DOL-startmotorguide: ledningsføring, strømværdier og valg af kontrolrelæ

En 7,5 kW borebrøndspumpe udløser feeder breaker for tredje gang i denne måned. Vindingerne tester fint, isoleringen er ren, og tomgangsstrømmen sidder, hvor den skal. Fejlen er i startpanelet: en underdimensioneret kontaktor, en overbelastning, der er slået for langt ned, eller et direkte on-line arrangement påført en belastning, der aldrig skulle have haft en.

For de fleste trefasede egernburmotorer mellem 0,37 kW og 15 kW er et DOL-startmotorkredsløb stadig det enkleste, billigste og mest brugbare svar, forudsat at to betingelser holder. Forsyningen skal kunne absorbere indløbet uden at trække klemmespændingen under kontaktorhold-in-tærsklen, og den drevne belastning skal tåle en hård, ukontrolleret start. Alt nedenfor handler om at teste disse to forhold, før du bestiller dele.

Hvad en DOL-starter gør i de første to sekunder

En direkte on-line starter gør præcis én ting: den påfører fuld netspænding til statoren gennem en kontaktor. Der er intet reduceret spændingstrin, ingen transformatorhane, ingen halvlederrampe. I det øjeblik spolen aktiveres, ser motorterminalerne 380 V eller 415 V, og rotoren accelererer så hurtigt, som belastningsinertien tillader det.

Det er ikke en defekt. I omskiftningsøjeblikket er slip lig med én, og burrotoren opfører sig som en kortsluttet transformator sekundær. Strømmen er tilsvarende stor. En IEC-klassificeret motor trækker typisk en låst rotorstrøm på seks til otte gange fuld belastningsstrøm ved en effektfaktor tæt på 0,3, hvilket betyder, at det meste af denne bølge er reaktiv og gør reel skade på netspændingen i stedet for på selve motoren.

Drejningsmomentsiden af ​​ligningen er venligere. Ved fuld spænding lander startmomentet normalt mellem 1,5 og 2,5 gange fuld belastningsmoment, afhængigt af rotordesign. Det er den handel, en DOL-starter gør: generøst drejningsmoment, straffestrøm.

Det betyder praktisk talt, at en direkte on-line starter er det rigtige opkald, når forsyningen kan bære bølgen, og belastningen ikke behøver en blid rampe. Det er det forkerte opkald, når begge disse er falske, og det er et møntskift, når kun den ene er det.

Inde i panelet: Hvilke dele fejler først

De fleste DOL-fejl når aldrig motoren. Én komponent giver først op og tager et nabokredsløb med sig.

• Kontaktor: tænder og slukker motoren under fuld spænding. Nominel til AC-3-drift, med kontaktstrømkapacitet, der dækker både start- og driftsstrøm.
• Termisk overbelastningsrelæ: udløses ved vedvarende overstrøm, ikke ved normal startstød. Dens turklasse bestemmer, hvor mange sekunder af seks gange strøm den vil tolerere.
• MCB eller sikring: håndterer kortslutningsbeskyttelse, som er en anden opgave end overbelastningsbeskyttelse. Koordination mellem de to er den mest almindelige manglende kontrol.
• Start- og stop-trykknapper: Billige dele med det højeste antal koblinger og de første, der oxiderer i støvede eller fugtige rum.
• Kontrolrelæ: forbinder fjernsignaler, timere og interlocks til kontaktorspolen. Efterhånden som panelerne vokser, er det her intermitterende fejl koncentreres.

Styrekredsløbet er den undervurderede halvdel af en starter. Et lille mellemrelæ eller en elektromagnetisk relæ til generelle formål lader et tyndt styrekabel drive en tung kontaktorspole, og relækontakterne tager koblingsslidet i stedet for spolen.

Spolespænding, kontaktværdi og om relæet tilbyder et manuel testhåndtag betyder mere end databladets overskrift. I paneler med flere motorer fjerner DIN-skinnemonterede moduler behovet for at forbinde individuelle relæbaser og gør udskiftningen til en 10 sekunders opgave.

MCYF3 relæmodul, 14F skinnerelæmodul, 14F 16A Industrielt tilslutningsmodul. I industrielle applikationer, der kræver høj effekttæthed og centraliseret styring i stor skala, repræsenterer MCYF3 Relay Module-serien en modulær løsning med højere kapacitet... Se produkt →

Tabellen nedenfor opsummerer, hvad hver del faktisk bliver bedt om at gøre, og hvor det har en tendens til at gå galt.

Hvor meget strøm trækker en DOL-start virkelig

Skemaet nedenfor sammenligner indløbsmultiplet af fire almindelige startmetoder på samme skala, så afstanden mellem en direkte on-line start og en kontrolleret rampe er synlig med et øjeblik.

Stængelængderne er tegnet til en enkelt fælles skala, så en 6,0x stang er reelt tre gange længden af en 2,0x stang i stedet for et stiliseret indtryk. En direkte on-line start på en 11 kW motor ved 415 V betyder ca. 130 A, der strømmer i det første sekund eller to, hvilket er nok til at flimre belysning på samme fordelingstavle. Stjerne-trekant slår det ned til omkring en tredjedel ved at tilføre hver vikling ved 58 procent af netspændingen under opløbsfasen. En softstarter opnår en lignende reduktion gennem fasevinkelkontrol, og når omkring halvdelen af ​​den fulde spændingsindkobling. Et drev med variabel frekvens begrænser strømmen hårdest af alle og holder den tæt på 1,5 gange kørestrømmen, men det tilgængelige drejningsmoment ved lav frekvens er tilsvarende beskedent. Den praktiske konsekvens er, at valget aldrig udelukkende handler om inrush, fordi enhver reduktion i strøm betales med reduceret startmoment og ekstra hardwareomkostninger.

Den aktuelle profil, som din beskyttelse faktisk ser

Inrush-multipler beskriver et enkelt øjeblik. Overbelastningsrelæet reagerer på formen af ​​hele starten, hvorfor en strøm mod tid-kurve er et mere nyttigt designværktøj end et enkelt tal.

Den solide kurve viser, hvad der sker, når fuld spænding lander på statoren i ét trin, og den stiplede kurve viser, at den samme motor er startet gennem et stjerne-trekant-arrangement. Det direkte on-line spor hopper næsten lodret til seks gange løbende strøm, og falder derefter jævnt, når slip falder, og rotoren indhenter det roterende felt. Stjerne-delta-sporet holder et fladt plateau næsten to gange strømmen i de første tre sekunder, og spidser derefter til næsten 5,8 gange i overgangsøjeblikket fra stjerne til delta. Den overgangsspids er den del, de fleste glemmer, og det er her, en marginal termisk overbelastning vil udløses, selvom den første start så behagelig ud. Det vandrette bånd mellem ca. to og seks gange strømmen, holdt i otte eller ti sekunder, er det designvindue, en klasse 10-overbelastning er bygget til at overleve. Når accelerationen tager længere tid end det vindue, fordi belastningen har høj inerti, eller forsyningen er svag, vil den samme relæindstilling, som fungerede på den forrige maskine, udløses på denne.

Størrelsesregler og de belastninger, der bryder dem

Motornavnepladeeffekt er udgangspunktet for dimensionering, ikke svaret. Tabellen nedenfor afspejler, hvad en 415 V-forsyning med rimelighed kan understøtte med en direkte on-line start, forudsat en transformer med tilstrækkelig kapacitet og en fødestrøm af almindelig længde.

Momenttilgængeligheden afgør så, om den elektriske side overhovedet er relevant. Nedenstående diagram normaliserer startmomentet til en fuldspændingsstart, så en søjle ved 100 betyder, at motoren producerer præcis, hvad den ville producere på tværs af linjen.

Drejningsmomentet falder med kvadratet af påført spænding, hvorfor reduceret spændingsstart koster mere trækkraft, end folk forventer. Stjernetrekant leverer kun omkring en tredjedel af fuldt spændingsmoment, et tal, der passer til centrifugalpumper og blæsere, fordi deres belastningsmoment i sig selv stiger med kvadratet af hastigheden. Det falder fra hinanden på fortrængningspumper, skruekompressorer og fuldt belastede transportører, hvor belastningen kræver næsten fuldt drejningsmoment fra nul hastighed. En softstarter indstillet til at begrænse strøm aggressivt opfører sig på samme måde og handler med acceleration for en lavere spidsbelastning. Autotransformerens start sidder mellem de to, hvilket giver omkring 42 procent af det fulde drejningsmoment ved 65 procent tap, samtidig med at omkostninger og panelvolumen øges. Når en belastning virkelig har brug for fuldt afbrydelsesmoment, og forsyningen stadig ikke kan klare indløbet, er det ærlige svar normalt en variabel frekvensomformer, ikke et smartere arrangement af kontaktorer.

Tilpasning af startmetoden til belastningen

Motorklassificering alene vælger ikke en starter. Sammenligningen nedenfor giver fire metoder på tværs af de kriterier, der faktisk driver panelets beslutninger, med en højere score, der betyder bedre ydeevne på den dimension.

Den røde polygon tilhører en direkte online-starter, og det er den mest skæve form på diagrammet. Den scorer i top for startomkostninger, enkel ledningsføring, startmoment og nem vedligeholdelse, fordi en kontaktor og et overbelastningsrelæ næsten ikke indeholder noget, der kan fejlkonfigureres. Den scorer nær bunden for indløbskontrol, og den enkelte svaghed er det, der diskvalificerer den på svage forsyninger og store motorer. Den blå stjerne-trekant form er mere afbalanceret, men når aldrig toppen på nogen akse, og den tilføjer tre kontaktorer plus en timer til panelet. Den ravgule bløde starter sidder stærkest på indløbskontrol, mens den giver afkald på drejningsmoment og enkelhed. Den grønne frekvensomformer vinder på inrush-kontrol og matcher direkte on-line for drejningsmoment, men den er den dyreste og den mest krævende at vedligeholde. Når man læser diagrammet som helhed, vinder direkte online, uanset hvor forsyningerne er stive, og der findes alle andre metoder til at rette en specifik svaghed i stedet for at være bedre generelt.

Almindelige fejl, der forkorter et begynderliv

1. Indstilling af den termiske overbelastning ved navnepladestrømmen uden at tage højde for panelets omgivende temperatur. I et rum, der kører ved 55 grader Celsius, vil det samme relæ udløses tidligt, og operatøren vil blive ved med at nulstille det.
2. Valg af en kontaktor på AC-1-klassificering i stedet for AC-3. Induktiv afbrydelse af et motorkredsløb eroderer kontakter langt hurtigere end resistiv belastningskobling ved samme strøm.
3. Montering af en 230 V styrespole og tilførsel fra et 400 V styrekredsløb. Spolen brænder ud, og erstatningen ankommer normalt, efter at produktionslinjen er blevet stoppet for et skift.
4. Overskridelse af seks starter i timen uden derating. Kontaktorer og overbelastningsrelæer akkumulerer begge termisk træthed, og fejlen opstår måneder senere snarere end umiddelbart.
5. Idriftsættelse af en direkte on-line starter uden at kontrollere transformerkapacitet og fødelængde. Hvis terminalspændingen falder til under ca. 85 procent under starten, kan kontaktoren falde ud midt-accelerationen og genlukke til en motor, der stadig roterer.

Størrelsesrækkefølge betyder mere end valg af mærke. Udregn startstrømmen, som forsyningen kan acceptere, bekræft det belastningsmoment, metoden vil levere, og vælg først derefter den kontaktor, overbelastning og kontrolrelæ, der passer til denne beslutning. Denne parametertilpasningsfase er, hvor næsten tre årtiers erfaring med relæproduktion, beskrevet på vores om side , er blevet bygget. En direkte on-line starter, der matcher dens motor, er den mest økonomiske og pålidelige motorstyring, der findes. En, der ikke gør det, er blot en maskine til at brænde kontakter.

CYF3 Relæ,SPDT Relæ,JQX-14F,16A 250VAC Relæ,8PIN PCB 0,54W Relæ.14F Power Relæ Blandt talrige små strømrelæer skiller CYF3-relæet sig ud med sin exceptionelle belastningskapacitet og kompakte struktur. Dette relæ bevarer en lille størrelse, men tilbyder... Se produkt →