Kuuntele 15 kW:n kuljettimen moottorin käynnistystä ja kuulet yhden kiinteän naksahduksen sarjan napsahdusten sijaan. Tuo yksittäinen ääni vastaa kysymykseen siitä, kuinka moottorin käynnistin toimii. Ohjausjännite saavuttaa kelan, käämi muodostaa magneettikentän, liikkuva ankkuri vedetään kiinteään ytimeen ja kolme painavaa kosketinta lähelle verkkojännitteen lähettämiseksi moottoriin. Siitä hetkestä lähtien käynnistin mittaa virtaa, joten moottori ei koskaan käy ilman suojaa.
Lyhyt vastaus on, että moottorin käynnistin on kontaktori ja ylikuormitusrele, joka on johdotettu niin, että käynnistyspainike antaa jännitteen kontaktorin kelaan, kun taas pysäytyspainike, ylikuormituslaukaisu tai virrankatkos katkaisee sen virran. Kontaktori kytkee virran. Ylikuormitusrele päättää, milloin moottori on ottanut liikaa virtaa liian kauan. Ohjauspiiri päättää, milloin jompikumpi niistä toimii.
Kaikki muu perheessä, peruutus, tähti-kolmio, pehmeä käynnistys, on rakennettu samalle pohjalle.
Kaksi työtä, jotka jokainen moottorikäynnistin suorittaa
Moottori tarvitsee kytkimen, joka kestää käynnistyssyötön, ja se tarvitsee suojan, joka ei sekoita normaalia käynnistystä vikaan. Yksin kontaktori voi vaihtaa ja katkaisija yksin voi katkaista oikosulun, mutta kumpikaan ei suojaa käämiä jatkuvalta ylikuormitukselta, kuten jumiutuneelta kuljettimelta tai kuluneelta laakerilta.
Siksi nämä kaksi toimintoa on jaettu. Kontaktori on valittu moottorikäyttöön, joka IEC-termein on käyttöluokka AC-3, joten sen koskettimet on mitoitettu muodostamaan ja katkaisemaan noin kuusi-kahdeksankertainen moottorin täyskuormitusvirta. Ylikuormitusrele valitaan noudattamaan lämpömallia, jolloin syöttövirta pääsee ohi ja laukeaa pienemmälle virralle, joka jatkuu sen jälkeen, kun moottorin olisi pitänyt saavuttaa nopeus.
Taulukko: suorakäynnistimen työosat ja kunkin suorittama työ. | osa | Mitä se tekee | Mitä tulee tarkistaa määritettäessä |
| Kontaktorin kela | Luo magneettikentän, joka sulkee pääkoskettimet | Kelan jännite ja ohjausmuuntajan kapasiteetti |
| Tärkeimmät yhteystiedot | Kuljeta ja katkaise moottorin virta | AC-3 luokitus, ei vain resistiivinen kuormitusluokitus |
| Apukosketin | Tarjoaa tiivistyspolun ja tilasignaalit | Normaalisti auki olevien ja normaalisti suljettujen koskettimien lukumäärä |
| Terminen ylikuormitusrele | Matkat jatkuvalla ylivirralla | Aseta virta, laukaisuluokka, ympäristön kompensointi |
| Elektroninen ylikuormitusrele | Laukaisu ylivirran, vaiheen katoamisen tai epätasapainon vuoksi | Säädettävät luokka- ja tunnistusominaisuudet |
| Ohjauspiiri | Käynnistys, pysäytys, tiivistys ja lukitukset | Ohjausjännite ja johdotuksen jännitehäviö |
Kontaktorin sisällä: Kuinka kela sulkee koskettimet
Kun ohjausjännite saavuttaa kelan, virta kulkee tuhansien kierrosten kuparilangan läpi ja muodostaa magneettikentän ytimeen. Kenttä vetää ankkurilevyä sydäntä kohti palautusjousta vasten. Koska liikkuvat koskettimet ovat samassa ankkurissa, pääkoskettimet sulkeutuvat ja moottoripiiri on valmis. Apukoskettimet vaihtavat tilaa samassa hetkessä, ja näin tiivistyskosketin ottaa vallan käynnistyspainikkeesta. Sama magneettinen periaate ohjaa a yleiskäyttöinen sähkömagneettinen rele , vain paljon alhaisemmalla nykytasolla.
Kaksi numeroa merkitsee tässä, ja ne ovat erilaisia. Noutoteho, ankkurin sisäänvetämiseen tarvittava syöttö, on paljon suurempi kuin sen pitämiseen tarvittava suljettu teho. 230 V AC käämi voi vetää 70 VA sulkeutuakseen ja vain 7 VA pysyäkseen. Jos ohjausjännite laskee, ankkuri tärisee, koskettimet kaarevat ja käämi ylikuumenee. Alimittaiset ohjausmuuntajat aiheuttavat enemmän käynnistysvikoja kentällä kuin kuluneet koskettimet.
Kun kela on jännitteetön, jousi työntää ankkuria taaksepäin ja koskettimet auki. Valokaari muodostuu, kun virta katkeaa, ja kaarikouru halkaisee, jäähdyttää ja sammuttaa sen. Tästä syystä koskettimen käyttöikä ilmaistaan käyttösykleinä nimelliskuormalla vuosien sijaan.
Ylikuormitusrele: Hitaampi ja älykkäämpi suojaus
Ylikuormitusrele on tarkoituksella hidas. Moottori kuluttaa kuusi-kahdeksaan kertaa nimellisvirtaansa normaalin käynnistyksen aikana, joten välittömästi reagoiva laite ei koskaan päästäisi moottoria käymään.
Lämpöylikuormitusreleessä moottorin virta kulkee lämmitinelementtien tai virtamuuntajan ensiön läpi. Bimetallinauha taipuu kuumentuessaan ja laukaisee riittävän ajan kuluttua mekanismin, joka avaa normaalisti suljetun koskettimen kelapiirissä. Laukaisuluokka kuvaa nopeutta kuusi kertaa asetettua virtaa vastaan. Luokka 10 laukeaa 10 sekunnissa, luokka 20 20 sekunnissa ja luokka 30 30 sekunnissa. Suuren inertian tuulettimet, kuormitetut kuljettimet ja pitkät käynnistykset vaativat yleensä luokkaa 20 tai korkeampaa.
Elektroniset ylikuormitusreleet korvaavat bimetallin virtamuuntajilla ja mittauspiirillä. Ne noudattavat edelleen lämpömallia, mutta ne lisäävät vaihehäviön, vaiheepätasapainon ja maavian havaitsemisen, ja laukaisuluokka on säädettävissä. Sulakkeilla rakennetussa paneelissa, jossa yksi palanut sulake voi jättää moottorin käymään kahdessa vaiheessa, ylimääräinen havaitseminen on lisäkustannusten arvoista. Aseta virta moottorin tyyppikilven täyskuormitusampeerien mukaan ja säädä sitten käyttökertoimen ja kotelon lämpötilan mukaan huoneen lämpötilan sijaan.
Ohjauspiiri: käynnistys, pysäytys ja tiivistyskosketin
Ohjauspiiri saa käynnistimen käyttäytymään ennustettavasti. Sen järjestys on yksinkertainen, ja jokaisella askeleella on merkitystä:
- Ohjausteho on käytettävissä pysäytyspainikkeesta, joka on normaalisti kiinni.
- Käynnistyspainikkeen painaminen sulkee normaalisti avoimen koskettimen ja virta kulkee kontaktorin käämiin.
- Käämi vetää, pääkoskettimet sulkeutuvat ja normaalisti avoin apukosketin sulkeutuu rinnakkain käynnistyspainikkeen kanssa.
- Käynnistyspainikkeen vapauttaminen jättää kelan jännitteiseksi tämän apukoskettimen kautta, joka tunnetaan nimellä tiivistys- tai pitokosketin.
- Stop-painikkeen painaminen, ohjaustehon menetys tai ylikuormitusreleen laukeaminen katkaisee kelapiirin, koskettimet avautuvat ja tiivistyskosketin nollautuu.
Viimeinen vaihe selittää turvallisuuskäyttäytymisen, joka kannattaa muistaa. Jos syöttöjännite katoaa, käynnistin sammuu eikä käynnisty itsestään uudelleen, kun virta palaa. Käyttäjän on painettava käynnistystä uudelleen. Se on alijännitesuoja, ja se on yksi selvä ero kontaktoripohjaisen käynnistimen ja magneettisen lukitusreleen välillä, joka pysyy viimeisessä asennossaan ilman kelavirtaa.
Kun aloittelijan on tehtävä muutakin kuin aloitettava ja lopetettava
- Peruutuskäynnistin: kaksi mekaanisella ja sähköisellä lukituksella varustettua kontaktoria, kaksi vaihetta vaihtamalla pyörimisnopeutta.
- Tähtikolmiokäynnistin: kolme kontaktoria konfiguroi käämin uudelleen, leikkaamalla käynnistysvirran noin kolmannekseen suoran virran arvosta.
- Pehmeä käynnistin: tyristorit nostavat jännitettä, sitten ohituskontaktori kuljettaa käyttövirtaa.
- Taajuusmuuttajakäyttö: ohjaa sekä nopeutta että käynnistystä, kun kontaktoria käytetään katkaisijana eikä kytkinlaitteena.
Relemoduulit ja lukitusreleet käynnistyspaneelin sisällä
Kaikki ohjauspaneelin kytkentätyöt eivät kuulu kontaktorille. Välissä olevat releet eristävät PLC-lähdön käämipiiristä, moninkertaistavat koskettimet ilmaisua ja hälytyksiä varten ja kytkevät pieniä kuormia, jotka kuluttaisivat suuren kontaktorin käyttöiän. Näitä töitä varten kiskoon asennettuna teollisuuden ohjausmoduulit pitää paneeli siistinä ja huollettavana.
Ohut kiskorelemoduuli on käytännöllinen ratkaisu, kun paneelin täytyy kasvaa ilman uutta kaappitilaa, koska yhden perinteisen laitteen leveyteen mahtuu useita kanavia.
M41F ohut DIN-kiskon relemoduuli, 6A Tilaa säästävä kiskorelemoduuli, jossa on jopa 32 kanavaa, 6A kytkentä, sisäänrakennettu suojaus ja vahva/heikkovirtaerotus pienikokoisiin ohjauskaapeihin. Näytä tuote → Kun kytkettävä kuorma on resistiivinen lämmitinpankki tai korkeavirtalähtö moottorin sijaan, suurvirtarele kuljettaa virtaa ilman kontaktorin jalanjälkeä.
CYT90 suurvirta SPDT-tehorele Kompakti SPDT-rele, mitoitettu 20A/30A 250VAC, soveltuu suurvirran ulostulon kytkemiseen laitteissa, teollisuuslämmittimissä ja automaatiossa. Näytä tuote → Lähtöpiireissä, jotka tarvitsevat määritellyn koskettimen ja puhtaan DIN-kiskoasennuksen, 16 A:n teollisuuskiskorelemoduuli kattaa useimmat käynnistyspaneelin apu- ja merkinantotehtävät.
MCYF3 14F 16A teollisuuskiskorelemoduuli Modulaarinen 16A kiskorelemoduuli, jossa on jopa 32 kanavaa, sopii keskitettyyn teollisuusohjaus- ja käynnistyspaneelin lähtöpiireihin. Näytä tuote → Valikoimatarkistukset ratkaisevat, selviääkö aloittaja
Useimmat käynnistysongelmat juontavat juurensa tarjousvaiheessa tehtyyn valintapäätökseen eikä valmistusvirheeseen. Nämä ovat tarkastuksia, jotka kannattaa suorittaa ennen tilauksen tekemistä.
Taulukko: Käynnistystarkastukset ennen moottorin käynnistimen tai vaihtokontaktorin ja ylikuormitussarjan tilaamista. | Parametri | Mitä tarkistetaan | Miksi sillä on merkitystä |
| Käyttöluokka | AC-3 oravahäkkimoottoreille, AC-1 vain resistiivisille kuormille | AC-1 koskettimia käytetään moottorikäyttöisessä hitsauksessa ennenaikaisesti |
| Kelan jännite | Sopii ohjausmuuntajaan ja johdotuksen jännitehäviöön | Matala jännite aiheuttaa kolinaa ja kelan palamisen |
| Ylikuormitusasetus | Moottorin täyden kuorman ampeerit, säädetty käyttökertoimelle ja paneelilämpölle | Kopioidut asetukset aiheuttavat häiritseviä laukaisuja tai eivät suojaa ollenkaan |
| Matkaluokka | 10, 20 tai 30 mitatun aloitusajan perusteella | Liian nopeasti luokkaretket jokaisessa normaalissa startissa |
| Apukosketins | Tiivistys, lukitus ja PLC-palaute lasketaan erikseen | Puuttuvat kontaktit pakottavat kentän muutoksen myöhemmin |
| Käyttömäärä | Käynnistyy tunnissa ja käytetäänkö hölkkää | Toistuva lyöminen lyhentää koskettimen käyttöikää jyrkästi |
Vikatilat ja mitä ne kertovat
- Kolina käynnistyksessä: liian alhainen ohjausjännite, löysä kelan liitin tai viallinen ohjausmuuntaja.
- Hitsatut pääkoskettimet: alimittaiset koskettimet, juoksukäyttö tai mekaaninen vika käytettävässä koneessa.
- Häiriölaukaisu: ylikuormitus asetettu moottorin täyden kuormitusampeerin alapuolelle, yksivaiheinen, kuuma kotelo tai väärä laukaisuluokka.
- Kelan palaminen: jatkuva toiminta alennetulla jännitteellä tai ankkuri, joka ei pääse kunnolla paikalleen.
- Yksi vaihe auki laukaisun jälkeen: tarkasta ylikuormitusreleen koskettimet ja ohjauspiiri ennen kuin vaihdat koko käynnistimen.
Nopeat vastaukset
Mitä eroa on kontaktorilla ja moottorin käynnistimellä?
Kontaktori kytkee vain virran. Käynnistin yhdistää kontaktorin ylikuormitusreleen ja ohjauspiirin, joten se kytkeytyy ja suojaa samanaikaisesti.
Miksi käynnistin laukeaa muutaman sekunnin kuluttua käynnistämisestä?
Useimmiten ylikuormitus on asetettu liian pieneksi, laukaisuluokka on liian nopea pitkälle käynnistykselle tai yksi vaihe puuttuu. Tarkista ensin asetettu virta tyyppikilvestä ja mittaa sitten käynnistysaika ja virta kaikissa kolmessa vaiheessa.
Moottorikäynnistin toimii, koska kaksi laitetta, joilla on eri aika-asteikko, toimivat yhteistyössä. Kontaktori reagoi millisekunneissa ja kytkee moottorin täyden virran. Ylikuormitusrele reagoi sekunneissa ja poistaa tämän virran ennen kuin käämi vaurioituu. Kun kelapiiri, tiivistyskosketin ja ylikuormitusasetus on ymmärretty, käynnistimen vianmääritys lakkaa olemasta arvailua ja siitä tulee lyhyt luettelo mittauksista.
Jos määrität käynnistimiä, vaihtokontaktoreita tai niiden vieressä paneelissa olevia releitä, kosketinten nimellisarvojen ja käämien jännitteiden sovittaminen todelliseen käyttöön on vuosikymmenen ajan ja neljännesvuosittain avautuvan paneelin välinen ero.
