چگونه یک رله زمانی ستاره-مثلث برای راه‌اندازی موتور تنظیم کنیم: تأخیر انتقال و اصول اولیه سیم‌بندی؟

پرسش: چگونه رله زمانی ستاره-مثلث را برای راه‌اندازی موتور تنظیم کنیم؟ اصول اولیهٔ تأخیر انتقال و سیم‌بندی

زمان رله مشخص می‌کند که موتور چه مدت در حالت ستاره شتاب می‌گیرد تا پس از آن استارتِر آن را در حالت مثلث دوباره به شبکه وصل کند. تأخیر را با توجه به اندازهٔ موتور و بار راه‌اندازی تنظیم کنید و اجازه دهید رله، کنتاکتورهای اصلی، ستاره و مثلث را با یک مکث انتقال داخلی به‌ترتیب فعال کند تا از ایجاد اتصال کوتاه بین فازها در لحظهٔ تغییر حالت جلوگیری شود.
۱. چرا استارتِر ستاره-مثلث نیازمند رله زمانی است
شروع مستقیم می‌تواند جریان نامی موتور را شش تا هشت برابر افزایش دهد. در اتصال ستاره، هر سیم‌پیچ حدود ۵۸ درصد ولتاژ خط را تحمل می‌کند؛ بنابراین جریان خط در لحظه راه‌اندازی به حدود یک‌سوم مقدار راه‌اندازی مستقیم کاهش می‌یابد — معمولاً دو تا دو و نیم برابر جریان نامی. جبران این کاهش، گشتاور است که نیز به حدود یک‌سوم مقدار اولیه می‌رسد؛ پس موتور باید بتواند با گشتاور کاهش‌یافته شتاب بگیرد.
• اتصال ستاره-مثلث برای موتورهایی با توان تقریبی ۵٫۵ تا ۱۱ کیلووات و بالاتر رایج است، جایی که مرجع تأمین برق یا شبکه کارخانه جریان راه‌اندازی را محدود می‌کند.
• این روش برای بارهایی مناسب است که نیاز کمی به گشتاور راه‌اندازی دارند، مانند پمپ‌های گریز از مرکز، فن‌ها و ماشین‌آلاتی که بدون بار راه‌اندازی می‌شوند. بارهای با گشتاور بالا یا اینرسی بالا به جای آن نیازمند استارت‌کننده نرم یا روش دیگری هستند.
• رلهٔ زمانی اختصاصی ستاره-مثلث، تأخیری عمدی در زمان تغییر حالت ایجاد می‌کند که معمولاً ده‌ها میلی‌ثانیه است، بین باز شدن حالت ستاره و بسته شدن حالت مثلث. یک تایمر عمومی با تأخیر روشن‌شدن نمی‌تواند این وقفه را تضمین کند؛ بنابراین مدار کنتاکتور همچنان نیازمند قفل‌های ایمنی مناسب است.

۲. دورهٔ ستاره را از موتور و بار انتخاب کنید.
دورهٔ ستاره باید به‌قدری طولانی باشد که موتور بتواند به سرعت نامی خود نزدیک شود، اما به‌قدری کوتاه باشد که موتور بیش از حد لازم تحت گشتاور کاهش‌یافته کار نکند. در اکثر نصب‌ها، زمان تأخیر انتقال در محدودهٔ ۳ تا ۳۰ ثانیه است.
• از مستندات موتور یا استارتِر شروع کنید، در صورتی که زمان انتقال توصیه‌شده‌ای را ذکر کرده باشد.
• به‌عنوان یک قاعدهٔ تجربی در محل نصب، موتورهای کوچک با شروع سبک (تا حدود ۷٫۵ کیلووات) معمولاً ۴ تا ۸ ثانیه نیاز دارند؛ موتورهای متوسط که پمپ‌ها و فن‌ها را به‌حرکت درمی‌آورند، اغلب ۸ تا ۱۵ ثانیه نیاز دارند؛ و شروع‌های با اینرسی بالا ممکن است تا ۲۰ تا ۳۰ ثانیه زمان ببرند.
•در هنگام راه‌اندازی، جریان موتور را زیر نظر داشته باشید. در حالت ستاره، جریان ابتدا افزایش یافته و سپس با افزایش سرعت کاهش می‌یابد. بهترین لحظه برای تغییر حالت، دقیقاً پس از کاهش و تثبیت جریان است؛ یعنی زمانی که موتور به سرعت کاری خود نزدیک شده است.
•اگر موتور در مدت زمان تأخیر حداکثر مجاز نتواند شتاب بگیرد، بار نیازمند گشتاور راه‌اندازی بیشتری است تا آنچه اتصال ستاره فراهم می‌کند و روش راه‌اندازی باید مجدداً بررسی شود.
•تغییر حالت بسیار زودهنگام، پرش بزرگی در جریان و ضربه‌ای ناگهانی در گشتاور در لحظه انتقال ایجاد می‌کند؛ در حالی که تأخیر بیش از حد، موتور را در حالت گشتاور پایین و دمای بالا نگه می‌دارد.
•هرگاه بار متصل تغییر کند — مثلاً پس از تعویض پروانه پمپ یا اصلاح نوار نقاله — تنظیمات را مجدداً بررسی کنید.

۳. نحوه هماهنگی رله زمانی با KM1، KM2 و KM3
در موتور معمولی با شش ترمینال، KM1 منبع تغذیه را به ابتداهای سیم‌پیچ‌ها وصل می‌کند، KM3 سه انتهای سیم‌پیچ را برای مرحله راه‌اندازی به هم متصل می‌کند و KM2 هر انتهای سیم‌پیچ را به ترمینال خط فاز مجاور برای مرحله کار عادی وصل می‌نماید.
• فشردن دکمهٔ شروع، کنتاکتورهای KM1 و KM3 را همزمان می‌بندد؛ در این حالت موتور در حالت ستاره شتاب می‌گیرد و رلهٔ زمانی زمان را اندازه‌گیری می‌کند.
• در پایان دورهٔ ستاره، تایمر کنتاکتور KM3 را باز می‌کند، سپس در فاصلهٔ انتقال داخلی خود صبر می‌کند و در نهایت KM2 را می‌بندد در حالی که KM1 همچنان بسته باقی می‌ماند تا موتور به کار خود ادامه دهد.
• KM2 و KM3 هرگز نباید همزمان بسته شوند. بسته شدن همزمان آن‌ها باعث اتصال سیم‌پیچ‌ها در حالت اتصال کوتاه و ایجاد اتصال کوتاه فاز به فاز در مدار تغذیه می‌شود. علاوه بر وقفهٔ انتقال زمانی، از قفل‌های مکانیکی و الکتریکی نشان‌داده‌شده در نمایشگر استارتِر نیز استفاده کنید.
• دستور توقف یا عمل‌کرد رلهٔ بار اضافی، KM1 و KM2 را قطع کرده و رلهٔ زمانی را ریست می‌کند تا شروع بعدی مجدداً در حالت ستاره آغاز شود.
• ابعاد کنتاکتورها و رلهٔ بار اضافی را مطابق قوانین استارتِر در استاندارد IEC 60947-4-1 و نقشهٔ اصلی استارتِر انتخاب کنید. رلهٔ بار اضافی در مدار خط، روی جریان نامی کامل موتور (طبق پلاک مشخصات) تنظیم می‌شود؛ در حالی که رلهٔ قرارگرفته در شاخهٔ مثلث، روی جریان آن شاخه تنظیم می‌شود که معمولاً برابر ۰٫۵۸ برابر جریان نامی کامل است.

۴. از شوک جریان در لحظه تغییر حالت جلوگیری کنید
بیشتر آسیب‌ها در روش راه‌اندازی ستاره-مثلث در لحظه انتقال رخ می‌دهد، اگر زمان‌بندی یا سیم‌کشی نادرست باشد.
• همیشه قطع‌کننده ستاره را قبل از بستن مثلث باز کنید و هرگز KM2 را در حالی که KM3 هنوز بسته است، حتی برای چند میلی‌ثانیه نبندید. فاصله کوتاه باز، اجازه می‌دهد جریان راه‌اندازی به‌طور کامل کاهش یابد؛ بنابراین KM2 روی یک موتور در حال چرخش و نه روی یک اتصال کوتاه بسته می‌شود.
• اطمینان حاصل کنید که تماس‌های خروجی تایمر برای تحریک سیم‌پیچ‌های قطع‌کننده‌های مربوطه مقاومت کافی داشته باشند و ولتاژ تغذیه تایمر با ولتاژ کنترل تابلو سازگان داشته باشد.
• محافظت از مدار در مقابل اتصال کوتاه را در بخش بالادستی طوری انتخاب کنید که بر اساس جریان موتور در حالت مثلث و با حاشیه ایمنی منطقی طراحی شده باشد، در عین حال محافظت در برابر بار اضافی در هر دو حالت راه‌اندازی (ستاره و مثلث) فعال باقی بماند.

۵. پیش از تحویل، تنظیمات رله را بررسی کنید
یک بررسی پنج دقیقه‌ای روی میز کار، از شکست اولین راه‌اندازی در محل جلوگیری می‌کند.
•داکوان رله‌های اختصاصی ستاره-مثلث و رله‌های زمانی چندکاره برای کنترل موتور ارائه می‌دهد؛ واحدی را انتخاب کنید که محدوده زمانی آن، تنظیم مورد نظر شما را با فضای کافی برای تنظیم مجدد پوشش دهد.
•نمودار عملکرد چاپ‌شده روی رله را تأیید کنید: خروجی ستاره، خروجی مثلث و رفتار تغییر حالت باید با ترتیب راه‌اندازی توضیح‌داده‌شده در بالا مطابقت داشته باشند.
•رله را از منبع تغذیه کنترل پنل تغذیه کنید، با استفاده از تایمر دستی بازه زمانی ستاره را اندازه‌گیری کنید و اطمینان حاصل کنید که فاصله بین باز شدن ستاره و بسته شدن مثلث در هر چرخه‌ای مشاهده می‌شود.
•تنظیم نهایی را روی برچسب پنل یا نمودار سیم‌کشی ثبت کنید تا پرسنل نگهداری بتوانند پس از تعویض، آن را بازیابی کنند.
•برای بارهای غیرمعمول یا شرایط تغذیه خاص، تنظیم را در زمان راه‌اندازی با اندازه‌گیری جریان واقعی راه‌اندازی تأیید کنید و نه صرفاً بر اساس قاعده کلی اقدام نمایید.