Sådan indstilles en stjerne-delta-tidsrelæ til motorstart: Overgangsforsinkelse og grundlæggende tilslutning?

Spørgsmål: Hvordan indstilles et stjerne-delta tidsrelæ til motorstart: Overgangsforsinkelse og grundlæggende tilslutning?

Tiden relæ bestemmer, hvor længe motoren accelererer i stjerne-konfigurationen, før startanlægget genforbinder den i delta-konfigurationen. Indstil forsinkelsen ud fra motorens størrelse og startbelastningen, og lad relæet styre sekvensen af hoved-, stjerne- og delta-kontaktorerne med en indbygget overgangspause, der forhindrer kortslutning mellem faser ved omstillingen.
1. Hvorfor et stjerne-delta startanlæg kræver et tidsrelæ
En direkte-start kan trække seks til otte gange motorens fuldlaststrøm. I stjerneforbindelse udsættes hver vinding for omkring 58 procent af netspændingen, så netstrømmen ved start falder til cirka en tredjedel af værdien ved direkte-start, typisk to til to og en halv gange fuldlaststrømmen. Kompromiset er drejningsmomentet, som også falder til omkring en tredjedel, så motoren skal kunne accelerere med reduceret drejningsmoment.
•Stjerne-delta er almindeligt anvendt ved motorer fra ca. 5,5 til 11 kW og derover, hvor strømforsyningsmyndigheden eller anlæggets net begrænser startstrømmen.
•Det egner sig til belastninger med lav krav til startdrejningsmoment, såsom centrifugale pumper, ventilatorer og maskinværktøjer, der startes uden belastning. Belastninger med højt drejningsmoment eller høj inertimoment kræver i stedet en softstarter eller anden metode.
•En dedikeret stjerne-delta-tidsrelæ indsætter en bevidst skiftepause, typisk flere tiendedele millisekunder, mellem åbning af stjernen og lukning af delta. En almindelig forsinkelsesrelæ kan ikke garantere denne pause, så kontaktorkredsløbet kræver stadig korrekte interlocks.

2. Vælg stjerneperioden ud fra motoren og belastningen
Stjerneperioden skal være lang nok til, at motoren nærmer sig den nominelle hastighed, men kort nok til, at motoren ikke kører med reduceret drejningsmoment længere, end det er nødvendigt. De fleste installationer bruger en overgangsforsinkelse i intervallet 3–30 sekunder.
•Start med motorens eller starterns dokumentation, hvis den angiver en anbefalet overgangstid.
•Som en praktisk tommelfingerregel kræver små motorer med lette starte (op til ca. 7,5 kW) typisk 4–8 sekunder; mellemstore motorer, der driver pumper og ventilatorer, kræver ofte 8–15 sekunder; starte med høj inertimasse kan kræve op til 20–30 sekunder.
•Overvåg motorstrømmen under start. I stjerneforbindelse stiger strømmen, og falder derefter, når hastigheden øges. Det bedste tidspunkt for omstilling er lige efter, at strømmen er faldet og fladt ud, hvilket betyder, at motoren har nået næsten sin driftshastighed.
•Hvis motoren ikke kan accelerere inden for den maksimalt acceptable forsinkelse, kræver belastningen mere startdrejningsmoment, end stjerneforbindelsen kan levere, og startmetoden bør genovervejes.
•En for tidlig omstilling forårsager en stor strømspids og et drejningsmomentstød i overgangsøjeblikket; en for sen omstilling efterlader motoren på lavt drejningsmoment og får den til at køre varmt.
•Tjek indstillingerne igen, hver gang den drevne belastning ændres, f.eks. efter udskiftning af en pumpeimpeller eller ændring af et transportbånd.

3. Hvordan tidsrelæet koordinerer KM1, KM2 og KM3
I den almindelige seks-terminal-motor forbinder KM1 strømforsyningen til vindingens startpunkter, KM3 forbinder de tre vindingsslutninger sammen til start, og KM2 genforbinder hver vindingsslutning til linjeterminalen for den tilstødende fase til drift.
•Tryk på start lukker KM1 og KM3 samtidigt; motoren accelererer i stjerne-konfiguration, mens tidsrelæet tæller.
•Ved udløb af stjerne-perioden åbner tidsrelæet KM3, venter gennem dets interne overføringsinterval og lukker derefter KM2, mens KM1 forbliver lukket under drift.
•KM2 og KM3 må aldrig lukkes samtidigt. Samtidig lukning forbinder vindingerne i en kortsluttet konfiguration og skaber en fase-til-fase-kortslutning på strømforsyningen. Brug de mekaniske og elektriske spærreanordninger vist på starterskemaet i tilgift til tidsrelæets overføringspause.
•En stop-kommando eller en overbelastningsudløsning frakobler KM1 og KM2 og nulstiller tidsrelæet, så næste start genoptages i stjerne-konfiguration.
•Udvælg kontaktorerne og overbelastningsrelæet i henhold til starterreglerne i IEC 60947-4-1 og starterskemaet. Et overbelastningsrelæ i liniekredsen indstilles til motorens mærkeværdi for fuldlaststrøm; et relæ placeret i delta-grenen indstilles til den pågældende grenstrøm, typisk 0,58 gange fuldlaststrømmen.

4. Undgå strømstødet ved overgangen
Det meste af skaden ved star-delta-start sker i øjeblikket for overgangen, hvis tidsindstillingen eller tilslutningen er forkert.
•Åbn altid stjernekontaktoren, før delta-kontaktoren lukkes, og luk aldrig KM2, mens KM3 stadig er lukket – ikke engang i et par millisekunder. Det korte åbne interval giver strømmen tid til at aftage fuldt ud, så KM2 lukker på en kørende motor i stedet for ind i en kortslutning.
•Kontroller, at tidsrelæets udgangskontakter er dimensioneret til de kontaktorspoler, de styrer, og at tidsrelæets forsyningsspaning svarer til panelets styrespænding.
•Installer den upstream kortslutningsbeskyttelse til motorens delta-driftstrøm med en rimelig margin, og sikr, at overbelastningsbeskyttelsen forbliver i kredsløbet for begge starttilstande.

5. Kontroller relæindstillingen, inden overdragelse
En fem-minutters bordskontrol forhindrer en mislykket første start på stedet.
•DAQUAN tilbyder dedikerede stjerne-delta-relæer og multifunktionelle tidsrelæer til motorstyring; vælg en enhed, hvis tidsområde dækker din ønskede indstilling med plads til justering.
•Bekræft funktionsdiagrammet trykt på relæet: stjerneudgang, deltaudgang og overgangsadfærd skal matche den ovenfor beskrevne startersekvens.
•Forsyn relæet med strøm fra panelkontrolforsyningen, mål stjerneintervallet med et stopur og bekræft, at der er et mellemrum mellem stjernens åbning og deltakontaktens lukning i hver cyklus.
•Registrer den endelige indstilling på panellabelen eller skematiske diagram, så vedligeholdelsespersonale kan genoprette den efter en udskiftning.
Ved usædvanlige belastninger eller forsyningsforhold bør indstillingen verificeres ved at måle den faktiske startstrøm under idriftsættelse i stedet for udelukkende at stole på tommelfingerreglen.