請說明您理想中的過載繼電器

請說明您理想中的過載繼電器

電動馬達是當今產業的骨幹,可提供多數製程所需的機械能。政府機關已針對所有超過 1 馬力的電動馬達,實施熱過載保護實作的嚴格要求。目前出現許多選項,您應該如何從中選擇適合您馬達啟動器應用的正確過載繼電器呢?

為了說明全電壓馬達啟動器的最佳過載繼電器,您必須考量過載繼電器的下列層面。

• 保護功能
• 診斷功能
• 整合功能

過載繼電器至少必須提供熱過載保護,此種模式的保護會測量電動馬達正消耗的電流,並將其套用至熱過載模型,藉此模擬電動馬達內的熱量。

現有兩類過載模型:I2T 及二體模型。I2T 為最常見的模型,多數雙金屬片、共晶過載繼電器和電子過載繼電器均採用此模型。

二體模型則考量電動馬達的起始與運作特性,可提供電動馬達內更精準的熱量模擬,特別適合高或中電壓電動馬達。

須考量的第二個最重要的保護功能就是缺相保護。缺相是馬達故障的主因,電流的一相因保險絲熔斷而為 0 安培時就會發生缺相。過載保護演算法偵測缺相需要花費超過 30 分鐘,長期缺相則會損壞電動馬達,而且僅電子過載繼電器能夠於三秒內偵測缺相情況。

欲主動保護馬達與機器,應考量的其他保護功能包括接地故障電流、堵轉、失速、低載、失衡、電壓和電力保護。大型昂貴的馬達能夠受益於這些額外的保護功能,藉此在過載保護演算法介入前停止電動馬達,避免損壞。僅有電子過載繼電器能夠提供這些額外的保護功能。

另一項您應考量的設計功能為過載繼電器提供的診斷資訊。電子過載繼電器能夠將資訊顯示或傳遞給控制系統或操作員。電子過載繼電器至少應能夠傳遞熱容量利用率 (%TCU) 及滿載安培比例 (%FLA),這兩個診斷參數可回報電動馬達的即時熱量與電流消耗,並給予馬達操作員過載跳脫的指示。當 %TCU 到達 100% 時,電子過載將強制過載跳脫。

較高端的電子過載繼電器可提供跳脫時間、重設時間、目前有效值、接地故障電流、電壓有效值、電力、過去與能源診斷資訊,這些資訊對於保護昂貴或製程關鍵馬達十分實用。這項診斷資訊可預測過載跳脫的時間,讓操作員能夠制定關鍵的業務營運決策,並可為維護員工提供實用資訊,將馬達意外出現問題時的維修時間縮到最短。

最後一項您應考量的設計功能就是過載繼電器提供的整合功能。電子過載繼電器具備廣大電流範圍,有助減少保護各式馬達所需的零件編號數量。部分過載繼電器直接安裝於接觸器的負載側,能夠節省安裝時間、空間與配線。部分過載繼電器可提供可移除的接線板,將更換時間縮到最短。部分電子過載繼電器採模組化,讓使用者能夠針對特定馬達啟動器應用挑選所需保護和整合功能。部分過載繼電器則提供機械配件,可減少全電壓啟動器所需的額外控制配線。

具備通訊與 I/O 選項的電子過載繼電器,只要按幾下滑鼠,即可輕鬆與該品牌相對應的控制系統整合。這些系統使用電子過載繼電器做為分散式 I/O 裝置,以使用通訊網路指令來控制接觸器線圈。

如何說明您理想中的過載繼電器?這題答案取決於特定電動馬達應用。以控制非製程關鍵作業的簡單馬達控制系統而言,基本的雙金屬片或共晶過載繼電器就足夠。以控制製程關鍵作業的大型複雜馬達控制應用而言,設計師應考慮使用電子過載繼電器,減少控制系統的複雜度並獲得診斷資訊。

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Bill Martin
張貼 2014-10月-20 張貼者 Bill Martin, Product Manager, Electronic Overload Relays, Rockwell Automation
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