Zasady doboru odpowiedniego wyłącznika silnikowego

Czym jest wyłącznik silnikowy?

Wyłącznik silnikowy (termik) jest urządzeniem elektrotechnicznym, które ma za zadanie kontrolować i zabezpieczać silnik elektryczny przed nieprawidłowymi warunkami pracy, takimi jak przeciążenia, zwarcia czy utrata fazy.

Do podstawowych komponentów budujących wyłącznik silnikowy należą:

• Obudowa – pełni funkcję ochronną i izolacyjną. Zapewnia odporność na działanie czynników atmosferycznych oraz zagrożenia mechaniczne.
• Styki główne – umożliwiają przewodzenie prądu między zasilaniem a silnikiem.
• Styki pomocnicze – pełnią rolę sterowania wyłącznikiem. Są odpowiedzialne za włączanie i wyłączanie obwodu sterującego, co umożliwia kontrolę nad uruchamianiem i zatrzymywaniem silnika.
• Cewka elektromagnetyczna – generuje pole magnetyczne, które steruje ruchem styków głównych i pomocniczych. W momencie włączenia zasilania, cewka przyciąga styki główne, umożliwiając przepływ prądu do silnika. Natomiast podczas wyłączania, cewka zwalnia styki główne, powodując przerwanie obwodu i zatrzymanie pracy silnika.

Jak działa wyłącznik?

Podstawowym mechanizmem działania wyłącznika silnikowego jest układ wyzwalający, który reaguje na przeciążenia lub zwarcia w obwodzie.

W przypadku przeciążenia, układ termiczny wyzwalania reaguje na wzrost temperatury generowany przez prąd płynący przez wyłącznik. W momencie przekroczenia ustalonej wartości, układ termiczny wyzwalania reaguje poprzez mechaniczne lub elektromagnetyczne odłączenie obwodu zasilającego silnik.

Podczas zwarcia, układ magnetyczny wykrywa prąd zwarcia. Gwałtowny wzrost prądu spowodowany zwarciem generuje pola magnetyczne, które działają na wyzwalacz wyłącznika silnikowego. Ten reaguje na siłę elektromagnetyczną, powodując rozłączenie obwodu i zabezpieczenie silnika przed dalszymi uszkodzeniami.

Ważnym aspektem działania wyłączników jest więc ich wysoka zdolność zwarciowa. Przy wystąpieniu zwarcia, wyłącznik silnikowy musi być w stanie przerwać obwód w szybki i skuteczny sposób, minimalizując skutki zwarcia.

W przypadku utraty fazy, zabezpieczenie termiczne wyłącznika wykrywa nadmierny wzrost temperatury, spowodowany nierównomiernym obciążeniem silnika. Gdy temperatura osiąga punkt krytyczny, bimetalowe paski w zabezpieczeniu termicznym zaczynają się odkształcać, powodując otwarcie obwodu i odłączenie silnika od źródła zasilania.

Wyłączniki silnikowe mogą być wyposażone w dodatkowe akcesoria, jak m.in.:

• styki alarmowe;
• wyzwalacz wzrostowy;
• wyzwalacz podnapięciowy.

Wyłączniki silnikowe: dobór

Podczas wyboru odpowiedniego modelu należy brać pod uwagę parametry silnika oraz warunki pracy. Trzeba uwzględnić przede wszystkim takie czynniki jak: prąd znamionowy silnika, napięcie zasilania, rodzaj zabezpieczenia (termiczne, magnetyczne), stopień ochrony oraz wytrzymałość mechaniczna i trwałość elektryczna.

Napięcie znamionowe to wartość napięcia elektrycznego, dla którego dany wyłącznik został zaprojektowany. Napięcie znamionowe urządzenia musi być zgodne z napięciem zasilania, na jakim będzie pracować.

Kolejnym kryterium jest ocena prądu znamionowego – jego wartość powinna być zgodna z danymi technicznymi silnika, aby zapewnić prawidłową ochronę oraz bezpieczne działanie.

Prąd znamionowy pracy odnosi się do maksymalnego prądu, który może płynąć przez wyłącznik silnikowy podczas normalnej pracy. Jest to wartość prądu, dla którego wyłącznik jest w stanie zapewnić odpowiednią ochronę silnika.

Prąd znamionowy pracy zależy od charakterystyki obciążenia i parametrów silnika. Na przykład, silnik o prądzie znamionowym 10 A będzie wymagał wyłącznika silnikowego o zdolności przerwania obwodu na poziomie co najmniej 10 A.

Ważnym czynnikiem jest także zdolność wyłącznika do przerwania obwodu w przypadku wystąpienia zwarcia. Należy uwzględnić wartość prądu zwarciowego, jaki może wystąpić w danym systemie oraz upewnić się, że wyłącznik silnikowy ma odpowiednią zdolność przerwania tego prądu w sposób skuteczny i bezpieczny.

Częstotliwość sieci to kolejny ważny przy wyborze parametr. W większości przypadków standardowa częstotliwość sieci to 50 Hz, jednak w niektórych specjalistycznych aplikacjach może występować częstotliwość 60 Hz.

Niektóre wyłączniki silnikowe są przystosowane do pracy zarówno przy 50 Hz, jak i 60 Hz, podczas gdy inne mogą być dedykowane dla konkretnej częstotliwości.

Wyłącznik należy dobrać również z uwzględnieniem ilości pól w silniku. Istnieją silniki jednofazowe oraz silniki trójfazowe. Silniki jednofazowe zwykle mają jedno pole magnetyczne, podczas gdy silniki trójfazowe mają trzy pola.

Dodatkowo, liczba pól w silniku może wpływać na prąd rozruchowy. Silniki o większej liczbie pól mają zwykle większy prąd rozruchowy, co oznacza, że wymagają wyższej zdolności wyłącznika silnikowego do obsługi tego większego prądu podczas rozruchu.

Prąd rozruchowy jest istotnym czynnikiem przy doborze wyłącznika, ponieważ niewłaściwie dobrane urządzenie może nie być w stanie prawidłowo obsłużyć wysokiego prądu rozruchowego, co prowadzi do nieprawidłowego działania całego systemu.

Jeśli środowisko pracy charakteryzuje się wysoką wilgotnością, pyłem lub innymi trudnymi czynnikami, należy wybrać wyłącznik o odpowiednim stopniu ochrony.

Jedną z najlepszych opcji jest IP66. To międzynarodowy standard ochrony obudowy urządzeń elektrycznych przed pyłem i wodą. Oznacza, że urządzenie jest chronione przed pyłem i szczelne, nawet w obliczu silnych strumieni wody.

Wyłączniki dostępne w RST Group  oferują wielkości gabarytowe do 100 A, wysoką zdolność zwarciową i obudowy o stopniu ochrony IP66, zapewniające niezawodność, skuteczną ochronę i elastyczność dla Twoich aplikacji silnikowych. Opcja zewnętrznego napędu obrotowego, umożliwia łatwe sterowanie i optymalne dostosowanie do indywidualnych potrzeb.

Wyłączniki są podstawą efektywnych i bezpiecznych procesów produkcyjnych. Mamy nadzieję, że z tymi wskazówkami, wybór odpowiedniego modelu stanie się dla Ciebie łatwiejszy.

źródło: RST Group