Motor Starters for Industrial Motor Control · Technical Explainer
ส่วนประกอบของสตาร์ทเตอร์มอเตอร์แม่เหล็ก: คู่มือความสัมพันธ์ทางหน้าที่
สตาร์ทเตอร์มอเตอร์แบบแม่เหล็กเป็นชุดอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ต่าง ๆ ที่ต้องปฏิบัติ คอนแทคเตอร์ทำหน้าที่สลับวงจรของมอเตอร์ภายใต้การควบคุม ฟังก์ชันป้องกันการโอเวอร์โหลดจะตอบสนองต่อภาวะมอเตอร์โอเวอร์โหลดที่ต่อเนื่อง และอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรจะจัดการกับสถานการณ์ความผิดปกติ ตู้ควบคุม อุปกรณ์ควบคุม และอุปกรณ์เสริม อาจเป็นส่วนหนึ่งของสตาร์ทเตอร์ที่ส่งมอบด้วย การมองทุกส่วนเหล่านี้เป็นกล่องเดียวที่ไม่มีการแยกแยะ ทำให้การเลือกและเปลี่ยนทดแทนเป็นไปได้ยาก.
คู่มือนี้อธิบายความสัมพันธ์ทางหน้าที่ระหว่างส่วนประกอบเหล่านั้น โดยไม่ใช่แผนผังการต่อสายสำหรับแผงควบคุมใด ๆ โดยเฉพาะ หรือการยืนยันว่ากลุ่มผลิตภัณฑ์ใด ๆ สองกลุ่มได้รับการทดสอบความเข้ากันได้ร่วมกันแล้ว เอกสารที่ระบุรายละเอียดของมอเตอร์และอุปกรณ์อย่างถูกต้องจะเป็นตัวกำหนดการประกอบขั้นสุดท้าย.
คอนแทคเตอร์ทำหน้าที่สลับกระแสไฟฟ้าอย่างมีการควบคุม
คอนแทคเตอร์คืออุปกรณ์ที่เปิดและปิดเส้นทางจ่ายไฟของมอเตอร์เมื่อวงจรควบคุมขดลวดของมันส่งคำสั่งมา สามารถเปิดและปิดได้โดยใช้ปุ่มกด ตัวควบคุม ระบบล็อกกัน หรือองค์ประกอบการควบคุมอื่น ๆ ที่ได้รับการอนุมัติ การเลือกคอนแทคเตอร์ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ กระแสไฟฟ้า วิธีการเริ่มต้นการทำงาน อัตราการทำงาน และประเภทการใช้งานที่เหมาะสมกับการใช้งานนั้น.
อย่าเลือกคอนแทคเตอร์โดยพิจารณาจากค่าแอมแปร์ทั่วไปเพียงอย่างเดียว การเริ่มต้นและหยุดมอเตอร์อาจก่อให้เกิดแรงกดดันต่อหน้าสัมผัสที่แตกต่างจากโหลดแบบต้านทาน ข้อมูลจำเพาะของคอนแทคเตอร์ที่ถูกต้องควรระบุถึงสมมติฐานการใช้งาน ตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟสำหรับขดลวด และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์เสริม ความไม่ตรงกันของแรงดันควบคุมอาจทำให้คอนแทคเตอร์กำลังที่โดยปกติแล้วเหมาะสมไม่สามารถใช้งานได้ในแผงควบคุม.
คอนแทคเตอร์เองไม่สามารถให้การป้องกันการโอเวอร์โหลดหรือการลัดวงจรของมอเตอร์ได้อย่างครบถ้วน มันเป็นเพียงส่วนประกอบสำหรับการสลับในวงจรที่ทำงานร่วมกันอย่างประสานกัน แคตตาล็อกมอเตอร์สตาร์ทเตอร์ของ Schneider Electric นำเสนอการผสมผสานระหว่างคอนแทคเตอร์ รีเลย์ป้องกันการโอเวอร์โหลด และอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร ซึ่งแสดงให้เห็นว่าทำไมการตรวจสอบระดับการประกอบจึงมีความสำคัญ.
ฟังก์ชันโอเวอร์โหลดจะตอบสนองต่อความเครียดของมอเตอร์ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดจะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์หรือสภาพอื่นที่เกี่ยวข้อง และจะทำการตัดวงจรเมื่อมอเตอร์ต้องรับภาระเกินขีดจำกัดเป็นเวลานานเกินไป ซึ่งหน้าที่นี้ไม่เหมือนกับการตัดวงจรเมื่อเกิดการลัดวงจรที่มีพลังงานสูง รีเลย์ป้องกันการโอเวอร์โหลดอาจเปิดวงจรควบคุมคอนแทคเตอร์ ทำให้คอนแทคเตอร์หลุดออก การจัดวางจริงต้องตรวจสอบในแผนผังสตาร์ทเตอร์ที่เลือกไว้.
ค่ากระแสไฟฟ้าที่ระบุบนป้ายชื่อมอเตอร์ พฤติกรรมการเริ่มต้น สภาพแวดล้อม คลาสการตัดวงจร และนโยบายการรีเซ็ต ล้วนมีอิทธิพลต่อการเลือกค่าโอเวอร์โหลด การตั้งค่าที่สูงขึ้นไม่ได้หมายความว่าจะปลอดภัยกว่าโดยอัตโนมัติจากการตัดวงจรผิดพลาด ซึ่งอาจทำให้มอเตอร์ไม่ได้รับการป้องกันอย่างเพียงพอ ส่วนการตั้งค่าที่ต่ำลงอาจทำให้การเริ่มต้นปกติถูกขัดจังหวะ วิศวกรควรเปรียบเทียบภาระการทำงานของมอเตอร์กับคุณสมบัติของรีเลย์ แทนที่จะใช้ค่าเริ่มต้นโดยอัตโนมัติ.
สถาปัตยกรรมระบบเริ่มต้นบางประเภทได้รวมฟังก์ชันป้องกันการโอเวอร์โหลดไว้ใน MPCB หรืออุปกรณ์ป้องกันอื่น ๆ แทนที่จะใช้รีเลย์แยกต่างหาก อย่างไรก็ตาม ฟังก์ชันเหล่านี้ยังคงต้องระบุไว้ในเอกสารข้อมูลวงจร ผู้ซื้อควรสอบถามว่าส่วนประกอบใดทำหน้าที่ป้องกันการโอเวอร์โหลด และวิธีการตั้งค่าการทำงานของส่วนประกอบนั้นเป็นอย่างไร.
การป้องกันการลัดวงจรเป็นเรื่องที่ต้องตัดสินใจแยกต่างหาก
กระแสผิดปกติอาจสูงกว่ากระแสเริ่มต้นปกติของมอเตอร์อย่างมาก จึงต้องเลือกฟิวส์ เบรกเกอร์วงจร หรืออุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรอื่นที่ได้รับการรับรอง ให้เหมาะสมกับระดับความผิดปกติของระบบและความสัมพันธ์กับส่วนประกอบของสตาร์ทเตอร์ที่อยู่ด้านล่าง การเลือกชุดอุปกรณ์ที่เหมาะสมอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการลัดวงจรที่อนุญาตของชุดสตาร์ทเตอร์.
อย่าสรุปค่าความทนทานต่อกระแสลัดวงจรจากขนาดคอนแทคเตอร์หรือกำลังมอเตอร์ ให้อ้างอิงตารางการประสานงานของผู้ผลิตและมาตรฐานการออกแบบแผงควบคุมที่ applicable สำหรับการติดตั้งจริงที่ใช้งานอยู่ การเปลี่ยนชิ้นส่วนด้วยขนาดที่คล้ายกันอาจส่งผลให้ข้อมูลการประสานงานของระบบเปลี่ยนแปลงได้.
มาตรฐาน IEC 60947-4-1 กำหนดเกี่ยวกับคอนแทคเตอร์แบบไฟฟ้า-กลไกและสตาร์ทเตอร์มอเตอร์ รวมถึงระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดและระบบที่เกี่ยวข้อง ขอบเขตของมาตรฐานนี้ช่วยกำหนดกรอบการหารือ แต่การอ้างอิงมาตรฐาน IEC ในแคตตาล็อกไม่ได้เป็นการยืนยันประสิทธิภาพที่ผ่านการทดสอบของชุดอุปกรณ์ RITOKS ใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงการกำหนดค่า ขอให้ขอเอกสารรุ่นที่แม่นยำเมื่อจำเป็นต้องมีการประสานงาน.
ตัวเครื่องและวงจรควบคุมช่วยทำให้การประกอบเสร็จสมบูรณ์
ตู้ควบคุมแบบปิดเพิ่มข้อจำกัดทางกายภาพและสิ่งแวดล้อม ขนาดของตู้ ระดับการป้องกันการซึมผ่านของสิ่งแปลกปลอม อุณหภูมิแวดล้อม การระบายอากาศ พื้นที่สำหรับเดินสาย จุดเข้าสายเคเบิล และทางเข้าเพื่อบำรุงรักษา ล้วนส่งผลต่อวิธีการทำงานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ ตู้ควบคุมจะปกป้องส่วนประกอบได้ก็ต่อเมื่อติดตั้งและปิดผนึกตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้เท่านั้น; การติดฉลากบนตู้ไม่ได้ทำให้การประเมินความร้อนและการป้องกันการซึมผ่านของสิ่งแปลกปลอมไม่จำเป็น.
วงจรควบคุมอาจประกอบด้วยปุ่มกดเริ่ม/หยุด, สัมผัสเสริม, ระบบล็อคกันทำงาน, อินเทอร์เฟซหยุดฉุกเฉิน และตัวแสดงสถานะ แต่ละคุณสมบัติต้องถูกระบุไว้ในแผนผังวงจร ก่อนที่จะเสนอราคาเครื่องสตาร์ทแบบปิด ควรกำหนดแหล่งจ่ายไฟควบคุม, แรงดันขดลวด และปฏิกิริยาที่ต้องการเมื่อเกิดการสูญเสียแหล่งจ่ายไฟหรือการเริ่มต้นใหม่.
ต้องแยกฟังก์ชันความปลอดภัยออกจากฟังก์ชันควบคุมทั่วไป ปุ่มหยุดที่ใช้ในการทำงานปกติ ไม่ถือเป็นหลักฐานเพียงอย่างเดียวที่แสดงถึงระบบหยุดฉุกเฉินที่ได้รับการรับรองด้านความปลอดภัย หากจำเป็นต้องมีฟังก์ชันความปลอดภัยของเครื่องจักร ก็ต้องมีการประเมินความเสี่ยงและสถาปัตยกรรมที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องเป็นของตนเอง.
ส่วนประกอบต่าง ๆ มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในระหว่างการเริ่มต้น
ในระบบการต่อตรงแบบพื้นฐาน (direct-on-line) สัญญาณควบคุมจะจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังขดลวดคอนแทคเตอร์และเชื่อมต่อกับมอเตอร์ กระแสเริ่มต้นจะไหลในช่วงที่มอเตอร์เร่งความเร็ว อุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลดต้องสามารถรับมือกับการเริ่มต้นที่ถูกต้องได้ พร้อมทั้งยังคงป้องกันการโอเวอร์โหลดที่ผิดปกติและยืดเยื้อได้ ระบบป้องกันการลัดวงจรด้านต้นต้องสามารถจัดการกับข้อผิดพลาดได้ โดยไม่ถูกสับสนกับกระแสเริ่มต้นปกติ.
หากการเริ่มต้นทำงานเกิดขึ้นบ่อยครั้ง ความสามารถในการทำงานของคอนแทคเตอร์ พฤติกรรมเมื่อเกิดการโอเวอร์โหลด และความร้อนภายในตู้ควบคุมอาจเปลี่ยนแปลงได้ ให้บันทึกจำนวนการเริ่มต้นที่คาดการณ์ไว้ต่อช่วงเวลาการทำงาน และโปรไฟล์แรงบิดของโหลด สตาร์ทเตอร์ที่เหมาะสำหรับการเริ่มต้นปั๊มเป็นครั้งคราว อาจไม่เหมาะสมโดยอัตโนมัติสำหรับการทำงานแบบวนซ้ำบ่อยครั้ง อย่ากำหนดความถี่การสวิตช์ที่อนุญาตด้วยตนเอง แต่ควรขอข้อมูลจากอุปกรณ์ที่พิจารณาใช้.
ระหว่างการตรวจสอบ ให้บันทึกว่าอุปกรณ์ใดเปิดขึ้นและแสดงสัญญาณอะไร รีเลย์โอเวอร์โหลดอาจเปลี่ยนสถานะของคอนแทคต์เสริมและตัดกระแสไฟฟ้าออกจากคอนแทคเตอร์ ในขณะที่เบรกเกอร์ด้านต้นยังคงปิดอยู่ ช่างบำรุงรักษาจำเป็นต้องทราบว่าควรตรวจสอบ แก้ไข และยืนยันสาเหตุที่ใด ก่อนที่จะเริ่มทำงานใหม่.
แผนผังความสัมพันธ์สำหรับงานกำหนดข้อกำหนด
| ส่วนหนึ่งของเครื่องเริ่มต้น | งานหลัก | ป้อนข้อมูลเพื่อยืนยัน |
|---|---|---|
| คอนแทคเตอร์ | การสลับมอเตอร์แบบมีคำสั่ง | กำลังมอเตอร์, แรงดันไฟฟ้า และแหล่งจ่ายไฟสำหรับขดลวด |
| ฟังก์ชัน Overload | ตอบสนองต่อกระแสเกินที่คงอยู่ | กระแสไฟฟ้าบนป้ายชื่อ, พฤติกรรมการเริ่มต้นและพฤติกรรมการตัดวงจร |
| อุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร | หยุดหรือประสานงานในการจัดการข้อผิดพลาด | ข้อมูลระดับความผิดพลาดของระบบและข้อมูลการรวมกัน |
| เอกสารแนบ | การประกอบและปกป้อง | สิ่งแวดล้อม ความร้อน และการเข้าถึง |
| อุปกรณ์ควบคุม/อุปกรณ์เสริม | คำสั่ง ระบบล็อคกัน และระบบแสดงผล | ตรรกะ, การจัดหา และพฤติกรรมที่จำเป็น |
ตารางนี้เป็นแผนผังหน้าที่ ไม่ใช่รายการวัสดุ ส่วนประกอบเริ่มต้นที่เลือกอาจรวมหน้าที่ต่าง ๆ ไว้ด้วยกันในรูปแบบที่ต่างออกไป โปรดตรวจสอบบทบาทแต่ละอย่างในแผนผังที่เลือกไว้ และระบุให้ชัดเจนว่าใครเป็นผู้รับผิดชอบในการประสานงานส่วนประกอบ.
คำถามสำหรับการวิจัยแบบปิด
ให้ข้อมูลรายละเอียดบนป้ายชื่อมอเตอร์ แรงดันไฟฟ้าและความถี่ในการจ่ายไฟ วิธีการเริ่มต้นการทำงาน อัตราการใช้งานที่คาดการณ์ แหล่งจ่ายไฟสำหรับระบบควบคุม สภาพแวดล้อมในการทำงาน และข้อมูลเกี่ยวกับวงจรลัดวงจร ระบุอุปกรณ์เสริมที่จำเป็น ได้แก่: สัมผัสเสริม อุปกรณ์แสดงสถานะ ปุ่มกด ระบบล็อคการทำงาน หรือระบบควบคุมจากระยะไกล สอบถามว่าสตาร์ทเตอร์ที่เสนอราคานั้นมีฟังก์ชันป้องกันการโอเวอร์โหลดและการป้องกันการลัดวงจรหรือไม่ หรือว่าต้องใช้อุปกรณ์ที่อยู่ด้านหน้าซึ่งจัดหาโดยผู้ผลิตตู้ควบคุม.
ขอให้ส่งแผนผังวงจรที่แม่นยำ รหัสสั่งซื้อชิ้นส่วน ช่วงความเกินโหลด การเดินสายควบคุม แบบวาดตัวเครื่อง และคู่มือการติดตั้ง หากชุดอุปกรณ์ดังกล่าวมีอุปกรณ์เสริมให้เลือก โปรดระบุให้ชัดเจนว่าแบบใดที่ได้รับการเสนอราคา ภาพรวมของกลุ่มผลิตภัณฑ์สตาร์ทเตอร์ไม่สามารถยืนยันได้ว่ารุ่นที่ส่งมามีขดลวด ช่วงการตัดวงจร หรือขั้วต่อตามที่ต้องการหรือไม่.
The ประเภทมอเตอร์สตาร์ทเตอร์ และ หน้าหลักของสตาร์ทเตอร์แม่เหล็กแบบปิด ZSLE1-D ให้บริบททางธุรกิจ ตรวจสอบฟังก์ชันของคอนแทคเตอร์และระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดในฐานะระบบรวม แทนที่จะสมมติว่ามีความเข้ากันได้กับชิ้นส่วนทดแทนใดๆ ส่งข้อกำหนดที่บันทึกไว้ผ่าน ติดต่อ RITOKS.
ขอบเขตการบำรุงรักษาและการแทนที่
เมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหาย ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟังก์ชันเดิมและการตั้งค่าที่ถูกต้องยังคงอยู่ คอนแทคเตอร์ที่มีขนาดเฟรมเดียวกันอาจใช้แรงดันขดลวดหรือการจัดวางคอนแทคเสริมที่ต่างกัน รีเลย์โอเวอร์โหลดที่มีช่วงการปรับที่ดูเหมือนคล้ายกันอาจมีลักษณะการตัดการทำงานหรือวิธีการรีเซ็ตที่ต่างกัน การเปลี่ยนอุปกรณ์ป้องกันวงจรลัดอาจทำให้หลักฐานการประสานการทำงานเป็นโมฆะ.
เก็บแผนผังวงจรเริ่มต้นที่ได้รับการอนุมัติและรายชื่อชิ้นส่วนไว้ในไฟล์ของแผงควบคุม บันทึกการตั้งค่าและผลการทดสอบหลังการติดตั้ง หากการเปลี่ยนชิ้นส่วนทำให้โครงสร้างการประกอบเปลี่ยนแปลง ให้ส่งผ่านขั้นตอนการตรวจสอบการออกแบบ แทนที่จะถือว่าการซ่อมแซมเป็นการเปลี่ยนชิ้นส่วนทางกลแบบเทียบเท่า.
บันทึกลำดับการควบคุม ไม่ใช่เพียงเส้นทางจ่ายไฟฟ้าเท่านั้น
เครื่องเริ่มต้นสองเครื่องที่มีส่วนประกอบด้านมอเตอร์เหมือนกันอาจทำงานแตกต่างกัน เนื่องจากวงจรควบคุมของทั้งสองเครื่องนั้นต่างกัน ให้กำหนดว่าสิ่งที่จะเกิดขึ้นหลังจากสูญเสียและฟื้นฟูแหล่งจ่ายไฟควบคุม วิธีการที่ปุ่มหยุดจากระยะไกลทำงานร่วมกับปุ่มท้องถิ่น และว่าเมื่อเกิดการตัดวงจรเนื่องจากโอเวอร์โหลด จำเป็นต้องรีเซ็ตด้วยมือหรือไม่ วงจรดังกล่าวควรทำให้พฤติกรรมในการเริ่มต้นใหม่ตามที่ตั้งใจไว้ชัดเจนต่อผู้ปฏิบัติงานและเจ้าหน้าที่บำรุงรักษา.
จุดติดต่อเสริมอาจใช้เพื่อรายงานสถานะของคอนแทคเตอร์ ชี้ให้เห็นการตัดวงจรเนื่องจากโอเวอร์โหลด หรือสร้างระบบล็อกกัน ต้องตรวจสอบค่ากำหนดและระบบการต่อสายสำหรับวงจรควบคุม ไฟบนประตูตู้ควบคุมอาจแสดงสถานะตามคำสั่งแทนที่จะยืนยันว่าจุดสัมผัสกำลังได้เปิดแล้ว ให้ติดป้ายแสดงข้อมูลให้สอดคล้องกับสัญญาณที่ตรวจสอบจริง เมื่อฝ่ายจัดซื้อเปรียบเทียบสตาร์ทเตอร์แบบปิด ควรพิจารณาฟังก์ชันเหล่านี้ควบคู่กับช่วงกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์.
คำถามที่มักถูกถาม
คอนแทคเตอร์ช่วยป้องกันมอเตอร์จากการทำงานเกินกำลังได้หรือไม่?
ไม่ได้ทำด้วยตัวเอง แต่ต้องใช้ฟังก์ชันโอเวอร์โหลดที่แยกต่างหาก หรืออุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ที่ติดตั้งในตัว เพื่อทำหน้าที่นั้นในสถาปัตยกรรมสตาร์ทเตอร์ที่ระบุไว้ในเอกสาร.
รีเลย์โอเวอร์โหลดเป็นเบรกเกอร์ป้องกันการลัดวงจรหรือไม่?
ไม่ครับ การทำงานเมื่อเกิดการโอเวอร์โหลดและการตัดวงจรแบบชอร์ตเซอร์กิตเป็นฟังก์ชันที่ต่างกัน โปรดระบุอุปกรณ์ป้องกันความผิดปกติและตรวจสอบความสัมพันธ์ของมันกับส่วนประกอบของสตาร์ทเตอร์.
ชุดสตาร์ทเตอร์แบบปิดมีอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดหรือไม่?
เฉพาะการกำหนดค่าที่ระบุไว้อย่างชัดเจนเท่านั้นที่กำหนดว่าสิ่งใดถูกรวมอยู่ด้วย โปรดขอแผนผังวงจร รายการชิ้นส่วน และข้อกำหนดเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟภายนอก/ระบบป้องกัน ก่อนทำการสั่งซื้อ.
สรุปแล้ว
ให้คิดถึงสตาร์ทเตอร์มอเตอร์แบบแม่เหล็กเป็นชุดฟังก์ชันที่ทำงานร่วมกันอย่างประสานกัน ได้แก่ การสลับวงจรที่ควบคุมได้ การตอบสนองต่อภาวะโอเวอร์โหลด การป้องกันการลัดวงจร ตัวเครื่อง และระบบตรรกะการควบคุม ให้กำหนดบทบาทของแต่ละส่วนอย่างชัดเจน และขอหลักฐานการกำหนดค่าที่แม่นยำ สิ่งนี้จะทำให้ทั้งการเลือกใช้ครั้งแรกและการบำรุงรักษาในภายหลังปลอดภัยและคาดการณ์ได้มากขึ้น.