Wie bringt man einen Motor wie den an Ihrer Brunnenpumpe dazu, sich automatisch einzuschalten? Sie statten es mit einem aus Schütz, das den eingehenden Strom von einem druck-, temperatur- oder lichtempfindlichen Sensor in ein Magnetfeld umwandelt, das die elektrischen Hauptkontakte schließt und Strom fließen lässt.
Von allen Arten von Schützen, die in der Industrie verwendet werden, sind magnetische Schütze die gebräuchlichsten, und sie haben wenig Ähnlichkeit mit den Handschaltern, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts verwendet wurden. Die allgemeinen Arten von Magnetschützen lassen sich in zwei große Kategorien einteilen, die von der National Electrical. zugelassen sind Herstellerverband (NEMA) und die von seinem europäischen Pendant, der International Electrotechnical Kommission (IEC). Sie funktionieren jedoch alle im Wesentlichen auf die gleiche Weise und haben im Wesentlichen die gleichen Teile.
Wie funktioniert ein magnetischer Schütz?
Ein magnetisches Schütz hat zwei Eingangskreise, die den Hauptstromkreis zur Stromversorgung der Last und einen Hilfsstromkreis zum Betreiben des Schützes selbst umfassen. Der Hilfsstromkreis ist mit einer Induktionsspule verbunden, und wenn Strom durch den Stromkreis fließt, erzeugt die Spule ein Magnetfeld. Das Feld zieht einen zweiten Magneten an, der ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet sein kann.
Am Schützgehäuse ist ein Paar fester Kontakte und am Elektromagneten ein Paar beweglicher Kontakte befestigt, und die von einer Feder oder Schwerkraft ausgeübte Kraft hält sie auseinander. Wenn die Spule erregt wird, schließen die Kontakte und Strom fließt zur Last.
Alle Arten von Magnetschützen haben diese Teile
Magnetschütze können klein genug sein, um in Ihre Hand zu passen, oder bis zu einem Meter lang. Unabhängig von der Größe ist der Zweck immer der gleiche: einen normalerweise offenen Schalter zu schließen und Strom fließen zu lassen. Dazu muss jedes Schütz über folgende Komponenten verfügen:
- Ein- und Ausgangsklemmen: Die Größe und Anzahl dieser Klemmen hängt von der Spannung des eingehenden Stroms und davon ab, wo die Stromquelle einphasig oder dreiphasig ist.
- Ein Magnet und eine Spule: Der Magnet ist oft ein Hufeisenmagnet, der durch einen Kern passt, um den die Spule gewickelt ist. Der Kern besteht aus einem Nichteisenmaterial, um sicherzustellen, dass er im ausgeschalteten Zustand kein Magnetfeld behält. Andere Ausführungen haben einen rechteckigen oder zylindrischen Magneten in einem spulengewickelten Solenoid.
- Eine Feder: Die Funktion der Feder besteht darin, die Kontakte offen zu halten und die Last zur Last zu unterbrechen. Es kann die beweglichen Kontakte vom Joch wegdrücken oder von der anderen Seite ziehen. Bei einigen Modellen, die für den vertikalen Einbau ausgelegt sind, kann die Schwerkraft die Feder ersetzen.
- Ein Gehäuse: Das Gehäuse hält alle Komponenten elektrisch isoliert und schützt den Benutzer vor versehentlicher Exposition. Das Gehäuse besteht aus Kunststoff, Bakelit oder Nylon 6.
Lichtbogenunterdrückung in Magnetschützen
Viele Schütze sind für den Betrieb mit Hochspannungsleistung ausgelegt und verfügen normalerweise über eine Art eingebauten Lichtbogenunterdrückungsmechanismus. Beim Öffnen und Schließen der Kontakte entsteht ein elektrischer Lichtbogen, und obwohl er nur kurzzeitig ist, zerstört die hohe Hitze schnell die Kontaktpunkte.
Nicht alle Arten von Magnetschützen benötigen eine Lichtbogenunterdrückung. Schütze, die mit Wechselstrom von weniger als 600 V betrieben werden, sind normalerweise auf die Umgebungsluft angewiesen, um Lichtbögen zu löschen. Diese Geräte verfügen über Lichtbogenunterdrückungshauben, die den Rest der Komponenten schützen. Größere Schütze und solche, die mit Gleichstrom betrieben werden, benötigen oft eine aktive Unterdrückung, die viele Formen annehmen kann, einschließlich der Verwendung eines Widerstands und eines Kondensators in der Schaltung.
Um den Auswirkungen von Lichtbögen entgegenzuwirken, sind die Kontakte oft mit einer Schutzbeschichtung versehen oder werden aus einem nicht korrosiven Material wie Silberzinnoxid oder Silberkadmiumoxid hergestellt.