Az elektromágnes és alkalmazása

Az előadások a következő témára: "Az elektromágnes és alkalmazása"— Előadás másolata:

1 Az elektromágnes és alkalmazása
járom „merev keret” áramjárta tekercs I I É D lágyvasmag Az elektromágnes nem más, mint egy lágyvasmagos tekercs. Előnye az állandómágnesekkel szemben az, hogy erősebb mágneses teret lehet létrehozni elektromágnessel. Az elektromágnes felépítése: A vasmag szárain található a gerjesztőtekercs. Az állórész pólusait (szárak) a vízszintes járom köti össze. Az elektromágneseket széleskörűen alkalmazzák túláramvédő-berendezésekben és relékben. D É mágneses tér iránya felemelendő munkadarab

2 Relék és alkalmazásuk kontaktorok Iv Im R K Uv Um R K Uv Um
A relék elektromágnessel működtetett, széles körben használatos kapcsolók. A relés áramkör előnyei: távvezérlésre alkalmas, öntartásra használható, a vezérlő és a működtető (munka) áramkör elektromosan független. Az áramkörben lévő „K” kapcsoló működtetésekor az „Uv” vezérlőfeszültség hatására áram járja át a relé tekercsét, aminek hatására a lágyvasmagja átmágneseződik és a horgonyt magához rántja. A horgonyra van erősítve a mozgóérintkező, ami az állóérintkezővel zárja az izzólámpa (működtetett berendezés) áramkörét. Az izzólámpán az „Um” működtető áramforrás feszültsége hajt át áramot. Ha a „K” kapcsolót elengedjük, a relé táplálása megszűnik, a relé kiejt és érintkezőpárja bontja az izzólámpa áramkörét. A relék általában kisteljesítményű áramköröket kapcsolnak, tehát a relé táplálása és a működtetett berendezés áramellátása is kisfeszültségről történik. A nagyteljesítményű áramkörök kapcsolására általában kontaktorokat alkalmaznak. A kontaktorok vezérlése kisfeszültségről történik, de nagyfeszültségű áramköröket kapcsolnak és el vannak látva külön ívoltó berendezéssel is, mert nagy áramerősséget szakítanak meg ahol az érintkezők között lángív keletkezik. R K Iv Im Uv Um

3 Relék és alkalmazásuk Im Iv R K Uv Um R K Uv Um
A relé vezérlésekor nem csak zárhatja, hanem nyithatja (bonthatja) is a működtetett berendezés áramkörét. Ha a „K” kapcsolót nem nyomjuk meg, a relé kiejtett helyzetben van, de a „bontó” érintkezője zárja az izzólámpa áramkörét. Ha a „K” kapcsolót benyomjuk, a relé meghúz és a „bontó” érintkezője megszakítja az izzólámpa működését. R K Iv Uv Um

4 A relé öntartó kapcsolása
Kki Uv R Kbe Um Iv Im Rö Kki Ha a „K” kapcsoló elengedése után is szeretnénk, hogy a működtetett berendezés – izzólámpa – üzemeljen, akkor a „K” kapcsolóval párhuzamosan kell kötni a relé „Rö” öntartó érintkezőjét. Így a „K” kapcsoló elengedése után a relé a saját „Rö” öntartó érintkezőjén keresztül meghúzva marad és biztosítja a működtetett berendezés – izzólámpa – működését. Az áramkör megszakításához kell egy külön „Kki” kapcsoló. R Iv Kbe Iv Im Rö Uv Um

5 A relé öntartó kapcsolása
A bekapcsolás Um Kki Kbe A relé a „be” kapcsoló működtetésekor meghúz, az egyik érintkezőpárja zárja a működtetni kívánt berendezés (jelzőlámpa) áramkörét, a másik (öntartó) érintkezőpárja a relé öntartó áramkörét biztosítja. Uv öntartó érintkezőpár érintkezőpár

6 Relé öntartó kapcsolása
Az öntartás Um Kki Kbe A „be” kapcsoló elengedése után a relé meghúzva marad az öntartó érintkezőpárján keresztül, így a működtetni kívánt berendezés (jelzőlámpa) is tovább üzemel. A relé öntartása a „ki” kapcsoló működtetésével megszüntethető, ezáltal a működtetett berendezés (jelzőlámpa) áramköre is megszakad. Uv öntartó érintkezőpár érintkezőpár

7 Differenciál relé közös vasmag Um K1 K2 Uv rugó érintkezőpár
A relék egyik speciálisan kialakított fajtája a differenciál, vagy kettős tekercselésű relé. Közös vasmagra van két tekercs azonos menetszámban, de ellentétes irányban csévélve és mindkét tekercs külön kapcsolóval „K1” és „K2” ugyanarról az áramforrásról „Uv” táplálható. Ha mindkét tekercs feszültségmentes, a differenciál relé nem működik. K2 Uv rugó érintkezőpár

8 Differenciál relé É Um K1 D D É K2 Uv
Ha mindkét tekercs áramkörét egyszerre zárjuk a „K1” és „K2” kapcsolókkal, a relé tekercsei körül mágneses tér keletkezik. A két mágneses tér nagysága egyenlő, mert azonos menetszámú tekercsekről van szó és azonos áramerősség halad át rajtuk. A két mágneses tér iránya azonban ellentétes, mert a tekercsek csévélési iránya eltérő, ezért a tekercsekben folyó áram iránya ellentétes. Két azonos nagyságú, de ellentétes irányú mágneses erőtér egymás hatását „semlegesíti”, kioltja, ezért a differenciál relé továbbra is nyugalomban marad. É K2 Uv

9 Differenciál relé Um K1 D É K2 Uv
Ha a differenciál relének csak az egyik – bármelyik – tekercsét tápláljuk, a másik tekercs feszültségmentes marad, akkor az áramjárta tekercs hatására kialakuló mágneses tér ereje érvényesül, a vasmag magához rántja a horgonyt és az érintkezőpár zárja a működtetett berendezés áramkörét. Azért mindegy, hogy melyik tekercset tápláljuk, mert a kialakuló mágneses térnek akár az északi, akár a déli pólusa vonzza a horgonyt. É K2 Uv

10 Túláramkapcsoló lágyvasmagos tekercs U D I É K rugós érintkezőpár
A túláramkapcsoló az elektromos áram mágneses hatásának elvén működő túláramvédő-berendezés. A védendő berendezés áramkörében, azzal sorosan kapcsolva kötik be. A védendő berendezés árama átfolyik a túláramkapcsoló lágyvasmagos tekercsén és rugós érintkezőpárján. rugós érintkezőpár horgony rugó kézi kapcsolókar

11 Túláramkapcsoló kioldása
lágyvasmagos tekercs U Amennyiben az átfolyó áram erőssége a beállított értéket túllépi, a lágyvasmagos tekercs körül kialakuló mágneses tér ereje legyőzi a rugó erejét és a túláramkapcsoló rugós érintkezőpárja megszakítja az áramkört. A túláramkapcsoló megszólalási áramerőssége, ami meghatározza, hogy mikor lépjen működésbe, a rugó előfeszítésével változtatható. Az áramkör ismételt zárása az áramkörnek a „K” kapcsolóval történő megszakítása után mechanikusan, a kézi működtetésű kapcsolókarral történik. K rugós érintkezőpár kézi kapcsolókar

12 10. rész vége

13 Az elektromágnes nem más, mint egy lágyvasmagos tekercs.
Előnye az állandómágnesekkel szemben az, hogy erősebb mágneses teret lehet létrehozni elektromágnessel. Az elektromágnes felépítése: a vasmag szárain található a gerjesztőtekercs. Az állórész pólusait (szárak) a vízszintes járom köti össze. Az elektromágneseket széleskörűen alkalmazzák túláramvédő-berendezésekben és relékben.

14 A relék elektromágnessel működtetett, széles körben használatos kapcsolók.
A relés áramkör előnyei: távvezérlésre alkalmas, öntartásra használható, a vezérlő és a működtető (munka) áramkör elektromosan független. Az áramkörben lévő „K” kapcsoló működtetésekor az „Uv” vezérlőfeszültség hatására áram járja át a relé tekercsét, aminek hatására a lágyvasmagja átmágneseződik és a horgonyt magához rántja. A horgonyra van erősítve a mozgóérintkező, ami az állóérintkezővel zárja az izzólámpa (működtetett berendezés) áramkörét. Az izzólámpán az „Um” működtető áramforrás feszültsége hajt át áramot. Ha a „K” kapcsolót elengedjük, a relé táplálása megszűnik, a relé kiejt és érintkezőpárja bontja az izzólámpa áramkörét.

15 A relék általában kisteljesítményű áramköröket kapcsolnak, tehát a relé táplálása és a működtetett berendezés áramellátása is kisfeszültségről történik. A nagyteljesítményű áramkörök kapcsolására általában kontaktorokat alkalmaznak. A kontaktorok vezérlése kisfeszültségről történik, de nagyfeszültségű áramköröket kapcsolnak és el vannak látva külön ívoltó berendezéssel is, mert nagy áramerősséget szakítanak meg ahol az érintkezők között lángív keletkezik.

16 A relé vezérlésekor nem csak zárhatja, hanem nyithatja (bonthatja) is a működtetett berendezés áramkörét. Ha a „K” kapcsolót nem nyomjuk meg, a relé kiejtett helyzetben van, de a „bontó” érintkezője zárja az izzólámpa áramkörét. Ha a „K” kapcsolót benyomjuk, a relé meghúz és a „bontó” érintkezője megszakítja az izzólámpa működését.

17 Ha a „K” kapcsoló elengedése után is szeretnénk, hogy a működtetett berendezés – izzólámpa – üzemeljen, akkor a „K” kapcsolóval párhuzamosan kell kötni a relé „Rö” öntartó érintkezőjét. Így a „K” kapcsoló elengedése után a relé a saját „Rö” öntartó érintkezőjén keresztül meghúzva marad és biztosítja a működtetett berendezés – izzólámpa – működését. Az áramkör megszakításához kell egy külön „Kki” kapcsoló.

18 A relé a „be” kapcsoló működtetésekor meghúz, az egyik érintkezőpárja zárja a működtetni kívánt berendezés (jelzőlámpa) áramkörét, a másik (öntartó) érintkezőpárja a relé öntartó áramkörét biztosítja.

19 A „be” kapcsoló elengedése után a relé meghúzva marad az öntartó érintkezőpárján keresztül, így a működtetni kívánt berendezés (jelzőlámpa) is tovább üzemel. A relé öntartása a „ki” kapcsoló működtetésével megszüntethető, ezáltal a működtetett berendezés (jelzőlámpa) áramköre is megszakad.

20 A relék egyik speciálisan kialakított fajtája a differenciál, vagy kettős tekercselésű relé.
Közös vasmagra van két tekercs azonos menetszámban, de ellentétes irányban csévélve és mindkét tekercs külön kapcsolóval „K1” és „K2” ugyanarról az áramforrásról „Uv” táplálható. Ha mindkét tekercs feszültségmentes, a differenciál relé nem működik.

21 Ha mindkét tekercs áramkörét egyszerre zárjuk a „K1” és „K2” kapcsolókkal, a relé tekercsei körül mágneses tér keletkezik. A két mágneses tér nagysága egyenlő, mert azonos menetszámú tekercsekről van szó és azonos áramerősség halad át rajtuk. A két mágneses tér iránya azonban ellentétes, mert a tekercsek csévélési iránya eltérő, ezért a tekercsekben folyó áram iránya ellentétes. Két azonos nagyságú, de ellentétes irányú mágneses erőtér egymás hatását „semlegesíti”, kioltja, ezért a differenciál relé továbbra is nyugalomban marad.

22 Ha a differenciál relének csak az egyik – bármelyik – tekercsét tápláljuk, a másik tekercs feszültségmentes marad, akkor az áramjárta tekercs hatására kialakuló mágneses tér ereje érvényesül, a vasmag magához rántja a horgonyt és az érintkezőpár zárja a működtetett berendezés áramkörét. Azért mindegy, hogy melyik tekercset tápláljuk, mert a kialakuló mágneses térnek akár az északi, akár a déli pólusa vonzza a horgonyt.

23 A túláramkapcsoló az elektromos áram mágneses hatásának elvén működő túláramvédő-berendezés.
A védendő berendezés áramkörében, azzal sorosan kapcsolva kötik be. A védendő berendezés árama átfolyik a túláramkapcsoló lágyvasmagos tekercsén és rugós érintkezőpárján.

24 Amennyiben az átfolyó áram erőssége a beállított értéket túllépi, a lágyvasmagos tekercs körül kialakuló mágneses tér ereje legyőzi a rugó erejét és a túláramkapcsoló rugós érintkezőpárja megszakítja az áramkört. A túláramkapcsoló megszólalási áramerőssége, ami meghatározza, hogy mikor lépjen működésbe, a rugó előfeszítésével változtatható. Az áramkör ismételt zárása az áramkörnek a „K” kapcsolóval történő megszakítása után mechanikusan, a kézi működtetésű kapcsolókarral történik.