Ein Limitschalter verfügt nicht über eine universelle “Ampere-Leistung”. Seine zulässige Last hängt vom genauen Modell, der Spannung, der Versorgungsart (AC oder DC), dem Lasttyp, der Schaltfrequenz und den Prüfbedingungen des Herstellers ab. Eine AC-Kontaktleistung kann nicht auf DC übertragen werden, indem dieselbe Stromstärke verwendet oder die Wattzahl umgerechnet wird. Prüfen Sie die für den jeweiligen Kontaktblock und den jeweiligen Anwendungsfall gedruckte Leistung, bevor Sie eine reale Last anschließen.
Diese Anleitung erklärt, wie man die Kontakteigenschaften von AC/DC-Anschlüssen liest, und gibt ein Beispiel für die LEMA LZ5. Sie gilt nicht als allgemeine Richtlinie für alle LZ5-Konfigurationen: Vor der Freigabe des Designs sollten Sie den Bestellcode, die Datenblatt-Revision, die Form des Anschlusses, die Umgebung und die tatsächliche Last bei dem Lieferanten bestätigen.
Was eine Kontaktbewertung Ihnen sagt – und nicht sagt
Eine Bewertung ist eine unter bestimmten Testbedingungen festgelegte Grenze, keine Garantie dafür, dass jede Last unter der angegebenen Ampere-Nennleistung auch über die gesamte Lebensdauer hinweg funktioniert. Lesen Sie die vollständige Produktbeschreibung: Spannung, Stromstärke, Wechselstrom oder Gleichstrom sowie jede beliebige Lastkategorie oder Leistungsfaktor-/Zeitkonstante. Prüfen Sie außerdem, ob die Angabe die Stromaufnahme, die Stromübertragung oder die Stromabgabe beschreibt. Diese Funktionen sind nicht austauschbar.
In einer Maschine erkennt ein Limitschalter häufig die Position und signalisiert sie an einen SPS-Rechner oder einen Relais-Schalter, anstatt direkt die Motorleistung zu übertragen. Ein SPS-Eingang ist normalerweise eine Niederspannungsschaltanordnung; eine Kontakteinheit ist induktiv; und ein Motor ist eine Last mit hohem Einschaltstrom. Der gleiche Schalterkontakt kann in jedem Fall unterschiedliche Belastungen erfahren. Wenn der Schalter lediglich die Position anzeigen muss, kann ein entsprechend ausgelegter Steuereingang oder ein dazwischenliegendes Relais den Schalter von der Strombelastung fernhalten.
Die LEMA Seite mit dem verschlossenen Grenzwertschalter LZ5 In den Produktinformationen wird ein Beispielwert von 10 A bei 125/250 V AC und 0,5 A bei 125 V DC angegeben. Der große Unterschied ist eine nützliche Erinnerung: “10 A” sollte nicht als Gesamtkurrentwert interpretiert werden. Prüfen Sie, dass das ausgewählte LZ5-Modell und die Kontaktkonfiguration den veröffentlichten Daten entsprechend sind, bevor Sie sich darauf verlassen.
Warum sich die AC- und DC-Nennwerte unterscheiden können
Wenn unter Last ein elektromechanisches Kontaktglied geöffnet wird, kann Strom kurzzeitig durch einen elektrischen Lichtbogen fließen. Bei Wechselstrom fließt der Strom wiederholt durch Nullpunkt, was dazu beitragen kann, dass ein Lichtbogen erstickt. Bei Gleichstrom gibt es keine periodischen Stromspitzen, sodass ein Lichtbogen bestehen kann, bis die Kontakte weit genug auseinander geraten sind oder eine andere Unterdrückungsmechanik eingreift. Dies kann zur Erosion der Kontakte, zur Erwärmung und zum Risiko von Schweißungen führen. Das genaue Ergebnis hängt weiterhin von Spannung, Stromstärke, Abstand zwischen Kontaktelementen, Kontaktelementmaterial, Schaltungsimpedanz und Lastparametern ab.
Deshalb kann ein Schaltsteller einen deutlich niedrigeren DC-Strom oder eine niedrigere Spannung als die AC-Leistungsfähigkeit angeben. Berechnen Sie einen äquivalenten DC-Strom nicht anhand der AC-Leistungsstärke, sondern anhand der Wattleistung. Eine induktive Last wie eine Spule kann auch bei einer Unterbrechung eine Spannungsschwankung erzeugen; die gespeicherte Energie hängt von der Last und dem Schaltkreis ab. Eine Dämpfungskomponente kann diese Schwankung reduzieren, muss jedoch so ausgewählt werden, dass sie die Freisetzung nicht verzögert oder die erforderliche Funktion beeinträchtigt.
Hersteller von Schaltanlagen veröffentlichen separate Bedingungen für verschiedene Stromarten und Lastgrößen, da die Kontaktkapazität von der Anwendung abhängt. Diese allgemeinen Auswahlprinzipien sind keine Produktinformationen von LEMA. Die tatsächliche Grenzspannung für ein LEMA-Bauteil muss aus dessen eigener Spezifikation und der vorgesehenen Anwendung abgeleitet werden.
Identifizieren Sie die Lastkategorie, bevor Sie einen Schalter auswählen
| Laden in die Maschine | Was zu überprüfen ist | Typische Designfrage |
|---|---|---|
| PLC oder elektronischer Eingabe | Eingangsspannung/Stromstärke, Leckage oder minimale Schaltlast, Polarität und Filterung des Eingangs | Schaltet der Kontakt das tatsächliche niedrigere Signal zuverlässig um? |
| Relais- oder Kontakteilspule | Spulen-Typ AC/DC, Überspannung und Konstantstrom, Unterdrückung und Kontaktart | Ist der Schalter für die Belastung durch diese induktive Steuerung ausgelegt, dass er bricht? |
| Solenoid oder Ventil | Spannung, Stromstärke, Freigabebremse, Transient-Unterdrückung und Schaltzyklen der Spule | Verändert Unterdrückung die Reaktionszeit oder das Sicherheitsverhalten? |
| Motor oder Aktuator | Verriegeltes Rotorschein, Anlaufstrom, Laufstrom, Richtungsänderungen, Spannung und Betriebsdauer | Soll der Limitschalter einen Relais-/Kontaktor anstatt des Motors einschalten? |
| Lampen- oder kapazitiver Eingang | Einflussschlussstrom, Kapazität des Netzteils und Schaltstromfestigkeit | Ist der Anfangsstrom wesentlich höher als der konstante Strom? |
Eine Widerstandsklasse gilt nicht automatisch für eine Spule, einen Motor, eine Lampe oder eine kapazitive elektronische Versorgung. Wenn der Hersteller Nutzungsbereiche, Lastkurven, Daten zur Lebensdauer oder eine bestimmte Motor-Klasse vorschreibt, verwenden Sie die entsprechende Angabe. Wenn die Dokumentation keine entsprechende Gleichstrom-Klasse enthält, ziehen Sie daraus keine Konsequenz aus einer AC-spezifischen Angabe.
Das Kontaktformular lesen Sie getrennt von der Bewertung.
Das Kontaktformular gibt an, wie sich der elektrische Stromfluss verändert, wenn der Aktuator bewegt wird. Ein gängiger SPDT-Typ überträgt COM zwischen NC und NO; ein mehrpoliges Design kann mehr als einen Stromkreis schalten. Es gibt keine Angaben darüber, dass jeder Pol dieselbe Spannung gleichzeitig durchbrechen kann oder dass separate Versorgungen ohne Einschränkungen miteinander gemischt werden können. Befolgen Sie das Verkabelungsplan und die Regeln des Herstellers bezüglich der Isolierung, der Verwendung der Polen und der Trennung der Stromkreise.
Auf dem Bild der LZ5 werden die Kennzeichnungen „Common“, „NO“ und „NC“ die Kontaktlogik kennzeichnen; sie ersetzen keine Kennzeichnungstabellen. Prüfen Sie die Anschlussbezeichnungen der bestellten Version und bestätigen Sie den Zustand mit einer Kontinuitätsprüfung vor dem Verkabeln. Siehe Limitschalter an der Leitungsführung für den PLC beispielsweise bei geringer Energieaufnahme. Für die Montage und Wiederholbarkeit siehe die separate Positionierführung für Limitschalter.
Ein praktischer AC/DC-Auswahl-Workflow
- Schreiben Sie den tatsächlichen Schaltplan auf. Typ der Stromaufnahme, Nenn- und Maximalspannung, Konstantstrom, Spitzen- oder Einschubstrom sowie ob die Last resistiv, induktiv, motorisch, als Lampe oder elektronisch ist.
- Beschreiben Sie die Aufgaben im Schaltbetrieb. Beschreiben Sie, was der Schalter macht und brechen lässt, die Drehzahl, den normalen und den abnormalen Betrieb sowie die erforderliche Lebensdauer. Ein Kontakt, der nur bei geschlossenem Zustand Strom leitet, benötigt möglicherweise dennoch eine ausreichende Bremsleistung, wenn er bei Belastung öffnet.
- Die Datenzeile exakt ablesen. Finden Sie die modellspezifische AC- oder DC-Leitung sowie die nächstgelegene Lastkategorie. Halten Sie Spannung und Strom aus derselben Reihe; kombinieren Sie keine Maximale aus verschiedenen Bedingungen.
- Überprüfen Sie die installierte Schaltung. Berücksichtigen Sie die Korrektur für Spulenunterdrückung, die Stromversorgung, die Kabellänge, die Temperatur, die Verunreinigung und die tatsächliche Steuerung oder den tatsächlichen Lasteingang.
- Entscheiden Sie, ob Sie direkt die Stromversorgung wechseln. Wenn die direkte Last eine hohe Einschubleistung oder ein unsicheres Unterbrechungsverhalten aufweist, kann der Grenzschalter als Steuereingang für einen entsprechend leistungsfähigen Relais oder Kontaktor verwendet werden, sofern die Anordnung die funktionalen und sicherheitstechnischen Anforderungen des Geräts erfüllt.
- Eine repräsentative Versammlung validieren. Testen Sie unter dem tatsächlichen Spannungsumfang, Last, Schaltfrequenz und Umweltbedingungen. Überprüfen Sie den Verschleiß der Kontakte und verifizieren Sie die Fehlerreaktion des Systems.
Die IEC 60947-5-1-Norm ist die relevante Produktnormfamilie für viele elektromechanische Steuerschaltkreise und Schaltglieder. Der öffentliche IEC-Katalog beschreibt deren Anwendungsbereich. Für Geräte und die jeweilige Gerichtsbarkeit müssen die geltenden Normen, Kategorien und Konformitätsnachweise überprüft werden. Bei elektrotechnischen Arbeiten sollten die zugelassenen Sicherheitsverfahren des Geräts befolgt werden und der Entwurf durch einen qualifizierten Ingenieur überprüft werden.
Gängige Bewertungsschlachten, die man vermeiden sollte
- Angesichts der Annahme, dass die AC-Nummer für den DC-Wert gilt. Verwenden Sie die explizite DC-Nennleistung oder fordern Sie eine schriftliche Bestätigung für die tatsächliche Belastung an.
- Nur der laufende Strom wird überprüft. Die Überspannung der Motor- und Lampenleistung kann den konstanten Wert erheblich überschreiten.
- Die Eröffnungsveranstaltung ignorieren. Der Kontakt kann bei der Entladung einer induktiven Last am stärksten beansprucht werden.
- Mischen von Kontaktzeilen. Der maximale Strom bei einer Spannung oder einer Lastkategorie kann bei einer anderen nicht gelten.
- Bei einer Doppeltemperatur von zwei Polen wird die Leistung verdoppelt. Serien- oder Parallelpol-Anordnungen benötigen die ausdrückliche Genehmigung des Herstellers und vermehren die Kapazität nicht automatisch.
- Eine Grenzschalterung als Sicherheitssystem zu behandeln. Ein Standard-Positionsschalter allein stellt weder eine sicherheitsgerichtete Stoppfunktion noch die erforderliche Diagnosefähigkeit bereit.
Die Schneider Electric Richtlinien für die Kontaktfestigkeit von DC-Anschlüssen Erörtert, warum ein Wechselstrom-Lötkolben bei Nullstrom erlöschen kann und warum die Bruchfestigkeit von Gleichstromkreisen separat überprüft werden muss. IEC 60947-5-1-Katalogeintrag beschreibt den Anwendungsbereich der Steuerungseinrichtung gemäß der Norm. Panasonic Umstellung der Terminologie und Nutzung von Hilfsmitteln Gibt zusätzliche Informationen zu den Belastungsarten. Keine dieser Dokumente ersetzt die LZ5-spezifische Bewertungsliste.
Halten Sie eine nachverfolgbare Bewertungsgenehmigung fest
Bei einer OEM-Auslieferung sollten der gesamte Schaltcode sowie die Revision des verwendeten Zeichnungstabels oder Datenblatts aufgezeichnet werden. Speichern Sie die genaue AC- oder DC-Nennwertreihenfolge – nicht nur ein Screenshot der größten Ampere-Angabe –, und notieren Sie den Versorgungsbereich, die Lastkategorie, die Einschaltungsrate, die Schaltfrequenz, die erwartete Lebensdauer, die Umgebungstemperatur und alle Dämpfungskomponenten. Wenn der Kontakt nur ein PLC signalisiert oder ein Schnittstellenrelais betreibt, sollten Sie diesen Schaltkreis separat von dem Strompfad für den Motor oder den Aktuator aufzeichnen. Dies erleichtert spätere Änderungen der Bewertung: Ein optisch ähnlicher Begrenzungsschalter kann eine andere Nennspannung, eine andere Anschlussanordnung oder ein anderes Kontaktelement haben.
Wenn Bench-Ergebnisse Teil der Qualifizierung sind, notieren Sie die Testspannung, die Last, die Zykluszahl, die Halterung und die Passierungskriterien. Eine erfolgreiche Kontinuitätsprüfung bei niedriger Stromstärke bestätigt den Kontaktzustand, belegt jedoch nicht, dass der Schalter die volle Last des Geräts unterbrechen kann. Wenn ein Kandidatensmodell keine explizite Bewertung für die erforderliche Bedingung enthält, gilt dies als offene technische Frage; fordern Sie eine schriftliche Bestätigung oder neuartiges Design der Schnittstelle an, anstatt den fehlenden Wert mit einer Annahme zu füllen.
Video: Grundlagen des Limit-Schalters
Dieses Lernvideo von AutomationDirect zeigt, wie ein Limitschalter die Maschinenposition erkennt. Es dient als Basisinformation für den Betrieb; für die Auswahl der elektrischen Komponenten verwenden Sie bitte die genaue Produktbeschreibung und die Systemanforderungen Ihres Systems.
Häufig gestellte Fragen
Kann ich einen AC-Schlussstromschalter mit einer Leistung von 10 A bei einer DC-Leistung von 10 A verwenden?
Nein. Die AC- und DC-Werte können sich erheblich unterscheiden. Verwenden Sie den exakten veröffentlichten DC-Wert für das ausgewählte Modell.
Warum ist die DC-Leistung oft niedriger?
Bei DC-Anlagen gibt es keine periodischen Stromunterbrüche, weshalb ein offener Lichtbogen länger bestehen und Kontaktpunkte erodieren oder verschmelzen kann.
Ist der Stromfluss des Motors ausreichend für die Auswahl?
Nein. Prüfen Sie den Anlauf- oder Sperrstrom, die Schaltlast und die Nennleistung des Motors.
Sollte ein Limitschalter eine Kontaktorspule direkt schalten?
Nur wenn die AC/DC-Typologie, die Stromstärke, der Anlaufstrom, die Unterdrückung und die Schaltleistung der Spule den angegebenen Leistungsmerkmalen des Schalters entsprechen.
Bewirkt ein SPDT-Kontaktdiagramm die Zuverlässigkeit des Schalters?
Nein. Es identifiziert die Schaltlogik; elektrische Werte, Isolationsanforderungen und Anwendungsbedingungen erfordern separate Prüfungen.
Für weitere Produktoptionen lesen Sie bitte LEMA-Endschalterbereich und die Induktionslast- und Kontaktschutz-Anleitung.