Uporaba in vzdrževanje stikalnikov переменного тока | Pregled učinkovite obdelave pogostih napak, ovladajte v enem članku

1 Analiza ključnih komponent AC stikala

AC stikalo je avtomatski elektromagnetni preklopnik, ki se uporablja za dolgoročno in visoko frekvenco preklapljanje AC glavnih in nadzornih vezij. Ima prednosti, kot so avtomatsko delovanje, zaščita proti podnapetosti in breznapetosti, velika operativna zmogljivost, močna stabilnost in nizke zahteve glede vzdrževanja. V električnih nadzornih vezijah strojev se AC stikala uporabljajo predvsem za nadzor električnih motorjev in drugih obremenitev.

Ključne komponente AC stikala vključujejo elektromagnetski sistem, sistem stikov in urejenje za ugasanje lokov itd. Glavno sestavljeno je iz strukturnih delov, kot so glavni stiki, premičen železni jedro, črka, statično železno jedro in pomožni stiki.

1.1 Elektromagnetski sistem

Elektromagnetski sistem AC stikala se predvsem sestavlja iz črke, premičnega železnega jedra, statičnega železnega jedra in krajčnice. Ko je nadzorna črka priključena ali odstranjena, bo izvedla postopek pritiska ali odpusta, ki lahko ohranja premične in statične stike v odprtih ali zaprtih stanjih, da doseže cilj preklopa vezije.

Za zmanjšanje vrtilcev in histererezijskih izgub sta železno jedro in armatura AC stikala predvsem izdelana iz slojev E-oblikovanih silikatnih jeklenih listov. Da se poveča površina toplinskega disipačnega območja in se prepreči zgorevanje, je črka izdelana v obliki deblega in majhnega valjka, ovita okoli izolacijskega okvirja, s podrto razdaljo med njim in železnim jedrom, da se prepreči prekrivanje. E-oblikovano železno jedro ima na koncu srednjega valjka rezervoiran prostor 0,1 - 0,2 mm, da se zmanjša vpliv ostanek magnetnega polja in prepreči zaklep armature.

Ko AC stikalo deluje, izmenični tok v črki ustvari izmenično magnetno polje v železnem jedru, kar povzroča, da armatura vibrira in ustvarja šum. Na vsakem koncu železnega jedra in armature je vgrajen kanal, v katerega je vgrajena krajčnica iz bakra ali nikl-kromiranega zlitka, da reši zgornji problem. Po namestitvi krajčnice, ko izmenični tok teče skozi ovitev, se formirata magnetna pretoka Φ₁ in Φ₂ z različnimi fazami, kar zagotavlja, da je vedno privlačna sila med železnim jedrom in armaturo, kar veliko zmanjša vibracije in šum.

1.2 Sistem stikov

Obstaja tri vrste stikov AC stikala, in sicer točkovni kontakt, črtni kontakt in površinski kontakt, kot je prikazano na naslednji sliki. Glede na strukturno obliko se lahko razdelijo na mostove stikov in prstne stike. Mostovi stikov vključujejo točkovne mostove in površinske mostove, ki so primerne za različne priložnosti tokov. Prstni stiki so večinoma v obliki črtnega kontakta, njihova kontaktovna površina je premica, ki je primerna za pogoste in velike tokove. Glede na zmogljivost združevanja in ločevanja se lahko razdelijo na glavne stike in pomožne stike. Glavni stiki so primerne za glavne vezije z velikimi toki, običajno obstaja 3 para običajno odprtih stikov. Pomožni stiki so primerne za nadzorne vezije z manjšimi toki, običajno obstaja 2 para običajno odprtih stikov in 2 para običajno zaprtih stikov.

1.3 Urejenje za ugasanje lokov

Za vezije z visokimi toki ali visokimi napetostmi se pri odpiranju AC stikal neizbežno pojavijo lokovi, ki povzročajo zgorevanje stikov, poškodbo naprave, vplivajo na njeno življenjsko dobo in celo motijo čas preklopa vezije; v težjih primerih lahko pride do požara. Zaradi varnosti morajo biti vsa stikala z zmogljivostjo, večjo od 10 A, opremljena s urejenjem za ugasanje lokov. Običajno uporabljene metode za ugasanje lokov v AC stikilih vključujejo dvokratno prekinjanje električne sile, longitudinalne žlebke za ugasanje lokov in mrežno urejenje za ugasanje lokov.

Dvokratno prekinjanje električne sile urejenja za ugasanje lokov razdeli lok na dva dela in ga s pomocjo električne sile samega stikovnega obročja raztegne, da se doseže ohlajanje in ugasanje lokov. Longitudinalno žlebkasto urejenje za ugasanje lokov je izdelano iz odpornega na lokove glini, asbestcementa in drugih materialov, z enim ali več longitudinalnimi žlebki na notranji strani, ki lahko povečajo kontaktovno površino med lokom in steno urejenja za ugasanje lokov in dosežejo učinek ugasanja lokov z njegovim stiskanjem. Ko so stiki v ločenem stanju, se lok posreduje v žlebke z zunanjem magnetnim poljem ali električno silo, in toplinska energija se prenese na steno urejenja za ugasanje lokov, tako da se lok hitro ugasne.

Na tej osnovi je predlagana nova struktura mrežnega urejenja za ugasanje lokov. Metalna mreža uporablja hrapavčaste jeklene listove, pokriti s bakrom ali cinkom, in je vstavljena v pokrov za ugasanje lokov. Lok, ki nastane zaradi prekinitve stikov, ustvari močno magnetno polje, in obstoj magnetnega upora naredi intenziteto električnega polja v tem območju neravnomerno, kar povzroča, da se lok potegne v mehure mreže in tvori kratke lokove. Vsaka mreža deluje kot elektroda, ki celotni padec napetosti lokov razdeli na več delov, in napetost med vsakim delom je manjša od napetosti za zapalitev lokov. Hkrati mreža disipira toploto, da hitro ugasne lok, kar doseže učinek ugasanja [3-5].

1.4 Pomožne komponente

Pomožne komponente AC stikala vključujejo odbojnih praznik, amortizacijski praznik, praznik za pritisk stikov, prenosno mehanizem, bazo itd. Odbojni praznik spodbuja armaturu, da po odstranitvi napetosti izpušča energijo, tako da se stiki vrnejo v prvotno stanje. Amortizacijski praznik lahko zmanjša udarno silo. Praznik za pritisk stikov lahko veliko poveča pritisk stikov in zmanjša upornost stikov. Delujoči stiki so pogonjeni z armaturo ali odbojnim praznikom, da se nadzorujejo, da so povezani ali ločeni.

2 Pravilna uporaba AC stikal

2.1 Načela izbire AC stikal

Napetost glavnih stikov ne sme biti manjša od nominalne napetosti nadzorne vezije. Tok glavnih stikov mora zadostiti zahtevam obremenitve: za upornike mora biti enak nominalnemu toku; za motorje mora biti malo večji od nominalnega toka. Napetost privlačne črke se izbere glede na zapletenost nadzorne vezije: za preproste vezije je mogoče izbrati 380 V ali 220 V, za zapletenejše vezije 36 V ali 110 V. Število in vrsta stikov mora zadoščati osnovnim standardom nadzorne vezije.

2.2 Namestitev in vzdrževanje AC stikal

Pri pregledu pred namestitvijo je treba preveriti, ali tehnični podatki stikala (kot so nominalna napetost, tok, frekvenca delovanja itd.) ustrezajo standardom, preveriti, ali je izgled poškoden in ali je gibanje prosto, ter meriti DC upornost in izolacijsko upornost črke. Položaj namestitve naj bo vertikalen, naklon ne sme presegati 5°, in stran z toplotnimi otoki naj bo obrnjena navpično. Med nameščanjem in priključevanjem je treba preprečiti, da bi se dele, kot so vinti, prstenci in terminali, odpadali, ker bi to lahko povzročilo, da bi AC stikalo ostalo zastavljeno ali krčilo.

Po namestitvi je treba preveriti, ali je priključevanje pravilno. Brez priključitve glavnih stikov je treba stikalo večkrat priključiti in odstraniti, da preverite gibanje glavnih stikov in ali je po pritisku železnega jedra prisoten šum. Če ni napak, se lahko uporablja. Ni dovoljeno, da bi AC stikalo bilo priključeno na DC vir napetosti, sicer bi črka zgorela.

3 Pogosti defekti in načini vzdrževanja AC stikal

3.1 Defekti glavnih stikov

3.1.1 Močni lokovi ob trenutku združevanja in ločevanja premičnih in statičnih glavnih stikov

Ko obremenitev deluje normalno, se ob trenutku združevanja in ločevanja stikov pojavi lok. Na površini stikov se zaradi visoke temperature loka oblikujejo nepravilne male jame, kar povzroča zmanjšanje površine stikov, povečanje toka in močne lokove. Za popravilo poškodovanih stikov je treba preveriti stopnjo poškodbe površine stikov; stik se lahko popravi le, če je njegova debelina večja od 2/3 prvotne debeline. Pri popravljanju stikov najprej položite fino papirico na horizontalno površino, nato ravnate poškodovane stike na papirici, preverite stanje popravila, dokler niste odstranili vseh poškodovanih mest, in na koncu se lotite blazin.

3.1.2 Taljenje, zgorevanje in lepljenje premičnih in statičnih glavnih stikov

Glavni vzroki taljenja, zgorevanja in lepljenja premičnih in statičnih glavnih stikov vključujejo krajčnico obremenitve, krajčnico glavne vezije ali zmanjšanje upornosti obremenitve. Med njimi je ključni dejavnik hkratno pojavljanje krajčnice in krajčnice glavne vezije. Zaradi potreb dela se frekvenca delovanja AC stikala giblje od nizke do visoke; med pogostim združevanjem in ločevanjem stikov se površinska temperatura poviša, in pod vplivom loka se premični in statični glavni stiki končno talijo, zgorevajo in lepijo.

Obstajata običajno dva načina obravnave: prvič, zamenjajte AC stikalo z višjo napetostjo in tokom; drugič, popravite AC stikalo: zamenjajte stike z isto specifikacijo, očistite ogljene depositne okoli premičnih in statičnih stikov itd., in paralelno s vsako od 3 parov glavnih stikov povežite RC urejenje za ugasanje lokov.

3.2 Defekti pomožnih stikov

3.2.1 Previsoka upornost stikov premičnih in statičnih pomožnih stikov

Previsoka upornost stikov premičnih in statičnih pomožnih stikov bo vodila do povečanja upornosti vezije in zmanjšanja napetosti. Obstajata dva glavna razloga za ta pojav: prvič, veliko olja in prahu je deponiranih na stikih; drugič, na površini stikov se oblikuje oksidni sloj. Na osnovi mehanizma zaščite pred podnapetostjo AC stikala, ko je napetost na AC stikalni črki nižja od 85 % nominalne napetosti, se nadzorna vezija ustavi. Rešitev je, da vzamete stike, jih osušite s čistim gazonjem in nato lahko površino stikov lahko obdelate z fino papirico.

3.2.2 Močni lokovi ob trenutku združevanja in ločevanja premičnih in statičnih pomožnih stikov

Glavni razlogi za ta defekt so lahko, da je nadzorovana vezija doživela krajčnico, ali pa se je zmanjšala upornost porabnih elementov v nadzorni veziji itd.

3.3 Defekti črke

3.3.1 Odprt krog črke

Odprt krog AC stikalne črke bo povzročil, da nadzorna vezija ne bo delovala. Ta pojav je relativno redko, in je običajno povzročen zaradi kakovostnih težav stikala ali nepravilne namestitve med montažo.

3.3.2 Krajčnica črke

Krajčnica AC stikalne črke bo povzročila, da bo preplinska zaščita v nadzorni veziji preplinska. Običajna situacija krajčnice črke je, da ni izmenična napetost, priključena na črko, 0,85-1,05-krat višja od nominalne napetosti; dolgotrajno delovanje črke pri nizki ali visoki napetosti lahko povzroči krajčnico. Poškodovana črka AC stikala mora biti zamenjana; pri zamenjavi črke je treba pozornost nameniti velikosti črke, nominalni napetosti in specifikaciji AC stikala.

3.4 Defekti površine stikov premičnih in statičnih železnih jedrih

3.4.1 Lepljenje površine stikov premičnih in statičnih železnih jedrih

Glavni razlog za ta defekt je prisotnost olja na površini stikov premičnih in statičnih železnih jedrih. Ko pritisnete gumb za začetek, motor deluje normalno, toda ko pritisnete gumb za ustavitev, AC stikalna črka izgubi napetost, stiki pa se ne vračajo v svoje prvotno stanje, motor pa nadaljuje s delovanjem. Ko roka zapusti gumb za ustavitev, ostane črka priključena, motor pa nadaljuje s delovanjem. Metoda obravnave je, da očistite površine stikov premičnih in statičnih železnih jedrih.

3.4.2 Glaščenje železnega jedra

Glavni razlogi za glaščenje železnega jedra so poškodba krajčnice ali veliko rjave na površini stikov premičnih in statičnih železnih jedrih. Za primer veliko rjave se lahko površina stikov obdelava z fino papirico. Če je krajčnica poškodovana, se običajno zamenja železno jedro, da se popravi defekt.

4 Zaključek

Pravilna uporaba, diagnostika defektov in vzdrževalne spretnosti AC stikal so ključnega pomena za stabilno delovanje električnih nadzornih sistemov. Za izboljšanje učinkovitosti uporabe AC stikal in podaljšanje njihove življenjske dobe je treba običajne defekte pravočasno popraviti, da se zmanjša stopnja defektov med proizvodnjo.