xStart – spínání, jištění a řízení motorů

xStart – spínání, jištění a řízení motorů

Firma Moeller uvádí v letošním roce na trh skupinu výrobků xStart, ve které lze nalézt přístroje určené pro spínání, jištění a řízení obvodů motorů. Vedle inovovaných osvědčených konstrukcí jsou v řadě xStart k dispozici i zcela nová řešení, která odrážejí nejnovější technické a technologické trendy. Jedná se o další významný počin firmy Moeller při inovaci sortimentu přístrojů. Určitě stojí za povšimnutí, že se jí, jako jedné z mála firem, podařilo během posledních dvou let uskutečnit generační obměnu převážné většiny svých produktů. Kromě tradiční a po celém světě uznávané velké spolehlivosti přístrojů Moeller je současně možné nabídnout i technicky nejvyspělejší řešení.

Spínání motorů stykači DIL

Od počátku října tohoto roku budou postupně nahrazovány doposud používané stykače řady DIL00M až DIL1M s jmenovitými proudy 8,8 A až 30 A zcela novou řadou stykačů xStart typového označení DILM7 až DILM32 se jmenovitými proudy 7 až 32 A. Stykače DIL1AM a DIL2AM s proudy 36 A až 58 A budou od ledna příštího roku nahrazeny novými typy z řady xStart označených DILM40 až DILM65 s proudy do 65 A. Schéma systému stykačů DIL je na obr. 1.

Přehledná typová označení všech stykačů nové řady urychlují výběr podle jmenovitého spínaného proudu. Hodnota jmenovitého proudu (AC-3 při 400 V) je přímo zahrnuta v označení typu stykače. Tato skutečnost významně usnadňuje výběr požadovaného typu. Další změnou nových stykačů řady xStart oproti doposud používaným typům jsou vestavěné pomocné kontakty. Stykače s touto úpravou jsou standardně dodávány až do typu DILM32 (tj. 32 A). Další z výhod nové řady xStart je rozměrové sjednocení stykačů, spouštěčů motorů a nadproudových relé s proudy do 65 A do tří typových velikostí se dvěma standardizovanými šířkami: 45 a 55 mm. Díky uvedenému sjednocení se uspoří místo při montáži přístrojů vedle sebe a zjednoduší se výroba rozváděčů při současném použití různých přístrojů Moeller.

Zcela zásadní změnou v nové řadě stykačů DIL je výrazné zmenšení rozměrů stykačů se stejnosměrným ovládacím napětím, které mají shodné rozměry jako stykače se střídavým ovládáním. Toho bylo dosaženo použitím elektronického ovládacího obvodu, který mění stejnosměrné napětí na střídavé; to umožňuje použít cívku pro střídavé napětí. Využitím zcela nového řešení ovládacího obvodu byl velmi podstatně snížen příkon o až 95 %, tj. na 5 % oproti doposud používaným typům. Stykače se stejnosměrným i střídavým ovládacím napětím jsou nyní menší a mají podstatně nižší příkon. Důsledkem toho je snížení ztrátového výkonu, a tedy i vyzářeného tepla v rozváděči. Mimo snížení teploty uvnitř rozváděče je možné počítat i s redukcí nákladů za ventilátory. Jako příklad je možné použít stykač DILM32 se jmenovitým proudem I_e = 32 A, který má při ovládacím napětí 24 V DC příkon pro přidržení pouze 0,5 W. To dovoluje např. bez problémů připojit stykač přímo na výstup PLC bez vloženého zesilovače nebo pomocného relé.

Mezi podstatnými zlepšeními nových stykačů DIL jsou třmenové dvoukomorové svorky, které zaručují spolehlivé připojení dvou vodičů různých průřezů (obr. 2). V zájmu snížení rizika chybného zapojení a pro zpřehlednění zapojených přívodů byly svorky k ovládací cívce u všech přístrojů umístěny na čelní straně. Svorky hlavních proudovodných drah až do 12 A (tedy do DILM12) a svorky všech ovládacích a pomocných obvodů mohou být volitelně v bezšroubové variantě. Testy prokázaly, že bezšroubové svorky poskytují minimálně stejně kvalitní připojení jako šroubové, ovšem s výhodou zkrácení doby potřebné pro zapojení. Spolehlivost bezšroubových svorek je však díky trvalému přítlaku svorky na vodič vyšší při zvýšených vibracích zařízení, na rozdíl od šroubových svorek, u kterých se může působením vibrací vodič uvolnit.

Mezi obvyklé příslušenství stykačů patří zejména bloky pomocných kontaktů až do čtyřpólového provedení, též ve variantách se zpožděnými kontakty a kontakty s předstihem. Různé varianty ochranných členů jsou určeny pro stykače s AC ovládacím napětím. Ve všech stykačích s DC ovládacím napětím je již ochranný člen vestavěn.

Řadu příslušenství uzavírají tepelná ochranná relé ve třech typových velikostech – ZB12, ZB32 a ZB65 – uzpůsobené pro příslušné velikosti stykačů do 65 A. Všechna tepelná relé zajišťují ochranu proti výpadku fáze a nadproudu a při zapůsobení vypínají ovládací napětí stykače. Tepelná relé jsou certifikována též pro ochranu motorů do výbušného prostředí (EEx).

Stejnou funkci jako tepelná relé zajišťují i elektronická ochranná relé ZEV. Ta jsou však nezastupitelná při ochraně proti nadproudům při velkých jmenovitých proudech do 1 000 A.

Ochrana motorů spouštěči PKZ

Spouštěče motorů jsou navrženy pro spínání a jištění motorů v režimu AC-3. V současné době je k dispozici řada PKZM0 se jmenovitými proudy od 0,16 do 32 A, dále typová řada PKZ2 s vyměnitelnými spouštěmi do proudů 40 A a typová řada PKZM4 se jmenovitými proudy do 65 A (obr. 3). Všechny uvedené typy mají otočné ovládání. Tepelná spoušť je nastavitelná v rozsahu 0,63 až 1 I_n, což odpovídá plnému pokrytí proudů až k sousedním jmenovitým hodnotám.

Zkratová spoušť může být podle typu buď regulovatelná, nebo pevně nastavená. Obvyklá hodnota nastavení 14 I_n zaručí bezproblémový rozběh všech běžných asynchronních motorů a nezpůsobuje žádné problémy s nežádoucím vypínáním. Výjimkou jsou spouštěče PKZM0-T, určené pro ochranu transformátorů, jejichž zkratová spoušť je nastavena na 20 I_n. Toho lze s výhodou využít pro ochranu motorů nové generace s vysokou účinností, které mají zvýšený rozběhový proud.

Novinkou, představenou letos v srpnu, je spouštěč motorů s tlačítkovým ovládáním PKZM01 s rozsahem jmenovitých proudů 0,16 až 16 A, atraktivní svojí nízkou cenou. Konstrukčně tento přístroj vychází z typu PKZM0, a vykazuje tedy stejnou spolehlivost. Několik volitelných krytů s krytím až IP65 předurčuje tento přístroj pro zapínání a zároveň jištění malých a středních pracovních strojů.

Všechny spouštěče motorů firmy Moeller jsou konstruovány tak, aby byly schopny samočinně vybavit odstavení pohonu při výpadku některé z fází.

Řízení motorů měniči DF a DV

Firma Moeller nabízí širokou škálu měničů frekvence ideálních pro skalární regulaci (řada DF) nebo vektorovou bezsenzorovou regulaci (řada DV) zejména asynchronních, ale i jiných střídavých motorů (obr. 4). Výkonový rozsah pro čtyřpólové asynchronní motory na 400 V sahá od 0,18 do 132 kW. K dispozici jsou varianty s třífázovým i jednofázovým napájením. Všechny varianty těchto kompaktních měničů mají široké standardní vybavení, jako integrovaný LCD, funkční tlačítka a potenciometr žádané hodnoty, sériové rozhraní RS-422 pro připojení externího panelu, komunikačního modulu Profibus-DP a propojení s PC pro snadnou parametrizaci a monitorování. Dále sem patří pět programovatelných digitálních vstupů, tři digitální výstupy, jeden až tři analogové výstupy, termistorový vstup a dva analogové vstupy. Mezi ochranné funkce se řadí ochrana proti nadproudu, zemnímu zkratu, přetížení, přehřátí, výpadku fáze, přepětí a podpětí. Všechny přístroje mají PID regulaci, patnáct programovatelných pevných frekvencí a mnoho dalších funkcí. Modulační frekvence je nastavitelná od 0,5 do 16 kHz, u řady DF6 maximálně 12 kHz a u DV6 15 kHz; je tedy možné posunout hluk motoru nad pásmo slyšitelnosti. Mezi zvláštní vlastnosti DV6 patří možnost zavedení zpětné vazby ze snímače pro nejnáročnější aplikace. Součástí dodávky měniče je software Drives-Soft pro snadné programování. K měničům je nabízeno široké příslušenství, jako jsou např. síťové filtry a tlumivky, komunikační moduly a moduly přídavných vstupů, brzdné moduly a odpory, externí panely a propojovací kabely.

Do skupiny zařízení pro řízení pohonů patří rovněž softstartéry DS4 pro jednoduché rozběhy a DM4 pro náročné rozběhy velkých motorů. Sofstartéry DS4 pro třífázové motory jsou nabízeny až do výkonu motoru 22 kW, a to ve velmi kompaktním provedení s možností montáže jiných přístrojů vedle sebe bez odstupu pro ventilaci. Nastavitelnými parametry jsou doba rozběhu a doběhu 0 až 10 s a rozběhové napětí 30 až 100 %.

Softstartéry DS4 mohou být též reverzační a se zabudovaným přemosťovacím relé. Ovládací napětí je buď 230 V AC, nebo 24 V DC, dosažení rozběhu indikuje reléový výstup.

Sofstartéry DM4 pro nejnáročnější automatizační úlohy, kdy je požadována specifická rozběhová charakteristika, umožňují rozběh motorů do výkonu 500 kW a při speciálním zapojení in-delta až do 900 kW. Podmínkou zmíněného zapojení je vyvedení každého ze tří vinutí motoru zvlášť. Výkonové části softstartéru se pak zapojují sériově s vinutími a z těchto kombinací se tvoří trojúhelníkové spojení – DM4 je tedy uvnitř trojúhelníku – in-delta.

Závěr

Cílem tohoto článku bylo informovat čtenáře o nových přístrojích řady xStart pro spínání, ochranu a řízení motorů, a to zejména s důrazem kladeným na modulárnost systému. V příštích pokračováních se zájemci podrobněji seznámí s jednotlivými přístroji, jakož i s kombinacemi spouštěčů PKZ a stykačů DIL tvořícími kompaktní přístroje MSC.

Ing. Radovan Faltus,
Moeller Elektrotechnika, s. r. o.

Moeller Elektrotechnika s. r. o.
Komárovská 2406, 193 00 Praha 9
tel.: 267 990 411
fax: 267 990 419
e-mail: office.praha@moeller-cz.com
Třebovská 480, 562 03 Ústí nad Orlicí
tel.: 465 519 611
fax: 465 519 619
e-mail: office.usti@moeller-cz.com
http://www.moeller-cz.com