如何使用接觸器進行馬達控制、隔離和保護

如果您需要可靠的馬達控制,可考慮 Schneider Electric Easy TeSys 系列接觸器、過載繼電器和手動馬達啟動器。如果您不熟悉這些裝置,接觸器是一類特殊的馬達控制繼電器,可使用隔離的控制電壓將馬達啟動和關閉。用於包括暖通空調在內的應用,以及壓縮機、泵浦、爐子、材料搬運、包裝和許多相關應用。主要特點包括堅固結構,以及比標準電磁繼電器 (EMR) 更大、更堅固的觸點。採用電弧抑制技術,包括特殊材料和更快的觸點閉合和打開。

Schneider 的 TeSys 接觸器屬於緊湊型元件,提供多種額定功率,並且安裝簡便 (圖 1)。符合 IEC、UL 與 CSA 標準。更具有 UL 和 CSA 產品認證,且符合 IP-20 防護等級,可確保手指安全。

圖 1:Easy TeSys 接觸器屬於緊湊型元件,可針對 HVAC、壓縮機、泵浦、爐子、材料搬運、包裝和許多相關應用中的馬達提供重要的控制和保護。(圖片來源:Schneider Electric)

Schneider Electric 的 Easy TeSys DPE 系列三相接觸器可控制的馬達包括額定功率介於 1/3 至 25 馬力 (HP),且隔離控制電壓為 24 VDC、24 VAC、120 VAC 和 240 VAC (圖 2)。

圖 2:DPE 系列馬達的接觸器在設計上可達到高達 100 萬次電氣循環的操作壽命,適用於 IEC 60947 的 AC-1、AC-3、AC-4、AC-8a 和 AC-8b 應用類別。(圖片來源:Schneider Electric)

例如,Schneider Electric 的 DPE18U7 接觸器將控制 480 V 的三相 7.5 HP 馬達,並具有 240 VAC (U7) 控制電壓。

熱過載繼電器

Easy TeSys 系列也包含一系列輔助熱過載繼電器,可避免 AC 電路和馬達發生過載、相位故障、起動時間過長和轉子失速的情況。DPER 系列三極熱磁式斷路器符合 IEC 60947-2 和 IEC 60947-4-1 標準。可監測馬達電流,當電流超過電流限制設定時,觸點會斷開並停止馬達。共有 15 種不同的 DPER 型號,各型號都有多種可設定的熱電流跳脫位準。過載保護型號相容於選定的 EASY TeSys DPE 系列接觸器。

可使用接觸器的螺絲夾端子直接連接 DPE09DPE38 三相接觸器的底部端子。我喜歡這個接線簡單的特點。此組合採用常見的 45 mm 寬度,可安裝於 DIN 軌道上,也可利用 DPE 接觸器底座旋緊在面板上 (圖 3)。

圖 3:DPER 熱過載繼電器可直接連接 DPE 系列接觸器。提供前面板限位轉盤,並配有可密封的護蓋以及自動或手動重置。此外,還有停止和重置按鈕,前面板上也有測試功能,可進行控制和故障排除。(圖片來源: Schneider Electric))

Schneider Electric 的 Easy TeSys DPER32 熱過載繼電器是一款跳脫等級 10 的過載保護器,跳脫範圍可調整,範圍介於 23 至 32 A。適用於 400 V 電壓運作的 15 kW 馬達。它是此差動裝置可搭配三相馬達操作,也會監測相位故障和負載不平衡情形。此保護器系列通過多項標準認證,包括 IEC、UL 和 cUL。

手動馬達控制器/保護器

Easy TeSys 系列含有手動馬達控制器,可對馬達進行控制和保護。GP2E 系列手動馬達控制器符合 UL 60947-4-1 標準,適用於馬達斷開 (圖 4)。此系列將馬達控制與熱電流和磁電流過載保護結合在一起。按鈕啟動和停止控制,以及使用者可選的熱電流限制皆可在前面板取用。

圖 4:Easy TeSys GP2E 系列將馬達控制與熱電流和磁流過載保護結合在一起。按鈕啟動和停止控制,以及使用者可選的熱電流限制皆可在前面板取用。(圖片來源:Schneider Electric)

與 DPER 過載繼電器一樣,GP2E 控制器也屬於熱跳脫 10 級裝置。結合了 Easy TeSys 接觸器,可以處理高達 35 kA 的電流。GP2E 系列涵蓋 15 款產品,各具有指定的熱跳脫位準範圍和固定的磁跳脫電流 (圖 5)。

圖 5:除了馬達控制外,GP2E 系列控制器還含有可調整的熱過載跳脫位準保護和固定的跳脫位準磁短路保護。(圖片來源:Schneider Electric)

Schneider Electric 的 Easy TeSys GP2E14 是手動馬達控制器的範例,具有 6 至 10 A 的可調整熱跳脫額定值,磁跳脫電流為 138 A。符合 IEC 60947-2 和 IEC 60947-4-1 標準。

與接觸器一樣,這些手動馬達控制器可輕鬆安裝在 DIN 軌道上或直接安裝在面板上。我喜歡的一個特點是能夠使用 GV2AF3 複合模塊將控制器與 DPE 接觸器直接組合在一起 (圖 6)。

圖 6:GV2AF3 能讓 DPE 系列接觸器安裝在 GP2E 系列手動馬達控制器的負載側。(圖片來源:Schneider Electric)

結論

Schneider Electric 的 Easy TeSys GP2E 手動馬達控制器,搭配該公司的 DPER 熱過載繼電器和三極 DPE 接觸器,就可切換和保護最常見的馬達應用。如本文所述,這些裝置使用簡便,非常適合對高達 25 HP 的馬達進行馬達控制和保護。

關於作者

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Arthur (Art) Pini 是 DigiKey 的特約撰稿人。他擁有紐約市立學院的電機工程學士學位,以及紐約市立大學的電機工程碩士學位。他在電子業有超過五十年以上的經驗,曾任職於 Teledyne LeCroy、Summation、Wavetek,以及 Nicolet Scientific 的重要工程和行銷職務。他對量測技術有所鑽研,並且在示波器、頻譜分析器、任意波形產生器、數位轉換器,以及電表方面有豐富的經驗。

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