Budowa i działanie układów przekaźnikowo-stycznikowych

Układy automatycznego sterowania oraz układy regulacji automatycznej to podstawowe rozwiązania automatyki wykorzystywane w branży przemysłowej. Wśród tych pierwszych wyróżnia się zwykle układy stycznikowo-przekaźnikowe. Oprócz dwóch podstawowych elementów – stycznika i przekaźnika – wykorzystuje się także dodatkowe urządzenia pomocnicze, jak na przykład przyciski zwierne i rozwierne, lampki sygnalizacyjne, dzwonki czy buczki.

Działanie styczników w układzie

styczniki Jak działa taki układ? Całą moc wykonawczą posiadają styczniki elektryczne, które w odpowiednim, ustalonym czasie włączają lub wyłączają obwody robocze. Działanie styczników jest jednak kontrolowane przez przekaźniki – to one, poprzez wzbudzenie cewek styczników, sterują ich pracą. Możemy mieć wówczas do czynienia ze sterowaniem w funkcji drogi, prędkości lub czasu – w zależności od tego, jaki czynnik jest niezbędny dla wzbudzania cewek. Układy stycznikowo-przekaźnikowe są niezwykle proste w budowie, a przy tym niezawodne – dlatego też stanowią podstawę dla rozwiązań automatyki. Ich duża wytrzymałość mechaniczna sprawia, że możliwa jest długoletnia eksploatacja bez żadnych usterek i awarii. Jak zatem wygląda konstrukcja samych styczników elektrycznych? Styki ruchome przymocowane są do zwory, która znajduje się na elektromagnesie.

stycznikiElektromagnes ten pełni funkcję napędu – doprowadzenie napięcia do niego sprawia, że styki się zwierają, a więc możliwe jest włączenie lub wyłączenie obwodu roboczego. Należy pamiętać, że każdy stycznik wyposażony jest w dwa rodzaje zestyków – zestyki obwodu głównego oraz obwodu pomocniczego. Pierwsze obsługują prąd elektryczny o dużej mocy (są to więc obwody zasilające silniki), drugie zaś – o mniejszej mocy, jak w blokadach lub obwodach sygnalizacji, i do obsługi tych niezbędne jest zastosowanie przekaźników. Ich budowa jest podobna, działanie także – pole magnetyczne powstające w rdzeniu elektromagnesu pozwala na przyciągnięcie zwory do rdzenia i, tym samym, połączenie styków przekaźnika, dzięki czemu przekaźnik się włącza. Wśród przekaźników wyróżnia się między innymi przekaźniki cieplne bimetalowe, które są niezbędne przy silnikach elektrycznych, gdyż chronią je przed przeciążeniem.

W takim przekaźniku jego elementy termiczne są nagrzewane – wówczas jeden z nagrzanych pasków wygina się w kierunku drugiego, który ma mniejszą rozszerzalność cieplną. W ten sposób, gdy prąd przekroczy określoną wartość, wyginający pasek rozewrze zestyk, a wówczas nastąpi przerwa w obwodzie sterowania i zostanie on wyłączony.