Was ist ein elektromagnetischer Schalter?
Ein elektromagnetischer Schalter ist ein Schalter, der ein elektromagnetisches Schütz, das einen Stromkreis durch die Wirkung eines Elektromagneten öffnet und schließt, und ein Thermorelais, das den Stromkreis bei Überlastung unterbricht, kombiniert. Sie werden auch als Magnetschalter bezeichnet und werden für die Bedienung und Fernsteuerung von Schaltgeräten für Elektromotoren verwendet.
Elektromagnetische Schütze haben oft drei Hauptkontakte, die einem dreiphasigen Stromnetz entsprechen. Darüber hinaus gibt es mehrere Hilfskontakte, deren Stromstärke geringer ist als die der Hauptkontakte. Sie dienen zur Ansteuerung von Lampen und Summern, um offene/geschlossene Zustände oder Überlastungen anzuzeigen, sowie zur Selbsterhaltung von Stromkreisen.
Thermorelais erkennen den im Falle einer Überlast fließenden Überstrom und geben ein Signal aus, haben aber selbst keine Unterbrechungsfunktion. Sie werden daher in Kombination mit elektromagnetischen Schützen verwendet, die eine Unterbrechungsfunktion haben.
Anwendungen von elektromagnetischen Schaltern
Im Gegensatz zu Stromkreisschaltern werden elektromagnetische Schalter als Schaltfunktion in Stromkreisen mit relativ hohen Lastströmen verwendet, z. B. in Motoren. Sie werden hauptsächlich in Schalttafeln verwendet. Bei der Auswahl eines Schaltgeräts müssen der zulässige Strom, die Schaltfestigkeit und die Wartungsfreundlichkeit berücksichtigt werden.
Die häufigste Anwendung ist der Einsatz in Motorschaltkreisen. Häufig wird die Methode verwendet, eine Einschalttaste und eine Ausschalttaste auf der Steuerplatine vorzusehen. Hilfskontakte werden in Schaltungen für Selbsthalteschaltungen, zum Ein- und Ausschalten von Lampen und zum Überlastschutz verwendet.
Bei Beleuchtungsanwendungen werden Schaltfunktionen und Überstromschutzmechanismen in Schalttafeln eingebaut, die die Gebäudebeleuchtung zentral steuern.
Drehstrom-Asynchronmotoren können durch Änderung der Phasenreihenfolge vorwärts und rückwärts betrieben werden. Es gibt ein reversibles elektromagnetisches Schaltgerät zum Umschalten von Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit zwei elektromagnetischen Schützen; eine mechanische Verriegelung verhindert, dass die beiden Schütze gleichzeitig eingeschaltet werden. Sie werden eingesetzt, wenn ein Vorwärts- und Rückwärtslauf erforderlich ist.
Funktionsweise der elektromagnetischen Schalter
Elektromagnetische Schalter bestehen aus einem elektromagnetischen Schütz und einem Thermorelais.
1. Elektromagnetisches Schütz
Das elektromagnetische Schütz besteht aus einem Elektromagneten, einem beweglichen Kontakt, einem festen Kontakt, einer Spule und einer Feder. Bei ausgeschalteter Stromversorgung sind der bewegliche und der feste Kontakt durch eine Feder getrennt. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, fließt ein Strom durch die Spule und ein Magnetfeld wird erzeugt. Die Elektromagnete werden durch das Magnetfeld angezogen, der bewegliche und der feste Kontakt kommen in Kontakt und Strom fließt in den Hauptstromkreis.
2. Thermorelais
Thermorelais bestehen aus einem Bimetall, das eine Kombination aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungsgeschwindigkeiten ist, einer Heizung, einer Druckplatte und zwei Anschlussklemmen. Wenn ein Strom durch das Thermorelais fließt, wird durch die Heizung Wärme erzeugt, die proportional zur Stromstärke ist.
Die Wärme bewirkt, dass sich das Bimetall ausdehnt und die Druckplatte geschoben wird. Fließt ein Strom, der größer ist als die eingestellte Stromstärke, erhöht sich der Euphemismus des Bimetalls und der Stromkreis wird unterbrochen. Dieses Prinzip schützt elektrische Geräte vor Überströmen. Bei Motorlasten ist es üblich, den Strom auf das 1,73-fache des Normalwerts oder weniger einzustellen.
Wenn das Thermorelais auslöst, wird der Betriebsstromkreis über die Hilfskontakte des elektromagnetischen Schützes unterbrochen. Der Strom, der durch die Spule des Elektromagneten des elektromagnetischen Schützes fließt, wird dann abgeschaltet, wodurch der Stromkreis des Hauptkontakts unterbrochen und der Motor usw. angehalten wird.
Weitere Informationen zu elektromagnetischen Schaltern
1. Unterschiede zwischen elektromagnetischen Schaltern und Relais
Der Unterschied zwischen einem elektromagnetischen Schalter und einem Relais liegt in der Höhe des Stroms, der durch die Kontakte fließen kann. Relais werden im Allgemeinen nur in Steuerstromkreisen verwendet. Selbst wenn sie zur Steuerung von Lasten eingesetzt werden, werden sie nur für kleine Motoren und Magnetventile verwendet. Die maximale Kontaktleistung eines Relais liegt bei etwa 5 A.
Ein Elektromagnetischer Schalter besteht aus einem Hauptkontakt, der einen großen Strom führen kann, und einem Hilfskontakt, der als Steuerkreis verwendet wird. Der Stromwert, der durch den Hauptkontakt fließen kann, hängt von der Kapazität des elektromagnetischen Schalters ab, die maximal 400-1000 A betragen kann.
2. Ausfälle von elektromagnetischen Schaltern
Bei elektromagnetischen Schaltern gibt es im Wesentlichen zwei Arten von Fehlern: der eine ist der Kontaktfehler. Es gibt zwei Arten von Kontaktversagen: Kontaktversagen, bei dem die Kontakte aufgrund von Lichtbogenbildung beim Öffnen und Schließen keinen Kontakt herstellen, und Kontaktverschweißung, bei der ein Überstrom durch die Kontakte fließt, so dass sie zusammenkleben.
Kontaktversagen tritt vor allem durch altersbedingte Abnutzung auf. Je höher der Öffnungs- und Schließstrom und je größer die Häufigkeit, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens. Er wird auch durch Staub zwischen den Kontakten verursacht und kann durch regelmäßige Reinigung verhindert werden. Das Verschweißen von Kontakten ist häufig auf eine erzwungene Verschlechterung zurückzuführen und kann auftreten, wenn die Last erhöht wird oder wenn die Verdrahtung fehlerhaft ist und seltene Kurzschlüsse auftreten.
Die zweite Ursache ist der Ausfall der Spule. Zu den Spulenfehlern gehören Unterbrechungen der Spule, Kurzschlüsse und das Lösen des festen Eisenkerns. Eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss kann z. B. auftreten, wenn die Steuerspannung in der Entwurfsphase falsch gewählt wurde. Spulenausfälle können auch im Laufe der Zeit auftreten und lassen sich durch regelmäßigen Austausch usw. vermeiden.