이상적인 과부하 릴레이란?

이상적인 과부하 릴레이란?

전기 모터는 오늘날 현대 산업의 중추이며, 대부분의 제조 공정에 필요한 기계적 에너지를 공급합니다. 정부 기관에서는 1마력 이상의 모든 전기 모터에 대해 몇 가지 열 과부하 보호 방식을 구현하기 위한 엄격한 요건을 적용했습니다. 매우 다양한 옵션이 나와 있는 상황에서, 모터 스타터 애플리케이션에 적합한 과부하 릴레이를 선택하는 방법은 무엇일까요?

전체 전압 모터 스타터에 이상적인 과부하 릴레이를 고르려면 과부하 릴레이의 다음 측면을 고려해야 합니다.

• 보호 기능
• 진단 기능
• 통합 기능

과부하 릴레이는 적어도 열 과부하 보호 기능을 제공해야 합니다. 이 보호 기능은 전기 모터에서 소비하는 전류를 측정한 후 그 값을 열 과부하 모델에 적용하여 전기 모터 내부의 열 함량을 시뮬레이션합니다. 과부하 모델로는 I2T와 Two Body Model이라는 두 가지 종류가 있습니다. I2T는 가장 일반적인 모델이며 대부분의 바이메탈(Bimetallic), 공융체(Eutectic) 및 전자식 과부하 릴레이에 사용됩니다. Two Body Model은 전기 모터의 시동 및 운전 특성을 고려합니다. 이 모델은 특히 고압 전기 모터의 경우 전기 모터 내부의 열 함량을 더욱 정확하게 시뮬레이션합니다.

두 번째로 중요한 보호 기능은 상 손실(Phase Loss) 보호입니다. 상 손실은 모터 고장의 대표적인 원인입니다. 위상 손실은 전류의 한 상(phase)이 0암페어일 때 퓨즈가 끊어져서 발생합니다. 과부하 보호 알고리즘에서 상 손실을 감지하는 데에는 30분 이상 걸립니다. 상 손실에 장기간 노출되면 전기 모터가 손상될 수 있으며, 전자 과부하 릴레이만이 3초 이내에 상 손실 상태를 감지할 수 있습니다.

모터 및 기계의 적극적인 보호를 위해 고려해야 하는 기타 보호 기능에는 접지 폴트 전류, 기동 중 구속, 운전 중 구속, 부하 부족, 불균형, 전압 및 전원 보호 등이 있습니다. 고가의 대형 모터는 과부하 보호 알고리즘이 동작하기 전에 손상을 방지하기 위해 전기 모터를 정지시킬 수 있는 이러한 추가 보호 기능의 이점을 누릴 수 있습니다. 전자식 과부하 릴레이만이 이러한 추가 보호 기능을 제공할 수 있습니다.

고려해야 할 또 다른 설계 기능은 과부하 릴레이가 제공하는 진단 정보입니다. 전자식 과부하 릴레이는 제어 시스템이나 운영자에게 정보를 표시하거나 전달할 수 있습니다. 전자식 과부하 릴레이는 적어도, 열 용량 이용률(%TCU) 및 전체 부하 전류율(%FLA)을 전달해야 합니다 이 두 가지 진단 파라미터는 전기 모터의 실시간 열 함량과 소비 전류를 보고하며 모터 운전자에게 과부하가 트립될 수 있는 시점을 알려줄 수 있습니다. %TCU가 100%에 도달하면 전자 과부하로 인해 과부하 트립이 발생합니다.

하이엔드 전자식 과부하 릴레이는 트립 시간, 리셋 시간, 전류 RMS, 접지 폴트 전류, 전압 RMS, 전력, 이력 및 에너지 진단 정보를 제공할 수 있습니다. 이 정보는 프로세스에 매우 중요한 모터 또는 고가의 모터를 보호할 때 유용합니다. 이 진단 정보는 과부하가 걸릴 때 운전자가 중요한 운영 결정을 내릴 수 있도록 해당 정보를 전달할 수 있으며, 예상치 않은 모터 문제가 발생했을 때 유지보수 직원에게 유용한 정보를 제공하여 수리 시간을 최소화할 수 있습니다.

마지막으로 고려해야 할 설계 기능은 과부하 릴레이가 제공하는 통합 기능입니다. 전자식 과부하 릴레이는 전류 범위가 넓으므로 다양한 모터를 보호하는 데 필요한 부품 수를 최소화합니다. 일부 과부하 릴레이는 접촉기의 부하 측에 직접 장착되어 설치 시간, 공간 및 배선을 절약합니다. 일부 과부하 릴레이는 교체 시간을 최소화하기 위해 탈착식 단자대를 제공합니다. 모듈형으로 되어 있어서 사용자가 특정 모터 스타터 적용 제품에 필요한 보호 및 통합 기능을 선택할 수 있는 전자식 과부하 릴레이도 있습니다. 또한 일부 과부하 릴레이는 기계식 액세서리를 제공하여 전체 전압 스타터에 필요한 추가 제어 배선을 줄입니다.

통신 및 I/O 옵션을 갖춘 전자식 과부하 릴레이는 마우스를 몇 번 클릭하여 해당 브랜드의 해당 제어 시스템과 쉽게 통합할 수 있습니다. 이러한 시스템은 통신 네트워크 명령을 사용하여 커넥터 코일을 제어하기 위해 전자식 과부하 릴레이를 분산 I/O 장치로 사용합니다.

이제, 이상적인 과부하 릴레이에 대한 정의를 어떻게 내리시겠습니까? 이 질문에 대한 답변은 실제로 특정 전기 모터 애플리케이션에 따라 달라집니다. 비처리식(Non-Process) 핵심 연산을 제어하는 ​​간단한 모터 컨트롤 시스템의 경우 기본 바이메탈(Bimetallic) 또는 융해식(Eutectic) 과부하 릴레이가 적합합니다. 프로세스의 중요한 동작을 제어하는 복잡한 대형 모터 컨트롤 애플리케이션의 경우에는, 제어 시스템의 복잡성을 줄이고 진단 정보를 제공하기 위해 전자식 과부하 릴레이를 고려해야 합니다.

최신 산업 제어 부품에 대한 자세한 정보는 웹 사이트를 참조하시기 바랍니다.

Bill Martin
게시됨 2014-10-20 게시자 Bill Martin, Product Manager, Electronic Overload Relays, Rockwell Automation
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