Započúvajte sa do spustenia motora dopravníka s výkonom 15 kW a namiesto série cvaknutí počujete jedno pevné rinčanie. Tento jediný zvuk odpovedá na otázku, ako funguje štartér motora. Riadiace napätie dosiahne cievku, cievka vytvorí magnetické pole, pohyblivá kotva sa vtiahne do pevného jadra a tri ťažké kontakty sa zatvoria, aby poslali sieťové napätie do motora. Od tohto momentu štartér neustále meria prúd, takže motor nikdy nebeží bez ochrany.
Krátka odpoveď je, že štartér motora je stýkač plus relé proti preťaženiu, zapojené tak, že tlačidlo štart napája cievku stýkača, zatiaľ čo tlačidlo stop, vypnutie pri preťažení alebo strata napájania ju odpája. Stýkač spína napájanie. Relé proti preťaženiu rozhodne, keď motor príliš dlho odoberá príliš veľa prúdu. Riadiaci obvod rozhoduje, kedy ktorýkoľvek z nich pôsobí.
Všetko ostatné v rodine, spiatočka, hviezda-trojuholník, mäkký štart, je postavené na rovnakom základe.
Dve úlohy, ktoré vykonáva každý štartér motora
Motor potrebuje spínač, ktorý prežije nábeh štartu, a potrebuje ochranu, ktorá nezamieňa normálny štart s poruchou. Samotný stýkač môže spínať a samotný istič môže prerušiť skrat, ale ani jeden nechráni vinutie pred trvalým preťažením, ako je zaseknutý dopravník alebo opotrebované ložisko.
Tieto dve funkcie sú teda rozdelené. Stykač je vybraný pre prevádzku motora, čo je z hľadiska IEC kategória použitia AC-3, takže jeho kontakty sú dimenzované tak, aby spínali a rozpínali zhruba šesť až osemnásobok prúdu motora pri plnom zaťažení. Relé proti preťaženiu je zvolené tak, aby sledovalo tepelný model, čo umožňuje prechod a vypnutie pri menšom prúde, ktorý pretrváva po dosiahnutí rýchlosti motora.
Tabuľka: pracovné časti priameho štartéra motora a úloha, ktorú každý z nich vykonáva. | Časť | Čo to robí | Čo skontrolovať pri špecifikácii |
| Cievka stykača | Vytvára magnetické pole, ktoré uzatvára hlavné kontakty | Napätie cievky a kapacita riadiaceho transformátora |
| Hlavné kontakty | Preneste a prerušte prúd motora | Hodnotenie AC-3, nielen odporové zaťaženie |
| Pomocný kontakt | Poskytuje zatavovaciu cestu a stavové signály | Počet normálne otvorených a normálne zatvorených kontaktov |
| Tepelné relé na preťaženie | Výpadky pri trvalom nadprúde | Nastavte prúd, triedu vypnutia, kompenzáciu okolia |
| Elektronické relé preťaženia | Výpadky pri nadprúde, strate fázy alebo nevyváženosti | Nastaviteľná trieda a detekčné funkcie |
| Riadiaci obvod | Štart, stop, tesnenie a blokovanie | Ovládacie napätie a pokles napätia v elektroinštalácii |
Vo vnútri stykača: Ako cievka uzatvára kontakty
Keď riadiace napätie dosiahne cievku, prúd preteká tisíckami závitov medeného drôtu a vytvára magnetické pole v jadre. Pole ťahá dosku kotvy smerom k jadru proti vratnej pružine. Pretože pohyblivé kontakty sedia na rovnakej kotve, hlavné kontakty sa uzavrú a obvod motora je dokončený. Pomocné kontakty zmenia stav v rovnakom okamihu, a to je spôsob, akým zatavovací kontakt preberá od štartovacieho tlačidla. Rovnaký magnetický princíp poháňa a elektromagnetické relé na všeobecné použitie len na oveľa nižších súčasných úrovniach.
Tu sú dôležité dve čísla, ktoré sú rozdielne. Snímací výkon, nábeh potrebný na vtiahnutie kotvy dovnútra, je oveľa vyšší ako utesnený výkon potrebný na jej udržanie. Cievka 230 V AC môže odoberať 70 VA na zatvorenie a iba 7 VA na udržanie. Ak dôjde k poklesu riadiaceho napätia, kotva sa chveje, kontakty sa oblúkajú a cievka sa prehrieva. Poddimenzované riadiace transformátory spôsobujú viac porúch štartéra v teréne ako opotrebované kontakty.
Keď je cievka bez napätia, pružina zatlačí kotvu späť a kontakty sa otvoria. Pri prerušení prúdu sa vytvorí oblúk a oblúková komora ho rozdelí, ochladí a zhasne. To je dôvod, prečo sa životnosť kontaktov uvádza v prevádzkových cykloch pri menovitom zaťažení a nie v rokoch.
Relé preťaženia: pomalšia a inteligentnejšia ochrana
Relé proti preťaženiu je zámerne pomalé. Motor odoberá šesť až osemnásobok menovitého prúdu počas normálneho štartu, takže zariadenie, ktoré reagovalo okamžite, by nikdy nenechalo motor bežať.
V tepelnom nadprúdovom relé prechádza prúd motora cez vykurovacie prvky alebo cez primár prúdového transformátora. Bimetalový pás sa pri zahrievaní ohýba a po dostatočnom čase spustí mechanizmus, ktorý otvorí normálne uzavretý kontakt v okruhu cievky. Trieda jazdy popisuje rýchlosť pri šesťnásobku nastaveného prúdu. Trieda 10 sa vypne do 10 sekúnd, Trieda 20 do 20 sekúnd a Trieda 30 do 30 sekúnd. Ventilátory s vysokou zotrvačnosťou, naložené dopravníky a dlhé štarty zvyčajne vyžadujú triedu 20 alebo vyššiu.
Elektronické nadprúdové relé nahrádzajú bimetal prúdovými transformátormi a meracím obvodom. Stále sa riadia tepelným modelom, ale pridávajú stratu fázy, fázovú nerovnováhu a detekciu zemnej poruchy a trieda vypnutia je nastaviteľná. V paneli postavenom s poistkami, kde jedna spálená poistka môže nechať motor bežať na dvoch fázach, táto dodatočná detekcia stojí za dodatočné náklady. Nastavte prúd na výkonové ampéry na štítku motora, potom upravte podľa prevádzkového faktora a teploty vo vnútri krytu, nie podľa teploty miestnosti.
Riadiaci obvod: Štart, Stop a tesniaci kontakt
Riadiaci obvod spôsobuje, že sa štartér správa predvídateľne. Jeho postupnosť je jednoduchá a na každom kroku záleží:
- Ovládacie napájanie je dostupné na tlačidle stop, ktoré je normálne zatvorené.
- Stlačením štartovacieho tlačidla sa zatvorí normálne otvorený kontakt a prúd tečie do cievky stýkača.
- Cievka sa nabudí, hlavné kontakty sa zatvoria a normálne otvorený pomocný kontakt sa zatvorí paralelne so štartovacím tlačidlom.
- Uvoľnením štartovacieho tlačidla zostane cievka napájaná cez tento pomocný kontakt, známy ako tesniaci alebo prídržný kontakt.
- Stlačením stop, stratou riadiaceho napájania alebo vypnutím relé preťaženia sa preruší obvod cievky, kontakty sa otvoria a zatavovací kontakt sa sám resetuje.
Posledný krok vysvetľuje bezpečnostné správanie, ktoré stojí za to pamätať. Ak napájacie napätie zmizne, štartér vypadne a po obnovení napájania sa sám nereštartuje. Operátor musí znova stlačiť štart. To je ochrana proti podpätiu a je to jeden jasný rozdiel medzi štartérom založeným na stýkači a magnetickým blokovacím relé, ktoré drží svoju poslednú polohu bez prúdu cievky.
Keď štartér musí urobiť viac ako len spustiť a zastaviť
- Reverzný štartér: dva stykače s mechanickým a elektrickým blokovaním, výmena dvoch fáz na zmenu rotácie.
- Štartér hviezda-trojuholník: tri stykače prekonfigurujú vinutie a znížia štartovací prúd na približne jednu tretinu hodnoty priameho zapojenia.
- Softštartér: tyristory zvyšujú napätie, potom premosťovací stýkač nesie prúd.
- Pohon s premenlivou frekvenciou: riadi rýchlosť aj štartovanie, pričom stýkač sa používa skôr ako odpojenie než ako spínacie zariadenie.
Reléové moduly a západkové relé vo vnútri štartovacieho panela
Nie každá spínacia úloha v ústredni patrí stýkaču. Vložené relé izolujú výstup PLC od obvodu cievky, znásobujú kontakty pre indikáciu a alarmy a spínajú malé záťaže, ktoré by premrhali životnosť veľkého stýkača. Pre tieto úlohy namontované na koľajnicu priemyselné riadiace moduly udržujte panel uprataný a prevádzkyschopný.
Tenký koľajnicový reléový modul je praktickou odpoveďou, keď panel musí rásť bez nového priestoru v skrinke, pretože niekoľko kanálov sa zmestí do šírky jedného konvenčného zariadenia.
Modul M41F na tenkú lištu DIN, 6A Priestorovo úsporný modul koľajnicového relé s až 32 kanálmi, spínaním 6A, vstavanou ochranou a izoláciou silného/slabého prúdu pre kompaktné ovládacie skrine. Zobraziť produkt → Keď je spínaná záťaž odporovým ohrievačom alebo vysokým prúdovým výstupom namiesto motora, vysokoprúdové relé prenáša prúd bez stopy stykača.
Vysokoprúdové napájacie relé SPDT CYT90 Kompaktné relé SPDT s hodnotou 20A/30A 250VAC, vhodné na spínanie vysokoprúdového výstupu v spotrebičoch, priemyselných ohrievačoch a automatizácii. Zobraziť produkt → Pre výstupné obvody, ktoré vyžadujú definovanú hodnotu kontaktov a čistú inštaláciu na DIN lištu, 16 A modul relé na priemyselnú koľajnicu pokrýva väčšinu pomocných a signalizačných úloh v štartovacom paneli.
Modul relé priemyselnej koľajnice MCYF3 14F 16A Modulárny modul 16A koľajnicového relé s až 32 kanálmi, vhodný pre centralizované priemyselné riadenie a výstupné obvody štartovacieho panelu. Zobraziť produkt → Kontroly výberu, ktoré rozhodnú, či začiatočník prežije
Väčšina problémov so štartérom má skôr pôvod v rozhodnutí o výbere vo fáze cenovej ponuky než vo výrobnej chybe. Toto sú kontroly, ktoré sa oplatí vykonať pred zadaním objednávky.
Tabuľka: kontroly, ktoré sa majú vykonať pred objednaním štartéra motora alebo náhradného stýkača a súpravy na preťaženie. | Parameter | Čo overiť | Prečo na tom záleží |
| Kategória využitia | AC-3 pre motory s kotvou nakrátko, AC-1 len pre odporové záťaže | Kontakty AC-1 použité pri prevádzkovom zváraní motora predčasne |
| Napätie cievky | Zodpovedá riadiacemu transformátoru a poklesu napätia vedenia | Nízke napätie spôsobuje chvenie a vyhorenie cievky |
| Nastavenie preťaženia | Zosilňovače motora pri plnom zaťažení, upravené na prevádzkový faktor a teplo panelu | Skopírované nastavenia spôsobujú nepríjemné chyby alebo žiadnu ochranu |
| Trieda výletov | 10, 20 alebo 30 na základe nameraného času spustenia | Príliš rýchla trieda pri každom normálnom štarte |
| Pomocný kontakts | Utesnenie, blokovanie a spätná väzba PLC sa počítajú oddelene | Chýbajúce kontakty si vynútia zmenu poľa neskôr |
| Pracovný cyklus | Začne za hodinu a či sa používa jogging | Časté posúvanie výrazne skracuje životnosť kontaktov |
Režimy zlyhania a čo vám hovoria
- Chvenie pri štarte: príliš nízke riadiace napätie, uvoľnená svorka cievky alebo chybný riadiaci transformátor.
- Zvárané hlavné kontakty: poddimenzované kontakty, prerušovanie alebo mechanický problém v poháňanom stroji.
- Nepríjemné vypínanie: preťaženie nastavené pod ampéry pri plnom zaťažení motora, jednofázové, horúce puzdro alebo nesprávna trieda vypnutia.
- Vyhorenie cievky: nepretržitá prevádzka pri zníženom napätí alebo kotve, ktorá nemôže správne dosadnúť.
- Jedna fáza otvorená po vypnutí: pred výmenou celého štartéra skontrolujte kontakty relé preťaženia a riadiaci obvod.
Rýchle odpovede
Aký je rozdiel medzi stýkačom a štartérom motora?
Stýkač spína iba napájanie. Štartér kombinuje stýkač s nadprúdovým relé a riadiacim obvodom, takže spína a chráni súčasne.
Prečo sa štartér vypne niekoľko sekúnd po naštartovaní?
Najčastejšie je preťaženie nastavené príliš nízko, trieda výletu je príliš rýchla na dlhý štart alebo chýba jedna fáza. Najprv skontrolujte nastavený prúd podľa typového štítku, potom zmerajte čas rozbehu a prúd na všetkých troch fázach.
Štartér motora funguje, pretože spolupracujú dve zariadenia s rôznymi časovými mierkami. Stykač reaguje v milisekúndách a spína plný prúd motora. Relé proti preťaženiu reaguje v priebehu niekoľkých sekúnd a odstraňuje tento prúd skôr, ako sa poškodí vinutie. Keď pochopíte obvod cievky, tesniaci kontakt a nastavenie preťaženia, riešenie problémov so štartérom prestane byť hádankou a stane sa krátkym zoznamom meraní.
Ak špecifikujete štartéry, náhradné stykače alebo relé, ktoré sú umiestnené vedľa nich v paneli, prispôsobenie hodnôt kontaktov a napätí cievky skutočnej prevádzke je rozdiel medzi panelom, ktorý beží desaťročie, a panelom, ktorý sa otvára každý štvrťrok.
