Elektromagnetické stykače

Stykač je dálkově ovládaný přístroj určený ke spínání elektrických proudových obvodů; jeho vypnutá poloha je obvykle stabilní. V zapnuté poloze, v níž se nesmí zajistit, je držen cizí silou. Jakmile tato síla přestane působit, vrátí se stykač do vypnuté polohy. Stykač spíná bez tření a jeho vypínací dráha je krátká. Nejčastěji používáme elektromagnetický stykač s pevným kontaktem.

Konstrukce elektromagnetického stykače
1 - zpětná pružina, 2 - seřízení předpětí pružiny, 3 - nastavení vzdálenosti kontaktu, 4 - otočný čep páky, 5 - kotva elektromagnetu, 6 - páka s kontaktem, 7 - odpružení kontaktu, 8 - pohyblivý (odpružený) kontakt, 9 - pevný kontakt, 10 - základová deska, 11 - jádro elektromagnetu, 12 - přívodní vodiče, a - vzduchová mezera

Na páce (6) s pohyblivým kontaktem (8) je upevněna kotva (5), která se přitáhne k jádru elektromagnetu (11), jehož ovládací cívka je buzena tzv. ovládacím proudem přívody (12). Dostatečný tlak kontaktů obstarává pružina (7). Zpětná pružina (1) a vlastní hmotnost po přerušení ovládacího proudu vrací kontakt (8) do vypnuté polohy. Vzduchovou mezerou (a) mezi jádrem a kotvou elektromagnetu nastavujeme šroubem (3).

Jádra stejnosměrných stykačových magnetů jsou z plného materiálu a mívají tvar C, u stykačů na střídavý proud nejčastěji tvar E. Stejnosměrné elektromagnety používáme převážně u velkých stykačů, neboť jejich kotvy jsou přitahovány mnohem pomaleji než kotva střídavých elektromagnetů. Délka života kontaktů u stejnosměrných elektromagnetů je větší než u střídavých.

Elektromagnetické stykače ovládáme nejčastěji tlačítkovými ovladači, koncovým, tlakovým nebo plovákovým spínačem, termostatem apod., zvláště při automatickém provozu. Příklad zapojení s dálkovým tlačítkovým ovladačem je na následujícím obrázku.

Dálkové spínání asynchronního motoru nakrátko

Stisknutím tlačítka A 1 - ZAP se uzavře proudový obvod elektromagnetu trojpólového stykače (S). Kotva elektromagnetu přiskočí, hlavní kontakty stykače (S2) se sepnou. Současně se zapne pomocný kontakt (S1), takže proud prochází cívkou elektromagnetu (S) i po uvolnění tlačítka A 1-ZAP. Stisknutím rozpínacího tlačítka A2 - VYP přerušíme proud v pomocném obvodě a stykač se vypne. Při přetížení působí tepelná spoušť (F1) a stykač vypne kontakty (F2).

Kromě hlavních kontaktů mohou mít stykače i další pomocné kontakty jako návěštní, blokovací apod. Někdy mívá tlačítko návěštní žárovku, která se rozsvítí, když se stykač zapne.

Důležitým doplňkem stykačů jsou relé, která spínají ovládací proud. Používáme různé druhy relé: nadproudové, časově závislé, zpožděné, mžikové, elektromagnetické, zkratové, zpětné apod.

Nadproudové relé
1 - kotva relé, 2 - ozub, 3 - vypínač, P1, P2 - pružiny

Elektromagnetické stykače používáme převážně při centrálním a dálkovém spínání a ovládání skupin elektrických pohonů. Často nestačí jeden normální stykač, proto musíme použít tzv. stykačové kombinace, které mohou sloužit pro různé účely, např. k obracení směru otáčení motoru, k samočinnému přepínání statorového vinutí motoru z hvězdy do trojúhelníka atd.

Přepínače jsou spínací přístroje pro dva nebo několik obvodů, mají zpravidla tři polohy. Podle konstrukčního provedení rozeznáváme přepínače pákové, deskové, válcové, paketové aj.

Schematické značky přepínačů

Vypnutá poloha musí být dobře zajištěna, a to i proti otřesům, které se obvykle v provozu vyskytují. Přepínače pro průmysl se vyrábějí dvoupólové a trojpólové, pro jmenovité proudy od 100 do 600A, k připojení na napětí střídavého proudu do 500V při kmitočtu 50Hz nebo na napětí stejnosměrné od 250V.

Koncové vypínače jsou spínací přístroje sloužící k ohraničení krajních poloh dráhy pohybujících se částí pracovního stroje (jeřáby, výtahy apod.), ovládané mechanicky narážkami. Svou konstrukcí se podobá tlačítkovému ovladači. Místo izolačního knoflíku má ocelový čep, na který najíždí narážka stroje.

Koncový vypínač
1 - narážka stroje, 2 - ocelový čep (kladka), 3 - vypínací kontakty, 4 - spínací můstek, 5 - zapínací kontakty, h - celkový zdvih

Vypínač má dva kontakty, zapínací a vypínací v provedení se spínacím můstkem. Při stlačení čepu narážkou se nejprve rozpojí horní vypínací kontakt a teprve po dalším stlačení se spojí dolní zapínací kontakt. Celkový zdvih je asi 4 až 6mm. Aby se zmenšilo tření při najíždění ze strany, bývá často na čepu kladka.

Potřebujeme-li dráhu pohybujících se částí pracovního stroje přesně vymezit nebo jde-li o pomalý pohyb, používáme speciální koncové vypínače malých rozměrů - mikrospínače, které přepínají mžikově při nepatrném zdvihu několika desetin milimetru.

Mžikového přepínání je dosaženo prohnutím plochého péra, jehož krajní části jsou zakončeny břity, vzepřenými v místě dotykové plochy ovládacího kolíku. Jelikož péro je z jakostního speciálního bronzu, mají tyto spínače dlouhou dobu životnosti. I při jemnosti kontaktů dovolují spínat proudy do 2A.

Mikrospínač
1- připojení vodiče vstupu, 1 a, 1 b - připojení vodičů výstupu, 2 - dotyková plocha, 3 - ploché péro, 4 - přepínací kontakt, 5 - ovládací kolík

K ručnímu dálkovému zapínání a vypínání stykačů slouží tlačítkové ovladače.

 Tlačítkový ovladač
1, 10 - spínací kontakty, 2 - dolní kontaktní můstek, 3, 7 - rozpínací kontakty, 4 - čep, 5 - čelo ovladače, 6 - knoflík, 8 - horní kontaktní můstek, 9 - pružina

Při stlačení knoflíku narazí jeho spodní čep na horní kontaktní můstek a při dalším stlačování jej unáší s sebou. Tím se rozpojí horní rozpínací kontakty. Po jejich spolehlivém rozpojení spojí spodní kontaktní můstek spínací kontakty. Při dalším stlačování dosedne knoflík na těleso ovladače a tlak na spodní kontakty je vyvozen silou pružiny. Po uvolnění knoflíku se tlačítko vrátí do původního stavu.

Ing. František Krejčí

Více informací k tématu naleznete zde ...