Ultimální průvodce k řešení neobvyklých zvuků spínacího čidlo střídavého proudu: od elektromagnetického šumu po mechanické vibrate přesná diagnostika a zpracování

V elektrických řídicích systémech jsou střídavé přepínače (AC kontaktní čidlo) mezi běžně používanými elektrickými komponentami a zároveň také častým zdrojem různých elektrických poruch. Po dlouhodobém používání – zejména v tvrdých podmínkách s vysokým obsahem prachu – mohou AC kontaktní čidlo po zapnutí a udržení emitovat skřípivé nebo klapotavé zvuky. Příčiny tohoto jevu jsou analyzovány následovně.

Skřípivý zvuk po zapnutí a udržení

Úplně funkční AC kontaktní čidlo neprodukuje žádný zvuk, když je energizováno a zapnuté. Pokud se skřípivý zvuk objevuje během zapnutí, příčiny zahrnují: saz na povrchu pohyblivého železného jádra a statického železného jádra; nerovnoměrnou sílu na stlačnou pružinu pro obnovení pohyblivého železného jádra; nebo nehladkou cestu pohybu pohyblivého železného jádra.

Tyto problémy vedou ke špatnému kontaktu a mezera mezi povrchy pohyblivého železného jádra a statického železného jádra, což zvyšuje magnetický odpor magnetického obvodu a snižuje magnetickou přitažlivou sílu. Aby se tomuto zabránilo, zvýší se proud v cívi, aby se předešlo snížení magnetické přitažlivé síly, a tento regulační proces se opakuje neustále. Skřípivý zvuk je právě rezonancí způsobenou šumem proudu v cívi a vibrací stlačné pružiny pro resetování – čím větší mezera mezi pohyblivým a statickým železným jádrem, tím hlasitější skřípivý zvuk.

Důsledky

a. Cívka AC kontaktního čidla může vyhořet.

b. Může dojít ke špatnému kontaktu mezi hlavními a pomocnými kontakty. Zvláště hlavní kontakty nesou velké zatížení, což je způsobuje vznik oblouku, který může spálit hlavní kontakty nebo způsobit nerovnoměrné přilepení. Kromě toho může dojít k ztrátě fáze, což vede k provozu třífázového zatížení (např. elektrického motoru) bez jedné fáze a dokonce k jeho spálení. Pokud jsou pomocné kontakty použity v jiných větvích, bude ovlivněn normální provoz těchto větví.

Proto by měl být jakýkoliv skřípivý zvuk emitovaný AC kontaktním čidlem okamžitě odstraněn.

II. Klapotavý zvuk během zapnutí

Když AC kontaktní čidlo zapne, klapotavý zvuk se vyskytující 100krát za sekundu je způsoben přerušením krátkodobého obvodu v krátkodobém prstenci statického (nebo pohyblivého) železného jádra kontaktního čidla.

Střídavý proud s frekvencí 50 Hz přechází nulový bod 100krát za sekundu. V nulovém bodě klesne magnetická síla generovaná uzavřeným magnetickým obvodem tvořeným pohyblivým a statickým železným jádrem na nulu. Funkce krátkodobého prstence (instalovaného na statickém nebo pohyblivém železném jádru) spočívá v generování proti elektromotorické síly, když střídavý proud překročí nulový bod. Tato proti elektromotorická síla indukuje proud v krátkodobém prstenci, a tento proud vytváří magnetické pole, které drží pohyblivé a statické železné jádro spolu.

Jakmile má krátkodobý prstenec přerušení, jeho udržovací funkce se ztrácí. V nulovém bodě se pohyblivé železné jádro uvolní pod vlivem stlačné pružiny pro resetování; po nulovém bodě se pohyblivé a statické železné jádro znovu spojí. Tento cyklus se opakuje neustále, což vede k vzniku klapotavého zvuku 100krát za sekundu – což je zvuk nárazu, když se pohyblivé a statické železné jádro spojí.

Důsledky

Připojené třífázové zatížení bude v stavu opakujícího se startování a zastavování, což snadno poškozuje zatížení. Důsledky způsobené pomocnými kontakty jsou stejné, jak jsou zmíněny výše.

V takových případech je třeba nahradit AC kontaktní čidlo, nebo dočasně použít měděný drát k vytvoření krátkodobého prstence jako náhrady.