DOL-startmotorgids: bedrading, stroomwaarden en selectie van stuurrelais

Een boorputpomp van 7,5 kW schakelt de voedingsonderbreker voor de derde keer deze maand uit. De wikkelingen testen prima, de isolatie is schoon en de nullaststroom zit waar hij hoort. De fout zit in het startpaneel: een te kleine contactor, een te ver teruggedraaide overbelasting, of een directe online-regeling toegepast op een belasting die er nooit een had mogen hebben.

Voor de meeste driefasige kooiankermotoren tussen 0,37 kW en 15 kW is een DOL-startmotorcircuit nog steeds het eenvoudigste, goedkoopste en meest bruikbare antwoord, op voorwaarde dat aan twee voorwaarden wordt voldaan. De voeding moet in staat zijn de inschakelstroom te absorberen zonder de klemspanning onder de hold-in-drempel van de schakelaar te slepen, en de aangedreven belasting moet een harde, ongecontroleerde start tolereren. Alles hieronder gaat over het testen van deze twee voorwaarden voordat u onderdelen bestelt.

Wat een DOL-starter doet in de eerste twee seconden

Een direct on-line starter doet precies één ding: hij past volledige lijnspanning toe op de stator via een contactor. Er is geen verlaagde spanningstrap, geen transformatoraftakking, geen halfgeleiderhelling. Op het moment dat de spoel wordt bekrachtigd, zien de motorklemmen 380 V of 415 V, en versnelt de rotor zo snel als de traagheid van de belasting dit toelaat.

Dat is geen gebrek. Op het moment van schakelen is de slip gelijk aan één en gedraagt ​​de kooirotor zich als een kortgesloten secundaire transformator. De stroom is overeenkomstig groot. Een motor met IEC-classificatie trekt doorgaans een vergrendelde rotorstroom van zes tot acht keer de stroom bij volledige belasting, bij een arbeidsfactor van bijna 0,3, wat betekent dat het grootste deel van die piek reactief is en echte schade aan de lijnspanning veroorzaakt in plaats van aan de motor zelf.

De koppelzijde van de vergelijking is vriendelijker. Bij volle spanning ligt het startkoppel doorgaans tussen de 1,5 en 2,5 maal het koppel bij volledige belasting, afhankelijk van het rotorontwerp. Dat is de ruil die een DOL-starter doet: genereus koppel, straffe stroom.

In de praktijk betekent dit dat een directe online starter de juiste beslissing is wanneer de voeding de piek kan opvangen en de belasting geen lichte helling nodig heeft. Het is de verkeerde beslissing als beide vals zijn, en het is een muntje als er maar één vals is.

Binnen in het paneel: welke onderdelen falen het eerst

De meeste DOL-storingen bereiken nooit de motor. Eén component geeft het als eerste op en neemt een aangrenzend circuit mee.

• Contactor: schakelt de motor onder volledige spanning in en uit. Gespecificeerd voor AC-3-gebruik, met contactstroomcapaciteit die zowel start- als bedrijfsstroom dekt.
• Thermisch overbelastingsrelais: schakelt uit bij aanhoudende overstroom, niet bij de normale startpiek. De uitschakelklasse bepaalt hoeveel seconden van zes keer de stroomsterkte hij tolereert.
• MCB of zekering: verzorgt de kortsluitbeveiliging, wat een andere taak is dan de overbelastingsbeveiliging. Coördinatie tussen de twee is de meest gemiste controle.
• Start- en stopdrukknoppen: goedkope onderdelen met het hoogste schakelaantal en de eerste die oxideren in stoffige of vochtige ruimtes.
• Stuurrelais: koppelt signalen op afstand, timers en vergrendelingen aan de contactorspoel. Naarmate panelen groeien, concentreren zich hier intermitterende fouten.

Het regelcircuit is de onderschatte helft van een starter. Een klein tussenrelais of een elektromagnetisch relais voor algemeen gebruik laat een dunne stuurkabel een zware contactorspoel aandrijven, en de relaiscontacten nemen de schakelslijtage op in plaats van de spoel.

Spoelspanning, contactwaarde en of het relais een handmatige testhendel heeft, zijn allemaal belangrijker dan de kop van het gegevensblad. In panelen met meerdere motoren maken op een DIN-rail gemonteerde modules het niet meer nodig om individuele relaissokkels te bedraden en wordt vervanging een klus van tien seconden.

MCYF3 relaismodule, 14F railrelaismodule, 14F 16A industriële aansluitmodule. In industriële toepassingen die een hoge vermogensdichtheid en grootschalige gecentraliseerde besturing vereisen, vertegenwoordigt de MCYF3-relaismoduleserie een modulaire oplossing met hogere capaciteit. Bekijk Product →

De onderstaande tabel vat samen wat er van elk onderdeel feitelijk wordt gevraagd en waar het vaak fout gaat.

Hoeveel stroom trekt een DOL-start werkelijk?

In het onderstaande diagram worden de inrush-veelvouden van vier veelgebruikte startmethoden op dezelfde schaal vergeleken, zodat de kloof tussen een directe onlinestart en een gecontroleerde helling in één oogopslag zichtbaar is.

De staaflengtes zijn getekend op een enkele gemeenschappelijke schaal, dus een staaf van 6,0x is echt drie keer de lengte van een staaf van 2,0x in plaats van een gestileerde indruk. Een directe start op een motor van 11 kW bij 415 V betekent dat er ongeveer 130 A stroomt gedurende de eerste twee seconden, wat voldoende is om de verlichting op hetzelfde verdeelbord te doen flikkeren. Ster-delta verlaagt dat tot ongeveer een derde door elke wikkeling tijdens de aanloopfase op 58 procent van de lijnspanning te voeden. Een softstarter bereikt een vergelijkbare reductie door middel van fasehoekregeling, waarbij hij uitkomt op ongeveer de helft van de volledige inschakelstroom. Een frequentieregelaar beperkt de stroom het hardst van allemaal en houdt deze bijna 1,5 keer de bedrijfsstroom, maar het beschikbare koppel bij lage frequentie is dienovereenkomstig bescheiden. Het praktische gevolg is dat de keuze nooit puur over de inschakelstroom gaat, omdat elke stroomvermindering wordt betaald met een lager startkoppel en extra hardwarekosten.

Het huidige profiel dat uw bescherming daadwerkelijk ziet

Inrush-multiples beschrijven één enkel moment. Het overbelastingsrelais reageert op de vorm van de hele start. Daarom is een stroom-tijdcurve een nuttiger ontwerphulpmiddel dan een enkel getal.

De ononderbroken curve laat zien wat er gebeurt als de volledige spanning in één stap op de stator terechtkomt, en de stippellijn laat zien dat dezelfde motor wordt gestart via een ster-driehoekopstelling. Het directe lijnspoor springt bijna verticaal naar zes keer de lopende stroom, en vervalt vervolgens soepel als de slip valt en de rotor het roterende veld inhaalt. Het ster-deltaspoor houdt gedurende de eerste drie seconden een vlak plateau vast dat bijna tweemaal zo groot is als de huidige stroom, en piekt vervolgens naar bijna 5,8 keer op het moment van de overgang van ster naar delta. Die overgangspiek is het deel dat de meeste mensen vergeten, en het is waar een marginale thermische overbelasting zal optreden, ook al leek de eerste start comfortabel. De horizontale band tussen ongeveer twee en zes keer de stroom, die acht of tien seconden aanhoudt, is het ontwerpvenster waar een klasse 10-overbelasting voor moet overleven. Wanneer de acceleratie langer duurt dan dat venster, omdat de belasting een hoge traagheid heeft of de voeding zwak is, zal dezelfde relaisinstelling die op de vorige machine werkte, op deze worden geactiveerd.

Maatregelen en de lasten die deze breken

Het motorvermogen op het typeplaatje is het uitgangspunt voor de dimensionering, niet het antwoord. De onderstaande tabel geeft weer wat een 415 V-voeding redelijkerwijs kan ondersteunen bij een directe on-line start, uitgaande van een transformator met voldoende capaciteit en een feeder van normale lengte.

De beschikbaarheid van koppel bepaalt dan of de elektrische kant überhaupt relevant is. Het onderstaande diagram normaliseert het startkoppel tot een start op volle spanning, dus een balk op 100 betekent dat de motor precies produceert wat hij over de hele lijn zou produceren.

Het koppel neemt af met het kwadraat van de aangelegde spanning. Daarom kost het starten met een lagere spanning meer trekkracht dan mensen verwachten. Star-delta levert slechts ongeveer een derde van het koppel op volle spanning, een getal dat past bij centrifugaalpompen en ventilatoren, omdat hun belastingskoppel zelf toeneemt met het kwadraat van de snelheid. Het valt uit elkaar bij verdringerpompen, schroefcompressoren en volledig beladen transportbanden, waarbij de belasting vanaf nulsnelheid een vrijwel volledig koppel vereist. Een softstarter die is ingesteld om de stroom te beperken, gedraagt ​​zich op dezelfde manier en ruilt versnelling in voor een lagere piekvraag. Het starten van de autotransformator bevindt zich tussen de twee in en levert ongeveer 42 procent van het volledige koppel op bij een tik van 65 procent, terwijl de kosten en het paneelvolume toenemen. Wanneer een belasting echt het volledige losbreekkoppel nodig heeft en de voeding de inschakelstroom nog steeds niet kan verwerken, is het eerlijke antwoord meestal een frequentieregelaar, en niet een slimmere opstelling van contactors.

De startmethode afstemmen op de belasting

Alleen het motorvermogen selecteert geen starter. In de onderstaande vergelijking worden vier methoden beoordeeld op basis van de criteria die daadwerkelijk tot panelbeslissingen leiden, waarbij een hogere score betere prestaties op die dimensie betekent.

De rode polygoon hoort bij een directe online starter en is de meest scheve vorm op de kaart. Het scoort bovenaan wat betreft initiële kosten, eenvoud van bedrading, startkoppel en onderhoudsgemak, omdat een contactor en een overbelastingsrelais vrijwel niets bevatten dat verkeerd kan worden geconfigureerd. Het scoort bijna onderaan op het gebied van inrushcontrole, en die ene zwakte diskwalificeert het op het vlak van zwakke voorraden en grote motoren. De blauwe ster-deltavorm is evenwichtiger, maar bereikt nooit de top op welke as dan ook, en voegt drie contactors plus een timer toe aan het paneel. De amberkleurige softstarter is het sterkst op het gebied van de inschakelcontrole, terwijl hij koppel en eenvoud inlevert. De groene frequentieregelaar wint het op het gebied van de inschakelcontrole en komt qua koppel direct overeen met de frequentieregelaar, maar is het duurst en het meest veeleisend in onderhoud. Als je de grafiek als geheel bekijkt, kun je direct online winnen waar het aanbod hoog is, en elke andere methode bestaat om een ​​specifieke zwakte op te lossen in plaats van om in het algemeen beter te worden.

Veelvoorkomende fouten die het leven van een starter verkorten

1. Instellen van de thermische overbelasting bij de stroom op het typeplaatje, zonder rekening te houden met de omgevingstemperatuur van het paneel. In een kamer met een temperatuur van 55 graden Celsius zal hetzelfde relais vroegtijdig uitschakelen en zal de operator het blijven resetten.
2. Selecteren van een contactor met AC-1-classificatie in plaats van AC-3. Inductief breken van een motorcircuit erodeert de contacten veel sneller dan het schakelen van resistieve belastingen bij dezelfde stroom.
3. Een 230 V-stuurspoel plaatsen en voeden vanuit een 400 V-stuurcircuit. De spoel brandt door en de vervanging arriveert meestal nadat de productielijn voor een dienst is stilgelegd.
4. Meer dan zes starts per uur zonder reductie. Magneetschakelaars en overbelastingsrelais accumuleren beide thermische vermoeidheid, en de storing treedt maanden later op in plaats van onmiddellijk.
5. Een directe online starter in bedrijf stellen zonder de transformatorcapaciteit en feederlengte te controleren. Als de klemspanning tijdens het starten onder ongeveer 85 procent zakt, kan de contactor halverwege de acceleratie uitvallen en zich weer sluiten in een motor die nog steeds draait.

De maatvolgorde is belangrijker dan de merkkeuze. Bereken de startstroom die de voeding kan accepteren, bevestig het belastingskoppel dat de methode zal leveren en kies dan pas de contactor, het overbelastings- en stuurrelais die bij die beslissing passen. In die fase van het matchen van parameters wordt bijna drie decennia aan ervaring in de productie van relais beschreven op onze website over pagina , is gebouwd. Een direct online starter die bij de motor past, is de meest economische en betrouwbare motorbediening die beschikbaar is. Een die dat niet doet, is simpelweg een machine voor het branden van contacten.

CYF3-relais, SPDT-relais, JQX-14F, 16A 250VAC-relais, 8-pins PCB 0,54 W relais. 14F vermogensrelais Onder de vele kleine vermogensrelais valt het CYF3-relais op door zijn uitzonderlijke laadvermogen en compacte structuur. Terwijl het een klein formaat behoudt, biedt dit relais... Bekijk Product →