Service Technician Training: Electricity for Servicepeople, Part 22

Elektrische Schaltkreise, Fortsetzung: Contactor Latching Circuits

Von Gary Weidner / Veröffentlicht März 2014

Jede kommerzielle oder industrielle Maschine, die die bekannten “Start” – und “Stop” -Drucktasten hat, verwendet mit ziemlicher Sicherheit eine Verriegelungsschaltung in ihrem Betrieb. Da Verriegelungsschaltungen so häufig sind und in vielen Hochdruckreinigern verwendet werden, ist es für den Servicetechniker ein Muss, sie zu verstehen.

Das Verriegelungsprinzip

Daran erinnern, dass ein Schütz ein Gerät ähnlich einem Magnetventil ist. Wenn seine Spule erregt wird, bewirkt der Magnetismus der Spule, dass sich ein Kolben bewegt. Im Falle des Schützes betätigt die Bewegung des Stößels die Hochleistungsschalter im Schütz.

Eine Verriegelungsschaltung bewirkt Folgendes:

• Sie ermöglicht die Erregung des Schützes durch einen “Start”-Taster (oder durch einen von mehreren Tastern an verschiedenen Stellen).

• Es ermöglicht das Abschalten des Schützes durch einen “Stop”-Taster (oder durch einen von mehreren Tastern an verschiedenen Stellen).

• Die Funktionen der Drucktasten “Start” und “Stop” können auch durch automatische Schalter ausgeführt werden, die Teil der Steuerung eines Hochdruckreinigers sind. Zum Beispiel:

~ Das Schütz kann mit Hilfe eines Durchfluss- oder Druckschalters (“Auto-Start”) eingeschaltet werden, wenn die Abzugspistole eingedrückt wird.

~ Das Schütz kann von jedem Gerät abgeschaltet werden, das den Verriegelungskreis öffnen kann. Beispiele für solche Vorrichtungen sind Überlastrelais, Abschalttimer, thermische Überlastsensoren des Motors, Einlasswasserdrucksensoren und Hochdruckschalter (“Auto-Shutdown”).

Wie es gemacht wird

Abbildung 1 zeigt eine grundlegende Verriegelungsschaltung. Das gezeigte Layout ist für 120 Volt, einphasig. Ein einphasiger 240-Volt-Stromkreis ist identisch im Aussehen. Es gibt jedoch zwei Unterschiede: Die Magnetspule des Schützes muss für den Betrieb mit der gleichen Spannung wie die Stromversorgung ausgelegt sein, 120 Volt oder auch 240 Volt. Darüber hinaus müssen die Hauptkontakte des Schützes für den Pumpenmotorstrom ausgelegt sein. (Denken Sie daran, dass ein Motor bei 120 Volt doppelt so viel Strom verbraucht wie bei 240 Volt.)

Ein paar Worte zur Terminologie. Die Schützklemmen für den Anschluss der ankommenden Leistung sind fast immer mit L1, L2 usw. gekennzeichnet. Hinweis: Ein Schütz kann zum Schalten von mehr als zwei Leitungen ausgelegt sein, wie im dreiphasigen Betrieb. Die Schützklemmen für den Anschluss der Motorleitungen sind fast immer mit T1, T2 usw. gekennzeichnet.

Viele Schützhersteller verwenden die Bezeichnungen A1 und A2 für die Klemmen, die die Magnetspule mit Strom versorgen. Ebenso verwenden viele Hersteller die Bezeichnungen 13 und 14 für die Anschlüsse von normalerweise offenen Hilfskontakten. Hilfskontakte werden wie die Hauptkontakte von der Magnetspule betätigt. Der Unterschied besteht darin, dass sie kleiner und leichter sind und nicht den Hauptstromfluss tragen sollen.

Der Arbeitsablauf sieht folgendermaßen aus: (Angenommen, der Pumpenmotor läuft nicht.) Eine Seite der Schützspule (A2) ist direkt mit einer der ankommenden Stromleitungen verbunden. Die andere Seite der Spule (A1) hat zwei mögliche Wege, um eine Verbindung zur anderen ankommenden Stromleitung herzustellen.

Ein Weg ist über den normalerweise offenen momentanen (federbelasteten) “Start” -Schalter. Wenn der Bediener den “Start” -Schalter drückt, wird die Spule an beide Seiten der Leitung angeschlossen und das Schütz wird erregt.

Hier ist der clevere Teil: Wenn die “Start” -Taste gedrückt und das Schütz erregt wird, wird ein zweiter Pfad von A1 zur Stromleitung erstellt. Beachten Sie, dass, wenn das Schütz durch Drücken der Taste “Start” erregt wird, der normalerweise offene Kontakt zwischen den Klemmen 13 und 14 schließt. Durch Schließen dieses Kontakts wird ein Weg von A1 über 13-14 und den normalerweise geschlossenen “Stop” -Schalter zur Stromleitung geschaffen. Wenn also der Bediener seinen Daumen von der “Start” -Taste entfernt, bleibt das Schütz erregt.

Wenn der Bediener den normalerweise geschlossenen momentanen (federbelasteten) “Stop” -Schalter drückt, ist die Verbindung von A1 zur Stromleitung unterbrochen. Die Spule ist stromlos und der Kontakt 13-14 öffnet sich. Wenn der Bediener seinen Daumen von der “Stop” -Taste entfernt, bleibt das Schütz stromlos, da der 13-14-Kontakt geöffnet ist und einen Weg unterbricht, und der “Start” -Schalter geöffnet ist und den anderen Weg unterbricht.

Dreiphasige Verriegelungsschaltung

Abbildung 2 zeigt die dreiphasige Version der vorherigen Schaltung. Die einzigen Unterschiede bestehen darin, dass das Schütz drei Stromleitungen anstelle von zwei schaltet und ein Überlastrelais hinzufügt.

Einphasige Hochdruckreinigermotoren sind in der Regel mit internen Überlastschutzvorrichtungen (der bekannten Reset-Taste) ausgestattet. Drehstrommotoren sind normalerweise nicht mit internem Schutz ausgestattet. Sie erfordern typischerweise separate, externe Schutzvorrichtungen. Das ist die Aufgabe des Überlastrelais. Das Layout in Abbildung 2, bei dem das Überlastrelais an die ausgehenden Klemmen des Schützes angeschlossen wird, ist ziemlich häufig.

Das Überlastrelais funktioniert wie ein dreipoliger Leistungsschalter, außer dass es die Stromleitungen nicht selbst öffnet. (Warum bauen Sie einen Satz Hochleistungs-Leistungskontakte in das Überlastrelais ein, wenn das angeschlossene Schütz bereits einen Satz enthält?) Wenn Strom von den Klemmen T1, T2, T3 des Schützes durch das Überlastrelais und aus seinen Klemmen T1, T2, T3 fließt, überwacht das Relais den durch ihn fließenden Strom auf jeder Leitung.

Wenn der Strom in einer der Leitungen zu hoch wird, öffnet das Relais einen internen normalerweise geschlossenen Kontakt, der die Klemmen 95 und 96 verbindet. Wie Sie in Abbildung 2 sehen können, hat das Öffnen des normalerweise geschlossenen Kontakts zwischen 95 und 96 genau den gleichen Effekt wie das Drücken des normalerweise geschlossenen “Stop” -Schalters: Das Schütz ist stromlos.

Bei einigen europäischen Maschinen wird die Funktion des Überlastrelais stattdessen von einem Überlastsensor übernommen, der in den Pumpenmotor eingebaut ist. Der Sensor verfügt über einen normalerweise geschlossenen Kontakt, der genau wie der 95-96-Anschluss am Überlastrelais funktioniert.

Ein paar Anmerkungen

Im Gegensatz zu den einphasigen internen Motorüberlastschutzvorrichtungen werden dreiphasige Überlastrelais üblicherweise mit Auslösestromanpassungen hergestellt. Wie bei den Klemmen A1, A2 und 13-14 am Schütz ist die Bezeichnung 95-96 nicht universell. Schließlich sind die eingehenden Stromleitungen in Abbildung 2 mit “230 Volt, 3w” gekennzeichnet. Das Symbol w (griechischer Buchstabe phi) wird häufig verwendet, um das Wort “Phase” darzustellen.”

Im nächsten Kapitel: mehr über Schützschaltungen.

Schlüssel Konzepte

• Werden sicher zu verstehen die rast prinzip; es ist weit verbreitet.
• Ein Schützverriegelungskreis kann durch eine Vielzahl externer Schalter, wie z. B. Abschalttimer oder Druck- oder Temperaturschalter, erregt oder geöffnet werden.
* Einphasenmotoren haben in der Regel einen internen Überlastschutz. Drehstrommotoren tun dies normalerweise nicht, daher ist ein Schütz-Überlastrelais erforderlich, um einen Drehstrommotorschutz bereitzustellen.