Контроллер двигателя Allen Bradley / Стартовый ковш - с HMCP Cutter-Hammer 30 Amp Circuit Breaker
Устройство защиты электродвигателя зависит от точного и правильного выбора перегрузки (-ов), предохранителей и / или выключателей. На протяжении многих лет защитные устройства были выбраны в соответствии с применимыми требованиями к коду с минимальным отключением. Однако в последние годы проблема устранения помех из-за высоких токов срабатывания двигателя, возникающих при запуске двигателя, получила повышенное внимание.
Чтобы избежать проблем с отключением питания, инженеры приложений были вынуждены либо установить магнитный выключатель HMCP выше требований кода, либо сделать шаг назад, и обменять автоматический выключатель HMCP на автоматический выключатель с временным выключателем. Оба сценария имеют недостаток, заключающийся в том, что жертвуют тесную координационную защиту, для которой первоначально были разработаны HMCP.
В 1996 году Национальный электрический кодекс (NEC) был слегка изменен для решения этой проблемы. Проблема связана с тем, что NEC допускает определенные настройки для HMCP (в настоящее время 800% от тока полной нагрузки, 1100% для двигателей E) на основе тока блокировки ротора двигателя (LRC), который обычно составляет от 600 до 700% ток полной нагрузки (FLC). Однако с высокоэффективными двигателями пусковой ток может превышать 800% FLC.
Кроме того, напряжение приложения может превышать номинальное значение от 3 до 5%.
Эти факторы приведут к тому, что начальный пусковой ток будет намного выше обычного. Кроме того, еще одно явление, которое усугубит ситуацию, заключается в том, что начальный пиковый пусковой ток не будет симметричным.
Почему Inrush Current намного выше, чем LRC?
Основной ответ
,
LRC не является единственным компонентом пускового тока. Возникает вопрос: « Что еще? »
LRC - это постоянный ток. То есть, он остается постоянным, пока ротор не движется. Однако двигатели имеют высокую индуктивную нагрузку. Как и все индуктивные нагрузки, они генерируют начальный переходный (короткоживущий) ответ, который заставляет нагрузку больше тока.
Стационарное LRC симметрично, когда напряжение близкое к нулю. Первоначальный переходный ответ поднимает кривую LRC, так что она уже не симметрична, что дает ей название « асимметричное смещение ». Это асимметричное смещение обычно длится всего несколько циклов по мере того, как ток оседает в нормальное устойчивое состояние LRC, которое отмирает, когда двигатель начинает вращаться (см. Рис. 1).
Рисунок 1: Текущий сигнал, показывающий асимметричный бросок
Асимметричное смещение зависит главным образом от того, в какой момент на волне напряжения подается напряжение на цепь. Если цепь активирована с максимальным напряжением, асимметричное смещение отсутствует, и пусковой ток по существу является LRC для этой фазы тока.
Однако, если цепь возбуждается, когда напряжение равно нулю, начальный пусковой ток становится полностью асимметричным, то есть смещается от номинальной оси тока (см. Рисунок 2).
Это делает пусковой ток больше, чем LRC для этой текущей фазы.
Кроме того, в трехфазной системе вероятность того, что одна из фаз находится на нуле при нулевом или близком к нулю при запуске двигателя, очень велика. Это объясняет источник неудобства. Учитывая, что фактический асимметричный пусковой ток может быть, по мнению производителей NEMA, в два раза больше LRC. Автоматический выключатель HMCP (который установлен на основе LRC) и используется с высокоэффективным двигателем, будет испытывать неприятное срабатывание при включении.
Таким образом, бросок может быть в 18 раз больше FLC - намного выше, чем 13-кратный FLC, который может быть установлен NEC для автоматического выключателя HMCP.
Рисунок 2: Ток первого цикла может сильно различаться в зависимости от того, на какой точке волны напряжения возбуждается цепь
Итак, что мне с этим делать?
Если ваше оборудование центра управления двигателем уже установлено, у вас может быть несколько вариантов:
- Выберите автоматический выключатель HMCP с более высоким мгновенным диапазоном срабатывания.
- Замените термомагнитный автоматический выключатель с более высоким временем срабатывания.
Если вы все еще находитесь на стадии планирования, некоторые дополнительные соображения теперь могут сэкономить вам много головных болей в будущем.
- Получите полный комплект спецификаций от производителя двигателя и обязательно запросите данные о фактическом максимальном пусковом токе вместе с данными коэффициента FLC и / или LRC.
- Укажите двигатели с коэффициентом броска в FLC, что помешает вам нарушить NEC.
- Убедитесь, что двигатель построен по стандартам NEMA.
- Не превышайте номинальное напряжение более чем на 2 или 3%.
- Поощряйте Национальную ассоциацию противопожарной защиты (NFPA) продолжить решение этой проблемы в будущих изданиях NEC.
ИСТОЧНИК: Rockwell Automation | Allen-Bredley - защита двигателя высокой эффективностью