Kako zasnovati sistem zaporednega zagona z uporabo več časovnih relejev

V: Kako zasnovati sistem zaporednega zagona z uporabo več časovnih relejev za zmanjšanje vrhunskega močnega sunka?

Odgovor:

V težkih industrijskih objektih hkratni zagon več visokomocnih naprav ali velikih motorjev predstavlja resno električno izziv. Skupni začetni tok teh induktivnih obremenitev lahko doseže pet do desetkratnik njihovega stalnega delovnega toka. Ta ogromen vrhunski močni sunek pogosto povzroči padce napetosti, nepotreben izklop glavnih avtomatskih stikal, obremenitev transformatorjev ter povečane račune za električno energijo zaradi napotkov za vrhovno porabo. Za zmanjšanje teh težav sistemske integratorje uporabljajo sistem zaporednega zagona. Z uporabo več časovnih relejev lahko med aktivacijo posamezne težke obremenitve uvedemo natančne časovne zamike, kar zagotavlja, da skupni začetni tok nikoli ne preseže varne meje infrastrukture za razvod električne energije. Ta tehnični vodnik obravnava načela načrtovanja, strategije priključitve, izbor komponent in korake za vzpostavitev zanesljivega sistema zaporednega zagona z uporabo časovnih relejev DAQCN.

Električna izziva: Zakaj zahteva tok ob vklopu nadzor zaporedja

Ko se električni motor napove, se na začetku obnaša kot obremenitev z nizko upornostjo. Za vzpostavitev magnetnega polja in premagovanje vztrajnosti, da se motor pospeši do delovne hitrosti, je potrebno določeno časovno obdobje. Med tem kratkim začetnim fazo, ki običajno traja od nekaj sto milisekund do več sekund, je tok ob vklopu izjemno visok. Če se trije motorji z močjo 15 kW vklopijo točno v istem trenutku, njihov skupni najvišji vrhni tok lahko preseže 400 A, kljub temu da je njihov skupni stalni delovni tok le 90 A.

Uvedba sistema zaporednega zagona zagotavlja, da se najprej zagnane motor A. Ko motor A zaključi svoj zagon in se njegov tok stabilizira na stalno vrednost 30 A, se po časovnem relay sproži motor B. Ko se motor B stabilno obratuje, ga še en časovni rele sproži za zagon motorja C. S tem je največji tokovni sunki na glavnem vodniku omejen na začetni tok enega samega motorja plus delovni tok že delujočih naprav. To zmanjša vrhunsko obremenitev vaših glavnih transformatorjev in ohrani sistem v varnih mejah, kar preprečuje draga električna posodobitve.

Osnovni sestavni deli sistema zaporednega zagona

Za izgradnjo tega sistema potrebujete zelo zanesljive industrijske krmilne komponente. Okvara enega samega časovnega rela lahko moti celotno zaporedje in povzroči hkratni zagon več visokoobremenjenih naprav, kar lahko povzroči izklop sistema.

• Časovni releji: To so »možgani« zaporedja. Sprejmejo krmilni vhod in zakasnejo izhodni signal za uporabnikom določen čas. DAQCN ponuja visoko natančne časovne releje na DIN-sledi, kot je npr. serija TBT7, ki omogočajo nastavljive zakasnitve od 0,1 sekunde do več dni.
  
• Magnetni stikalniki: Časovni releji neposredno ne preklopijo visokotokovnih motorjev. Namesto tega preklopijo tuljave težkih magnetnih stikalnikov, ki nato preklopijo glavne trifazne napajalne vode za motore.
  
• Toplotni releji za preobremenitev ali avtomatski varovalniki: Ti zaščitijo vsak posamezen motor pred dolgotrajnimi pogoji prekomernega toka.
  
• Zaščita krmilnega vezja: Uporablja se nizkoamperažna odklopnik (običajno 2 A do 6 A) za zaščito krmilnih žic in samih časovnih relejev.

Podrobna načrtovanja priključitve in metodologija oblikovanja

Oblikovanje krmilnega vezja zahteva strukturirano logiko. Najpogostejši in najbolj zanesljiv pristop je sistem zaporednega zakasnitvenega vklopa. Pri tej konfiguraciji aktivacija prve stopnje vklopi prvi časovni relej, ki nato začne šteti nazaj. Ko poteko nastavljene časovne omejitve, se njegovi izhodni stiki zaprejo, s čimer se vklopi stikalnik druge stopnje in začne delovati drugi časovni relej.

Poglejmo si shemo krmilnega vezja za zaporedni zagon v treh fazah

korak za korakom:

• Stopnja 1: Pritisne se gumb za zagon sistema. Ta dejanje aktivira tuljavo prvega stikala (KM1) in tuljavo prvega časovnega releja (KT1) hkrati. Motor 1 se takoj začne vrteti.
  
• Časovni relej KT1 je nastavljen v načinu z zakasnitvijo ob vklopu (On-Delay). Če je čas zagona motorja 1 tri sekunde, nastavimo zakasnitev KT1 na pet sekund, da zagotovimo varnostni rezervni čas. Po petih sekundah se normalno odprti (NO) kontakt KT1 zapre. S tem se napajanje krmilnega tokokroga usmeri na tuljavo drugega stikala (KM2) in tuljavo drugega časovnega releja (KT2). Motor 2 se začne vrteti.
  
• Časovni relej KT2 je prav tako nastavljen v načinu z zakasnitvijo ob vklopu (On-Delay) z zakasnitvijo pet sekund. Po tem času se normalno odprti (NO) kontakt KT2 zapre, s čimer se aktivira tuljava tretjega stikala (KM3). Motor 3 se začne vrteti, s čimer se zapre celotna zaporedna zaporedja.
  S kaskadno vezavo relejev zagotavljamo, da, če katera koli stopnja ne prejme krmilnega napajanja, naslednje stopnje ne bodo začele delovati, kar sistem zaščiti pred nepravilnimi operacijami.

Navodila za postopno izvedbo
Sledite tem praktičnim korakom za izvedbo sistema na tovarniškem tlaku:

1. Namestitev komponent: Namestite DIN-slemi v električni omarici. Namestite časovne releje DAQCN TBT7 poleg stikal in varovalk, pri čemer zagotovite dovolj prostora za odvajanje toplote.
2. Povezava krmilnega vezja: Povežite tipke za ustavitev in zagon zaporedno. Vodite signal za zagon do tuljave KM1 in ga vzporedno povežite z vhodnimi priključki časovnega releja KT1. Za lažjo diagnostiko uporabljajte standardno barvno označevanje žic (npr. modra za AC-krmilne žice).
3. Povezava varnostnih blokad: Za varnost povežite pomožne stike preobremenitvenih relejev zaporedno z krmilnim vezjem. Če se motor 1 preobremeni in izklopi, bo njegov preobremenitveni stik prekinil krmilno vezje in s tem izklopil celotno zaporedje.
4. Prilagodite nastavitve časa: Zavrtite kolesci na sprednji plošči časovnih relejev DAQCN, da nastavite želene zakasnitvene intervale. Za začetno testiranje lahko nastavite daljše zakasnitve (npr. 10 sekund), da lahko enostavno opazujete zaporedno aktivacijo.
5. Vzpostavitev sistema: Najprej izklopite napajanje motorja za preizkus nadzornega logičnega kroga (suhi preizkus). Ko je logika potrjena, znova priključite napajanje motorja in izvedete vroči preizkus, pri čemer spremljate tok v fazah z kleščastim merilnikom, da zagotovite, da ostane vrhunski sunkoviti tok v varnih mejah.

Izbira ustrezne časovne releje DAQCN za nabavo

Pri nakupu časovnih relejev za industrijske B2B sisteme morajo nabavni uradniki posebno pozornost nameniti več tehničnim specifikacijam:

• Skladnost napetosti: Izberite večnapetostne časovne releje, ki delujejo v širokem razponu napetosti, npr. od 24 V do 240 V izmenične ali enosmerne napetosti. To zmanjša število različnih rezervnih delov, potrebnih na zalogi.
  
• Časovni razponi: Izberite releje, ki ponujajo širok izbor časovnih lestvic. Releji DAQCN imajo večrazponske nastavitvene kolesa, kar omogoča, da ista enota obravnava prehode na nivoju milisekund ali časovne intervale do ene ure.
  
• Zanesljivost stikov: Zagotovite, da ima časovni relej visokokakovostne kontakte, ki so ocenjeni za vsaj 5 A ali 10 A ohmske obremenitve, da zanesljivo vklopi tuljavi stikalcev brez izgorevanja.

Zaključek

Oblikovanje zaporednega sistema za zagon z uporabo več časovnih relejev je bistvena strategija za upravljanje porabe energije in zaščito električne infrastrukture v sodobnih tovarnah. Visoko natančni časovni releji DAQCN za montažo na DIN-sled zagotavljajo zanesljivost, prilagodljivost in dolgo življenjsko dobo, ki jih sistemske integratorje B2B zahtevajo za izgradnjo trdnih plošč za zaporedno krmiljenje. Z izbiro ustrezne ocene stikov, nastavitvijo optimalnih zakasnitev in vključitvijo zanesljivih varnostnih blokad lahko zagotovite gladko obratovanje tovarne in zmanjšate stroške energije. Za nakupne in inženirske poizvedbe nas kontaktirajte že danes, da najdete popolna rešitve za vaše aplikacije.