มอเตอร์สตาร์ททำงานอย่างไร? คอนแทคเตอร์ โอเวอร์โหลดรีเลย์ และลอจิกควบคุม

ฟังการสตาร์ทมอเตอร์สายพานลำเลียงขนาด 15 kW แล้วคุณจะได้ยินเสียงดังกึกๆ ดังๆ แทนที่จะได้ยินเสียงคลิกต่อเนื่องกัน เสียงเดียวนั้นตอบคำถามว่าสตาร์ทเตอร์ทำงานอย่างไร แรงดันไฟฟ้าควบคุมไปถึงขดลวด ขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก อาร์เมเจอร์ที่เคลื่อนที่ถูกดึงเข้าไปในแกนคงที่ และหน้าสัมผัสหนัก 3 จุดอยู่ใกล้กันเพื่อส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ จากนั้นสตาร์ทเตอร์จะวัดกระแสไฟฟ้าต่อไป ดังนั้นมอเตอร์จะไม่ทำงานโดยไม่มีการป้องกัน

คำตอบสั้นๆ ก็คือ มอเตอร์สตาร์ทเป็นคอนแทคเตอร์บวกกับโอเวอร์โหลดรีเลย์ ซึ่งมีสายเพื่อให้ปุ่มสตาร์ทส่งพลังงานให้กับคอยล์คอนแทคเตอร์ในขณะที่ปุ่มหยุด โอเวอร์โหลดทริป หรือการสูญเสียการจ่ายไฟจะตัดพลังงาน คอนแทคเตอร์จะสลับพลังงาน โอเวอร์โหลดรีเลย์จะตัดสินว่าเมื่อใดที่มอเตอร์ดึงกระแสไฟฟ้ามากเกินไปเป็นเวลานานเกินไป วงจรควบคุมจะตัดสินใจว่าเมื่อใดที่ทั้งสองทำงาน

ทุกสิ่งทุกอย่างในครอบครัว การถอยหลัง สตาร์เดลต้า การสตาร์ทอย่างนุ่มนวล ถูกสร้างขึ้นบนฐานเดียวกัน

งานสองอย่างที่สตาร์ทเตอร์ทุกตัวทำ

มอเตอร์จำเป็นต้องมีสวิตช์ที่สามารถทนต่อกระแสพุ่งเข้าของการสตาร์ท และต้องการการป้องกันที่จะไม่สับสนระหว่างการสตาร์ทปกติกับฟอลต์ คอนแทคเตอร์เพียงอย่างเดียวสามารถเปลี่ยนได้ และเซอร์กิตเบรกเกอร์เพียงอย่างเดียวสามารถขัดขวางการลัดวงจรได้ แต่ไม่มีใครป้องกันขดลวดจากการโอเวอร์โหลดอย่างต่อเนื่อง เช่น สายพานลำเลียงที่ติดขัดหรือแบริ่งที่สึกหรอ

ทั้งสองฟังก์ชันจึงถูกแยกออก คอนแทคเตอร์ถูกเลือกสำหรับงานมอเตอร์ ซึ่งตามเงื่อนไขของ IEC คือหมวดการใช้งาน AC-3 ดังนั้นหน้าสัมผัสจึงมีขนาดที่จะสร้างและแตกประมาณหกถึงแปดเท่าของกระแสโหลดเต็มของมอเตอร์ โอเวอร์โหลดรีเลย์ถูกเลือกให้เป็นไปตามแบบจำลองความร้อน ปล่อยให้กระแสไหลเข้าผ่านและสะดุดกับกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่คงอยู่หลังจากที่มอเตอร์ควรถึงความเร็วแล้ว

ภายในคอนแทค: วิธีที่คอยล์ปิดคอนแทค

เมื่อแรงดันไฟฟ้าควบคุมไปถึงขดลวด กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านลวดทองแดงหลายพันรอบ และก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กในแกนกลาง สนามจะดึงแผ่นกระดองเข้าหาแกนกับสปริงส่งคืน เนื่องจากหน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่อยู่บนเกราะเดียวกัน หน้าสัมผัสหลักจะปิดและวงจรมอเตอร์จะเสร็จสมบูรณ์ หน้าสัมผัสเสริมจะเปลี่ยนสถานะในทันที และนั่นคือวิธีที่หน้าสัมผัสแบบซีลเข้ารับช่วงต่อจากปุ่มสตาร์ท หลักการแม่เหล็กเดียวกันจะขับเคลื่อน รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไป ในระดับกระแสที่ต่ำกว่ามาก

ตัวเลขสองตัวมีความสำคัญตรงนี้ และพวกมันต่างกัน กำลังรับส่ง ซึ่งเป็นกระแสพุ่งเข้าที่จำเป็นในการดึงกระดองเข้าไปนั้นสูงกว่ากำลังปิดผนึกที่จำเป็นในการยึดไว้มาก คอยล์ 230 V AC อาจดึง 70 VA เพื่อปิด และดึงเพียง 7 VA เพื่อปิด หากแรงดันไฟฟ้าควบคุมตก กระดองสั่น ส่วนโค้งของหน้าสัมผัส และคอยล์ร้อนเกินไป หม้อแปลงควบคุมที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้เกิดความล้มเหลวในการสตาร์ทในสนามมากกว่าหน้าสัมผัสที่สึกหรอ

เมื่อขดลวดไม่ทำงาน สปริงจะดันกระดองกลับและหน้าสัมผัสจะเปิดขึ้น ส่วนโค้งก่อตัวขึ้นเมื่อกระแสถูกขัดจังหวะ และรางส่วนโค้งจะแยก เย็นลง และดับลง นี่คือสาเหตุที่อายุการใช้งานของการสัมผัสถูกเสนอเป็นรอบการทำงานที่พิกัดโหลดแทนที่จะเป็นปี

โอเวอร์โหลดรีเลย์: การป้องกันที่ช้าลงและชาญฉลาดยิ่งขึ้น

โอเวอร์โหลดรีเลย์จงใจช้า มอเตอร์ดึงกระแสไฟฟ้าหกถึงแปดเท่าของพิกัดในระหว่างการสตาร์ทปกติ ดังนั้นอุปกรณ์ที่ตอบสนองทันทีจะไม่ยอมให้มอเตอร์ทำงาน

ในรีเลย์โอเวอร์โหลดความร้อน กระแสของมอเตอร์จะไหลผ่านส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนหรือผ่านตัวหลักของหม้อแปลงกระแส แถบโลหะคู่จะโค้งงอเมื่อได้รับความร้อน และหลังจากผ่านไปนานพอสมควร ก็จะสะดุดกลไกที่เปิดหน้าสัมผัสแบบปิดตามปกติในวงจรคอยล์ ระดับการเดินทางอธิบายความเร็วหกเท่าของกระแสที่ตั้งไว้ คลาส 10 เดินทางภายใน 10 วินาที, คลาส 20 ภายใน 20 วินาที และคลาส 30 ภายใน 30 วินาที พัดลมแรงเฉื่อยสูง สายพานลำเลียงที่บรรทุก และการสตาร์ทนานมักต้องใช้คลาส 20 หรือสูงกว่า

รีเลย์โอเวอร์โหลดแบบอิเล็กทรอนิกส์จะแทนที่โลหะคู่ด้วยหม้อแปลงกระแสและวงจรการวัด ยังคงเป็นไปตามแบบจำลองเชิงความร้อน แต่เพิ่มการสูญเสียเฟส ความไม่สมดุลของเฟส และการตรวจจับความผิดปกติของกราวด์ และคลาสทริปสามารถปรับได้ ในแผงที่สร้างด้วยฟิวส์ ซึ่งฟิวส์ขาดเพียงตัวเดียวสามารถปล่อยให้มอเตอร์ทำงานเป็นสองเฟสได้ การตรวจจับเพิ่มเติมนั้นคุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ตั้งค่ากระแสไปที่แอมป์โหลดเต็มแผ่นป้ายชื่อมอเตอร์ จากนั้นปรับตามปัจจัยการบริการและอุณหภูมิภายในตู้ แทนที่จะปรับอุณหภูมิห้อง

วงจรควบคุม: สตาร์ท หยุด และหน้าสัมผัสซีลอิน

วงจรควบคุมคือสิ่งที่ทำให้สตาร์ทเตอร์ทำงานคาดเดาได้ ลำดับของมันนั้นเรียบง่าย และทุกขั้นตอนมีความสำคัญ:

1. ควบคุมไฟได้ที่ปุ่มหยุดซึ่งปกติปิด
2. การกดปุ่มสตาร์ทจะปิดหน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติ และกระแสจะไหลไปยังคอยล์คอนแทคเตอร์
3. คอยล์จ่ายพลังงาน หน้าสัมผัสหลักปิด และหน้าสัมผัสเสริมแบบเปิดตามปกติจะปิดขนานกับปุ่มสตาร์ท
4. การปล่อยปุ่มสตาร์ทจะทำให้คอยล์ได้รับพลังงานผ่านหน้าสัมผัสเสริมนั้น ซึ่งเรียกว่าหน้าสัมผัสแบบซีลอินหรือแบบค้างไว้
5. การกดหยุด การสูญเสียกำลังควบคุม หรือการสะดุดโอเวอร์โหลดรีเลย์จะทำให้วงจรคอยล์เสียหาย หน้าสัมผัสเปิด และหน้าสัมผัสซีลอินจะรีเซ็ตตัวเอง

ขั้นตอนสุดท้ายจะอธิบายพฤติกรรมด้านความปลอดภัยที่ควรค่าแก่การจดจำ หากแรงดันไฟฟ้าหายไป สตาร์ทเตอร์จะหลุดออกและไม่รีสตาร์ทเองเมื่อไฟกลับมา ผู้ปฏิบัติงานต้องกดเริ่มใหม่อีกครั้ง นั่นคือการป้องกันแรงดันไฟฟ้าตก และเป็นความแตกต่างที่ชัดเจนอย่างหนึ่งระหว่างสตาร์ทเตอร์แบบคอนแทคเตอร์และรีเลย์ล็อคแบบแม่เหล็ก ซึ่งคงตำแหน่งสุดท้ายโดยไม่มีกระแสคอยล์เลย

เมื่อผู้เริ่มต้นต้องทำมากกว่าการเริ่มและหยุด

• การสตาร์ทแบบถอยหลัง: คอนแทคเตอร์สองตัวที่มีอินเตอร์ล็อคทางกลและไฟฟ้า สลับสองเฟสเพื่อเปลี่ยนการหมุน
• สตาร์ทเตอร์เดลต้า: คอนแทคเตอร์สามตัวกำหนดค่าขดลวดใหม่ โดยตัดกระแสสตาร์ทให้เหลือประมาณหนึ่งในสามของค่าไดเร็กออนไลน์
• ชุดซอฟต์สตาร์ท: ไทริสเตอร์จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้น จากนั้นบายพาสคอนแทคเตอร์จะจ่ายกระแสไฟที่กำลังทำงานอยู่
• ตัวแปลงความถี่: ควบคุมความเร็วและการสตาร์ท โดยใช้คอนแทคเตอร์เป็นตัวตัดการเชื่อมต่อแทนที่จะเป็นอุปกรณ์สวิตชิ่ง

โมดูลรีเลย์และรีเลย์ล็อคภายในแผงสตาร์ทเตอร์

ไม่ใช่ทุกงานการสลับในแผงควบคุมจะเป็นของคอนแทคเตอร์ รีเลย์แบบอินเทอร์โพสจะแยกเอาต์พุต PLC ออกจากวงจรคอยล์ เพิ่มหน้าสัมผัสหลายตัวเพื่อบ่งชี้และแจ้งเตือน และสลับโหลดขนาดเล็กซึ่งจะทำให้คอนแทคเตอร์ขนาดใหญ่เสียอายุการใช้งาน สำหรับงานเหล่านั้นจะติดตั้งบนราง โมดูลควบคุมอุตสาหกรรม เก็บแผงให้เรียบร้อยและเป็นประโยชน์

โมดูลรีเลย์รางบางเป็นคำตอบที่ใช้งานได้จริงเมื่อแผงต้องขยายโดยไม่มีพื้นที่ตู้ใหม่ เนื่องจากหลายช่องมีขนาดพอดีกับความกว้างของอุปกรณ์ทั่วไปเครื่องเดียว

M41F โมดูลรีเลย์ราง DIN แบบบาง, 6A โมดูลรีเลย์รางประหยัดพื้นที่พร้อมสูงสุด 32 ช่อง, สวิตชิ่ง 6A, การป้องกันในตัว และการแยกกระแสไฟฟ้าแรง/อ่อนสำหรับตู้ควบคุมขนาดกะทัดรัด ดูผลิตภัณฑ์ →

เมื่อโหลดแบบสวิตช์เป็นแบตเตอรีของฮีตเตอร์แบบต้านทานหรือเอาต์พุตกระแสสูงแทนที่จะเป็นมอเตอร์ รีเลย์กระแสสูงจะพากระแสไฟโดยไม่มีรอยเท้าของคอนแทคเตอร์

CYT90 พาวเวอร์รีเลย์ SPDT กระแสสูง รีเลย์ SPDT ขนาดกะทัดรัดพิกัด 20A/30A 250VAC เหมาะสำหรับการสลับเอาต์พุตกระแสสูงในเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรม และระบบอัตโนมัติ ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับวงจรเอาท์พุตที่ต้องการพิกัดหน้าสัมผัสที่กำหนดและการติดตั้งราง DIN ที่สะอาด โมดูลรีเลย์รางอุตสาหกรรมขนาด 16 A ครอบคลุมหน้าที่เสริมและการส่งสัญญาณส่วนใหญ่ในแผงสตาร์ทเตอร์

MCYF3 14F 16A โมดูลรีเลย์รางอุตสาหกรรม โมดูลรีเลย์รางโมดูลาร์ 16A พร้อมช่องสูงสุด 32 ช่อง เหมาะสำหรับการควบคุมอุตสาหกรรมแบบรวมศูนย์และวงจรเอาต์พุตที่แผงสตาร์ท ดูผลิตภัณฑ์ →

การตรวจสอบการคัดเลือกที่จะตัดสินว่าผู้เริ่มต้นจะรอดหรือไม่

ปัญหาสตาร์ทเตอร์ส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปที่การตัดสินใจเลือกในขั้นตอนการเสนอราคา แทนที่จะเป็นข้อบกพร่องจากการผลิต สิ่งเหล่านี้คือการตรวจสอบที่คุ้มค่าก่อนที่จะวางคำสั่งซื้อ

โหมดความล้มเหลวและสิ่งที่พวกเขาบอกคุณ

• การพูดคุยตอนสตาร์ท: ควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป ขั้วต่อคอยล์หลวม หรือหม้อแปลงควบคุมทำงานผิดปกติ
• หน้าสัมผัสหลักแบบเชื่อม: หน้าสัมผัสเล็กเกินไป งานจ๊อกกิ้ง หรือปัญหาทางกลไกในเครื่องจักรที่ขับเคลื่อน
• การสะดุดที่น่ารำคาญ: โอเวอร์โหลดที่ตั้งไว้ต่ำกว่าแอมป์โหลดเต็มของมอเตอร์ เฟสเดียว ตู้ร้อน หรือคลาสทริปไม่ถูกต้อง
• ความเหนื่อยหน่ายของคอยล์: การทำงานต่อเนื่องที่แรงดันไฟฟ้าลดลงหรือเกราะที่ไม่สามารถยึดได้อย่างเหมาะสม
• เฟสเดียวเปิดหลังทริป: ตรวจสอบหน้าสัมผัสโอเวอร์โหลดรีเลย์และวงจรควบคุมก่อนเปลี่ยนสตาร์ทเตอร์ทั้งหมด

คำตอบด่วน

อะไรคือความแตกต่างระหว่างคอนแทคเตอร์และมอเตอร์สตาร์ท?

คอนแทคเตอร์จะสวิตช์ไฟเท่านั้น สตาร์ทเตอร์จะรวมคอนแทคเตอร์เข้ากับโอเวอร์โหลดรีเลย์และวงจรควบคุม ดังนั้นจึงสวิตช์และป้องกันในเวลาเดียวกัน

ทำไมสตาร์ทเตอร์ถึงสตาร์ทไม่กี่วินาทีหลังจากสตาร์ท?

ส่วนใหญ่มักจะตั้งค่าโอเวอร์โหลดต่ำเกินไป ระดับการเดินทางเร็วเกินไปสำหรับการเริ่มต้นที่ยาวนาน หรือขาดหายไปหนึ่งเฟส ตรวจสอบกระแสที่ตั้งไว้กับแผ่นป้ายก่อน จากนั้นจึงวัดเวลาเริ่มต้นและกระแสในทั้งสามเฟส

มอเตอร์สตาร์ททำงานได้เนื่องจากอุปกรณ์สองเครื่องที่มีมาตราส่วนเวลาต่างกันทำงานร่วมกัน คอนแทคเตอร์ตอบสนองในหน่วยมิลลิวินาทีและเปลี่ยนกระแสไฟเต็มของมอเตอร์ โอเวอร์โหลดรีเลย์ตอบสนองในไม่กี่วินาทีและกำจัดกระแสนั้นก่อนที่ขดลวดจะเสียหาย เมื่อเข้าใจวงจรคอยล์ หน้าสัมผัสซีลอิน และการตั้งค่าโอเวอร์โหลดแล้ว การแก้ไขปัญหาสตาร์ทเตอร์จะหยุดเป็นการคาดเดาและกลายเป็นรายการการวัดสั้นๆ

หากคุณกำลังระบุสตาร์ทเตอร์ คอนแทคเตอร์สำหรับเปลี่ยน หรือรีเลย์ที่อยู่ข้างๆ แผง พิกัดของหน้าสัมผัสและแรงดันไฟฟ้าของคอยล์ที่ตรงกันกับหน้าที่จริงคือความแตกต่างระหว่างแผงที่ทำงานมานานนับทศวรรษกับแผงที่เปิดทุกๆ ไตรมาส