Як налаштувати реле часу «зірка-трикутник» для запуску двигуна: затримка переходу та основи підключення?

Питання: Як налаштувати реле часу «зірка-трикутник» для пуску двигуна: основи затримки переходу та підключення?

Час реле визначає, скільки часу двигун прискорюється у режимі «зірка», перш ніж пускач знову підключає його у режимі «трикутник». Встановіть затримку залежно від потужності двигуна та пускового навантаження й дозвольте реле послідовно керувати головним, «зірковим» та «трикутним» контакторами із вбудованою паузою перемикання, що запобігає міжфазному короткому замиканню під час переходу.
1. Чому пускачу «зірка-трикутник» потрібне реле часу
Прямий пуск може споживати струм у шість–вісім разів більший за номінальний струм двигуна. У з’єднанні «зіркою» до кожної обмотки надходить приблизно 58 % лінійної напруги, тому пусковий лінійний струм знижується приблизно до третини значення при прямому пуску — зазвичай до двох–двух з половиною номінальних струмів. Компромісом є крутний момент, який також знижується приблизно до третини, тож двигун повинен мати здатність розганятися при зменшеному крутному моменті.
• З’єднання «зірка–трикутник» є поширеним для двигунів потужністю від приблизно 5,5 до 11 кВт і вище, коли організація, що забезпечує електропостачання, або мережа підприємства обмежує пусковий струм.
• Цей метод підходить для навантажень із низьким пусковим крутним моментом, наприклад, для центробіжних насосів, вентиляторів та верстатів, які запускаються без навантаження. Для навантажень із високим крутним моментом або високою інерцією необхідно використовувати м’який пускач або інший метод.
• Спеціальний реле часу «зірка–трикутник» забезпечує спеціально встановлену паузу під час перемикання, зазвичай кілька десятків мілісекунд, між розмиканням схеми «зірка» та замиканням схеми «трикутник». Загальне реле затримки включення не може гарантувати таку паузу, тому в колі контакторів все ще потрібні правильні блокування.

2. Виберіть період «зірки» на основі даних про двигун і навантаження
Період «зірки» має бути достатньо тривалим, щоб двигун наблизився до номінальної швидкості, але одночасно достатньо коротким, щоб двигун не працював тривалий час зі зниженим обертальним моментом. У більшості випадків застосовують затримку переходу в діапазоні від 3 до 30 секунд.
• Починайте з технічної документації двигуна або пускача, якщо в ній вказано рекомендований час переходу.
• За практичним правилом на місці: невеликі двигуни з легким пуском (до приблизно 7,5 кВт) зазвичай потребують 4–8 секунд; середні двигуни, що приводять у дію насоси й вентилятори, часто потребують 8–15 секунд; пуски з великим інерційним навантаженням можуть вимагати до 20–30 секунд.
•Спостерігайте за струмом двигуна під час запуску. У зірковому з’єднанні струм спочатку зростає, а потім зменшується по мірі набирання обертів. Оптимальний момент перемикання — відразу після того, як струм знизився й вирівнявся, що означає, що двигун наблизився до робочої швидкості.
•Якщо двигун не може розігнатися протягом максимально допустимого часу затримки, навантаження вимагає більшого пускового моменту, ніж забезпечує зіркове з’єднання, і метод пуску слід переглянути.
•Перемикання надто рано викликає різкий стрибок струму та ударний момент у момент переходу; перемикання надто пізно залишає двигун у режимі низького моменту й призводить до його перегріву.
•Перевіряйте налаштування щоразу, коли змінюється приводне навантаження, наприклад, після заміни робочого колеса насоса або модифікації конвеєра.

3. Як часове реле координує KM1, KM2 та KM3
У звичайному двигуні з шістьма виводами KM1 підключає живлення до початків обмоток, KM3 з’єднує три кінці обмоток разом для пуску, а KM2 знову підключає кожен кінець обмотки до лінійного виводу сусідньої фази для роботи.
• Натискання кнопки «Пуск» одночасно замикає контактори KM1 і KM3; двигун прискорюється за схемою «зірка», а таймер веде відлік часу.
• Після закінчення періоду роботи за схемою «зірка» таймер розмикає KM3, очікує завершення внутрішнього інтервалу перемикання, а потім замикає KM2, при цьому KM1 залишається замкненим для роботи двигуна.
• KM2 і KM3 ніколи не повинні бути замкненими одночасно. Їх одночасне замикання призводить до короткого замикання обмоток і створює міжфазне коротке замикання в мережі живлення. Крім паузи таймера під час перемикання, слід використовувати механічні та електричні блокування, показані на схемі пускача.
• Команда «Стоп» або спрацювання теплового реле від перевантаження вимикає KM1 і KM2 і скидає таймер, щоб наступний пуск знову почався за схемою «зірка».
• Вибирайте контактори та теплове реле відповідно до правил пускачів, встановлених у стандарті IEC 60947-4-1, та схеми пускача. Теплове реле в лінійному колі налаштовують на номінальний струм повного навантаження двигуна, вказаного на його типовій табличці; якщо реле встановлено в дельта-гілці, його налаштовують на струм цієї гілки, зазвичай — на 0,58 від струму повного навантаження.

4. Уникнути ударного струму під час перемикання
Більшість пошкоджень при запуску «зірка–трикутник» виникає в момент перемикання, якщо таймінг або підключення виконані неправильно.
• Завжди розмикаєте контактор «зірки», перш ніж замкнути «трикутник», і ніколи не замикайте KM2, доки KM3 ще замкнений, навіть на кілька мілісекунд. Короткий інтервал розмикання дає струму пуску повністю зменшитися, тож KM2 замикається на вже працюючий двигун, а не в коротке замикання.
• Переконайтеся, що вихідні контакти таймера мають номінальне значення, достатнє для котушок контакторів, які вони керують, і що напруга живлення таймера відповідає напрузі керування шафою.
• Встановіть захист від короткого замикання на вхідному боці з урахуванням робочого струму двигуна в режимі «трикутника» з розумним запасом, залишаючи захист від перевантаження включеним у обох режимах запуску.

5. Перевірити налаштування реле перед введенням у експлуатацію
П’ятихвилинна перевірка на верстаку запобігає невдачі першого запуску на об’єкті.
•DAQUAN пропонує спеціалізовані реле «зірка-трикутник» та багатофункціональні часові реле для керування двигунами; виберіть пристрій, діапазон часу якого охоплює ваше бажане значення з запасом для регулювання.
•Переконайтеся, що функціональна схема, надрукована на реле, відповідає: вихід «зірки», вихід «трикутника» та поведінка перемикання мають відповідати послідовності запуску, описаній вище.
•Підключіть реле до панельного керуючого живлення, виміряйте інтервал «зірки» секундоміром і переконайтеся, що затримка між розмиканням «зірки» та замиканням «трикутника» спостерігається в кожному циклі.
•Запишіть остаточне налаштування на етикетці панелі або схемі підключення, щоб обслуговуючий персонал міг відновити його після заміни.
Для незвичайних навантажень або умов живлення перевірте налаштування шляхом вимірювання фактичного пускового струму під час введення в експлуатацію, а не лише за правилом наближення.