aux-kontaktilohko: Sovellukset, valintakriteerit ja käytännön ohjeet

Pakkauslinjalta katoaa moottorin käynnistin keskellä työvuoroa. Kontaktorin kela on testattu ja ylikuormitusrele on nollattu, mutta PLC näyttää silti moottorin olevan käynnissä. Teknikko avaa kaapin ja huomaa, että kontaktori on auki. Palautetta ei kytketä takaisin ohjaimeen, ovessa ei ole lamppua, eikä todellista tilaa voi tietää avaamatta paneelia. Puuttuva komponentti on apukosketinlohko.

Apukosketinlohko (lyhyesti apukosketin) on mekaanisesti ohjattu kytkin, joka seuraa kontaktorin tai releen pääkoskettimen asentoa. Se tarjoaa erillisen, pienitehoisen piirin takaisinkytkentä-, pito- ja lukituslogiikkaa varten. Tämä opas selittää, kuinka se toimii, mikä kosketinjärjestely sopii mihinkin piiriin ja missä relemoduuli on parempi valinta.

Mikä on Aux-kontaktilohko?

Apukosketinlohko on erillinen kytkinkokoonpano, jota käyttää sama mekaaninen liike kuin pääkoskettimet. Kun käämi aktivoituu, ankkuri liikkuu ja lohkokoskettimet avautuvat tai sulkeutuvat yhdessä pääkoskettimien kanssa. Apupiiri on sähköisesti erillinen, eikä se koskaan kuljeta pääkuormitusvirtaa.

Koska kytkentä on mekaaninen, takaisinkytkentä heijastaa pääkoskettimien todellista sijaintia. Jos kontaktori hitsautuu kiinni, apukosketin näyttää todellisen tilan. Jos käämin jännite jää alle sen, aux-kosketin pysyy oikeassa asennossa. Tämä mekaaninen totuus johtuu siitä, miksi ohjauspiirit käyttävät apukoskettimia ajastimien tai ohjelmisto-oletusten sijasta.

Lohkon sisällä olevat koskettimet käyttävät hopeaseosta pitämään kosketusresistanssin vakaana PLC-tuloille tyypillisillä matalilla jännitteillä ja virroilla. Vakiolohko on nimellisarvoltaan 6 A ja 10 A välillä 230 V 690 V AC, mikä on suurempi kuin useimmat ohjauskuormat tarvitsevat, mutta paljon alle sen raportoiman laitteen pääkoskettimen nimellisarvon.

Yleisiä yhteydenpitojärjestelyjä ovat:

• 1NO: yksi normaalisti avoin kosketin positiivista tilapalautetta varten
• 1NC: yksi normaalisti suljettu kosketin vian ja häiriötilan ilmaisua varten
• 1NO 1NC: yleiskäyttöinen standardi useimmille ohjauspaneeleille
• 2NO 2NC: takaisinkytkentä ja lukitus yhdessä lohkossa
• 3NO 3NC: tiheä valvonta monikanavaisille ohjausjärjestelmille

Lohkot kiinnitetään kontaktorin etu- tai sivupuolelle tai osaksi DIN-kiskorelejärjestelmää. Sivuasennus säästää korkeutta; etukiinnitys helpottaa johdotuksen tarkastamista.

Miksi apukoskettimet ovat välttämättömiä ohjauspaneelissa

Kolme johdotustoimintoa kattavat lähes kaikki teollisuuspaneelin apukoskettimet.

1. Palaute PLC:lle tai DCS:lle. Säätimen on vahvistettava, että moottorin kontaktori on todella sulkeutunut, ei pelkästään sitä, että käämiä on käsketty. Aux-kosketin luo galvaanisesti erotetun takaisinkytkentäpolun, jonka säädin voi lukea digitaalitulona.
2. Pitopiiri (sinetöinti). Vakiokäynnistys-pysäytyspiirissä NO-aux-kosketin pitää kelan jännitteisenä käynnistyspainikkeen vapauttamisen jälkeen. Ilman sitä moottori sammuu heti, kun käyttäjän sormi jättää painikkeen.
3. Lukitus. Peruutuskäynnistimessä toisen kontaktorin NC-kosketin on kytketty sarjaan toisen käämin kanssa. Tämä estää kahta kontaktoria sulkeutumasta samanaikaisesti, mikä oikosuluisi syöttövaiheet yhdessä.

Neljäs yleinen käyttötapa on kauko-ilmaisin: aux-kosketin ohjaa kaapin ovessa olevaa lamppua tai ilmaisinta, jotta käyttäjät voivat lukea kytkentätilan avaamatta paneelia. Sama kontakti voi syöttää laskuria, hälytintä tai tiedonkeruujärjestelmää.

Tärkeimmät tiedot, jotka on tarkistettava ennen ostamista

Alla olevassa taulukossa on lueteltu arvot, jotka ratkaisevat, sopiiko lohko tiettyyn piiriin.

Valinta alkaa käyttöluokalla. IEC 60947-5-1 määrittelee AC-15:n sähkömagneettisten kuormien, kuten kontaktorien ja relekäämien, kytkemiseen. Lohko, jonka nimi on AC-15 10 A, 230 V AC, voi ohjata useimpia vakiopaneelin ohjauskeloja. Käytä DC-ohjauspiireissä julkaistua DC-luokitusta, koska tasavirtakaari ei sammu itsestään joka virran nollapisteessä ja vaatii suuremman kosketusvälin.

Alla oleva kaavio esittää 10 A:n arvoa suhteessa virtoihin, joita ohjauspiiri todella kytkee.

Kaaviossa verrataan tyypillisiä ohjauspiirien kuormia standardin apukosketinlohkon nimelliseen kytkentävirtaan. Ohjauslamppu vetää noin puoli ampeeria, ja pieni kontaktorin kela vetää yhdestä kahteen ampeeria. Suuri kela voi saavuttaa neljä ampeeria, kun taas suoraan koskettimesta ohjattava solenoidiventtiili istuu kahdeksan ampeerin teholla, joka on edelleen alle kymmenen ampeerin nimellisarvon. Valmistajat lisäävät marginaalia, koska syöttövirrat voivat olla useita kertoja vakaan tilan arvoon verrattuna. Käytännön sääntö on pitää jatkuva kuormitus alle 80 prosentissa kosketusarvosta. Jos sovellus on lähellä tätä rajaa, kytke kuorma liitäntäreleen kautta ja käytä aux-kosketinta vain relekelaan.

Elämän ja kestävyyden vaihtaminen

Kestävyys on ominaisuus, jonka asentajat useimmiten unohtavat. Alla oleva kaavio näyttää, kuinka sähköinen kestävyys riippuu tosiasiallisesti kytketystä virrasta.

Käyrä näyttää toimintojen lukumäärän, jonka tyypillinen hopeaseoksinen apukosketin voi suorittaa eri kytkentävirroilla. Yhdellä vahvistimella kontakti hoitaa noin kaksi miljoonaa toimintoa. Kymmenen ampeerin täydellä teholla sama kosketin riittää noin 150 000 toimintoon. Syynä on valokaari: jokainen avoin toiminta vetää pienen kaaren, joka kuluttaa kosketuspintaa, ja suurempi virta luo suuremman kaaren, joka kuluu nopeammin. Mekaaninen kestävyys ilman virtaa mitattuna on yleensä noin kymmenen miljoonaa operaatiota, joten sähkökuorma ratkaisee lähes aina todellisen elämän. Kymmenen sekunnin välein pyörivä venttiili kuluttaa noin 8 600 operaatiota päivässä, joten kahden miljoonan toiminnan käyttöikä kestää vain 230 päivää. Jos koneesi syklien määrä ylittää tämän laskelman, ota kytkentästrategia osaksi suunnittelun tarkistusta.

Kun ohjauskuorma ylittää apukoskettimen käytännöllisen rajan, vakioratkaisuna on erillinen tehorele, jolla on korkeampi kosketinluokitus. Aux-lohko syöttää sitten vain relekäämiä, ja releen pääkosketin kantaa raskaan kuorman.

CYF3 PCB-virtarele korkean kuormituksen ja korkean eristyksen sovelluksiin Tämä kompakti rele tarjoaa koskettimien nimellisarvon jopa 17 A ja 5000 V eristyksen, joten se on sopiva valinta, kun apukosketin ei pysty käsittelemään ohjauskuormaa suoraan. Ihanteellinen PCB-asennettuihin piireihin. Näytä tuote →

Jännitteen alennus ja turvamarginaalit

Apukosketin on mitoitettu tietyllä jännitteellä olevalla virralla, ja tämä virta muuttuu järjestelmän jännitteen mukaan. Alla olevassa taulukossa näkyy yleinen vähennyskuvio 690 V luokan lohkolle.

Kaavio näyttää saman apukoskettimen lohkon vähennettynä kolmen järjestelmäjännitteen yli. 250 V AC:lla se on mitoitettu kytkemään 10 A; 400 V AC:lla arvo laskee 6 A:iin; ja 690 V AC -jännitteellä se putoaa 3 A:iin. Syynä on, että avautuvan raon yli kulkeva jännite ohjaa kaarta: korkeampi jännite tuottaa pidemmän ja energisemmän kaaren, joka syövyttää koskettimet nopeammin ja voi ylittää erotusraon. Tarkista aina lohkoon tai tietolomakkeeseen painettu luokitustaulukko sen sijaan, että luottaisit luettelokuvauksen suurimpaan numeroon. Jos kyseessä on 480 V linja, tarkista lohko todellisella järjestelmäjännitteellä 230 V:n testipisteen sijaan. Käytä 24 V DC -ohjausjärjestelmissä samaa vähennyslogiikkaa ja käytä julkaistua DC-arvoa, joka on yleensä pienempi kuin AC-arvo.

Aux-yhteystiedot reaalimaailman sovelluksissa

Alla olevat piirit näkyvät kerta toisensa jälkeen huoltokutsuraporteissa.

• Suora käynnistimen takaisinkytkentä: yksi NO-aux-kosketin johdotettuna PLC-tuloon ja yksi NC-kosketin laukaisuosoitusreitillä.
• Peruutuskäynnistimen lukitus: toisen kontaktorin NC-kosketin on johdotettu toisen käämipiiriin, jotta molemmat eivät voi sulkeutua toisiaan.
• Tähti-kolmio-siirtymä: tähtikontaktori avautuu ensin, tähtiyksikön NC-aux vapauttaa tähtikelan ja kolmioyksikön NO-aux vahvistaa delta-asennon.
• Oveen asennettu tilavalo: NO-kosketin ohjaa lamppua, joten käyttäjä näkee kytkentätilan avaamatta kaappia.

Kun kytkentäkaappi on täynnä DIN-kiskolaitteita, jokaisen takaisinkytkentäpisteen kytkeminen erilliseen liittimeen lisää kokoonpanoaikaa ja löystyvien liitosten riskiä. Ohut relemoduuli, jossa on integroitu pistorasia, ruuviliittimet ja LED-ilmaisin, on usein puhtaampi ratkaisu PLC:lle ja paneelin välikerrokselle.

M41F ohut DIN-kiskon relemoduuli suojapiirillä Kiskoon asennettu relemoduuli, jossa on 1–32 kanavaa, joista kukin kytkeytyy jopa 6 A:iin. Sen sisäänrakennettu suojaus ja kompakti rakenne yksinkertaistavat johdotusta tungossa ohjauspaneeleissa ja eristävät PLC-lähdöt. Näytä tuote →

Apukosketinlohko vai liitäntärelemoduuli?

Molemmat komponentit kytkevät ohjaussignaaleja, mutta ne eivät ole keskenään vaihdettavissa. Aux-lohko kuuluu kontaktoriin ja antaa suoran, mekaanisesti kytketyn palautteen. DIN-kiskoon kuuluu liitäntärelemoduuli, joka antaa signaalin muunnoksen, sähköeristyksen ja näkyvän LED-valon PLC-kaappiin. Useimmat koneet tarvitsevat molemmat: teholaitteen aux-lohkon ja ohjauskaapin relemoduulin.

Käytä apulohkoa, kun signaalin on heijastettava todellista pääkoskettimen asentoa, kun piiri on osa lukituspolkua tai kun kiskotilaa ei ole käytettävissä. Käytä relemoduulia, kun paneeli on rakennettu DIN-kiskoliittimien ympärille, kun LED-merkkivalo lyhentää vianmääritystä tai kun ohjainväylän on pysyttävä erillään virtapiiristä. Yritys teollisuuden ohjausmoduulit on suunniteltu tätä kerrosta varten, ja niissä on riviliittimet ja LED-tilan ilmaisin valmiina kaapin johdotusta varten.

Tutkakaaviossa verrataan kontaktoriin asennettua apukosketinlohkoa DIN-kiskoon asennettuun liitäntärelemoduuliin kuudella valintakriteerillä. Aux-lohko saa paremmat pisteet koskettimien luokituksessa suorassa käämin kytkemisessä, ei vie kiskotilaa ja on edullisempi ratkaisu toimintoa kohden. Relemoduuli saa paremmat pisteet johdotuksen mukavuudessa, koska pistorasia ja ruuviliittimet saapuvat yhtenä tuotteena ja LED-tilan ilmaisussa. Molemmat tarjoavat täyden galvaanisen eristyksen kytketyn piirin ja käytettävän piirin välillä. Käytännön johtopäätös on, että moottorin käynnistimen tulee säilyttää apulohkonsa suoraa takaisinkytkentää ja lukitusta varten, kun taas PLC-kaapin tulisi käyttää relemoduuleja signaalin jakeluun. Yhdessä käytettynä ne tarjoavat luotettavimman piirin ja nopeimman vianetsintäpolun.

MCYF3 16A teollisuusrelemoduuli keskitettyyn suurtehokytkimeen Tämä 14F-alustaan perustuva DIN-kiskomoduuli kytkee jopa 16 A kanavaa kohti ja tukee jopa 32 kanavaa, mikä mahdollistaa useiden suuritehoisten kuormien tehokkaan keskitetyn ohjauksen automaatiojärjestelmissä. Näytä tuote →

Yleisiä valintavirheitä vältettävät

Alalla näkemäsi epäonnistumiset johtuvat yleensä pienestä sarjasta toistuvia virheitä.

• Valitsemalla vain EI koskettimia ja myöhemmin lisäämällä ulkoisen releen yhden NC-polun luomiseksi, mikä monimutkaistaa johdotusta ja lisää vikakohdan.
• AC-15-luokan huomioimatta jättäminen ja paljaan 10 A:n käyttäminen ikään kuin se soveltuisi joka jännitteellä.
• DC-solenoidin kytkeminen suoraan aux-koskettimeen tarkistamatta DC-arvoa; DC-kaaret kestävät pidempään ja vähentävät kestävyyttä dramaattisesti.
• Lohkon asennus löysästi, jotta mekaaninen kytkin kuluu ja takaisinkytkentä katkeaa.
• Merkitsemättömien lohkojen ostaminen ilman IEC- tai UL-merkintää, joissa kosketusmateriaalia ja kestävyyttä ei voida todentaa.

Hankintariski on todellinen: halvimmalla lohkolla ei välttämättä ole ilmoitettua kestävyyttä eikä käyttöluokkaa. Ohjauspiirissä epäluotettava aux-kosketin on huonompi kuin ei ollenkaan, koska se ilmoittaa väärän tilan selkeän tilan sijaan.

Johtopäätös

Apukosketinlohko on pieni komponentti, jolla on suuri rooli. Se kertoo ohjaimelle totuuden kytkinlaitteesta, rakentaa pito- ja lukituslogiikkaa ja pitää ohjaussignaalit poissa virtatieltä. Yhden valinnassa on neljä tarkistusta: jänniteluokka, AC-15-virtaluokitus, kosketinjärjestely ja kestävyys todellisella kytkentävirralla. Yhdistä DIN-kiskoohjauspaneeleissa kontaktoreiden apulohkot kaapin relemoduuleihin ja tarkista jokaisen lohkon merkinnät ennen asennusta. Jos suunnittelusi tarvitsee vahvistetun luokituksen tai tietyn pääteasettelun, vertaa käytettävissä olevien lohkojen nykyistä luokitusta ja pyydä tarjous suoraan valmistajalta.