Lytt til en 15 kW transportørmotor starter, og du hører en solid klunk i stedet for en rekke klikk. Den enkeltlyden svarer på spørsmålet om hvordan en motorstarter fungerer. Styrespenning når en spole, spolen bygger et magnetfelt, et bevegelig anker trekkes inn i en fast kjerne, og tre tunge kontakter nærmer seg for å sende linjespenning til motoren. Fra det øyeblikket fortsetter starteren å måle strøm slik at motoren aldri går uten beskyttelse.
Det korte svaret er at en motorstarter er en kontaktor pluss et overbelastningsrelé, koblet slik at en startknapp gir strøm til kontaktorspolen mens en stoppknapp, en overbelastningsutløsning eller et tap av forsyning deaktiverer den. Kontaktoren bytter strømmen. Overbelastningsreléet avgjør når motoren har trukket for mye strøm for lenge. Styrekretsen bestemmer når en av dem virker.
Alt annet i familien, rygging, stjerne-trekant, myk start, er bygget på den samme basen.
De to jobbene hver motorstarter utfører
En motor trenger en bryter som overlever innløpet av en start, og den trenger beskyttelse som ikke vil forveksle en normal start med en feil. En kontaktor alene kan bytte, og en effektbryter alene kan avbryte en kortslutning, men ingen av dem beskytter viklingen mot en vedvarende overbelastning som en fastkjørt transportør eller et slitt lager.
De to funksjonene er derfor delt. Kontaktoren er valgt for motordrift, som i IEC-termer er brukskategori AC-3, så kontaktorene er dimensjonert for å lage og bryte omtrent seks til åtte ganger motorens fulllaststrøm. Overbelastningsreléet er valgt for å følge en termisk modell, slik at innløpet kan passere og utløses på den mindre strømmen som vedvarer etter at motoren skulle ha nådd hastighet.
Tabell: arbeidsdelene til en direktekoblet motorstarter og jobben hver enkelt utfører. | Del | Hva den gjør | Hva du skal sjekke når du spesifiserer |
| Kontaktorspole | Skaper magnetfeltet som lukker hovedkontaktene | Spolespenning og styretransformatorens kapasitet |
| Hovedkontakter | Bær og avbryt motorstrømmen | AC-3-klassifisering, ikke bare motstandsbelastning |
| Hjelpekontakt | Gir forseglingsbanen og statussignaler | Antall normalt åpne og normalt lukkede kontakter |
| Termisk overbelastningsrelé | Turer på vedvarende overstrøm | Still inn strøm, turklasse, omgivelseskompensasjon |
| Elektronisk overbelastningsrelé | Tripper på overstrøm, fasetap eller ubalanse | Justerbar klasse og deteksjonsfunksjoner |
| Styrekrets | Start, stopp, forsegling og forrigling | Kontrollspenning og ledningsspenningsfall |
Inne i kontaktoren: Hvordan spolen lukker kontaktene
Når kontrollspenningen når spolen, flyter strømmen gjennom tusenvis av omdreininger med kobbertråd og produserer et magnetfelt i kjernen. Feltet trekker ankerplaten mot kjernen mot en returfjær. Fordi de bevegelige kontaktene sitter på samme armatur, lukkes hovedkontaktene og motorkretsen er fullført. Hjelpekontakter endrer tilstand i samme øyeblikk, og det er slik forseglingskontakten tar over fra startknappen. Det samme magnetiske prinsippet driver en elektromagnetisk relé for generell bruk , bare på langt lavere strømnivåer.
To tall betyr noe her, og de er forskjellige. Pick-up-kraften, innstrømmingen som trengs for å trekke ankeret inn, er mye høyere enn den forseglede kraften som trengs for å holde den. En 230 V AC-spole kan trekke 70 VA for å lukke og bare 7 VA for å holde. Hvis styrespenningen synker, skravler ankeret, kontaktene lysbues og spolen overopphetes. Underdimensjonerte kontrolltransformatorer forårsaker flere starterfeil i felten enn slitte kontakter gjør.
Når spolen er deaktivert, skyver fjæren ankeret tilbake og kontaktene åpnes. En bue dannes når strømmen avbrytes, og lysbuen deler seg, avkjøler og slukker den. Dette er grunnen til at kontaktlevetid er oppgitt i driftssykluser ved nominell belastning i stedet for i år.
Overbelastningsreléet: Langsommere og smartere beskyttelse
Overbelastningsreléet er bevisst tregt. En motor trekker seks til åtte ganger sin merkestrøm under en normal start, så en enhet som reagerte umiddelbart ville aldri la motoren gå.
I et termisk overbelastningsrelé går motorstrømmen gjennom varmeelementer eller gjennom primæren til en strømtransformator. En bimetalllist bøyer seg når den varmes opp, og etter nok tid utløser den en mekanisme som åpner en normalt lukket kontakt i spolekretsen. Tripklasse beskriver hastigheten ved seks ganger innstilt strøm. Klasse 10 reiser innen 10 sekunder, klasse 20 innen 20 sekunder, og klasse 30 innen 30 sekunder. Vifter med høy treghet, lastede transportører og lange starter krever vanligvis klasse 20 eller høyere.
Elektroniske overbelastningsreleer erstatter bimetallet med strømtransformatorer og en målekrets. De følger fortsatt en termisk modell, men de legger til fasetap, faseubalanse og jordfeildeteksjon, og turklassen er justerbar. I et panel bygget med sikringer, der en enkelt utløst sikring kan la en motor gå på to faser, er den ekstra deteksjonen verdt tilleggskostnaden. Still inn strømmen til motorens navneskilt for fulllastforsterkere, og juster deretter for servicefaktor og for temperaturen inne i kabinettet i stedet for temperaturen i rommet.
Kontrollkretsen: Start, stopp og forseglingskontakt
Kontrollkretsen er det som får starteren til å oppføre seg forutsigbart. Rekkefølgen er enkel, og hvert trinn er viktig:
- Styrekraft er tilgjengelig ved stoppknappen, som normalt er lukket.
- Ved å trykke på startknappen lukkes en normalt åpen kontakt og strøm flyter til kontaktorspolen.
- Spolen aktiveres, hovedkontaktene lukkes, og en normalt åpen hjelpekontakt lukkes parallelt med startknappen.
- Når du slipper startknappen, blir spolen aktivert gjennom den hjelpekontakten, kjent som forseglings- eller holdekontakten.
- Hvis du trykker på stopp, mister kontrollstrømmen eller utløser overbelastningsreléet, brytes spolekretsen, kontaktene åpnes og forseglingskontakten tilbakestiller seg selv.
Det siste trinnet forklarer en sikkerhetsatferd som er verdt å huske. Hvis forsyningsspenningen forsvinner, faller starteren ut og starter ikke på nytt av seg selv når strømmen kommer tilbake. En operatør må trykke på start igjen. Det er underspenningsbeskyttelse, og det er en klar forskjell mellom en kontaktorbasert starter og et magnetisk låserelé, som holder sin siste posisjon uten spolestrøm i det hele tatt.
Når en nybegynner må gjøre mer enn å starte og stoppe
- Reverserende starter: to kontaktorer med mekanisk og elektrisk forrigling, bytter to faser for å endre rotasjon.
- Stjerne-trekantstarter: tre kontaktorer rekonfigurerer viklingen, og kutter startstrømmen til omtrent en tredjedel av direkte på linje-verdien.
- Mykstarter: tyristorer øker spenningen, deretter fører en bypass-kontaktor løpestrømmen.
- Variabel frekvensomformer: kontrollerer hastighet så vel som start, med en kontaktor som brukes som frakobling i stedet for som bryterenhet.
Relémoduler og låsereléer inne i et startpanel
Ikke hver koblingsjobb i et kontrollpanel tilhører kontaktoren. Mellomliggende releer isolerer en PLS-utgang fra en spolekrets, multipliserer kontakter for indikasjon og alarmer, og bytter små belastninger som ville kaste bort livet til en stor kontaktor. For disse jobbene, skinnemontert industrielle kontrollmoduler holde panelet ryddig og brukbart.
En slank skinnerelémodul er et praktisk svar når et panel skal vokse uten ny skapplass, siden flere kanaler passer i bredden på en konvensjonell enhet.
M41F Slim DIN-skinnerelémodul, 6A Plassbesparende skinnerelémodul med opptil 32 kanaler, 6A-switching, innebygd beskyttelse, og sterk/svak strømisolering for kompakte styreskap. Se produkt → Når den svitsjede lasten er en resistiv varmebank eller en høy strømutgang i stedet for en motor, bærer et høystrømsrelé strømmen uten fotavtrykket til en kontaktor.
CYT90 High-Current SPDT Power Relay Kompakt SPDT-relé klassifisert 20A/30A 250VAC, egnet for svitsjing av høystrømseffekt i apparater, industrielle varmeovner og automasjon. Se produkt → For utgangskretser som trenger en definert kontaktklassifisering og en ren DIN-skinneinstallasjon, dekker en 16 A industriskinnerelémodul de fleste hjelpe- og signaloppgaver i et startpanel.
MCYF3 14F 16A Industrial Rail Relay Module Modulær 16A skinnerelémodul med opptil 32 kanaler, egnet for sentralisert industriell kontroll og startpanelutgangskretser. Se produkt → Utvalgssjekker som avgjør om en nybegynner overlever
De fleste startproblemene spores tilbake til en valgbeslutning som ble tatt på tilbudsstadiet i stedet for til en produksjonsfeil. Dette er sjekkene som er verdt å kjøre før en bestilling legges inn.
Tabell: kontroller for å kjøre før du bestiller en motorstarter eller en erstatningskontaktor og overbelastningssett. | Parameter | Hva skal verifiseres | Hvorfor det betyr noe |
| Utnyttelseskategori | AC-3 for ekorn-burmotorer, AC-1 kun for resistive belastninger | AC-1-kontakter brukes på motorsveising for tidlig |
| Spolespenning | Matcher styretransformatoren og ledningsspenningsfallet | Lav spenning forårsaker skravling og utbrent spole |
| Overbelastningsinnstilling | Motor full load ampere, justert for servicefaktor og panelvarme | Kopierte innstillinger forårsaker plagsomme turer eller ingen beskyttelse i det hele tatt |
| Turklasse | 10, 20 eller 30 basert på målt starttid | For fort en klasse reiser på hver normal start |
| Hjelpekontakts | Forsegling, forrigling og PLS-tilbakemelding telles separat | Manglende kontakter tvinger en feltendring senere |
| Driftssyklus | Starter per time og om jogging brukes | Hyppig inching forkorter kontaktlevetiden kraftig |
Feilmoduser og hva de forteller deg
- Skravling ved start: styrespenning for lav, en løs spoleterminal eller en sviktende kontrolltransformator.
- Sveisede hovedkontakter: underdimensjonerte kontakter, joggeplikt eller et mekanisk problem i den drevne maskinen.
- Plagsom utløsning: overbelastning satt under motorfullastforsterkere, enfaset, et varmt kabinett eller feil turklasse.
- Spoleutbrenthet: kontinuerlig drift ved redusert spenning eller et anker som ikke kan sitte ordentlig.
- Én fase åpen etter en tur: inspiser overbelastningsrelékontaktene og kontrollkretsen før du bytter hele starteren.
Raske svar
Hva er forskjellen mellom en kontaktor og en motorstarter?
En kontaktor kobler kun strøm. En starter kombinerer en kontaktor med et overbelastningsrelé og en kontrollkrets, slik at den bytter og beskytter samtidig.
Hvorfor tripper starteren noen sekunder etter start?
Oftest er overbelastningen satt for lavt, turklassen er for rask for en lang start, eller en fase mangler. Kontroller først innstilt strøm mot typeskiltet, mål deretter starttid og strøm på alle tre fasene.
En motorstarter fungerer fordi to enheter med forskjellige tidsskalaer samarbeider. Kontaktoren reagerer i millisekunder og kobler full motorstrøm. Overbelastningsreléet reagerer på sekunder og fjerner den strømmen før viklingen blir skadet. Når spolekretsen, forseglingskontakten og overbelastningsinnstillingen er forstått, slutter feilsøking av en starter å være gjetting og blir en kort liste over målinger.
Hvis du spesifiserer startere, erstatningskontaktorer eller reléene som sitter ved siden av dem i panelet, vil matching av kontaktklassifiseringer og spolespenninger til den faktiske driften være forskjellen mellom et panel som går i et tiår og et som åpnes hvert kvartal.
