Megy vagy nem megy? Nem mindegy!

A relés technikában jól ismert öntartó áramkört gyakran használjuk vezérléstechnikai megoldásainkban, amikor tárolni kell a vezérlési állapotot és/vagy nyomógombos vezérlésre van szükség, miközben a kimenet bistabil jelleggel működik. A relés hagyományos öntartó áramkörök működése az impulzusrelékéhez hasonlít, annyi különbséggel, hogy a relés öntartó áramkörnek jellemzően nincs áramszüneti memóriája, azaz a hálózati feszültség áramszünet utáni visszakapcsolásakor a kimenet kikapcsolt állapotba marad akkor is, ha áramszünet előtt be volt kapcsolva. Az első ábrán két tipikus relés öntartó kapcsolás látható. Az A) részben a több érintkezős VS308U típusú segédrelét használva elkülöníthetjük az öntartás kontaktusait a kapcsolt kontaktusoktól, ami főleg akkor hasznos, ha a vezérléstől eltérő feszültséget kell kapcsolni. A B) ábrarészen a legegyszerűbb öntartó áramkört mutatjuk egy VS116K segédrelével, ahol ugyanaz a kontaktus végzi az öntartást, mint a fogyasztó kapcsolását, tehát potenciáljuk is megegyezik. A kapcsolások működését egyszerűségüknél fogva nem részletezzük.

Az öntartó áramkör reléjének kimeneti kontaktusát a SET gomb megnyomásával bekapcsoljuk, a RESET gomb megnyomásával kikapcsoljuk. A bekapcsolás valamilyen fogyasztó vagy technológiai folyamat működésének elindítását jelenti azzal, hogy az öntartó vezérlő áramkör kimeneti érintkezője feszültséget kapcsol a bekapcsolni kívánt fogyasztóra, melynek hatására a fogyasztó működésbe kezd. De vajon tényleg működésbe kezd?

A feszültség rákapcsolása egy fogyasztóra egyben azt is jelenti, hogy a fogyasztó működik?

Visszatérve az öntartó kapcsolásra megállapíthatjuk, hogy a gombnyomásra tulajdonképpen nem bekapcsoltuk a fogyasztót, hanem csak elláttuk tápfeszültséggel, hogy energiát biztosítsunk a működéséhez. Azt, hogy a kapcsolt berendezés üzemképes és a tápfeszültség bekapcsolásának hatására működni fog, csak feltételezzük. Szerencsére az esetek többségében joggal.

De mi a helyzet, ha mégsem működik?
Ebben az esetben feltételezhető, hogy hibás a berendezés.
Csakhogy az öntartó kapcsolásunk így egy hibás berendezésen tartja a feszültséget!
A megoldást a következő bekezdésekben olvashatod.

Megy/nem megy öntartó áramkör áramfigyeléssel

Egy egyszerű trükkel megoldhatjuk, hogy az öntartó áramkör csak akkor tartsa bekapcsolva a kimenetét – azaz csak akkor maradjon öntartásban és kapcsoljon feszültséget a fogyazstóra -, ha a kapcsolt készülék valóban működik. Honnan tudhatjuk, hogy működik-e egy fogyasztó? Nyilván jó esetben látjuk a működést. De a vezérlőrendszernek nincs szeme! Villamosságban gondolkodva könnyen belátható, hogy a feszültség rákapcsolása egy fogyasztóra csupán a működés lehetősége és egyáltalán nem biztos, hogy ettől még működik is. A legbiztosabb elektromos detektálás onnan származtatható, hogy a villamos fogyasztó működés közben áramot vesz fel és ez az áram természetesen nem irreális érték, pláne nem rövidzárlati. Ezzel meg is találtuk az egyszerű megoldást: gombnyomáskor figyeljük az áramfelvételt. Ha van, akkor öntartásba kapcsol az áramkör, ha nincs, akkor nem és ezzel nem marad tápfeszültség alatt a valamilyen ok miatt nem működő készülék. A következő ábra egyszerű áramköre egy ilyen megoldást mutat.

A VS116K típusú segédrelé tápfeszültség sorkapcsa (A1) fogadja a bekapcsoló (SET) nyomógomb jelét. Kikapcsolt kimenet mellett megnyomva a SET gombot meghúz az R21 segédrelé és 11 – 14 kontaktusain keresztül feszültséget kapcsol a PRI-51/x típusú áramfigyelő relé belső áramfigyelő söntjére (x = beállítható áramhatár maximum - típusfüggő). Az áramfigyelő egy úgynevezett áramhatár kapcsolóként működik. Ha a söntön átfolyó áram meghaladja a beállított értéket, akkor meghúz a kimeneti reléje. Jelen esetben az áramhatárt a fogyasztó legkisebb áramfelvétele alá kell egy kisebb értékkel állítani, hogy detektálható legyen a készülék működése a legkisebb fogyasztásnál is. Természetesen figyelembe kell venni, hogy a készülék üzemi max. áramfelvétele ne haladja meg az áramfigyelő söntjére megengedett legnagyobb áram értékét, valamint a folyamatos áram se lépje túl a használati útmutató technikai paramétereinél megadott értéket (típusfüggő!).

Amennyiben a készülék a SET gomb megnyomására működni kezd és áramfelvétele miatt meghúz az áramfigyelő reléje, akkor az áramfigyelő 15 – 18 záró kontaktusa átveszi a nyomógomb vezérlését és öntartásba kapcsolja a segédrelét – ekkor a nyomógomb már felengedhető. Az öntartás mindaddig fennmarad, amíg a RESET gombbal nem törlik azt vagy a készülék működése valamilyen más okból meg nem szakad. 

Mivel a SET és RESET gombokon is átfolyik a fogyasztó árama, ezért a gombok érintkezőinek is el kell bírniuk a fogyasztó max. áramfelvételét vagy külön relékkel kell biztosítani a nagyobb áramterhelést. A segédrelé kontaktusára megadottól nagyobb áramigényű fogyasztónál a segédrelé helyett kontaktort kell használni.

Egyszerűsített megy-nem megy öntartás áramfigyeléssel

A 3. ábrán a 2. ábra egyszerűsített változata látható, ahol kihagytuk a segédrelét. A SET gomb a söntön keresztül közvetlenül kapcsolja a fogyasztót. Ha működik és áramfelvétele meghaladja az áramfigyelőn beállított értéket, akkor reléje meghúz és átveszi a SET gomb szerepét – öntartásba kapcsol az áramfigyelő.

A fogyasztó áramterhelését ebben a kapcsolásban is el kell viselnie minden láncszemnek, amelyik részt vesz a fogyasztó működésében.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!