Poslechněte si start motoru dopravníku o výkonu 15 kW a uslyšíte spíše jedno pevné cinknutí než sérii cvaknutí. Tento jediný zvuk odpovídá na otázku, jak funguje spouštěč motoru. Řídicí napětí dosáhne cívky, cívka vytvoří magnetické pole, pohyblivá kotva je vtažena do pevného jádra a tři těžké kontakty se uzavřou, aby poslaly síťové napětí do motoru. Od tohoto okamžiku startér stále měří proud, takže motor nikdy neběží bez ochrany.
Krátká odpověď zní, že spouštěč motoru je stykač plus nadproudové relé, zapojené tak, že spouštěcí tlačítko nabudí cívku stykače, zatímco tlačítko stop, vypnutí při přetížení nebo ztráta napájení ji odpojí. Stykač spíná napájení. Nadproudové relé rozhodne, když motor odebírá příliš velký proud příliš dlouho. O tom, kdy kterýkoli z nich působí, rozhoduje řídicí obvod.
Vše ostatní v rodině, couvání, hvězda-trojúhelník, pozvolný rozběh, je postaveno na stejném základě.
Dvě práce, které vykonává každý spouštěč motoru
Motor potřebuje spínač, který přežije náběh při startu, a potřebuje ochranu, která nezaměňuje normální start s poruchou. Samotný stykač může sepnout a samotný jistič může přerušit zkrat, ale ani jeden nechrání vinutí před trvalým přetížením, jako je zaseklý dopravník nebo opotřebované ložisko.
Obě funkce jsou tedy rozděleny. Stykač je vybrán pro provoz motoru, což je z hlediska IEC kategorie použití AC-3, takže jeho kontakty jsou dimenzovány tak, aby spínaly a rozpínaly zhruba šesti až osminásobek proudu motoru při plném zatížení. Relé proti přetížení je vybráno tak, aby sledovalo tepelný model, což umožňuje průchod náběhu a vypnutí při menším proudu, který přetrvává poté, co motor dosáhl rychlosti.
Tabulka: pracovní části přímého spouštěče motoru a práce, kterou každý z nich vykonává. | Část | Co to dělá | Co zkontrolovat při specifikaci |
| Cívka stykače | Vytváří magnetické pole, které uzavírá hlavní kontakty | Napětí cívky a kapacita řídicího transformátoru |
| Hlavní kontakty | Přeneste a přerušte proud motoru | Hodnocení AC-3, nejen odporová zátěž |
| Pomocný kontakt | Poskytuje zatavovací cestu a stavové signály | Počet normálně otevřených a normálně uzavřených kontaktů |
| Tepelné relé na přetížení | Výpadky při trvalém nadproudu | Nastavte proud, třídu vypnutí, kompenzaci okolí |
| Elektronické nadproudové relé | Chyby při nadproudu, ztrátě fáze nebo nevyváženosti | Nastavitelná třída a detekční funkce |
| Řídící obvod | Start, stop, těsnění a blokování | Řídicí napětí a pokles napětí kabeláže |
Uvnitř stykače: Jak cívka uzavírá kontakty
Když řídicí napětí dosáhne cívky, proud protéká tisíci závitů měděného drátu a vytváří magnetické pole v jádru. Pole táhne desku kotvy směrem k jádru proti vratné pružině. Protože pohyblivé kontakty sedí na stejné kotvě, hlavní kontakty se uzavřou a obvod motoru je dokončen. Pomocné kontakty změní stav ve stejném okamžiku, a to je způsob, jakým plombovací kontakt přebírá od spouštěcího tlačítka. Stejný magnetický princip pohání a elektromagnetické relé pro všeobecné použití , jen na mnohem nižších současných úrovních.
Zde záleží na dvou číslech, která se liší. Sběrný výkon, náběh potřebný k vtažení kotvy dovnitř, je mnohem vyšší než utěsněný výkon potřebný k jejímu udržení. Cívka 230 V AC může odebírat 70 VA pro uzavření a pouze 7 VA pro udržení. Pokud dojde k poklesu řídicího napětí, kotva se chvěje, kontakty jsou obloukovitě prohnuty a cívka se přehřívá. Poddimenzované řídicí transformátory způsobují více poruch startéru v poli než opotřebované kontakty.
Když je cívka bez napětí, pružina zatlačí kotvu zpět a kontakty se otevřou. Při přerušení proudu se vytvoří oblouk a zhášecí komora jej rozdělí, ochladí a zhasne. To je důvod, proč je životnost kontaktů uváděna v provozních cyklech při jmenovité zátěži spíše než v letech.
Relé přetížení: pomalejší a chytřejší ochrana
Relé proti přetížení je záměrně pomalé. Motor odebírá při normálním startu šestinásobek až osminásobek jmenovitého proudu, takže zařízení, které reagovalo okamžitě, by motor nikdy nenechalo běžet.
V tepelném nadproudovém relé prochází proud motoru topnými články nebo primárním prvkem proudového transformátoru. Bimetalový pásek se zahříváním ohýbá a po dostatečné době spustí mechanismus, který otevře normálně uzavřený kontakt v okruhu cívky. Výletní třída popisuje rychlost při šestinásobku nastaveného proudu. Třída 10 se vypne do 10 sekund, třída 20 do 20 sekund a třída 30 do 30 sekund. Ventilátory s vysokou setrvačností, zatížené dopravníky a dlouhé starty obvykle vyžadují třídu 20 nebo vyšší.
Elektronická nadproudová relé nahrazují bimetal proudovými transformátory a měřicím obvodem. Stále se řídí tepelným modelem, ale přidávají ztrátu fáze, fázovou nerovnováhu a detekci zemního spojení a třída vypnutí je nastavitelná. V panelu postaveném s pojistkami, kde jedna spálená pojistka může nechat motor běžet na dvou fázích, tato další detekce stojí za dodatečné náklady. Nastavte proud na výkonové ampéry na štítku motoru a poté upravte podle provozního faktoru a teploty uvnitř skříně, nikoli podle teploty místnosti.
Řídicí obvod: Start, Stop a těsnící kontakt
Řídicí obvod je to, co způsobuje, že se startér chová předvídatelně. Jeho sekvence je jednoduchá a na každém kroku záleží:
- Ovládací napájení je k dispozici na tlačítku zastavení, které je normálně zavřené.
- Stisknutím spouštěcího tlačítka se sepne normálně rozpojený kontakt a proud teče do cívky stykače.
- Cívka se nabudí, hlavní kontakty se sepnou a normálně otevřený pomocný kontakt se sepne paralelně se spouštěcím tlačítkem.
- Uvolněním spouštěcího tlačítka zůstane cívka pod napětím přes pomocný kontakt, známý jako zatavovací nebo přidržovací kontakt.
- Stisknutí tlačítka stop, ztráta řídicího napájení nebo vypnutí nadproudového relé přeruší obvod cívky, kontakty se otevřou a zatavovací kontakt se sám resetuje.
Poslední krok vysvětluje bezpečnostní chování, které stojí za zapamatování. Pokud napájecí napětí zmizí, startér vypadne a po obnovení napájení se sám nerestartuje. Operátor musí znovu stisknout start. To je podpěťová ochrana a je to jeden jasný rozdíl mezi startérem založeným na stykači a magnetickým přídržným relé, které drží svou poslední pozici bez proudu cívky.
Když startér musí udělat víc než jen spustit a zastavit
- Reverzní spouštěč: dva stykače s mechanickým a elektrickým blokováním, prohození dvou fází pro změnu rotace.
- Startér hvězda-trojúhelník: tři stykače překonfigurují vinutí a sníží spouštěcí proud na zhruba jednu třetinu hodnoty přímého připojení.
- Softstartér: tyristory zvyšují napětí, pak přemosťovací stykač přenáší proud.
- Měnič kmitočtu: řídí rychlost i spouštění, přičemž stykač se používá spíše jako odpojovací než jako spínací zařízení.
Reléové moduly a západková relé uvnitř spouštěcího panelu
Ne každá spínací úloha v ovládacím panelu patří stykači. Vložená relé izolují výstup PLC od obvodu cívky, násobí kontakty pro indikaci a alarmy a spínají malé zátěže, které by plýtvaly životností velkého stykače. Pro tyto práce namontované na kolejnici průmyslové řídicí moduly udržujte panel v pořádku a provozuschopný.
Tenký kolejnicový reléový modul je praktickou odpovědí, když panel musí růst bez nového prostoru ve skříni, protože několik kanálů se vejde do šířky jednoho konvenčního zařízení.
M41F tenký modul relé na DIN lištu, 6A Prostorově úsporný modul kolejnicového relé s až 32 kanály, spínáním 6A, vestavěnou ochranou a izolací silného/slabého proudu pro kompaktní ovládací skříně. Zobrazit produkt → Když je spínanou zátěží odporový ohřívač nebo vysoký proudový výstup spíše než motor, vysokoproudové relé přenáší proud bez stopy stykače.
CYT90 vysokoproudové výkonové relé SPDT Kompaktní relé SPDT s jmenovitým proudem 20A/30A 250VAC, vhodné pro spínání vysokoproudého výstupu v zařízeních, průmyslových ohřívačích a automatizaci. Zobrazit produkt → Pro výstupní obvody, které vyžadují definovanou jmenovitost kontaktů a čistou instalaci na DIN lištu, pokrývá 16A reléový modul na průmyslovou lištu většinu pomocných a signalizačních funkcí ve spouštěcím panelu.
Modul průmyslového železničního relé MCYF3 14F 16A Modulární reléový modul 16A s až 32 kanály, vhodný pro centralizované průmyslové řízení a výstupní obvody spouštěcího panelu. Zobrazit produkt → Kontroly výběru, které rozhodují, zda začátečník přežije
Většina problémů se startérem souvisí spíše s rozhodnutím o výběru učiněným ve fázi nabídky než s výrobní vadou. Toto jsou kontroly, které stojí za to provést před zadáním objednávky.
Tabulka: kontroly proběhnout před objednáním spouštěče motoru nebo náhradního stykače a sady proti přetížení. | Parametr | Co ověřit | Proč na tom záleží |
| Kategorie využití | AC-3 pro motory s kotvou nakrátko, AC-1 pouze pro odporové zátěže | Kontakty AC-1 použité při svařování motoru předčasně |
| Napětí cívky | Odpovídá řídicímu transformátoru a poklesu napětí vedení | Nízké napětí způsobuje chvění a vyhoření cívky |
| Nastavení přetížení | Zesilovače při plném zatížení motoru, upravené na provozní faktor a teplo panelu | Zkopírovaná nastavení způsobují nepříjemné vypnutí nebo žádnou ochranu |
| Trip class | 10, 20 nebo 30 na základě naměřeného času spuštění | Při každém normálním startu je třída příliš rychlá |
| Pomocný kontakts | Utěsnění, blokování a zpětná vazba PLC se počítají samostatně | Chybějící kontakty si vynutí úpravu pole později |
| Pracovní cyklus | Začátek za hodinu a zda se používá běhání | Časté posouvání výrazně zkracuje životnost kontaktů |
Režimy selhání a co vám říkají
- Chvění při startu: příliš nízké řídicí napětí, uvolněná svorka cívky nebo vadný řídicí transformátor.
- Svařované hlavní kontakty: poddimenzované kontakty, přetížení nebo mechanický problém v poháněném stroji.
- Nepříjemné vypínání: přetížení nastavené pod ampéry plného zatížení motoru, jednofázové napájení, horké pouzdro nebo nesprávná třída vypínání.
- Vyhoření cívky: nepřetržitý provoz při sníženém napětí nebo kotvě, která nemůže správně sedět.
- Jedna fáze otevřená po vypnutí: před výměnou celého spouštěče zkontrolujte kontakty nadproudového relé a řídicí obvod.
Rychlé odpovědi
Jaký je rozdíl mezi stykačem a spouštěčem motoru?
Stykač pouze spíná napájení. Startér kombinuje stykač s nadproudovým relé a řídicím obvodem, takže spíná a chrání zároveň.
Proč se startér vypne několik sekund po nastartování?
Nejčastěji je přetížení nastaveno příliš nízko, třída výletu je příliš rychlá pro dlouhý start nebo chybí jedna fáze. Nejprve zkontrolujte nastavený proud podle typového štítku, poté změřte čas rozběhu a proud na všech třech fázích.
Motorový spouštěč funguje, protože spolupracují dvě zařízení s různými časovými měřítky. Stykač reaguje v milisekundách a spíná plný proud motoru. Nadproudové relé zareaguje během několika sekund a odstraní tento proud dříve, než dojde k poškození vinutí. Jakmile pochopíte obvod cívky, těsnící kontakt a nastavení přetížení, řešení problémů se startérem přestane být dohady a stane se krátkým seznamem měření.
Pokud specifikujete spouštěče, náhradní stykače nebo relé, která jsou umístěna vedle nich v panelu, přizpůsobení jmenovitých hodnot kontaktů a napětí cívky skutečnému zatížení je rozdíl mezi panelem, který běží deset let, a panelem, který se otevírá každé čtvrtletí.
