Przyczyny przegrzania cewki stycznika

Przegrzaniestycznikcewka może prowadzić do starzenia się izolacji,-zwarć międzyzwojowych, a nawet całkowitego przepalenia, powodując przestoje sprzętu i przerwy w produkcji. Co bardziej niebezpieczne, utrzymująca się wysoka temperatura może spowodować zapalenie otaczających materiałów łatwopalnych, ostatecznie powodując pożar instalacji elektrycznej, stwarzając poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa personelu i sprzętu.Stycznikprzegrzanie cewki jest objawem problemu ogólnoustrojowego i zwykle nie jest spowodowane pojedynczym czynnikiem.

Podstawowa zasada:

Gdystycznikcewka jest pod napięciem, generuje siłę elektromagnetyczną przyciągającą zworę, powodując uruchomienie głównych styków. Sama cewka ma określoną rezystancję prądu stałego i w sposób ciągły zużywa energię i generuje ciepło po włączeniu zasilania, co jest normalne. Jednak przegrzanie oznacza, że ​​wytworzone ciepło znacznie przewyższa ciepło rozproszone, czemu zwykle towarzyszy ryzyko przepalenia cewki, zadymienia lub stopienia lakieru izolacyjnego.

 

Analiza głównych przyczyn:

1. Problemy z zasilaniem
Wysokie napięcie: Rezystancja prądu stałego cewki jest stała. Zgodnie z prawem Ohma I=U/R, im wyższe napięcie U, tym większy prąd I przepływający przez cewkę. Zwiększony prąd prowadzi do gwałtownego wzrostu strat miedzi w cewce (I²R), powodując w ten sposób nadmierne ciepło.

 

Niskie napięcie: Niskie napięcie powoduje niewystarczającą siłę elektromagnetyczną z rdzenia stycznika, uniemożliwiając całkowite załączenie. Pomiędzy rdzeniem a twornikiem istnieje szczelina powietrzna, która zmniejsza reaktancję indukcyjną cewki i powoduje utrzymujący się wysoki prąd rozruchowy zamiast normalnego prądu trzymania. Ten ciągły, wysoki prąd powoduje szybkie nagrzewanie się cewki.

 

Zniekształcenie kształtu fali mocy (np. wyjście falownika): W niektórych zastosowaniach, w których do sterowania stycznikami wykorzystuje się falowniki, fala wyjściowa PWM nie jest czystą falą sinusoidalną, ale zawiera liczne harmoniczne-wysokiego rzędu, co prowadzi do dodatkowego nagrzewania cewki.

 

2. Problemy związane z cewką-

Zwarcie-międzyzwojowe: uszkodzenie wewnętrznego lakieru izolacyjnego cewki powoduje zwarcie-w niektórych zwojach. Zmniejsza to efektywną liczbę zwojów, obniża rezystancję i zwiększa prąd przy tym samym napięciu, co prowadzi do miejscowego lub całkowitego przegrzania.

 

Zły proces produkcji cewki: Luźne uzwojenie lub nieodpowiednia impregnacja mogą powodować powstawanie wewnętrznych szczelin, wpływających na rozpraszanie ciepła i potencjalnie powodując częściowe wyładowania i przegrzanie.

 

Starzenie się cewki: Z biegiem czasu materiał izolacyjny starzeje się, zmniejszając jego odporność cieplną i zwiększając podatność na przegrzanie nawet przy normalnym napięciu.

 

3. Zagadnienia mechaniczne i podstawowe

Zanieczyszczenia, rdza lub nierówności na powierzchni czołowej rdzenia: Zanieczyszczona lub nierówna powierzchnia styku rdzenia zwiększa szczelinę powietrzną i reluktancję magnetyczną w obwodzie magnetycznym, zmniejszając reaktancję cewki, zwiększając prąd i powodując przegrzanie.

 

Twornik (ruchomy rdzeń) Zablokowanie lub nieelastyczny ruch:

Nagromadzenie rdzy lub kurzu na wale.
Wewnątrz ciała obce.
Nadmierny nacisk na sprężynę reakcyjną.
Warunki te mogą uniemożliwić płynne załączenie twornika, wymagając dłuższego okresu wysokiego prądu dla cewki, aby zakończyć proces załączania, lub nawet uniemożliwiając całkowite załączenie i skutkując ciągłym wysokim zużyciem energii.

 

Uszkodzony lub odłączony pierścień zwarciowy-: osadzony-pierścień zwarciowy w rdzeniu stycznika prądu przemiennego ma za zadanie eliminować wibracje i hałas rdzenia. Jeśli pierścień-zwarciowy pęknie lub odpadnie, rdzeń będzie gwałtownie wibrował i wytwarzał hałas, podczas gdy prąd cewki wzrośnie, co doprowadzi do przegrzania.

4. Zagadnienia operacyjne i środowiskowe

Nadmierna częstotliwość pracy: Częste uruchamianie i zatrzymywanie naraża cewkę na powtarzające się skoki prądu rozruchowego, powodując gromadzenie się ciepła szybciej, niż jest ono w stanie rozproszyć, co powoduje ogólny wzrost temperatury.

 

Nadmierna temperatura otoczenia: Jeśli stycznik jest zainstalowany w szczelnej obudowie, w miejscu nasłonecznionym lub w pobliżu innych źródeł ciepła, słaba wentylacja uniemożliwia cewce skuteczne odprowadzanie własnego ciepła.

 

Trudne środowisko: Obecność gazów korozyjnych, przewodzącego pyłu lub wilgoci może spowodować korozję cewki i rdzenia, przyspieszając starzenie się izolacji i zakleszczenie mechaniczne.