Alles, was Sie über Schütze und ihre Funktionsweise wissen müssen

Was ist ein Schütz und wofür wird es verwendet?

Ein Schütz ist ein elektrisch gesteuerter Schalter, der ähnlich wie ein Relais zum Schalten eines Stromkreises verwendet wird. Im Gegensatz zu einem Relais wird ein Schütz jedoch in Anwendungen mit höherer Strombelastbarkeit eingesetzt.

Als jemand, der sich intensiv mit Industrieautomatisierung und Industriesteuerungsprodukten beschäftigt, habe ich aus erster Hand gesehen, welche entscheidende Rolle Schütze bei der Steuerung von Hochleistungsschaltkreisen spielen. Sie sind für den direkten Anschluss an Hochstromlastgeräte ausgelegt.

Bei Aktivierung erzeugt die Spule im Schütz ein Magnetfeld, das den Kern des Schützes bewegt und die Kontakte schließt, sodass Strom zur Last fließen kann.

Schütze werden am häufigsten mit Elektromotoren verwendet und sind für die hohen Belastungen und häufigen Schaltvorgänge ausgelegt, die diese Anwendungen erfordern.

In unseren Fertigungsanlagen verwenden wir beispielsweise Schütze zur Steuerung großer Motoren, die unsere Förderbänder und andere schwere Maschinen antreiben. Ihre Fähigkeit, große Mengen elektrischer Energie zu verarbeiten, macht sie zu einem wesentlichen Bestandteil unserer elektrischen Systeme. Ein Schütz wird zur Steuerung der Stromversorgung von Motoren, Beleuchtung, Heizung und anderen elektrischen Lasten verwendet.

Welche verschiedenen Arten von Schützen gibt es?

Es sind verschiedene Arten von Schützen erhältlich, die jeweils für bestimmte Anwendungen entwickelt wurden. Einige gängige Typen sind Wechselstrom- und Gleichstromschütze, Schütze für bestimmte Zwecke sowie einphasige und dreiphasige Schütze.

Jeder Schütztyp verfügt über eigene Funktionen und wird je nach den Anforderungen des Stromkreises und der zu steuernden Last in unterschiedlichen Szenarien eingesetzt. Ich erinnere mich an einen Fall, in dem wir bei der Modernisierung unseres Stromversorgungssystems von einem Wechselstrom- auf ein Gleichstrom-Schütz umsteigen mussten, was die Effizienz unserer Motorsteuerung deutlich verbesserte.

Wie funktioniert ein Schütz? Das Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip eines Schützes umfasst eine elektromagnetische Spule und eine Reihe von Kontakten. Wenn elektrischer Strom durch die Spule fließt, erzeugt sie ein Magnetfeld, das einen beweglichen Kern, auch Anker genannt, anzieht.

Diese Bewegung bewirkt, dass sich die Kontakte schließen, sodass Strom durch den Stromkreis zur Last fließen kann. Wenn die Spule stromlos wird, verschwindet das Magnetfeld und eine Feder bringt die Kontakte in ihre normalerweise offene Position zurück, wodurch der Stromfluss unterbrochen wird.

In unseren technischen Fällen verwenden wir Schütze zur Steuerung großer Motoren. Wenn der Startknopf gedrückt wird, wird die Schützspule aktiviert, wodurch ein Magnetfeld entsteht, das die Kontakte schließt und den Motor startet.

Wenn die Stopptaste gedrückt wird, wird die Spule stromlos gemacht und die Kontakte öffnen sich, wodurch der Motor gestoppt wird. Dieser Vorgang ermöglicht eine sichere und effiziente Fernsteuerung von Hochleistungsgeräten.

Was ist der Unterschied zwischen Schützen und Relais?

Obwohl sowohl Schütze als auch Relais zum Schalten von Stromkreisen verwendet werden, gibt es zwischen ihnen wesentliche Unterschiede. Schütze sind für die Handhabung von viel höheren Strömen und Spannungen ausgelegt als Relais.

Sie werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, in denen große Motoren oder andere Hochleistungsgeräte gesteuert werden müssen. Relais werden im Allgemeinen für Anwendungen mit geringerer Leistung und Signalisierung verwendet. Darüber hinaus verfügen Schütze oft über Funktionen wie Lichtbogenunterdrückung, um die hohen Ströme zu bewältigen und Schäden zu verhindern. Ein großartiges Beispiel hierfür finden Sie in unserem Mitsubishi Bediengerät.

In unserem Betrieb verwenden wir Relais für Steuersignale und Schütze zum Schalten von Strom. Beispielsweise kann ein Relais zum Aktivieren eines Sensors verwendet werden, während ein Schütz zum Starten eines großen Motors basierend auf dem Eingang dieses Sensors verwendet wird. Diese Arbeitsteilung gewährleistet die Zuverlässigkeit und Sicherheit unserer elektrischen Systeme.

So wählen Sie den richtigen Schütz aus: Ein Leitfaden zur Schützauswahl

Die Auswahl des richtigen Schützes für Ihre Anwendung ist entscheidend für den ordnungsgemäßen Betrieb und die Langlebigkeit Ihrer Geräte. Zu berücksichtigende Faktoren sind unter anderem die Nennspannung und -stromstärke, die Art der Last (z. B. Motor, Beleuchtung, Heizung), die Anzahl der Pole und die Betriebsumgebung. 

Stellen Sie sicher, dass das Schütz die maximale Betriebsspannung und den maximalen Strom des Schaltkreises verarbeiten kann. Es ist auch wichtig, den Arbeitszyklus und die erwartete Anzahl von Schaltvorgängen zu berücksichtigen.

Als wir eine neue Produktionslinie entwarfen, mussten wir sorgfältig Schütze auswählen, die die hohen Anlaufströme unserer Motoren bewältigen konnten.

Wir haben die Herstellerspezifikationen konsultiert und Schütze mit entsprechenden elektrischen Nennwerten und Funktionen wie Hilfskontakten für Steuerschaltkreise ausgewählt.

AC-Schütz vs. DC-Schütz: Welches brauchen Sie?

AC-Schütze sind für den Einsatz in Wechselstromkreisen konzipiert, während DC-Schütze für Gleichstromkreise ausgelegt sind. Der Hauptunterschied besteht in der Handhabung des Lichtbogens, der beim Öffnen und Schließen der Kontakte entsteht. 

Wechselstromschütze nutzen den Nulldurchgang der Wechselstromwellenform, um den Lichtbogen zu löschen, während Gleichstromschütze zusätzliche Lichtbogenunterdrückungsmechanismen erfordern.

In unseren technischen Fällen verwenden wir für die meisten unserer Geräte Wechselstromschütze, da unsere Stromversorgung auf Wechselstrom basiert.

Wir verfügen jedoch über einige Spezialgeräte, die Gleichstrom verwenden, und für diese verwenden wir Gleichstromschütze mit Lichtbogenrutschen, um den Lichtbogen zu kontrollieren. Sie finden viele Mitsubishi PLC Typen werden online auf unserer Site verkauft.

Schütz-Schaltpläne verstehen

Ein Schaltplan für Schütze zeigt, wie das Schütz in einem Stromkreis angeschlossen ist. Er umfasst normalerweise die Spule, die Hauptkontakte und alle Hilfskontakte. Das Verständnis dieser Diagramme ist für die ordnungsgemäße Installation und Fehlerbehebung von Schützen unerlässlich.

Dieses Wissen war für die schnelle Diagnose und Behebung von Problemen mit unserer Ausrüstung von unschätzbarem Wert. Bediengerät von Omron Geräte liefern detaillierte Diagramme, die unserem Team enorm geholfen haben.

Elektrische Nennwerte und Spezifikationen von Schützen

Schütze haben verschiedene elektrische Nennwerte, die ihre Betriebsgrenzen festlegen. Dazu gehören Nennspannung, Nennstrom, Schaltleistung sowie mechanische und elektrische Lebensdauer.

Es ist wichtig, ein Schütz mit Nennwerten auszuwählen, die die Anforderungen Ihrer Anwendung erfüllen oder übertreffen. Detaillierte Informationen zu elektrischen Nennwerten finden Sie in unserem Proface HMI Handbücher.

Als wir beispielsweise in unserem Werk neue Motoren installierten, mussten wir sicherstellen, dass der ausgewählte Schütz einen höheren Nennstrom als den Volllaststrom des Motors hatte, um die Einschaltströme beim Anlaufen zu bewältigen. Wir berücksichtigten auch die Umgebungstemperatur und wählten Schütze mit entsprechenden Derating-Faktoren.

Anwendungen von Schützen in der industriellen Automatisierung

Schütze werden in der industriellen Automatisierung häufig zur Steuerung von Motoren, Beleuchtungssystemen, Heizelementen und anderen Hochleistungsgeräten verwendet.

Sie sind ein integraler Bestandteil von Motorstartern, Bedienfeldern und anderen Automatisierungsgeräten. Aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Ströme und häufiges Schalten zu bewältigen, sind sie ideal für diese Anwendungen.

Wir verwenden Schütze in verschiedenen Anwendungen, von der Steuerung der Motoren unserer Förderbänder bis zur Steuerung der Beleuchtung in unseren Produktionsbereichen. Ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sind für die Aufrechterhaltung unserer Produktionseffizienz von entscheidender Bedeutung.

Wartung und Fehlerbehebung von Schützen

Eine regelmäßige Wartung von Schützen ist wichtig, um ihren ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen und Ausfällen vorzubeugen. Dazu gehört die Überprüfung der Kontakte auf Verschleiß und Beschädigungen, die Kontrolle des Spulenwiderstands und die Sicherstellung, dass das Schütz richtig montiert und verdrahtet ist.

Zur Fehlerbehebung bei häufigen Problemen mit Schützen gehört die Überprüfung auf lose Verbindungen, durchgebrannte Spulen und abgenutzte oder beschädigte Kontakte. Unserer Erfahrung nach haben uns regelmäßige Inspektionen und der rechtzeitige Austausch abgenutzter Komponenten dabei geholfen, Ausfallzeiten zu minimieren und einen reibungslosen Produktionsablauf aufrechtzuerhalten.