Artykuł z serii: Kurs czytania schematów elektrycznych
Przekaźniki są podstawowymi urządzeniami niemal w każdej instalacji elektrycznej i AKPiA. Zasada działania przekaźników jest prosta: wysterowanie cewki przekaźnika powoduje przekazanie sygnału dalej, przez styki.
Na wstępnie lekcji musimy zrozumieć jak działają przekaźniki, jakie są ich cechy i funkcje. Dopiero wtedy w pełni możemy zrozumieć jak odczytać symbole przekaźnika na schemacie.
Schematy elektryczne – Działanie przekaźnika elektromagnetycznego
W uproszczeniu, przekaźnik składa się z dwóch części: z cewki i styków. Jeżeli wysterujemy elektrycznie cewkę to styki się zamkną lub otworzą.
cewka – charakteryzuje się napięciem zasilania. Aby „uruchomić, wyzwolić” cewkę elektryczną należy zasilić ją prądem stałym lub zmiennym w zależności od typu cewki. Najczęściej spotykane cewki ze względu na napięcie zasilania to:
- 12 VDC , 12 VAC,
- 24 VDC, 24 VAC,
- 230 VAC.
styki – charakteryzują się stanem (otwarte lub zamknięte) podczas spoczynku cewki i po jej wysterowaniu. W większości przypadków stosuje się trzy rodzaje styków:
- NO – styk normalnie otwarty. Styk ten jest otwarty (nie przewodzi prądu), kiedy cewka nie jest wysterowana i zamyka się (przewodzi prąd), kiedy cewka jest wysterowana.
- NC – styk normalnie zamknięty. Styk ten jest zamknięty, kiedy cewka nie jest wysterowana i otwiera się, kiedy cewka jest wysterowana.
- NCNO (lub c/o ang. close/open)- styk przełączny między NC a NO.
Pamiętam jak pierwszy raz w życiu miałem z tym styczność i moja wyobraźnia była lekko zagubiona. Dlatego dla początkujących umieszczam film z YouTube użytkownika RS Elektronika, który szczegółowo tłumaczy jak działa przekaźnik:
Film można oglądać od 3:31.
Schematy elektryczne – Przekaźnik schemat
Symbol przekaźnika składa się z dwóch części – cewki i styków. Cewka w przekaźniku jest tylko jedna, natomiast styków w przekaźniku może być wiele. O liczbie i typie styków decyduje model przekaźnika. Między innymi możemy wyróżnić:
- przekaźniki jednopolowe – posiadają jedne pole styków, zazwyczaj
przełączne między NC a NO, - przekaźniki dwupolowe – posiadają 2 pola styków,
- przekaźniki czteropolowe – posiadają 4 pola styków.
W przekaźniku dwupolowym podanie napięcia na cewkę przekaźnika wyzwoli przełączenie w dwóch polach styków na raz. Symbolika przekaźników na schematach elektrycznych została przedstawiona poniżej:
Schematy elektryczne – Przekaźniki na schematach elektrycznych – czytanie
No właśnie! O co chodzi z tym opisem normalnie otwarty, normalnie zamknięty. Dlaczego normalnie? Postaram się Wam to wyjaśnić. Normalnie – czyli w stanie przed wysterowaniem cewki. Schemat musi zostać narysowany w taki sposób, aby przedstawiał instalację w stanie przed podaniem napięcia zasilającego i przed wykonaniem jakiegokolwiek działania w układzie sterowania (np. przed wciśnięciem jakiegoś przycisku, przed wysterowaniem cewki itp). Przeanalizujmy poniższy wycinek schematu 1. Układ jest zasilany napięciem 24VDC. Wciśnięcie przycisku S1 spowoduje wysterowanie przekaźnika K2 i zmianę pozycji styków 11,12,14 oraz 21,22,24:
Schemat 1 przedstawia układ elektryczny w stanie beznapięciowym i przed wykonaniem jakiejkolwiek czynności.
Po podaniu zasilania 24VDC na zaciski + i -:
- Cewka przekaźnika -K2 nie ma zasilania więc nie jest wysterowana, dlatego że przycisk -S1 nie jest wciśnięty.
- Na przyłączach 11,12,14 przejście jest tylko między przyłączami 11 i 12 więc lampka -H9 nie ma zasilania i nie świeci.
- Na przyłączach 21,22,24 przejście jest tylko między przyłączach 21 i 22 więc lampka -H10 ma zasilanie i świeci.
Po wciśnięciu przycisku -S1:
- Cewka przekaźnika -K2 ma zasilanie więc jest wysterowana.
- Na przyłączach 11,12,14 następuje zmiana przejścia z 11 i 12 na 11 i 14 więc lampka -H9 ma zasilanie i świeci
- Na przyłączach 21,22,24 następuje zmiana przejścia z 21 i 22 na 21 i 24 więc lampka -H10 nie ma zasilania i nie świeci.
Zupełnie odwrotną sytuację będziemy mieli jeżeli przycisk -S1 zamienimy na NC (-S2):
Po podaniu zasilania przed wciśnięciem -S2 od razu zaświeci lampka -H9, a lampka -H10 będzie zgaszona (ponieważ od razu po podaniu zasilania zadziała przekaźnik i przełączy styki). Następnie po wciśnięciu -S2 lampka -H9 zgaśnie a zapali się lampka -H10.
Jeżeli pierwszy raz masz styczność ze stykami NC i NO, to przeanalizuj proszę te dwa schematy.
Schematy elektryczne – Przekaźniki na gotowym schemacie pompowni ścieków
Pobierz schemat elektrycznyDo kursu potrzebny będzie Wam przykładowy schemat. W sieci znalazłem schemat elektryczny i AKPiA pompowni ścieków. Myślę, że na początek wystarczy. Dokumentacja zawiera też opis i rysunki. |
Na schemacie elektrycznym i AKPiA pompowni ścieków można znaleźć następujące modele przekaźników:
- 10 zwykłych przekaźników elektromagnetycznych 4 polowych ze stykami c/o (od -K1 do -K10).
- 1 przekaźnik czasowy (-PC1)
- 1 przekaźnik bistabilny (-K11)
W tej lekcji skupimy się na przekaźnikach elektromagnetycznych, ze schematu pompowni ścieków wybrałem do analizy przekaźnik K5. Na poniższych slajdach dość szczegółowo wyjaśniłem jakie informacje możemy uzyskać na jego temat.
Schematy elektryczne – Podsumowanie
Na uwagę zasługuje fakt, że schematy elektryczne i AKPiA mogą różnić się od siebie pod wieloma względami. Wygląd schematu zależy od wielu czynników a między innymi:
- od Projektanta / Kreślarza i jego nawyków, umiejętności, wiedzy i cierpliwości.
- od środowiska w jakim powstaje schemat (np. EPLAN, WSCAD, See Electrical itp)
- od etyki projektowania, to jest stosowania norm (np. IEC)
- od terminu „dead line” ukończenia projektu :), choć są projektanci i firmy, którzy ponad wszystko stawiają na jakość.
Na przykład: na przedstawionym obiekcie pompowni ścieków, zainstalowano przekaźniki czteropolowe ze stykami przełącznymi c/o (przełączne między NC a NO) tzn. takie:
Jednak na schemacie pompowni ścieków narysowane są styki w taki sposób w jakim zostały wykorzystane, tj tylko przyłącza 11,14 (przyłącze 12 nie bierze udziału w układzie sterowania więc zostało pominięte w schemacie.)” :
Takie praktyki są dość często stosowane choć w mojej opinii, lepiej jest jak rysuje się cały symbol styku.
Schematy elektryczne – Film z Kursu Automatyki
W trzecim odcinku Kursu Automatyki opowiadamy o sterowaniu ręcznym, ale cały czas pojawiają się zagadnienia związane ze stykami i przekaźnikami. Polecam obejrzeć cały odcinek.