Wenn Sie eine Schalttafel zur Steuerung eines Induktionsmotors mit einer Leistung von 15 HP oder mehr, von schweren industriellen Heizelementen oder von 240-V-Magnetventilen planen, reichen herkömmliche Steuerschalter einfach nicht aus. Ein 5-V-Mikrocontroller-Relais anzusteuern ist einfach. Die sichere Steuerung von induktiven Hochstromlasten mit 20 A bis 60 A Tag für Tag ist jedoch eine ganz andere Herausforderung.
Jedes Mal, wenn Sie eine induktive Last abschalten, kommt es zu einem massiven elektromagnetischen Rückschlag. Dadurch entsteht ein hochenergetischer Lichtbogen über den Kontakten, dessen Temperatur leicht über 3000 °C steigen kann. Wenn Ihre Schalter nicht für diese Hitze ausgelegt sind, müssen Sie mit Kontaktverschleiß, verschweißten Kontaktblöcken und unerwarteten Ausfallzeiten rechnen. Die Umrüstung auf hochbelastbare Drehschalter ist der einfachste Weg, um den Betrieb Ihrer Schalttafeln aufrechtzuerhalten und teure Notfall-Wartungseinsätze um 3 Uhr morgens zu vermeiden.
Die Technik hinter hochbelastbaren Nockenschaltern
Die häufigste Ursache für den Ausfall eines Drehschalters ist die Abtragung der Kontakte durch Lichtbogenbildung. Um dies zu verhindern, ACXION verwendet hochbelastbare, lichtbogenbeständige Kontakte aus einer Silberlegierung (insbesondere AgNi oder AgCdO). Diese Materialien sorgen dafür, dass der elektrische Widerstand selbst nach einer Million mechanischer Zyklen unglaublich niedrig bleibt – in der Regel unter 20 mΩ. Das bedeutet, dass keine lokalen Überhitzungsstellen entstehen, die zu verschweißten Kontakten führen könnten.
Außerdem kann man sich nicht darauf verlassen, dass Bediener einen Schalter schnell genug betätigen, um einen Lichtbogen zu unterbrechen. Aus diesem Grund verfügen diese industriellen Nockenschalter über eine mechanische Schnappfeder. Wenn man den Griff dreht, bauen interne Federn Spannung auf und schalten die Kontakte in weniger als 8 Millisekunden auf oder zu. Es spielt keine Rolle, wie langsam jemand den Knopf dreht; der interne Mechanismus unterbricht den Stromfluss sofort und reduziert so den Lichtbogenverschleiß auf ein absolutes Minimum.
Dann ist da noch die Vibration. Wenn Ihre Module in der Nähe von Steinbrechern, Textilfabriken oder Schiffsmotoren montiert sind, die rund um die Uhr laufen, führt das ständige Rütteln dazu, dass billige Kippschalter aus ihrer Position rutschen. ACXION Nockenschalter Im Rastmechanismus kommen schwere, federbelastete Stahlkugeln zum Einsatz, um den Schalter in den Positionen 30°, 45°, 60° oder 90° zu arretieren. Zum Ändern der Einstellungen ist eine kräftige, gezielte Drehung (mit einem Drehmoment von mindestens 0,5 Nm) erforderlich. Er wird sich durch Vibrationen auf keinen Fall lösen.
Problemlösung in der Praxis: Verhinderung eines versehentlichen Maschinenstarts
Hier ein kurzer Einblick, wie das in der Praxis in einer realen Produktionshalle funktioniert.
- Die Herausforderung: In einem Lebensmittelverpackungswerk in Ohio kam es an der 480-V-Förderanlage immer wieder zu Beinaheunfällen. Wenn sich Kartons stauten, mussten Techniker auf das Förderband steigen, um sie zu entfernen. Da die Anlage jedoch ferngesteuert von einer zentralen Allen-Bradley-SPS gesteuert wurde, führten die Bediener im Kontrollraum manchmal Systemtests durch oder lösten einen Fernstart aus, ohne zu bemerken, dass sich jemand auf dem Förderband befand.
- Die Lösung: Das Elektroteam des Werks installierte eine ACXION 5-Klemmen-Nockenschalter allgemeiner Art direkt am NEMA-Gehäuse jedes Förderabschnitts und als fest verdrahteten “Local/Remote”-Wahlschalter anzuschließen.
- Das Ergebnis: Bevor der Techniker nun das Förderband betritt, dreht er den Schalter auf “Local”. Dadurch wird der 24-V-Gleichstrom-Fernsteuerungskreis der SPS physisch unterbrochen und die Stromversorgung auf den lokalen Wartungskreis umgeschaltet. Selbst wenn die SPS eine Störung aufweist oder jemand im Kontrollraum auf “Run All” klickt, kann das Förderband physisch nicht anlaufen. Der Techniker hat die vollständige Kontrolle, bis er zurückgeht und den Schalter manuell wieder auf “Remote” stellt.”
Der Umstieg auf sicherere Schalttafeln
Ein Schalter ist mehr als nur ein $15-Bauteil an Ihrer Schaltschranktür – er ist das Einzige, was zwischen Ihren Bedienern und schweren, gefährlichen Maschinen steht. Ein paar Cent bei billigen Wahlschaltern zu sparen, rächt sich immer in Form von geschmolzenem Kupfer, ruinierten Produktionsläufen und Arbeitsunfällen. Die Investition in robuste Nockenschalter mit Kontakten aus einer Silberlegierung und soliden mechanischen Rastungen ist einfach kluge Technik.
Möchten Sie die technischen Daten für Ihren nächsten Entwurf noch einmal überprüfen? [Wenden Sie sich noch heute an das ACXION-Entwicklungsteam] um sich einen Katalog zu besorgen, die Mengenpreise zu prüfen oder Unterstützung bei der Ausarbeitung der richtigen Kontaktlogik für Ihr Projekt zu erhalten.