Artykuł Sterowanie PRAWO-LEWO na przenośniku taśmowym pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Nowa maszyna chińskiej produkcji na zakładzie pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

• Redukcja rozmiaru o 40% dzięki nowej kompaktowej konstrukcji;
• Maksymalizacja odporności i czasu pracy dzięki wskaźnikom samodiagnostyki i powiadomieniom o zakończeniu eksploatacji;
• Zwiększona niezawodność i wytrzymałość sprzętu nawet o 90%.

Schneider Electric, lider w cyfrowej transformacji zarządzania energią i automatyki, ogłasza premierę nowej generacji styczników do sterowania silnikami serii TeSys Giga.

Seria TeSys Giga została zaprojektowana na nowo z wykorzystaniem najnowszych inteligentnych rozwiązań cyfrowych i opierając się na sprawdzonej niezawodności i wysokiej wytrzymałości elektrycznej. Wszystko po to, aby zapewnić prostszą, bardziej zrównoważoną, bezpieczną i stabilną obsługę klienta. Seria ta jest przeznaczona dla producentów rozdzielnic, inżynierów konsultantów, integratorów systemów, zarządców obiektów i producentów OEM.

Styczniki z serii Tesys Giga zostały zaprojektowane przy wykorzystaniu 56 patentów. Dzięki temu znajdują swoje zastosowanie w maszynach procesowych, przemyśle górniczym, mineralnym, wodno-ściekowym oraz w różnych branżach produkcyjnych i przetwórczych. Skracają czas i złożoność prac inżynierskich, jednocześnie zwiększając niezawodność maszyn i obniżając koszty konserwacji, a także redukując czas przestoju dzięki wielu unikalnym korzyściom i cechom:

• Modułowa konstrukcja: Unikalna budowa umożliwia łatwą wymianę części zamiennych, poprawiając niezawodność i wytrzymałość nawet o 90% przy krótszym o 50% czasie integracji i uruchomienia.

• Kompaktowy wymiar: Mniejsza szerokość o 40% pozwala na oszczędność miejsca przy montażu.

• Samodiagnostyka: Wysoki poziom prewencji gwarantuje wbudowana diagnostyka zużycia styków głównych oraz stanu napięcia na cewce. Unikalny algorytm obliczeniowy zapewnia precyzyjne określanie stanu stycznika, skracając przy tym czas przestoju i optymalizując działanie aplikacji, wykorzystując:
  • wskaźniki poziomu zużycia styków,
  • wykrywanie zbyt niskiego/wysokiego napięcia na cewce,
  • wykrywanie awarii wewnętrznych oraz
  • wskaźnik otwarcia i zamknięcia stycznika.

Funkcja ta maksymalizuje sprawność i czas pracy stycznika, przy zachowaniu efektywności działań operacyjnych.

• Pełna skala ochrony: Szerokie możliwości nastaw gwarantują bezpieczeństwo użytkowania przez klienta, obejmując ochronę przeciążeniową, zabezpieczenie ziemnozwarciowe i ochronę przed asymetrią faz.

• Kody QR: Dają łatwy dostęp do dokumentacji technicznej, przewodników wideo oraz gwarantują autentyczność produktu, co wpływa na poprawę jakości obsługi klienta.

• Wysoka niezawodność i gotowość do pracy w trudnych warunkach: Ulepszone styki pomocnicze (17V, 1mA, 10^-8) zapewniają większą niezawodność w trudnych warunkach i są zgodne z aplikacjami wejściowymi PLC o dużej gęstości.

Dowiedz się więcej o naszej ofercie TeSys!

Artykuł Nowa generacja styczników do sterowania silnikami serii TeSys Giga od Schneider Electric pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Wyłączniki silnikowe są odmianą wyłączników nadprądowych, które są dedykowane do ochrony uzwojeń silników elektrycznych. Główną cechą wyróżniającą je spośród standardowych wyłączników nadprądowych, a tym samym ich niewątpliwą zaletą, jest możliwość regulacji termicznego wyzwalacza przeciążeniowego i to z dokładnością do dziesiątych części ampera, pozwalającą na bardzo precyzyjne dostosowanie ochrony. Najczęściej stosowane są wyłączniki termomagnetyczne, czyli takie, które posiadają wyzwalacz termobimetalowy do wyłączania przeciążeń i asymetrii zasilania oraz wyzwalacz elektromagnetyczny do wyłączania zwarć. Zwarciowy wyzwalacz elektromagnetyczny ma stałą nastawę, np. kilkunastokrotność maksymalnego prądu przeciążenia.

W celu doboru wyłącznika silnikowego trzeba wiedzieć, jaki prąd znamionowy ma silnik – możemy to odczytać z jego tabliczki znamionowej lub z karty katalogowej podanej przez producenta.
A co w przypadku, gdy tabliczki znamionowej nie ma lub jest nieczytalna, a znamy tylko moc silnika? Wtedy mamy dwie możliwości:

1. Dobieramy wyłącznik na podstawie tabeli z katalogu producenta wyłączników.
2. Możemy skorzystać z konfiguratora.

Według mnie to drugie rozwiązanie jest zdecydowanie szybsze i praktycznie wyklucza możliwość pomyłki. Na stronie firmy Schneider Electric jest dostępny rozbudowany konfigurator EcoStructure Motor Control Configurator, który pozwoli nam to zrobić.

W celu sprawdzenia jak on działa przeprowadzimy proste ćwiczenie – dobór wyłącznika oraz stycznika dla silnika o poniższych parametrach:

Już na starcie mamy możliwość wyboru, w jaki sposób chcemy sterować silnikiem: przy pomocy przemiennika częstotliwości, układu łagodnego rozruchu czy rozrusznika bezpośredniego?

Przy każdej z opcji znajaduje się pole, gdzie możemy zapoznać się z dokładnym opisem danego rowiązania – w związku z tym, że potrzebujemy dobrać wyłącznik silnikowy wybieramy pozycję: Rozrusznik bezpośredni i kilkamy „Przejdź do aplikacji”.

W kolejnym kroku należy podać napięcie zasilania. W naszym przypadku wybieramy 400 V.

Następnie należy podać moc silnika – wybieramy 15 kW.

I gotowe! – zostajemy automatycznie przeniesieni na kolejną stronę, gdzie mamy podaną gotową konfigurację układu rozruchowego silnika, którą możemy dostosować do naszych potrzeb.

Na wstępie zaznaczę, że nie wszystko zostało poprawnie przetłumaczone na język polski, ale miejmy nadzieję, że niebawem firma Schneider to poprawi Poniżej krótki opis dostępnych opcji:

1. Rodzaj współpracy, czyli wybór koordynacji.

Należy przez to rozumieć wybraną kombinację aparatów elektrycznych, która jest bezpieczna dla ludzi i otoczenia, nawet w razie wystąpienia w układzie przeciążenia lub zwarcia.

Typ koordynacji 1 – rozwiązanie najczęściej stosowane – układ rozrusznika skutecznie wyłącza prąd zwarciowy. Obsługa i urządzenie nie są zagrożone. Przed ponownym załączeniem rozrusznika układ powinien zostać sprawdzony. Stycznik i zabezpieczenie przeciążeniowe są prawdopodobnie do wymiany. W konsekwencji czas unieruchomienia urządzenia jest dłuższy, a do prac sprawdzających/naprawczych konieczny jest wykwalifikowany personel.

Typ koordynacji 2 – układ rozrusznika skutecznie wyłącza prąd zwarciowy. Obsługa i urządzenie nie są zagrożone. Po sprawdzeniu układu może on pracować dalej. Nie jest wymagana wymiana apratów. Czas unieruchomienia urządzenia jest znacznie krótszy, wymagane są tylko proste czynności sprawdzające.

Całkowita koordynacja – po wyłączeni zwarcia nie ma zagrożenia dla obsługi i instalacji. W tym rozwiązaniu niedopuszczalne są jakiekolwiek uszkodzenia aparatów i możliwe jest natychmiastowe ponowne rozpoczęcie pracy. Nie ma konieczności sprawdzania układu przed ponownym uruchomieniem.

2. Parametry hamowania, czyli zdolność wyłączeniowa

Konfigurator w tym miejscu podaje największą skuteczną wartość prądu, która może zostać przerwana przez wyłącznik (lub inne urządzenie elektryczne) bez zniszczenia lub spowodowania łuku elektrycznego o niedopuszczalnym czasie trwania.

3. Liczba produktów, czyli wybór rozwiązań produktowych

• 2 produkty – wyłącznik termiczno-magnetyczny oraz stycznik
  
• 3 produkty – wyłącznik magnetyczny, stycznik oraz termiczny przekaźnik przeciążeniowy
  
• All in one – układy rozruchowe do 18,5 kW, które w jednym aparacie zawierają zabezpieczenie termiczne i magnetyczne, dając możliwość sterowania jak w styczniku.

4. Starter type, czyli wybór możliwości kierunku pracy silnika

DOL (Direct Online) – pojedynczy stycznik, możliwe sterowanie tylko w jednym kierunku.

Reversing – podwójny stycznik, możliwe sterowanie w obu kierunkach.

5. Sterowanie PLC

Możliwość bezpośredniego sterowania stycznikiem za pomocą sterownika PLC.

6. Zasięg, czyli wybór systemu sterowania silnikiem

TeSys D – styczniki mocy wykorzystywane do sterowania silnikami w zakresie od 9 do 150[A].

TeSys U – kompaktowe układy rozruchowe i zabepieczające typu ‘All in one’.

7, 8. Typ i napięcie cewki

Wybór rodzaju cewki stycznika (standardowa, o niskim poborze mocy, elektroniczna)  oraz jej napięcia sterującego.

Na kolejnej stronie mamy możliwość wyboru dodatkowych akcesoriów, takich jak moduły łączeniowe czy styki pomocnicze.

Czym różnią się wyłączniki silnikowe?

Porównajmy teraz wyspecyfikowane aparaty. Ze względu na możliwość różnorodnej konfiguracji wykorzystam rozwiązania 2-produktowe w odniesieniu do koordynacji typu 1 oraz 2.

Jak pamiętamy, zgodnie z tabliczką znamionową silnika prąd znamionowy to 29[A]. Konfigurator zaproponował dwa typy wyłączników silnikowych: GV2ME32 (A) oraz GV2P32 (B), gdzie w obu przypadkach prąd znamionowy wynosi 32[A], a zakres nastawy wyzwalacza przeciążeniowego wynosi 24…32[A] – oznacza, że dobór został wykonany poprawnie.

Rodzaje zabezpieczeń silnikowych

Tak naprawdę możemy wskazać dwie główne różnice występujące pomiędzy wyłącznikami. Pierwsza z nich jest widoczna z zewnątrz, jest to typ sterowania – przycisk (GVME32) oraz pokrętło obrotowe (GVP32). Natomiast druga to zdolność wyłączania, która dla koordynacji typu 1 (A) wynosi 10[kA], a dla koordynacji typu 2 aż 50[kA].

W tym miejscu warto zauważyć, że istnieje możliwość blokady wyłącznika w pozycji wyłączonej, co znajduje praktyczne zastosowanie w przypadku procedur bezpieczeństwa takich jak LOTO. Jest to standardowe rozwiązanie w oferowanych przez Schneidera urządzeniach i i nie wymaga jakichkolwiek akcesoriów dodatkowych, co niestety często się zdarza w przypadku innych producentów. W obu przypadkach dobór stycznika pozostaje ten sam – LC1D32P7 (A) i (B). Jego znamionowy prąd łączeniowy to 32[A].

Należy pamiętać, że wyłącznik silnikowy ustawiamy na prąd znamionowy silnika podczas pracy normalnej (najlepiej jest dokonać pomiaru poboru prądu podczas pracy silnika pod obciążeniem znamionowym). Ustawienie mniejszej wartości może spowodować, że zabezpieczenie będzie rozłączało obwód w przypadku prawidłowej pracy układu zasilania oraz silnika. Natomiast ustawienie zbyt wysokiej wartości będzie powodowało brak prawidłowego zabezpieczenia przed przeciążeniem.

Osobiście spotkałem się z przypadkiem na obiekcie, gdzie „lekarstwem” na zbyt częste wyzwalanie wyłącznika silnikowego było zwiększenie nastawy jego wyzwalacza przeciążeniowego do maksimum. Jest to niedopuszczalna praktyka, ponieważ w żaden sposób nie eliminuje ona przyczyny, a jedynie maskuje skutek, co może doprowadzić do uszkodzenia silnika lub maszyny. Po krótkiej analizie problemu okazało się, że powodem całego zamieszania była usterka mechaniczna – łopaty wentylatora blokujące się o uszkodzoną podczas montażu obudowę.

Artykuł Dobór styczników i zabezpieczeń silnikowych pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Automatyzacja procesów wymaga stosowania coraz większej ilości silników elektrycznych. Obecnie stosowane są one w każdej dziedzinie życia: w systemach produkcyjnych, transporcie, w systemach klimatyzacji i wentylacji, jak również, coraz częściej, w budynkach.

Silnik elektryczny to maszyna elektryczna zmieniająca energię elektryczną w energię mechaniczną, w której wirnik obraca się poślizgiem w stosunku do wirującego pola magnetycznego wytworzonego przez uzwojenie stojana. Oddziaływanie wirujących pól magnetycznych od stojana do wirnika wywołuje powstanie momentu elektromagnetycznego działającego na wirniku, czego skutkiem jest ruch wirnika.

Ze względu na dużą konsumpcję energii elektrycznej w wielu zastosowaniach przemysłowych wymaga się zaawansowanego sterowania i wysokiej niezawodności silników elektrycznych. Jest to bardzo ważne w procesach, gdzie nieplanowane zatrzymanie napędu spowoduje zatrzymanie innych urządzenie o znaczeniu strategicznym, czego skutkiem mogą być wysokie koszty naprawy lub postoju.

Dane statystyczne mówią, że najczęściej silnik ulega uszkodzeniu w przypadku:

• przeciążenia (30% uszkodzeń),
• utraty fazy i asymetrii zasilania (14% uszkodzeń).

Przeciążenia robocze silnika mają miejsca, gdy silnik jest zbyt mocno obciążony. Podstawowe parametry świadczące o przeciążeniu silnika: to zbyt duży pobór prądu, niewystarczający moment obrotowy lub przegrzanie. Nadmiar ciepła jest główną przyczyną awarii, która doprowadza do zużycia podzespołów elektrycznych i mechanicznych silnika, a tym samym prowadząc do trwałego jego uszkodzenia.  Z tego powodu bardzo ważne jest, abyśmy kontrolowali, czy nasz silnik podczas pracy nie jest przeciążony.

Dla silników 3-fazowych dużym zagrożeniem jest niesymetryczne obciążenie prądowe. Powodem tego stanu jest najczęściej asymetria napięć zasilania. Asymetria trójfazowego układu zasilnia polega na pojawieniu się różnic między wartością skuteczną napięć międzyfazowych i przesunięciem kątowym tych napięć. W standardowej pracy silnika każde napięcie przesunięte jest o kąt 120 stopni, w takich warunkach wektory tych trzech napięć są równe i tworzą trójkąt równoboczny lub gwiazdę, w zależności od podłączania silnika. Brak równowagi powoduje zbyt duży przepływ prądu w jednej lub kilku fazach, co zwiększa temperaturę roboczą i prowadzi do uszkodzeń izolacji silnika, czego efektem będzie unieruchomienie silnika i nieplanowany przestój maszyny.

Układy sterowania silnikami elektrycznymi są powszechnie stosowane w zakładach przemysłowych w bardzo ważnych procesach produkcyjnych. Awaria sprzętu może spowodować duże uszkodzenia oraz straty finansowe zarówno z powodu kosztów wymiany lub naprawy silników, jak i kosztów spowodowanych postojem linii. Niektórych awarii można uniknąć, jeśli uda nam się dostarczyć służbom utrzymania ruchu informacji o niepoprawnej pracy silników przed ich uszkodzeniem lub wręcz zatrzymać silnik w sytuacji pracy dla niego niekorzystnej.

Aby chronić silnik 1-fazowy jak i inne urządzenia przed przeciążeniami, niezawodnym elementem sterowania jest przekaźnik kontroli prądu RPN-1A..-A230, umożliwiający nadzór prądu AC w sieci 1-fazowej w zakresie od 0,5 – 16A. Przekaźnik ten posiada 6 funkcji kontroli prądu. Możemy kontrolować nadzór: 

• wartości maksymalnej prądu (OD – OVER D),
• wartości maksymalnej prądu z pamięcią błędu (OD+L – OVER D + LATCH),
• wartości minimalnej prądu (UD – UNDER D),
• wartości minimalnej prądu z pamięcią błędu ( UD +L – UNDER D +LATCH), 
• wartości maksymalnej i minimalnej prądu w funkcji okna ( WD – WIN D),
• wartości maksymalnej i minimalnej prądu w funkcji okna z funkcją pamięci błędu ( WD + L – WIN D + LATCH).

Wykorzystując powyższe funkcję można zarówno kontrolować zbyt duży, jak i zbyt mały prąd, z możliwością jego kontroli w zadanym oknie. Bardzo ważnym elementem układu sterowania jest możliwość wybrania funkcji z pamięcią błędu. Dzięki temu, jeśli jest taki wymóg, silnik nie włączy się  ponownie sam, bez zgody operatora, który musi skasować błąd. W wielu przypadkach może to ochronić zdrowie, a nawet życie operatora.

Dla układów, w których chcemy kontrolować poziom zasilania, najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie przekaźnika RPN-1VFT-A400. Przekaźnikiem tym możemy monitorować zanik i kolejność faz oraz asymetrię. Przekaźnik daje nam również możliwość ustawienia zarówno zakresu asymetrii od zera do 80%, jak i również zakres opóźnienia do 9s. Przekaźnik, wykorzystując funkcje LOST D, kontroluje zanik fazy. Po podłączeniu napięcia zasilania przekaźnik sprawdzi, czy napięcie na wszystkich fazach jest powyżej 175 V. Jeśli tak, nastąpi załączenie przekaźnika wykonawczego R, który sterując cewką stycznika załączy silnik. Jeśli napięcie na jednej z 3 faz (L1, L2, L3) spadnie do wartości 175 V, przekaźnik po odmierzeniu czasu opóźnienia 4 s (w przypadku przekaźnika RPN-1VFT-A400 czas ten można zmieniać w zakresie od 0 do 9 s, ze skokiem co 1 s) rozłączy styk roboczy R, co spowoduje zatrzymanie silnika i dodatkowo podłączając sygnalizator pod styk 1N/C uruchomi się alarm. Przekaźnik ponownie załączy styk roboczy R, jeśli napięcie na danej fazie wzrośnie do 180 V. Dodatkowo przekaźnik, wykorzystując funkcję ASYM D, kontroluję asymetrię. W sytuacji asymetrii większej niż 55 V przekaźnik również odłączy silnik po takim samym czasie jak w przypadku kontroli zaniku fazy.   

Ostatnim elementem kontroli silnika jest jego temperatura. Wykorzystując przekaźnik RPN-1TMP-A230 możemy podłączyć do uzwojeń silnika aż 6 czujników PT100. Stwarza to możliwość kontrolowania uzwojenia silnika z pamięcią błędu. Przy załączonym napięciu zasilania i rezystancji czujników PTC mniejszej niż 3,6 kΩ, przekaźnik wykonawczy R załączy się. Przekaźnik wykonawczy R zostanie natomiast wyłączony, a tym samym silnik przestanie pracować, gdy rezystancja sumaryczna obwodu przekroczy 3,6 kΩ ( temperatura wzrasta). Przekaźnik wykonawczy zostanie ponownie załączony, jeśli rezystancja sumaryczna czujników spadnie poniżej 1,65kΩ (układ zostanie schłodzony) i będzie spełniony jeden z trzech poniższych warunków:

• zostanie wciśnięty przycisk TEST/RESET,
• zostanie wciśnięty zewnętrzny przycisk RESET (podłączony pomiędzy zaciski R1 i R2),
• zostanie wyłączone i ponownie załączone napięcie zasilania.

W przypadku, kiedy rezystancja czujników będzie w zakresie od 3,3 kΩ  do 3,6 kΩ, przekaźnik wejdzie w tryb ostrzegawczy, o czym poinformuje czerwona pulsująca dioda na panelu czołowym. Jeśli czerwona dioda LED świeci się w trybie ciągłym, informuje o awarii silnika i odłączeniu przekaźnika wykonawczego R, co jest również widoczne w postaci braku świecenia żółtej diody LED.

Podczas poprawnej pracy silnika świecą się zarówno zielona dioda LED mówiąca o poprawnym zasilaniu przekaźnika, jak również żółta dioda LED informująca o załączeniu przekaźnika wykonawczego R.

Również w przypadku zwarcia czujników, kiedy ich rezystancja spadnie poniżej 10 Ω, przekaźnik wykonawczy R zostanie rozłączony, co spowoduje zatrzymanie silnika.

Podsumowując powyższe widać, że wykorzystując przekaźniki nadzorcze Relpol serii RPN można w prosty sposób kontrolować pracę silników, aby zapewnić im bezpieczną pracę oraz zniwelować możliwość wystąpienia nagłej awarii i zatrzymania procesu produkcji.

Należy również pamiętać, że możliwości zastosowania przekaźników nadzorczych serii RPN, które produkuje Relpol SA jest wiele, co widać na poniższych przykładach:

• Zużycie energii przez silnik,
• Kontrola instalacji oświetleniowych i grzewczych,
• Sytuacje przeciążenia wyciągarek i urządzeń transportowych,
• Kontrola urządzeń unieruchamiania i wyłączników krańcowych ,
• Kontrola urządzeń wentylacyjnych,
• Kontrola zasilania maszyn i urządzeń,
• Ochrona przed uszkodzeniem odbiorników w niestabilnych sieciach zasilania,
• Kontrola kierunków obrotów silników,  
• Ochrona silników w sieciach 3-fazowych,
• Kontrola temperatury uzwojeń silników,
• Ochrona silników przed przeciążeniem termicznym.

Artykuł Silnik 3-fazowy: Przekaźnik nadzorczy jako strażnik silnika pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Zapraszam na pierwszy odcinek z cyklu: Inżynier w lesie!

Występują:
STAR 200 
Bartek
Kacper
3-fazowy silnik DC TRINAMIC QBL4208-41-04-006
Kontroler silnika 1-osiowego TRINAMIC TMCM-1640
Stycznik na szynę DIN SCHNEIDER ELECTRIC LP1K0610BD
Blok stykowy 4-biegunowy SCHNEIDER ELECTRIC LA1KN22
Przełącznik zatrzymania awaryjnego SCHNEIDER ELECTRIC XALK178G 
Wielofunkcyjny timer analogowy OMRON H3CR-A8 24-48VAC/12-48VDC
Wielofunkcyjny timer analogowy OMRON H3DS-ML
Listwa zaciskowa na szynę DIN OMRON XW5T-S2.5-1.1-1
Listwa zaciskowa na szynę DIN, uziemiająca OMRON XW5G-S2.5-1.1-1
Przenośny oscyloskop TENMA 72-9355
Zasilacz laboratoryjny TENMA 72-10480

Artykuł Inżynier w lesie prezentuje: Sterowanie silnikiem DC pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.