aux érintkezőblokk: Alkalmazások, Kiválasztási kritériumok és Gyakorlati útmutató

Egy csomagolósor egy műszak közepén elveszíti motorindítóját. A mágneskapcsoló tekercs tesztelése megtörtént, és a túlterhelésrelé visszaállt, de a PLC továbbra is működő motort jelenít meg. A technikus kinyitja a szekrényt, és azt találja, hogy a kontaktor nyitva van. Nincs visszacsatolás a vezérlőhöz, nincs lámpa az ajtón, és a panel kinyitása nélkül nem lehet tudni a tényleges állapotot. A hiányzó alkatrész egy segédérintkező blokk.

A segédérintkező blokk (röviden aux kontaktus) egy mechanikus hajtású kapcsoló, amely egy kontaktor vagy relé főérintkező pozícióját követi. Különálló, kis teljesítményű áramkört biztosít a visszacsatoláshoz, tartáshoz és reteszelési logikához. Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan működik, melyik érintkezőelrendezés melyik áramkörhöz illik, és hol a jobb választás a relémodul.

Mi az Aux érintkezőblokk?

A segédérintkezőblokk egy önálló kapcsolóegység, amelyet ugyanaz a mechanikus mozgás hajt meg, mint a főérintkezőket. Amikor a tekercs feszültség alá kerül, az armatúra elmozdul, és a blokk érintkezői a főérintkezőkkel együtt nyílnak vagy záródnak. A segédáramkör elektromosan különálló, és soha nem viszi át a fő terhelési áramot.

Mivel a csatolás mechanikus, a visszacsatolás a főérintkezők valós helyzetét tükrözi. Ha egy kontaktor zárva van, a segédérintkező mutatja az aktuális állapotot. Ha a tekercs nem éri el a felvevő feszültségét, az aux érintkező a megfelelő helyzetben marad. Ez a mechanikai igazság az, amiért a vezérlőáramkörök segédérintkezőket használnak időzítők vagy szoftveres feltételezések helyett.

A blokkon belüli érintkezők ezüstötvözetet használnak, hogy az érintkezési ellenállást stabilan tartsák a PLC bemenetekre jellemző alacsony feszültségeknél és áramoknál. Egy szabványos blokk névleges értéke 6 A és 10 A között van 230 V és 690 V AC között, ami magasabb, mint a legtöbb vezérlési terhelésnek szüksége van, de jóval alatta van annak az eszköznek, amelyről jelentést készít.

A közös kapcsolattartási szabályok a következők:

• 1 NO: egy normál esetben nyitott érintkező a pozitív állapot visszacsatoláshoz
• 1NC: egy alaphelyzetben zárt érintkező a hiba és a letiltott állapot jelzésére
• 1NO 1NC: a legtöbb vezérlőpanel általános célú szabványa
• 2NO 2NC: visszacsatolás és reteszelés egy blokkban
• 3NO 3NC: sűrű monitorozás többcsatornás vezérlőrendszerekhez

A blokkok a kontaktor elejére vagy oldalára, vagy a DIN-sínes relérendszer részeként rögzíthetők. Az oldalsó szerelés magasságot takarít meg; az elülső rögzítés megkönnyíti a vezetékek ellenőrzését.

Miért nélkülözhetetlenek a segédérintkezők a vezérlőpulton?

Az ipari panelek szinte minden segédérintkezőjéhez három huzalozási funkció tartozik.

1. Visszajelzés a PLC-nek vagy a DCS-nek. A vezérlőnek meg kell erősítenie, hogy a motor mágneskapcsolója valóban bezárult, nem csupán azt, hogy a tekercs parancsot kapott. Az aux érintkező galvanikusan leválasztott visszacsatolási útvonalat hoz létre, amelyet a vezérlő digitális bemenetként tud olvasni.
2. Tartó (betömítő) áramkör. Egy szabványos start-stop áramkörben egy NO aux érintkező tartja áram alatt a tekercset az indítógomb elengedése után. Enélkül a motor leesik, amint a kezelő ujja elhagyja a gombot.
3. Reteszelő. Az irányváltó indítóban az egyik kontaktor NC érintkezője sorba van kötve a másik tekercsével. Ez megakadályozza, hogy a két kontaktor egyidejűleg zárjon, ami rövidre zárná a tápfázisokat.

A negyedik elterjedt használat a távjelzés: egy aux érintkező lámpát vagy jelzőt hajt a szekrény ajtaján, így a kezelők a panel kinyitása nélkül is leolvashatják a kapcsolási állapotot. Ugyanaz az érintkező táplálhat egy számlálót, egy riasztót vagy egy adatgyűjtő rendszert.

Főbb jellemzők, amelyeket vásárlás előtt ellenőrizni kell

Az alábbi táblázat felsorolja azokat az értékeket, amelyek eldöntik, hogy egy blokk alkalmas-e egy adott áramkörhöz.

A kiválasztás a felhasználási kategóriával kezdődik. Az IEC 60947-5-1 meghatározza az AC-15-öt elektromágneses terhelések, például kontaktor és relé tekercsek kapcsolására. Az AC-15 jelzésű blokk 10 A, 230 V AC feszültségnél képes irányítani a legtöbb vezérlőtekercset egy szabványos panelen. Az egyenáramú vezérlőáramkörök esetében használja a közzétett egyenáram-besorolást, mert az egyenáramú ív nem alszik ki minden áram nullánál, és nagyobb érintkezési távolságot igényel.

Az alábbi táblázat a 10 A névleges értéket szemlélteti a vezérlőáramkör által ténylegesen kapcsolt áramokkal szemben.

A diagram összehasonlítja a tipikus vezérlőáramköri terheléseket egy szabványos segédérintkező blokk névleges kapcsolási áramával. Egy jelzőlámpa körülbelül fél ampert, egy kis kontaktortekercs pedig egy-két ampert. Egy nagy tekercs elérheti a négy ampert, míg egy közvetlenül az érintkezőről működtetett mágnesszelep nyolc ampernél ül, még mindig a tíz amperes névleges érték alatt. A gyártók tartalékot adnak hozzá, mert a bekapcsolási áram többszöröse lehet az állandósult állapot értékének. Gyakorlati szabály, hogy a folyamatos terhelést az érintkezési névleges érték 80 százaléka alatt kell tartani. Ha az alkalmazás közel van ehhez a határértékhez, kapcsolja át a terhelést egy interfészrelén keresztül, és csak a relé tekercséhez használja az aux érintkezőt.

Élet és kitartás váltása

A tartósság az a specifikáció, amelyet a telepítők leggyakrabban elfelejtenek. Az alábbi táblázat azt mutatja, hogy az elektromos tartósság hogyan függ a ténylegesen kapcsolt áramtól.

A görbe azt mutatja, hogy egy tipikus ezüstötvözet segédérintkező hány műveletet képes végrehajtani különböző kapcsolási áramokon. Egy erősítőnél az érintkező nagyjából kétmillió műveletet kezel. Teljes tíz ampernél ugyanaz az érintkező körülbelül 150 000 műveletre alkalmas. Az ok az ívelés: minden nyitott művelet egy kis ívet rajzol, amely erodálja az érintkezési felületet, és a nagyobb áramerősség nagyobb ívet hoz létre, amely gyorsabban erodálódik. A mechanikai tartósság áram nélkül mérve általában tízmillió művelet körül mozog, így szinte mindig az elektromos terhelés határozza meg a valós élettartamot. Egy tizedmásodpercenként beforduló szelep körülbelül 8600 műveletet igényel naponta, így a kétmilliós üzemidő mindössze 230 napig tart. Ha gépének ciklusszáma meghaladja ezt a számítást, tegye a kapcsolási stratégiát a tervezési áttekintés részévé.

Ha a vezérlési terhelés meghaladja a segédérintkező gyakorlati határát, a standard megoldás egy dedikált teljesítményrelé, magasabb névleges érintkezővel. Az aux blokk ekkor csak a relé tekercset táplálja, és a relé főérintkezője hordozza a nagy terhelést.

CYF3 PCB táprelé nagy terhelésű és nagy szigetelésű alkalmazásokhoz Ez a kompakt relé 17 A névleges érintkezőt és 5000 V-os leválasztást kínál, így megfelelő választás, ha egy segédérintkező nem tudja közvetlenül kezelni a vezérlőterhelést. Ideális PCB-re szerelt áramkörökhöz. Termék megtekintése →

Feszültségcsökkentés és biztonsági határértékek

A segédérintkezőt meghatározott feszültségű áram határozza meg, és ez az áram a rendszer feszültségével együtt változik. Az alábbi táblázat egy 690 V-os osztályú blokk általános leértékelési mintáját mutatja.

A diagram ugyanazt a segédérintkező blokkot mutatja három rendszerfeszültségen lecsökkentve. 250 V AC feszültségnél 10 A kapcsolásra van méretezve; 400 V AC feszültségnél a névleges érték 6 A-re csökken; 690 V AC feszültségnél pedig 3 A-re esik. Ennek oka az, hogy a nyitórésen fellépő feszültség hajtja az ívet: a nagyobb feszültség hosszabb és energikusabb ívet hoz létre, amely gyorsabban erodálja az érintkezőket, és áthidalhatja az elválasztó rést. Mindig ellenőrizze a blokkra vagy az adatlapra nyomtatott minősítési táblázatot, ahelyett, hogy a katalógus leírásában szereplő legmagasabb számra hagyatkozna. 480 V-os vezeték esetén ellenőrizze a blokkot a tényleges rendszerfeszültségen, nem pedig a 230 V-os tesztponton. A 24 V-os egyenáramú vezérlőrendszereknél ugyanazt a leértékelési logikát alkalmazza, és használja a közzétett egyenáram-besorolást, amely általában alacsonyabb, mint az AC érték.

Aux kapcsolatok a valós alkalmazásokban

Az alábbi áramkörök újra és újra megjelennek a karbantartási hívásjelentésekben.

• Közvetlen on-line indító visszacsatolás: egy NO aux érintkező egy PLC bemenetre vezetékezve és egy NC érintkező a kioldásjelző útvonalon.
• Irányirányító indítóreteszelés: az egyik kontaktor NC érintkezője a másik tekercsáramkörébe van bekötve, hogy a kettő ne tudjon zárni.
• Csillag-delta átmenet: először a csillagkontaktor nyílik ki, a csillagegység NC auxja kioldja a csillagtekercset, és a delta egység NO auxja megerősíti a delta pozíciót.
• Ajtóba szerelt állapotjelző lámpa: a NO érintkező működteti a lámpát, így a kezelő a szekrény kinyitása nélkül látja a kapcsolási állapotot.

A DIN-sínes eszközökkel zsúfolt kapcsolószekrényeknél minden visszacsatolópont külön kapocshoz történő bekötése megnöveli az összeszerelési időt és a laza csatlakozások kockázatát. A vékony relémodul integrált foglalattal, csavaros kapcsokkal és LED-kijelzéssel gyakran tisztább megoldás a PLC-hez és a panel közbeiktatott rétegéhez.

M41F vékony DIN-sínes relémodul védőáramkörrel Sínre szerelt relémodul 1-32 csatornával, amelyek mindegyike 6 A-ig kapcsol. Beépített védelme és kompakt kialakítása leegyszerűsíti a vezetékezést a zsúfolt központokban, miközben leválasztja a PLC kimeneteket. Termék megtekintése →

Segédérintkező blokk vagy interfész relé modul?

Mindkét komponens vezérlőjeleket kapcsol, de nem cserélhetők fel. Az aux blokk a kontaktorhoz tartozik és közvetlen, mechanikusan csatolt visszacsatolást ad. A DIN sínhez tartozik egy interfész relé modul, amely jelátalakítást, elektromos leválasztást és látható LED-et biztosít a PLC szekrény számára. A legtöbb gépnek mindkettőre szüksége van: az aux blokkra a tápegységen, a relé modulra a kapcsolószekrényben.

Használjon segédblokkot, ha a jelnek tükröznie kell a valódi főérintkező helyzetét, ha az áramkör egy reteszelési út része, vagy ha nincs szabad sínhely. Használjon relémodult, ha a panel DIN-sínes kapcsok köré épül, ha a LED-jelző lerövidíti a hibaelhárítást, vagy ha a vezérlőbusznak el kell különülnie az áramkörtől. A társaság ipari vezérlőmodulok erre a rétegre tervezték, sorkapcsokkal és LED-es állapotjelzéssel készen állnak a szekrény bekötésére.

A radardiagram összehasonlítja a kontaktorra szerelt segédérintkező blokkot a DIN sínre szerelt interfész relé modullal hat kiválasztási kritérium alapján. Az aux blokk magasabb pontszámot ér el a közvetlen tekercskapcsolásnál az érintkezőkben, nem foglal helyet a sínben, és funkciónként az olcsóbb megoldás. A relémodul magasabb pontszámot ér el a bekötési kényelemben, mivel a dugaszolóaljzat és a csavaros kapcsok egy termékként érkeznek, valamint LED állapotjelzésben. Mindkettő teljes galvanikus leválasztást biztosít a kapcsolt áramkör és a hajtott áramkör között. A gyakorlati következtetés az, hogy a motorindítónak meg kell tartania a segédblokkot a közvetlen visszacsatoláshoz és a reteszeléshez, míg a PLC-szekrényben relémodulokat kell használni a jelelosztáshoz. Együtt használva a legmegbízhatóbb áramkört és a leggyorsabb hibaelhárítási utat biztosítják.

MCYF3 16A ipari relémodul központi nagy teljesítményű kapcsoláshoz A 14F platformon alapuló DIN-sínes modul csatornánként 16 A-ig kapcsol, és legfeljebb 32 csatornát támogat, lehetővé téve az automatizálási rendszerekben több nagy teljesítményű terhelés hatékony központi vezérlését. Termék megtekintése →

Gyakori választási hibák, amelyeket el kell kerülni

A terepen tapasztalható kudarcok általában ismétlődő hibák kis sorozatából származnak.

• Csak NO érintkezők kiválasztása, majd egy külső relé hozzáadása egy NC útvonal létrehozásához, ami bonyolítja a vezetékezést és hibapontot ad hozzá.
• Figyelmen kívül hagyva az AC-15 kategóriát és a csupasz 10 A-es adatot úgy használva, mintha minden feszültségnél érvényesülne.
• Egyenáramú mágnesszelep kapcsolása közvetlenül az aux érintkezővel a DC névleges ellenőrzése nélkül; Az egyenáramú ívek tovább tartanak, és drámaian csökkentik az állóképességet.
• A blokkot lazán kell felszerelni, így a mechanikus tengelykapcsoló elkopik és a visszacsatolás szaggatottá válik.
• Jelöletlen blokkok vásárlása IEC vagy UL jelölés nélkül, ahol az érintkezési anyag és a tartósság nem ellenőrizhető.

A beszerzési kockázat valós: előfordulhat, hogy a legolcsóbb blokknak nincs meghatározott tartóssága és kihasználtsági kategóriája. A vezérlőáramkörben a megbízhatatlan aux érintkező rosszabb, mint a semmi, mert hamis állapotot jelez a tiszta állapot helyett.

Következtetés

A segédérintkező blokk egy kicsi alkatrész, amelynek túlméretezett szerepe van. Megmondja a vezérlőnek az igazat a kapcsolóeszközről, tartási és reteszelési logikát épít fel, és távol tartja a vezérlőjeleket az áramforrástól. Az egyik kiválasztásához négy ellenőrzés szükséges: a feszültségosztály, az AC-15 névleges áramerőssége, az érintkezők elrendezése és a valós kapcsolt áram tartóssága. A DIN-sínes vezérlőpanelek esetében a kontaktorok segédblokkjait a szekrényben lévő relémodulokkal kombinálja, és beszerelés előtt ellenőrizze minden blokk jelölését. Ha a tervnek megerősített minősítésre vagy meghatározott terminálelrendezésre van szüksége, hasonlítsa össze a rendelkezésre álló blokkok jelenlegi minősítését és kérjen árajánlatot közvetlenül a gyártótól.