start |
| Einen oder mehrere Motoren starten | ||
| Lokaler Start des Geräts | ||
| Einschalten eines Schaltgeräts (in Betrieb nehmen) | ||
| Gelb | Teilnehmen an | Unfällen vorbeugen |
| Der Parameter unterdrückt den abnormalen Zustand | ||
| Vermeiden Sie unerwünschte Veränderungen (Unfälle) | ||
| Blau | Jede spezifizierte Absicht, die nicht in der obigen Farbe enthalten ist | Alle Bedeutungen, die nicht in Rot, Gelb und Grün enthalten sind: Blau kann verwendet werden |
| Schwarz, grau, weiß | Keine besondere Absicht | Jede andere Funktion als die Taste "Stopp" oder "Ausschalten" einer einzelnen Funktion |
Es gibt verschiedene Arten von Wegschaltern, die auch als Endschalter bezeichnet werden. Er kann aufgrund seiner Bewegungsform in Direktschalter, Mikroschalter und Drehschalter und aufgrund der Art des Kontakts in Kontaktschalter und berührungslose Schalter unterteilt werden.
Der Wegschalter mit Kontakt wird einfach als Wegschalter bezeichnet. Sein Funktionsprinzip ähnelt dem eines Tasters, mit dem Unterschied, dass er durch die Kontaktwirkung der beweglichen Teile der Produktionsmaschine aktiviert wird, anstatt von Hand gedrückt zu werden. Dieser Schalter wird verwendet, um die Richtung, die Geschwindigkeit, den Hub oder die Position von Produktionsmaschinen zu steuern, und sein Aufbau kann viele Formen annehmen.
Das Funktionsprinzip und die grafischen Symbole der verschiedenen Arten von Wegschaltern sind in Abbildung 1-22 dargestellt. Zu den wichtigsten Parametern eines Wegschalters gehören der Typ, der Betätigungsweg, die Betriebsspannung und die Strombelastbarkeit des Kontakts.
Zu den beliebten inländischen Marken von Reiseschaltern gehören derzeit die Serien lxk3, 3se3, lxl9, LXW und LX. Die am häufigsten verwendeten Reiseschalter sind die Serien LX19, LXW5, lxk3, lx32 und lx33.
Kontaktloser Reiseschalter
Der berührungslose Fahrschalter, der auch als Näherungsschalter bezeichnet wird, dient als Ersatz für den traditionellen Kontaktfahrschalter und bietet Fahrsteuerung und Endlagenschutz.
Neben dem Einsatz in der Wegsteuerung kann er auch in verschiedenen Anwendungen wie Hochfrequenzzählung, Geschwindigkeitsmessung, Flüssigkeitsstandskontrolle, Teilegrößenerkennung und automatischer Verbindung in Bearbeitungsprogrammen eingesetzt werden.
Aufgrund des berührungslosen Auslösers, der schnellen Aktionsgeschwindigkeit, des flexiblen Erfassungsabstands, des stabilen und zuverlässigen Signals, der langen Lebensdauer, der hohen Wiederholgenauigkeit und der Fähigkeit, in rauen Arbeitsumgebungen zu funktionieren, wird der berührungslose Wegschalter häufig in Branchen wie Werkzeugmaschinen, Textilien, Druck und Kunststoff eingesetzt.
Es gibt zwei Haupttypen von kontaktlosen Fahrschaltern: aktive und passive. Die meisten berührungslosen Fahrschalter sind aktiv und bestehen aus einem Erkennungselement, einem Verstärkerschaltkreis und einem Ausgangstreiberschaltkreis. Sie werden in der Regel mit 5 bis 24 V Gleichstrom oder 220 V Wechselstrom betrieben.
Abbildung 1-23 zeigt ein strukturelles Blockdiagramm eines aktiven Dreidraht-Näherungsschalters.
Näherungsschalter lassen sich aufgrund ihres Funktionsprinzips in verschiedene Typen einteilen, darunter Hochfrequenzschwingungen, Ultraschall, Kapazität, elektromagnetische Induktion, Permanentmagnet, Hall-Element und Magnetsensoren.
Jede Art von Näherungsschalter hat die Fähigkeit, unterschiedliche Objekte zu erkennen. Der kapazitive Näherungsschalter zum Beispiel kann feste, flüssige oder pulverförmige Objekte erkennen. Er besteht aus einem kapazitiven Oszillator und einer elektronischen Schaltung, wobei sich die Kapazität an der Erfassungsschnittstelle befindet. Wenn sich ein Objekt nähert, ändert sich der Kapazitätswert, was zu einem Ausgangssignal führt.
Der Hall-Näherungsschalter hingegen ist für die Erfassung von Magnetfeldern ausgelegt. Er wird in der Regel mit magnetischem Stahl als Detektionskörper verwendet und verfügt über eine interne magnetempfindliche Vorrichtung, die nur auf Magnetfelder senkrecht zur Stirnseite des Sensors reagiert. Wenn ein Magnetpol (Nord oder Süd) dem Näherungsschalter gegenüberliegt, ist der Ausgang des Schalters entweder hoch oder niedrig.
Der Ultraschall-Näherungsschalter ist ideal für die Erkennung von schwer zugänglichen Objekten. Er wird nicht durch akustische, elektrische, optische oder andere Faktoren beeinträchtigt und kann feste, flüssige oder pulverförmige Objekte erkennen, sofern sie Ultraschallwellen reflektieren können. Der Schalter besteht aus einem piezoelektrischen Keramiksensor, einer elektronischen Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen und einem programmgesteuerten Brückenschalter zur Einstellung des Erfassungsbereichs.
Der hochfrequent oszillierende Näherungsschalter wird zur Erkennung verschiedener Metalle eingesetzt. Er besteht aus einem Hochfrequenz-Oszillator, einem integrierten Schaltkreis oder Transistorverstärker und einem Ausgang. Sein Funktionsprinzip besteht darin, dass ein Metallgegenstand, der sich der Oszillatorspule nähert, Wirbelströme erzeugt, die die Energie des Oszillators absorbieren und diesen zum Stillstand bringen. Die Oszillations- und Stoppsignale werden dann zu Schaltsignalen geformt und verstärkt, die den Ausgang bilden.
Näherungsschalter haben verschiedene Ausgangsformen, darunter Zweidraht-, Dreidraht- und Vierdrahtschalter, und ihre Transistorausgänge können NPN oder PNP sein. Es gibt sie in verschiedenen Formen, z. B. quadratisch, rund, mit Schlitz und getrennt.
Abbildung 1-24 veranschaulicht das Funktionsprinzip eines NPN-Lichttasters mit drei Drähten und das Funktionsschema eines Ferntrennlichtschalters.
Zu den wichtigsten Merkmalen eines Näherungsschalters gehören Typ, Schaltabstand, Schaltfrequenz, Ansprechzeit, Wiederholgenauigkeit, Ausgangstyp, Betriebsspannung und Ausgangskontaktkapazität.
Die grafische Darstellung des Näherungsschalters ist in Abbildung 1-25 zu sehen.
Es gibt verschiedene Arten von Näherungsschaltern, darunter die häufig verwendeten inländischen Schalter wie die Serien LJ, 3sg und lxj18. Importierte Näherungsschalter sind in China ebenfalls weit verbreitet.
Auswahl des Kontaktwegschalters
Bei der Auswahl eines Kontaktwegschalters sollten die folgenden Faktoren berücksichtigt werden:
Auswahl des Näherungsschalters
Der Umschalter ist ein vielseitiges elektrisches Gerät mit mehreren Gängen, Kontakten und Schleifensteuerungen. Er dient einer Vielzahl von Zwecken, darunter dem Austausch von Leitungen, der Fernsteuerung und der Messung von Amperemeter und Voltmeter in Steuergeräten. Darüber hinaus kann er zur Steuerung des Anlaufs, des Umschaltens und der Drehzahlregelung von Motoren mit geringer Leistung eingesetzt werden.
Das Funktionsprinzip des Umschalters ähnelt dem eines Nockenschaltwerks, aber die beiden werden in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt. Das Nockenschaltwerk wird in erster Linie zur direkten Steuerung elektrischer Geräte wie Motoren im Hauptstromkreis verwendet, während der Umschalter hauptsächlich im Steuerstromkreis zur indirekten Steuerung elektrischer Maschinen über Relais und Schütze eingesetzt wird.
Es gibt zwei gängige Arten von Umschaltern: den Universalumschalter und den Kombischalter. Beide haben einen ähnlichen Aufbau und ein ähnliches Funktionsprinzip und können in einigen Anwendungen austauschbar sein.
Der Umschalter wird aufgrund seiner Struktur in drei Typen eingeteilt: normale, offene Kombination und Schutzkombination. Je nach Zweck wird er in zwei Kategorien unterteilt: Hauptbefehlssteuerung und Motorsteuerung.
Die grafischen Symbole, die zur Darstellung des Umschalters verwendet werden, sind die gleichen wie die des Nockenschaltwerks, wie in Abbildung 1-26 gezeigt. Der Ein-Aus-Zustand des Umschaltkontakts ist in Tabelle 1-2 dargestellt.
Zu den wichtigsten Spezifikationen eines Umschalters gehören der Typ, die Art des Griffs, die Tabelle der Ein- und Ausschaltzustände der Kontakte, die Betriebsspannung, die Anzahl der Kontakte und die Strombelastbarkeit. Diese werden im Produkthandbuch ausführlicher erläutert.
Zu den häufig verwendeten Umschaltern gehören die Serien LW2, LW5, LW6, LW8, LW9, LWL2, LWL6, VK, 3LB und Hz.
Die Serie LW2 wird zur Steuerung des Schaltkreises von Hochspannungsschaltern verwendet, während die Serien LW5 und LW6 hauptsächlich zur Steuerung von Leitungen oder Motoren in elektrischen Antriebssystemen eingesetzt werden. Die Serie LW6 kann auch in einer Zweisäulenkonfiguration installiert werden, bei der die Säulen mit Zahnrädern ineinandergreifen und mit einem einzigen Griff bedient werden.
Der Schalter kann mit bis zu 60 Kontaktpaaren ausgestattet werden.
Bei der Auswahl eines Umschalters ist es wichtig, die folgenden Faktoren zu berücksichtigen:
Der Widerstand ist ein wichtiges elektrisches Bauteil, das in verschiedenen elektrischen Produkten zu finden ist, und kann in zwei Arten unterteilt werden:
Die erste Kategorie sind Widerstandskomponenten, die in elektronischen Produkten mit schwachem Strom verwendet werden. Die zweite Kategorie sind industrielle Widerstandsbauteile (allgemein als Widerstände bezeichnet), die zur Regelung von Niederspannungs- und Hochstrom-Wechsel- und -Gleichstromleitungen sowie zur Steuerung von Start, Bremse und Geschwindigkeit von Motoren eingesetzt werden.
Die am weitesten verbreiteten Widerstände sind ZB-Platten- und ZG-Rohrwiderstände, die zur Stromregelung in Niederspannungsschaltungen eingesetzt werden. Der ZX-Widerstand hingegen wird hauptsächlich zum Starten, Bremsen und zur Drehzahlregelung von Wechsel- und Gleichstrommotoren verwendet.
Zu den wichtigsten technischen Daten eines Widerstands gehören die Nennspannung, die Heizleistung, der Widerstandswert, der zulässige Strom, die Heizzeitkonstante, der Widerstandsfehler und die Gesamtabmessungen.
Abbildung 1-27 zeigt die grafischen Symbole für Widerstände.
Die Funktion eines Rheostats ist der eines Widerstands ähnlich, jedoch mit einem wichtigen Unterschied: Während der Widerstand eines Widerstands fest ist, kann der Widerstand eines Rheostats stufenlos eingestellt werden. In Regelkreisen kann der Widerstandswert durch Reihen- oder Parallelschaltung von Widerständen oder durch die Wahl verschiedener Widerstandsabschnitte eingestellt werden. Der Widerstandswert ist dann nur in Stufen einstellbar.
Zu den gebräuchlichen Typen von Rheostaten gehören BC-Gleitdraht-Rheostate, die zur Regelung von Strom und Spannung in Schaltkreisen und zur Steuerung oder Regelung elektronischer Geräte und Instrumente verwendet werden. Erregungsrheostate des Typs BL werden für die Regelung der Erregung oder der Drehzahl von Gleichstrommotoren verwendet, BQ-Anlaufrheostate für den Start von Gleichstrommotoren, BT-Rheostate für die Regelung der Erregung oder der Drehzahl von Gleichstrommotoren und frequenzsensitive BP-Rheostate für die Anlaufsteuerung von dreiphasigen gewickelten Drehstrom-Asynchronmotoren.
Die wichtigsten technischen Parameter von Rheostaten sind denen von Widerständen ähnlich. Die grafischen Symbole für Rheostate sind in Abbildung 1-27 zu sehen.
Es gibt verschiedene Arten von Spannungsreglern. Der TD4-Spannungsregler mit Kohlewiderstand wird zur automatischen Einstellung der Spannung in kleinen bis mittelgroßen Wechsel- oder Gleichstromgeneratoren verwendet.
Elektromagnete werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Einige der am häufigsten verwendeten Typen sind der MQ-Traktionselektromagnet, der MW-Hubelektromagnet und der MZ-Bremselektromagnet.
Der Antriebselektromagnet MQ wird zur Steuerung von mechanischen Geräten und verschiedenen automatischen Systemen in Niederspannungs-Wechselstromkreisen verwendet. Der Hebe-Elektromagnet MW wird auf Hebemaschinen installiert, um magnetische Materialien wie Stahl anzuziehen. Die einphasigen und dreiphasigen Bremselektromagnete MZ werden üblicherweise zur Bildung einer elektromagnetischen Bremse verwendet.
Das Schaltbild der elektromagnetischen Wechselstrombremse Tj2, die aus einem Brems-Elektromagneten besteht, ist in Abbildung 1-28 dargestellt. Die elektromagnetische Bremse und die Motorwelle werden normalerweise zusammen installiert und parallel geschaltet. Wenn sowohl die Spule der elektromagnetischen Bremse als auch die Motorspule erregt sind, dreht sich der Motor. Wenn jedoch die Stromzufuhr unterbrochen wird, hält die Bremsbacke das Bremsrad fest und stoppt den Motor mit Hilfe einer Druckfeder.
Das grafische Symbol eines Elektromagneten ist das gleiche wie das einer elektromagnetischen Bremse und sein Textsymbol ist "YA". Die grafischen Symbole für elektromagnetische Bremsen sind in Abbildung 1-28 dargestellt.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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