Styczniki elektromagnetyczne to elementy obwodu, które odpowiadają za przekazywanie sygnału prądowego lub napięciowego. Jak działają? Jakie są rodzaje styczników? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdują się w niniejszym artykule.

Stycznik

Jak wspomniano we wstępie stycznik elektromagnetyczny to element obwodu, którego rolą jest przekazywanie sygnału prądowego lub napięciowego. Jest on zbudowany z trzech podstawowych elementów, a mianowicie cewki, zestawu styków prądowych oraz obudowy. Cewka elektromagnesu przyjmuje w tym przypadku postać obwodu magnetycznego (magnetowodu), który jest wykonany z materiału ferromagnetycznego. Jest on dwuelementowy, ponieważ składa się z nieruchomego rdzenia z nawiniętym uzwojeniem miedzianym, a także ruchomej zwory. W tym miejscu warto podkreślić, że cewka elektromagnesu musi posiadać odpowiednio obliczoną liczbę zwojów, rezystancję uzwojenia oraz indukcyjność rdzenia ferromagnetycznego, która jest dobierana pod określoną wartość skuteczną i przebieg czasowy napięcia sterującego. Drugim istotnym elementem budowy stycznika, jest zestaw styków prądowych, które są mechanicznie połączone z ruchomą zworą elektromagnesu, a zarazem izolowane od siebie elektrycznie. Dodatkowo z reguły styki oraz zworę osadza się na sprężynach powrotnych. Warto również podkreślić, że zestaw styków prądowych może różnić się zarówno ich układem, jak i liczbą. Obudowa stycznika pełni natomiast funkcję ochronną, co sprawia, że jest to element odporny na uszkodzenia.

Jak działa stycznik? Po osiągnięciu znamionowego napięcia, styki zamykają się. Przy spadku napięcia z kolei zwory opadają pod wpływem działania sprężyny, a elektromagnes (cewka) otwiera zestyki robocze. W efekcie stycznik jest urządzeniem, które umożliwia pośrednie włączanie i wyłączanie obwodów elektrycznych. Warto również podkreślić, że może on pracować zarówno w normalnych warunkach pracy obwodu, jak i przy występowaniu przeciążeń. 

Styczniki modułowe

Jednym z najpopularniejszych rodzajów styczników są styczniki modułowe, czyli łączniki mechaniczne, które są umieszczane w skrzynkach modułowych z możliwością montażu na szynie. Stycznik modułowy charakteryzuje m.in.:

• odporność na wysoką częstość łączeń,
• trwałość konstrukcji,
• styki wykonane z nowoczesnego materiału,
• niskie zużycie mocy,
• możliwość szerokiego zastosowania,
• niewielki rozmiar.

Gdzie stosuje się styczniki modułowe? Znajdują one zastosowanie między innymi w urządzeniach modułowych, przy obwodach silnikowych, czy załączaniu różnego rodzaju grzałek, pomp wentylatorów i innych tego typu urządzeń. W tym miejscu warto podkreślić, że styczniki modułowe dedykowane są do łączenia głównych (silnoprądowych) układów elektrycznych, takich jak np. silniki elektryczne. Jest to cecha, która odróżnia je od przekaźników, które podłącza się do układów pomocniczych.

Styczniki modułowe dzielą się na:

- styczniki jednomodułowe, które mogą złączać obwody prądowe o maksymalnym obciążeniu 20A. Są one stosowane m.in. w instalacjach sterowania oświetleniem;

- styczniki dwumodułowe, których znamionowe obciążenie wynosi z reguły 25A kategorii AC1. Stosuje się je między innymi do załączania urządzeń grzewczych, obciążeń rezystancyjnych i małoindukcyjnych lub nieindukcyjnych;

- styczniki trzymodułowe, które umożliwiają złączanie obciążeń indukcyjnych rzędu 40 - 63A.

W tym miejscu warto podkreślić istotę odpowiedniego doboru stycznika do układu, w którym ma on zostać zastosowany. 

Styczniki mocy

Styczniki silnikowe znane powszechnie jako styczniki mocy występują w dwóch wersjach, a mianowicie jako styczniki prądu przemiennego (AC) oraz styczniki prądu stałego (DC). W tym pierwszym przypadku są to rozwiązania, które sterują pracą silników oraz urządzeń elektrycznych. Stosuje się je w budynkach jednorodzinnych, przemysłowych, czy zakładach pracy. Stycznik prądu stałego zazwyczaj jest wykorzystywany w układach automatyki przemysłowej, które służą m.in. do zasilania trakcji elektrycznych, czy urządzeń dźwignicowych. Tego typu stycznik mocy umożliwia bowiem ciężki rozruch oraz bezpieczne hamowanie przeciwprądem. 

Styki pomocnicze

Styki pomocnicze rozwiązują problem braku odpowiedniej liczby styków w styczniku. Charakteryzuje je mniejsza obciążalność niż w przypadku styków głównych. Warto również podkreślić, że ze względu na budowę wyróżnia się styki pomocnicze czołowe oraz boczne. Te pierwsze montuje się od góry na styczniku, co powoduje, że nie zwiększa się jego szerokość. Zwiększeniu ulega natomiast wysokość stycznika, a w niektórych przypadkach możliwe jest również zastosowanie kolejnego styku pomocniczego, który zostanie zamontowany bezpośrednio na styku pomocniczym. W przypadku bocznych styków pomocniczych montaż odbywa się z prawej bądź lewej strony stycznika, co powoduje zwiększenie szerokości zestawu. Warto również podkreślić, że większość styków pomocniczych danego producenta można zastosować, do wszystkich produkowanych przez niego styczników. W efekcie decydując się na styczniki Eaton, można zastosować do nich styki pomocnicze tej firmy.

Bloki styków

Ze stycznikami nieodłącznie związane są również bloki styków. Są to elementy, które służą do przełączania obwodów, czego przykładem może być zmiana obwodu pomocniczego na sterujący. Tak samo, jak w przypadku styków pomocniczych również bloki styków mogą być montowane od góry lub z boku. Przy ich doborze warto kierować się producentem, co oznacza, że wybierając styczniki Schneider należy zastosować do nich bloki styków wyprodukowane przez tę firmę.

Styczniki 1 fazowe i 3 fazowe

Jedną z podstawowych klasyfikacji styczników, jest podział na styczniki 1 fazowe oraz 3 fazowe. Stycznik 1 fazowy to rozwiązanie dedykowane do załączania oraz wyłączania obwodów z urządzeniami 1 fazowymi. Najczęściej są to modele dwubiegunowe, co pozwala załączać i wyłączać oba bieguny: fazowy i neutralny. Zdecydowanie rzadziej stosuje się styczniki jednobiegunowe, w przypadku których biegun neutralny jest połączony na stałe, a sterowanie obejmuje jedynie biegun fazowy. Styczniki jednofazowe mogą różnić się układem styków, a najczęściej stosowany jest układ 2Z (2NO). Dostępne są również styczniki o układzie styków 1Z (1NO), 1R (1NZ), 1Z+1R (1NO+1NZ) oraz 2R (2NZ). Stycznik 3 fazowy przeznaczony jest natomiast do załączania i wyłączania obwodów trzyfazowych, które potocznie nazywane są siłowymi. Są to z reguły rozwiązania czterobiegunowe, co pozwala sterować również biegunem neutralnym. W przypadku, gdy sterowaniu podlegają tylko 3 bieguny, czwarty pozostaje wolny lub może służyć jako styk pomocniczy. Najczęściej stosowany układ styków w stycznikach 3 fazowych to 4Z (4NO), ale występują również modele o układzie 3Z+1R (3NO+1NZ), 2Z+2R (2NO+2NZ), 1Z+3R (1NO+3NZ) oraz 4R (4NZ).

Styczniki renomowanych producentów

Jak już wspomniano przy wyborze styczników liczą się nie tylko ich parametry, ale również odpowiednie dopasowanie. Wynika to z faktu, że stosując rozwiązania tego samego producenta można mieć pewność, że urządzenie, czy instalacja będzie działała poprawnie oraz bezpiecznie. Bardzo ważna w tym przypadku jest oczywiście jakość, w związku z czym warto wybierać rozwiązania wyłącznie renomowanych producentów, czego przykładem są styczniki ABB, czy modele wspomnianych już firm Eaton oraz Schneider. Są one dostępne pod linkiem https://elektryk-sklep.pl/styczniki-modulowe-c11801, gdzie można znaleźć również styczniki Siemens, które są polecane przez profesjonalistów. Stosując rozwiązania renomowanych producentów można być pewnym nie tylko najwyższej jakości, ale również trwałości styczników, co przekłada się na bezawaryjne działanie obwodów, w których zostały one zastosowane.

Podsumowując należy stwierdzić, że styczniki elektromagnetyczne to elementy obwodów, które nie tylko umożliwiają sterowanie, ale również zapewniają prawidłowe działanie. W związku z tym przy ich wyborze należy kierować się jakością, którą zapewniają jedynie renomowani producenci.