Inžinierstvo návrhu riadiacich systémov

Prezentace na téma: "Inžinierstvo návrhu riadiacich systémov"— Transkript prezentace:

1 Inžinierstvo návrhu riadiacich systémov
Spínacia technika

2 Výstupné moduly riadiacich systémov
Digitálne výstupy: Tranzistorové malé prúdy (< 500mA), 24VDC Reléové stredné prúdy (<2A), univerzálne Optická izolácia (voliteľne) ochrana PLC INRS / 16 INRS 01

3 Výstupné moduly riadiacich systémov
INRS / 16

4 Príklady bežne spínaných zariadení
Žiarovka 100W/230VAC Prúd: 230mA Motor 1,1kW/230VAC Prúd: 6,6A Motor 1,1kW/400VAC Prúd: 2,3A Motor 4KW/400VAC Prúd: 8,2A LED kontrolka 24VDC Prúd: 5-15mA Žiarovková kontrolka 24VDC Prúd: 50mA INRS / 16

5 Spínacia technika Oddeľuje riadiacu časť systému od výkonovej
Chráni riadiaci systém pred zničením Vykonáva jednoduché logické funkcie Umožňuje jednoduchý dohľad / monitoring INRS / 16

6 Prechodové javy pri spínaní
! Prepätie pri odpínaní Nárazové prúdy pri zapínaní Spätné zapálenie oblúka po odpínaní INRS 01

7 Prechodové javy pri spínaní – Odporová záťaž
Oscilogram spínania odporovej záťaže: 1 – zopnutie kontaktov vypínača; 2 – horenie oblúka; 3 – galvanické oddelenie kontaktov vypínača; 4 – nulové napätie na kontaktoch vypínača INRS 01

8 Prechodové javy pri spínaní – Odporová záťaž
„len“ horenie oblúka Okamih zopnutia/vypnutia nevplýva na ďalšie javy INRS 01

9 Prechodové javy pri spínaní – induktívna záťaž
Oscilogram spínania induktívnej záťaže: 1 – zopnutie kontaktov vypínača; 2 –nárazový prúd; 3 – u – horenie oblúka na kontaktoch vypínača; i – galvanické oddelenie kontaktov vypínača; 4 – zotavené napätie vzniknuté po prerušení prúdu obvodom s frekvenciou rádovo do desiatok kHz pri vn hladine INRS 01

10 Prechodové javy pri spínaní – Induktívna záťaž
Fázové posunutie U/I o 90° (napätie predbieha prúd) Zapnutie v 0V = 2- až 3- násobný prúdový impulz Zapnutie vo Vmax = minimálny prúdový impulz Pri vypnutí pri prechode nulovým prúdom vznikne tzv. „zotavené napätie“ ktoré môže spôsobiť oblúk medzi kontaktami spínača po rozopnutí. INRS 01

11 Prechodové javy pri spínaní – Kapacitná záťaž
Oscilogram spínania kapacitnej záťaže: 1 – zopnutie kontaktov vypínača; 2 –nárazový prúd; 3 – u – krátke horenie oblúka na kontaktoch vypínača; i – galvanické oddelenie kontaktov vypínača; 4 – zotavené napätie na kondenzátore nabité na dvojnásobnú hodnotu menovitého napätia INRS 01

12 Prechodové javy pri spínaní – Kapacitná záťaž
Fázové posunutie I/U o 90° (prúd predbieha napätie) Zapnutie v 0V = minimálny prúdový náraz Po odpojení malý oblúk a následný nárast napätia na 2U INRS 01

13 Optimálne zapínacie momenty
1. Induktívna záťaž; 2. Kapacitná záťaž INRS 01

14 Relé (Relay) ! Elektrická súčiastka, ktorá obsahuje elektromagneticky ovládané spínače. Určené pre malé a stredné záťaže 1. cievka s jadrom z magneticky mäkkej ocele, 2. kotva, 3. pružný prepínací kontakt. Cievka s jadrom tvorí elektromagnet, ktorý pri priechode prúdu pritiahne kovovú kotvu, mechanicky spriahnutú s pružným kontaktom. INRS 01

15 Relé Kontakty: Spínacie, Prepínacie, Rozpínacie Typy:
Neutrálne (nezáleží na polarite) Polarizované (záleží na polarite cievky) Časové (oneskorenie, impulzy,...) Monitorovacie (teplota, vlhkosť, napätie, prúd,...) Bezpečnostné ..... Dôležité parametre Ovládacie napätie a prúd (druh a hodnota) Spínané napätie a prúd Počet a typ kontaktov Mechanická a elektrická životnosť Mechanické prevedenie INRS 01

16 Relé INRS 01

17 Polovodičové relé - SSR
SSR = Solid State Relay Vysoká životnosť (v cykloch) Žiadne mechanické časti Vysoká rýchlosť spínania/odpínania Väčšinou menej kontaktov ako klasické relé (1) Zväčša len spínací kontakt Vysoká izolačná schopnosť (optické oddelenie) INRS 01

18 Polovodičové relé - SSR
Dôležité parametre Ovládacie napätie a prúd (druh a hodnota) Väčší rozptyl ovládacieho napätia ako u klasického relé (napr. 5-30VDC) Minimálny prúd (rádovo mA) Spínané napätie a prúd (druh – nie sú zameniteľné) Jednosmerné SSR – Tranzistor, Tyristor Striedavé SSR – Triak, MOSFET Počet a typ kontaktov Elektrická životnosť Mechanické prevedenie INRS 01

19 Väzobný člen ! Relé (štandardné alebo SSR), ktoré slúži priamo na ochranu výstupov riadiacich systémov. Kompenzácia zostatkového prúdu cievky Indikácia stavu Vysoká izolačná schopnosť Minimálny príkon Úzke, kompaktné prevedenie Vymeniteľný akčný člen INRS 01

20 Stýkač (Contactor) ! Elektromagneticky ovládaný spínač, určený pre spínanie stredných a vysokých výkonov. Vzhľadom na veľké výkony býva vybavený zhášacou komorou 1.cievka s jadrom, 2.vratná pružina, 3.kotva, 4.silový spínací kontakt INRS 01

21 Stýkač (Contactor) Výkonové kontakty: Spínacie
Pomocné kontakty: Spínacie, Rozpínacie, Prepínacie Typy: Neutrálne (nezáleží na polarite) Polarizované (záleží na polarite cievky) Dôležité parametre – rovnako ako u relé Ovládacie napätie a prúd (druh a hodnota) Spínané napätie a prúd Počet a typ kontaktov Mechanická životnosť Elektrická životnosť Mechanické prevedenie INRS 01

22 Stýkač - Kategórie spínaných záťaží
Pre zjednodušenie výberu stýkača, vhodného pre daný typ záťaže existuje kategorizácia typov spínaných záťaží (podľa IEC 947-4): striedavý prúd AC1 – neinduktívne alebo mierne induktívne záťaže, odporové pece AC2 – asynchrónne motory s krúžkovým rotorom AC3 – motory s kotvou nakrátko, spúšťanie/vypínanie za chodu AC4 – motory s kotvou nakrátko, spúšťanie/reverzácia/krátkodobý chod AC5a – výbojkové svietidlá AC5b – žiarovky (bežné vláknové alebo halogénové) AC6a – transformátory AC6b – kondenzátory AC7a – mierne induktívne záťaže domácich a podobných spotrebičov AC7b – motorové záťaže domácich a podobných spotrebičov jednosmerný prúd DC1 – neinduktívne alebo mierne induktívne záťaže, odporové pece DC3 – derivačné motory, spúšťanie/reverzácia/krátkodobý chod, dynamické brzdenie DC5 – sériové motory, spúšťanie/reverzácia/krátkodobý chod, dynamické brzdenie DC5 – žiarovky (bežné vláknové alebo halogénové) INRS 01

23 Koniec, ďakujem za pozornosť
INRS 01