O prezentare generală a produselor electrice moderne folosind exemplul produselor de la Moeller
Gama de produse electrice fabricate în prezent este atât de largă încât o descriere detaliată a soiurilor, caracteristicilor și caracteristicilor de utilizare ar necesita o publicație în mai multe volume. Acest lucru nu este necesar pentru revizuire. Este suficient să arătăm cu exemplul aparatelor electrice individuale posibilitățile deschise de utilizarea echipamentelor moderne.
Ingineria electrică, care a apărut concomitent cu dezvoltarea energiei electrice, s-a dezvoltat treptat — de la cei mai simpli conectori, deconectatoare și dispozitive de protecție la cele mai complexe sisteme cu microprocesoare care asigură funcționarea coordonată a sutelor de dispozitive electrice fără nicio implicare umană — în mod automat.
Dezvoltarea sistemelor de alimentare cu energie și automatizare bazate pe produse Moeller (precum și ABB, Legrand, Schneider Electric etc.), grație unificării și standardizării, constă în prezent în selectarea elementelor și dispozitivelor existente și a amenajării acestora într-un mod specific. schemă care poate fi arbitrar complexă și pe mai multe niveluri — gama este suficient de largă pentru orice soluție de inginerie. Trebuie doar să știți exact ce oferă producătorul dezvoltatorului - și pornind de la asta, continuați să dezvoltați detaliile incluzând informații suplimentare (cataloage, site-uri, recenzii tehnice etc.).
Împărțirea tradițională a produselor în produse industriale și de uz casnic este în prezent nejustificată - electrificarea locuințelor moderne devine uneori o sarcină serioasă, nu inferioară ca complexitate față de proiectarea unei linii de asamblare industrială. Protecție pe mai multe niveluri, automatizarea sistemelor de irigare și încălzire, control de la distanță - aceasta este o listă incompletă a sistemelor utilizate pentru nevoile casnice. Pe baza acestui fapt, ar fi recomandabil să privim produsele electrice în ansamblu, — în acest fel evităm repetările inutile și obținem o imagine mai mult sau mai puțin clară.
Sistem de afișare și control
În cazul în care complexitatea sistemului electric îngreunează gestionarea dispozitivelor împrăștiate pe teritoriu sau este necesară monitorizarea constantă a stării acestora, se montează un indicator și o unitate de control, combinând elemente de control (butoane, întrerupătoare, joystick-uri) și elemente de afișare (becuri și plăci).Acest lucru permite, fără a vă deplasa dintr-un singur loc, să gestionați, de exemplu, o linie de asamblare, exercitând în același timp controlul asupra sănătății tuturor elementelor acesteia și asupra procesului de asamblare.
Politica de asortiment a Moeller este astfel încât elementele de control au un design modular: fiecare dintre ele constă din cel puțin trei elemente: partea exterioară protejată de apă și praf, partea de legătură din mijloc și partea de contact inferioară.
Partea exterioară poate fi: o lentilă transparentă (pentru becuri), un buton (transparent și nu), un mâner (pentru comutatoare rotative și joystick-uri), un cilindru de blocare (pentru întrerupătoare cu cheie) sau un potențiometru echipat cu o scară. Partea de mijloc este aceeași pentru toate elementele - pe de o parte, elementul exterior este introdus în ea, iar pe de altă parte, cele interioare se fixează în loc - până la patru bucăți. Părțile inferioare sunt selectate individual dintre două tipuri de elemente: contacte (pentru închidere și deschidere) și module LED (pentru becuri și butoane).
Comenzile deja asamblate pot fi montate în cutii de marcă (de la 1 la 12 locuri standard), pe un dinrack (folosind un adaptor special) sau în orice carcasă potrivită cu orificiu de 22 mm (pentru RMQ-Titan). Butoanele și lămpile sunt echipate cu diferite suprapuneri simbolice sau plăcuțe informative care informează despre scopul acestui sau aceluia element de control.
Pentru sisteme de control mai complexe, poate fi recomandabil să folosiți elemente din seria RMQ-16, care diferă prin forma dreptunghiulară a elementelor externe, ceea ce le permite să fie montate mai compact - cap la capăt și diametrul platformei mai mic. — 16 mm.
Dacă este necesar să monitorizați starea instalației generatorului nu de la panoul de control, ci, să zicem, de la două sau trei puncte la distanță de dispozitiv, puteți utiliza turnuri speciale de semnalizare, care sunt asamblate din cilindri multicolori cu lumină constantă. , clipește și clipește (lumini stroboscopice). În plus, turnul poate include un indicator sonor (buzzer) care semnalează de obicei o urgență.
Senzori pentru sisteme de automatizare
Funcționarea oricărui sistem automat (de la jaluzele la linia de asamblare) se bazează în primul rând pe principiul feedback-ului: sistemul de control monitorizează poziția părților în mișcare ale mecanismului și, în conformitate cu această poziție, reglează funcționarea motorului. acţionare (hidraulice), care în cele din urmă contează permite realizarea unei funcţionări bine coordonate a întregului sistem. „Ochii și urechile” sistemului automat sunt senzori ale căror contacte sunt comutate în momentul unei anumite schimbări în mediul extern. În funcție de exact la ce răspunde senzorul, se referă la unul sau la altul grup de senzori.
Cei mai simpli și mai obișnuiți senzori - întrerupătoarele de limită (seria LS și AT) - sunt acționați prin acțiune mecanică asupra pinului lor, care este aliniat cu grupul de contact din interiorul carcasei lor. Modulul de bază al unui astfel de senzor, în funcție de cerințele impuse acestuia, este echipat cu diverse atașamente: o rolă și un știft, al căror sortiment, ca și structura internă a modulului de bază, este foarte divers și este selectat individual.
Dacă doriți să surprindeți mișcarea unui obiect metalic, așa-numitul senzor capacitiv (seria LSC) sau inductiv (seria LSI). Senzorul sensibil la presiune (care este setat de la 0,6 bar și mai sus) este disponibil în seria MCS.
Relee multifunctionale
Mai sus sunt descriși diverși senzori care răspund la schimbările din mediu. Acum ne vom uita la dispozitivele care procesează semnale de la senzori și controlează direct unitățile electrice.
Cel mai simplu dispozitiv de automatizare — mecanismul de control al obturatorului — nu necesită dispozitive speciale de control: contactele comutatorului de limită controlează direct motorul de antrenare. Dar ce se întâmplă dacă nu există un singur senzor, dar există, de exemplu, cinci dintre ei, iar semnalele de la ei ar trebui să determine nu doar pornirea motorului, ci și execuția unei părți a unui program complex, de exemplu, pentru a controla incalzirea si ventilatia depozitului muzeului ?
La mijlocul secolului al XX-lea, o astfel de sarcină i-ar fi provocat o mare bătaie de cap pentru proiectant, deoarece astfel de sarcini erau efectuate de circuite complexe de diode-releu, care erau problematice pentru instalare și punere în funcțiune, ca să nu mai vorbim de eventualele reparații. Dar acum, datorită progreselor științei și tehnologiei care au dus la apariția microcontrolerelor, sarcina a devenit atât de simplă încât un student se poate descurca.
Acestea sunt relee multifuncționale din seria Easy. Un astfel de releu este o unitate de dimensiuni mici, în partea superioară a căreia există terminale de intrare (pentru senzori) și terminale de putere, iar în partea inferioară există terminale de ieșire, de la care semnalele sunt trimise către dispozitivele controlate. simplitate externă, un astfel de dispozitiv ascunde capacități impresionante - un singur releu din seria Easy 800 poate controla un mic atelier de asamblare, iar atunci când mai multe relee sunt combinate cu un cablu de rețea într-un sistem, este aproape imposibil să-și epuizeze capacitățile.
Instalarea releului Easy implică mai mulți pași.În primul rând, este dezvoltat un algoritm de control care ține cont de nevoile clientului și de caracteristicile procesului de lucru: în funcție de procesele controlate, sunt selectați senzori discreti (întrerupătoare de limită, relee de control de fază etc.) sau analogi (regulatoare). .
În funcție de complexitatea algoritmului rezultat, este selectat un anumit tip de releu (simplu, seria 500 sau multifuncțională - seria 800, cu sau fără afișaj). Apoi, folosind un computer și un cablu special, releul selectat este programat - algoritmul specificat este salvat în memoria releului. După aceea, releul este testat, instalat și conectat la sursa de alimentare (220 sau 24V), precum și la firele de la senzori și de la drive-uri.
Dacă este necesar, releul este echipat cu un afișaj grafic portabil MFD-Titan (rezistent la praf și umiditate), care permite afișarea informațiilor despre procesele controlate, atât sub formă de numere, cât și sub formă de diagrame grafice, a căror vedere este configurabil, de asemenea, folosind un computer.
Contactoare
Releele descrise mai sus, precum și dispozitivele de control, au un dezavantaj: curentul maxim pe care îl pot trece este scăzut - până la 10A. În cele mai multe cazuri, dispozitivele controlate (în special cele industriale) consumă mai mult curent, de aceea sunt necesare dispozitive speciale de tranziție - contactoare - pentru controlul lor. În aceste dispozitive, curentul mare necesar pentru a alimenta un dispozitiv puternic este controlat de un curent mic care trece prin bobina de control. În acest caz, un curent mare curge prin contactele individuale de curent ridicat.
Cele mai mici contactoare (DILA, DILER, DILR) se folosesc atunci când curentul de comandă este foarte mic, iar cel controlat nu prea mare (nu mai mult de 6 A). La un curent controlat mai mare, se utilizează controlul în două trepte.Acești contactori sunt de dimensiuni mici și sunt plasați pe o șină DIN standard. Sunt echipate cu contacte auxiliare, supresoare (descărcătoare) și relee pneumatice de întârziere (pentru DILR).
Contactoarele DILE (E) M sunt similare celor anterioare, dar au un curent de lucru mai mare (6,6 — 9 A).
Următorii la nivel sunt contactoarele recent apărute din seria DILM (7 — 65). Ele, ca și cele anterioare, sunt montate pe o șină DIN, dar sunt proiectate pentru un curent mai mare - de la 7 la 65 A. Sunt completate cu adaosuri frontale și laterale. contacte, supresoare, precum și relee termice utilizate la alimentarea motoarelor electrice (vezi mai jos).
Contactoarele DIL (00M — 4AM145) sunt mari și se pot monta pe placă. Dintre contactoarele de putere medie (curenți de la 22 la 188 A), aceștia au cel mai complet set: lateral, spate și față. contacte, supresor, releu termic și releu pneumatic de întârziere.
Contactoare DILM mai puternice (185 — 1000) cu putere de până la 1000 A, au dimensiuni mai mari, sunt instalate pe o placă de montaj și sunt echipate cu adaosuri laterale. contacte, un blocaj mecanic pentru colectarea într-un circuit reversibil (vezi mai jos), un releu termic, un capac de protecție pentru un releu termic, precum și cleme pentru cleme de cablu.
Pe lângă contactoarele individuale, ansamblurile de contactoare sunt produse și pentru pornirea motoarelor trifazate (seria stea-triunghi — SDAIN) și pentru comutatorul de transfer automat (intrare automată de rezervă) — seria DIUL.
Pe lângă controlul de la distanță a sarcinii de putere, contactorul poate fi folosit ca dispozitiv pentru pornirea și protejarea motorului electric — împreună cu un releu termic care conține un declanșator termic care deschide circuitul în caz de suprasarcină, un regulator de curent de declanșare și un buton de declanșare, care deschide circuitul bobinei și dezactivează circuitul. Circuitul invers este utilizat atunci când doi contactori funcționează în perechi și numai unul dintre ei poate funcționa în orice moment - pentru a furniza energie de rezervă sarcinii în cazul unei căderi de curent.
Releu de control
Releele de control sunt dispozitive independente funcțional care controlează sarcina în funcție de funcția lor. Releele de întârziere conțin un circuit care întârzie pornirea sau oprirea sarcinii pentru o perioadă de timp predeterminată. O astfel de întârziere este necesară în sistemele care combină sarcini puternice inductive și puternice neinductive (de exemplu, motoare electrice și încălzitoare electrice) pentru a preveni supraîncărcarea rețelei în momentul pornirii — sarcina neinductivă este pornită puțin mai târziu când motoarele intră într-un mod de funcționare cu curent relativ scăzut. De asemenea, aceste relee sunt utilizate în dispozitivele de automatizare.
Cele mai simple relee de întârziere din seria DILET au un design electromecanic și un timp de întârziere de la 1,5 s la 60 h. Releele electronice de întârziere (ETR) sunt mai mici și permit timpi de întârziere de la 0,05 s la 100 h.
Releele de monitorizare a tensiunii permit oprirea sarcinii atunci când tensiunea de alimentare se modifică critic, evitând astfel deteriorarea unității principale costisitoare și dificil de instalat.
Releul EMR4-I monitorizează tensiunea monofazată - limitele minime și maxime ale acesteia, precum și, dacă este necesar, întârzierea la pornire sau la oprire.
Releul EMR4-F monitorizează egalitatea de fază a tensiunii trifazate și, de asemenea, protejează sarcina de defectarea fazei. Releul EMR4-A vă permite să reglați dezechilibrul admisibil al tensiunii trifazate monitorizate.
Releul EMR4-W este similar cu EMR4-I, dar este proiectat pentru controlul tensiunii trifazate. Releele de control al nivelului lichidului, după cum sugerează și numele, sunt folosite pentru a menține nivelul unui lichid (de obicei apă) într-un rezervor (cum ar fi o piscină).
În momentul în care nivelul lichidului depășește limitele limitate de contactele de comandă, releul pornește sau oprește pompa, furnizând lichid rezervorului. Seria acestor relee se numește EMR4-N.
Dacă dintr-un motiv oarecare carcasa grupului generator nu este împământat, poate fi recomandabil să instalați un releu din seria EMR4-R care monitorizează rezistența dintre carcasa unității și masă și oprește unitatea în cazul în care această rezistență este depășită periculos. Valoarea rezistenței la care are loc tăierea este reglabilă.
Toate releele din seria EMR4 sunt montate pe o șină DIN, au o indicație a stării curente a dispozitivului și permit o sarcină de până la 5 A pe linie.
Întrerupătoare pentru deconectatoare
Pentru declanșarea manuală (oprire) și comutarea sarcinilor cu un consum de curent de până la 315 A, se folosesc întrerupătoare de putere din seria T (0-8) și P (1, 3 și 5) acționate de un mâner rotativ.
Se deosebesc prin tipul de instalare: varianta deschisa (rezistenta la stropi si umezeala), cu montare pe panou si cu panou fals.În plus, mânerul de control poate fi echipat cu un inel de protecție pentru a preveni acționarea accidentală. Comutatorul poate fi echipat cu mânere negre și roșii de diferite dimensiuni, precum și cu diferite mecanisme cu scheme de comutare selectabile individual (până la 16 direcții de comutare).
Comutatoarele miniaturale din seria TM sunt similare cu cele anterioare, dar mai mici ca dimensiuni.
Porniți dispozitivele de securitate
Funcționarea motoarelor electrice, oriunde sunt utilizate, se caracterizează prin aceleași cerințe pentru pornirea și funcționarea lor - sau mai bine zis, pentru dispozitivele care le asigură. Așa au apărut dispozitivele de protecție la pornire, care atât pornesc fără probleme motorul electric, cât și asigură funcționarea acestuia în siguranță: controlul curentului maxim de sarcină, scurtcircuit și prezența celor trei faze.
Din punct de vedere structural, un astfel de dispozitiv este o singură unitate cu un mâner inclus și două regulatoare - curentul de rupere a declanșării termice (de la 0,6 la 1,5 curent nominal) și curentul de eliberare electromagnetică (de până la 10 ori cel nominal). Acestea sunt seria PKZM (de la 0,1 la 65 A).
Dispozitivele de protecție pentru pornire PKZM01 sunt disponibile pentru curenți nominali de la 0,1 la 16 A și au dimensiuni reduse. Nu au un buton de pornire - este înlocuit de butoanele START și STOP în negru și roșu. Dispozitivele PKZM (0 și 4) au un buton rotativ.
Toate dispozitivele PKZM, dacă este necesar, sunt echipate cu contacte laterale și frontale suplimentare, mânere la distanță cu axe lungi (pentru instalarea într-un dulap), precum și dispozitive de protecție la supratensiune instalate (cum ar fi dispozitivele de protecție a demarorului în sine) pe șina DIN.
Dacă motorul consumă mai mult de 63 A, atunci pentru protecție este utilizat un întrerupător de circuit de alimentare din seria NZM (vezi mai jos).
Separatoare întrerupătoare de alimentare
Protecția circuitelor sub o sarcină mare de curent are o serie de caracteristici: procesul de pornire și oprire este însoțit de un arc puternic și scântei și scurt circuit la curenți mari, necesită o rezistență electrică crescută de la întrerupătorul de siguranță - altfel, în loc de protecție, se va arde singur. La curenți de peste 400 A, efortul necesar pentru a manipula mașina devine prea mare - acest lucru necesită introducerea unui mecanism de control de la distanță.
Întreruptoarele din seria NZM au o rezistență electrică suficientă, precum și un sortiment de accesorii pentru a îndeplini toate cerințele moderne de siguranță și pentru a echipa tabloul de distribuție al unui atelier de fabrică sau al unei clădiri rezidențiale.
O mașină tipică NZM (în configurația de bază) este un bloc de plastic dreptunghiular cu contacte de intrare și ieșire și o pârghie de schimbare în față. În partea de jos a frontului se află regulatoarele de curent ale declanșărilor termice și electromagnetice, precum și întârzierile de pornire și oprire, scoase sub fantă. Aceste mașini sunt echipate cu: cleme de cablu, mânere pivotante laterale și frontale, module de protecție la supratensiune și acționări cu motor care permit pornirea și oprirea mașinii de la distanță. Aceleași unități sunt utilizate la instalarea mașinilor automate în circuitul comutatorului de transfer automat (începând de la 250 A, acest circuit este asamblat nu pe contactori, ci pe mașini automate).
Pe lângă funcția de protecție, întreruptoarele de circuit NZM (acționate cu motor) sunt, de asemenea, utilizate ca întrerupătoare. Camerele lor cu arc și prizele de curent fac ca oamenii să deconecteze o linie de alimentare cu ușurință și în siguranță. Oferiți un seif alimentare electrică sarcină foarte puternică (până la 6300 A), puteți utiliza mașini în serie din seria IZM. Au un motor încorporat care vă permite să controlați mașina prin apăsarea unui mic buton din față. În plus, mașina IZM este echipată cu un releu multifuncțional cu un afișaj care arată atât starea acestuia, cât și parametrii rețelei de alimentare. Automatizare modulară.
Mașinile puternice, cum ar fi mașinile din seriile NZM și IZM, sunt utilizate relativ rar - o sarcină atât de puternică este încă rară. Mult mai des, atunci când protejează o rețea, în special una casnică, folosesc automatizări modulare. Astfel de dispozitive se caracterizează prin curenți de limitare relativ mici (până la 125 A), carcase standard (modulare) de dimensiuni mici și sunt montate pe șină DIN.
Dispozitivele de acest tip se disting prin simplitatea instalării, selectării și funcționării. Gama lor este foarte largă - de la simple întrerupătoare de circuit la dispozitive de automatizare multifuncționale. Dimensiunile standard permit instalarea unei game largi de dispozitive în cutii unificate din plastic și metal care diferă doar prin numărul de module instalate în ele.
Seria X-pole include întrerupătoare de supracurent, scurtcircuit și curent de scurgere.
Întreruptoarele care protejează cablajul conectat la acestea de suprasarcină și scurtcircuit, care pot duce la supraîncălzirea și incendiul conductorului, au o denumire de serie PL. Întreruptoarele PL4 au un standard de capacitate de întrerupere pentru Rusia și inacceptabil de scăzut pentru Europa - 4,5 kA. Astfel de mașini sunt produse pentru curenți nominali de la 6 la 63A.
Seria PL6 include mașini cu o rezistență electrică standard european de 6 kA și sunt în prezent cele mai utilizate pe scară largă. Sunt produse pentru curenți nominali de la 2 la 63A. Dacă este necesar să se asigure o rigiditate dielectrică crescută, se folosesc mașini PL7 (10 kA). Curentul lor nominal variază de la 0,16 la 63A.
În cazurile în care curentul nominal depășește 63A, dar mașina trebuie să aibă dimensiuni modulare standard, puteți utiliza dispozitivul din seria PLHT - pe lângă valorile standard (20 — 63A, întrerupere 25 kA), au curenți de 80, 100 (20 kA) si 125A, cu putere de rupere de 15 kA.
Întrerupătoarele concepute pentru a proteja o persoană de șoc electric la atingerea accidentală a unui fir gol, precum și pentru a preveni arderea spontană a unui cablu cu izolație veche, sunt produse în seria PF și se numesc RCD (dispozitive de curent rezidual).
Diferențele dintre RCD-urile din seriile PF4, PF6 și PF7 sunt similare cu diferențele dintre seriile PL4, PL6 și PL7 de întrerupătoare convenționale (diferă în ceea ce privește capacitatea finală de rupere). RCD-urile din seriile PFNM și PFDM pot rezista la un curent maxim de până la 125A, în plus, PCDDM RCD are o fiabilitate sporită și nu necesită testare lunară (ca și alte dispozitive). RCD-urile destinate protecției persoanelor au curenți nominali de scurgere de 10 și 30 mA, pentru protecție împotriva arderii spontane - 100 și 300 mA. Acestea din urmă, de regulă, sunt plasate la intrare - imediat după mașina de tastat.
Întreruptoarele care combină structural un RCD și o mașină convențională se numesc întreruptoare diferențiale și sunt produse în seria PFL. Ca și dispozitivele modulare anterioare, acestea au capacități de întrerupere de 4,5 kA (PFL4), 6 kA (PFL6) și 10 kA (PFL7). Toate dispozitivele de mai sus sunt echipate cu contacte suplimentare, declanșări de la distanță etc.
Pe lângă dispozitivele de protecție, o serie de dispozitive auxiliare sunt produse într-un design modular care măresc confortul și siguranța consumului de energie electrică.
Întrerupătoarele din seriile IS și ZP-A seamănă în exterior cu mașinile automate (PL), dar nu au eliberare automată - sunt folosite ca întrerupătoare principale care dezactivează tabloul de distribuție. Mașinile Z-MS sunt similare cu dispozitivele PKZ descrise mai sus, dar sunt mai simple și sunt concepute pentru a proteja motoarele electrice de putere redusă (0,1-40 A).
Releul de subtensiune Z-UR, după cum sugerează și numele, oprește sarcina conectată atunci când tensiunea rețelei scade sub limita setată pe acest dispozitiv.
Comutatoarele DS-G sensibile la lumina sunt activate la schimbarea luminii, ceea ce insoteste schimbarea orei - pentru pornirea/stingerea automata a iluminatului stradal. Sunt disponibile în trei versiuni: cu senzor încorporat în releu, cu senzor la distanță și cu temporizator încorporat.
Temporizatoarele electromecanice Z-S și SU-G sunt proiectate pentru a comuta sarcina conform unui program dat la două zile sau săptămâni, iar intervalul minim de comutare este de 20 de minute (pentru cronometrul zilnic) și 8 ore (pentru săptămânal).
Cronometrele SU-O și Z-SDM sunt digitale, cu un afișaj LCD care arată programul și progresul acestuia.
Releul de timp Z-ZR asigură o întârziere la pornirea sau oprirea unei sarcini cu o capacitate de până la 2000 VA, a cărei valoare este setată de la 50 ms la 30 de minute.
Releul din seria Z-TL îndeplinește aceeași funcție, dar are un design mai simplu și este folosit pentru a comuta lămpile scărilor.După aplicarea unui impuls de la butonul de alimentare la intrarea acestuia, aprinde lumina pentru un timp de la 0,5 la 20 de minute, care poate fi setat individual. Pentru a semnala o urgență, este nevoie de un semnal care să alerteze cât mai multe persoane. Cel mai bun din acest punct de vedere este un ton de apel sau un ton de apel. Acesta este un astfel de dispozitiv, cu dimensiunea unui modul standard, care este produs în seria Z-SUM / GLO, pe Tensiune nominală 230, 24 și 12V.
În zilele noastre, mulți producători de sonerie oferă butoane de sonerie în stil vintage, inclusiv cele din metal. Din reguli de securitate electrică, tensiunea care trece prin astfel de butoane nu trebuie să depășească 36V, prin urmare, în majoritatea apelurilor, este prevăzut un circuit suplimentar de alimentare de 24V. Pentru a fi alimentat de o rețea standard de 220 V, se folosește un transformator de clopot modular din seria TR-G.
Dacă sarcina din rețea, atunci când toate sarcinile sunt pornite în același timp, depășește maximul admis, folosind releul de sarcină prioritar din seria Z-LAR, puteți asigura funcționarea continuă a celui mai important utilizator prin oprirea rapidă a tuturor ceilalti.