Какая от меня

ПОЛЬЗА?

Поиск на блоге
Свежие комментарии
СамЭлектрик ВКонтакте

Интересно? Хочешь знать больше? Вступай в группу ВК!

Подписывайтесь!
Будет интересно.

F&F PCG-417. Реле времени “Звезда-Треугольник”

Реле ФиФ

Реле времени Звезда-Треугольник

Привет всем, кто интересуется асинхронными двигателями, контакторами и релейной логикой!

Эта статья – логическое продолжение моей статьи про подключение мощных двигателей через схему «Звезда-Треугольник».

Там я уже писал о том, что есть три варианта реализации такой схемы:

  1. С использованием таймера (любого принципа действия – хоть электронного, хоть пневматического, хоть механического);
  2. С использованием программного алгоритма, реализованного на контроллере. Если он есть в данном устройстве (например, в промышленном компрессоре), то так и делают – выходы PLC подключают на катушки контакторов;
  3. С использованием специализированного реле, которое представляет собой фактически управляющий контроллер для включения контакторов запуска двигателя.

В данной статье я как раз рассмотрю на примере третий вариант – запуск мощного электродвигателя через реле F&F PCG-417, которое разработано Белорусскими коллегами для управления схемой «Звезда-Треугольник». Важно, что все элементы схемы я покажу в реальной жизни, приведу реальные схемы и фотографии использования такого реле.

На всякий случай скажу ещё раз, что эта схема нужна для того, чтобы уменьшить пусковой ток двигателя путем переключения обмоток статора двигателя.

Преимущества и недостатки различных реализаций схемы «Звезда-Треугольник»

Прежде чем рассказывать о достоинствах реле ФиФ, расскажу о недостатках других реализаций схемы.

Никто в новом оборудовании уже не реализует схему «Звезда-Треугольник» на реле времени, ведь у этой схемы есть несколько недостатков:

  1. Пневматические и механические реле капризны;
  2. Для нормальной работы схемы нужно второе реле, которое должно реализовывать паузу между режимами, а его обычно не ставят;
  3. Использование универсального электронного реле по стоимости идентично использованию специализированного, а в чем тогда смысл?

Схема управления на контроллере должна содержать собственно контроллер, который выполняет и другие функции в оборудовании. Но контроллер присутствует не всегда. А если он и есть, то цена оборудования и требования к его функциональности требуют установки преобразователя частоты. И тогда требования к плавности разгона двигателя отпадают сами собой.

Итак, при отсутствии контроллера применяют специализированные реле «Стар-Дельта», которые полностью реализуют нужный алгоритм запуска двигателя, при этом имея на передней панели все необходимые регулировки.

 

Устройство и внешний вид реле

Реле времени для управления электродвигателями по схеме «Звезда-Треугольник» ФиФ PCG-417 выглядело на витрине магазина за минуту до его покупки мною вот так:

ФиФ

Реле F&F на витрине магазина

Рядом располагались его собратья по бренду, который у нас в Таганроге представлен весьма широко – более 25 наименований.

Зачем в тот день я его купил – будет рассказ ниже, а пока познакомимся с этим устройством поближе. Если нужна официальная инструкция – её можно будет скачать ниже.

Внешний вид есть в начале статьи, вот ещё несколько фото.

Реле времени

Реле времени F&F PCG-417. Вид сверху

 

На этом фото – акцент на верхние клеммы, сюда подключается питание:

Реле звезда-треугольник

Реле звезда-треугольник ФиФ – вид на клеммы питания

Как всегда, ФиФ использует универсальный корпус, и несоответствие номеров клемм и реального их расположения немного сбивает с толку.

Нижние клеммы фактически являются переключающими контактами выходных реле:

Выходные клеммы

Выходные клеммы реле времени ФиФ

Реле имеет стандартный размер корпуса 1S, а это означает, что оно занимает на ДИН-рейке ровно столько же, сколько однополюсный автомат:

Крепление

Крепление на ДИН-рейку

 

Технические характеристики реле «Звезда-Треугольник»

Параметры можно посмотреть в таблице:


А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?


Подписывайся, и читай статью дальше:

Параметры реле

Параметры реле F&F PCG-417

Много обсуждать нет смысла, отмечу лишь некоторые моменты.

У реле два напряжения питания (220 и 24 В), что очень удобно в реалиях – исходя из этого напряжения, можно выбрать напряжение катушек контакторов. Либо наоборот – имея конкретные контакторы на 24 В (AC/DC) или на 220 В (АС), можно подключить нужное питание реле.

Максимальный ток выходных контактов реле – 8 А, но для реальной нагрузки (катушек контактора), имеющей реактивный характер, выходной ток нужно ограничить значением 2 А. Для особо мощных контакторов придётся использовать промежуточные реле. Ещё замечание. В инструкции указано, что «Изделие должно использоваться по его прямому назначению». Однако, в той же инструкции рассмотрены в качестве нагрузок к этому реле энергосберегающие и люминесцентные лампы…

Время разгона в схеме «Звезда» можно регулировать плавно в пределах от 1 с до 1000 с (16 минут), а время паузы (переключения) меняется ступенчато, в зависимости от времени разгона. Подробнее ниже.

Обращаю внимание таких въедливых читателей, как я – что такое «сек» и «мсек»? Если это единицы измерения времени, то таких единиц нет в списке единиц системы СИ. Считаю это недочетом для серьезной технической документации.

 

Панель управления

На панели управления реле выведены основные органы индикации и управления:

Панель управления и органы управления

Панель управления реле “Звезда-Треугольник”

Индикатор питания – горит зеленым светом, когда подано питание. Одновременно, согласно алгоритму работы, должен быть включен общий контактор и контактор «Звезды» либо контактор «Треугольника» (за исключением времени паузы);

Индикатор переключения режимов – при работе в «Звезде» мигает красным светом, при работе «Треугольником» – горит ровно.

Переключатель выбора времени разгона (включения схемы «Звезда») совместно с потенциометром множителя обеспечивает выбор любого времени. Например, для выбора времени 30 с нужно переключатель поставить на «10», а множитель на «3». Некоторые уставки времени можно выбрать через 2 или 3 разных положения регуляторов. Например, для 100 с есть 3 комбинации: 10s х 10, 50s х 2, 100s х 1.

Левая и правая сторона регулятора имеют одинаковое время разгона (1, 5, 10, 50, 100s), но разные времена паузы между режимами (75ms и 150ms). Рекомендую выбирать большее время, для обеспечения наибольшей стабильности работы схемы. Меньшее время можно выбрать, когда в схеме применяются контакторы 1 и 2 й величины (мощность двигателя менее 4 кВт).

 

Временная диаграмма работы

Потихоньку подбираемся к сути. Сейчас будет подробно рассказан алгоритм работы устройства.

Временная диаграмма на основе предыдущей статьи:

Циклограмма работы

Диаграмма работы реле “Звезда-Треугольник”

Что изменилось по сравнению со схемой на реле времени? Добавилась пауза между «Звездой» и «Треугольником», 75 или 150 мс.

Та же диаграмма, в инструкции к реле:

Диаграмма работы

Диаграмма работы из инструкции к реле “Звезда-Треугольник”

На диаграммах показано условно подача питания и включение внутренних реле (выходов «Звезды» и «Треугольника»). Реле имеют два дискретных состояния – «включено» и «выключено». Странно, что на третьем графике во время паузы реле «Треугольника» включено «чуть-чуть». Что это может означать?

Такая же диаграмма приведена боковой стороне устройства:

Боковая стенка

Сторона реле с диаграммой и схемой

Реле треугольника на время паузы тоже включается «чуть-чуть», а сама пауза обозначена неведомой единицей измерения «msek». Интересно, в каких университетах обучался дизайнер, написавший это?

Итак, согласно диаграмме, при подаче питания на реле (U) запускаются одновременно общий контактор КМ1 и контактор «Звезды» КМ2 (перевернутая «Y»).

Это длится в течение времени, устанавливаемое пользователем. Далее, после истечения этого времени выключается контактор КМ2, и наступает пауза 75 или 150 мс, длительность которой также можно выбрать. Во время паузы на двигатель подается напряжение через общий контактор КМ1, но ток не идёт, т.к. цепь разорвана. Благодаря инерционности двигателя, пауза не оказывает никакого влияния на скорость вращения.

После окончании паузы включается контактор КМ3, и двигатель включается в «Треугольник», легко выходя на номинальный режим.

 

Схема подключения реле F&F PCG-417

Давайте теперь критически разберём схему, приведённую в инструкции производителя. Для начала, внутренняя схема реле управления двигателем:

Внутренняя схема

Контакты для подключения реле

Схема включения:

Схема включения

Схема включения реле из инструкции

К сожалению, на схеме переплетены силовая часть и часть управления, что осложняет её чтение. Давайте разбираться.

На схеме показано питание реле 230 В, от одной из фаз. Запуск реле и двигателя производится подачей питания через необозначенный НО контакт. Это может быть тумблер, реле, выход контроллера. Питание поступает на реле (вход 3) и на питание катушки контактора SG (G – General, общий, моё обозначение – КМ1).

Одновременно замыкаются контакты 7 и 9, включая контактор SY (КМ2), включая двигатель по схеме «Звезда». Пройдя разгон, контакты 7 и 9 размыкаются, и двигатель 75 или 150 мс вращается без питания.

Через время переключения включается контактор «Треугольника» SΔ (КМ3), запуская двигатель в рабочем режиме.

Минус этой схемы, как я уже говорил в предыдущей статье – отсутствие блокировок, которые нужны для предотвращения аварийных случаев. Дело в том, что мне неоднократно попадались неисправности, в которых залипали контакторы или реле. Это было либо по механической причине (заклинивание), либо по причине пригорания контактов.

В приведенной схеме по цепям контакторов блокировок нет. Я уверен, что и внутри реле ФиФ PCG-417 блокировок нет, поскольку используются два обычных независимых реле, в которых имеется по одному переключающему контакту. Видимо, производитель пошёл на упрощение схемы в угоду надежности. Ниже будет пример, в котором блокировки имеются.

Контакторы в схеме – на 230 В, но можно применить и на 380 В, подключив общий провод контакторов не к N, а к фазе L2 или L3.

 

Пример установки в паровой котел

Так зачем же я пошёл в магазин, чтобы купить это реле?

Сейчас будет страшная история. Дело в том, что у нас на предприятии в котельной есть итальянский паровой котел (парогенератор), который дает пар для технологического процесса и для отопления.

Я модернизировал этот котел, о чем на блоге уже была статья Применение устройства плавного пуска.

Как-то в марте, в субботу мне позвонил дежурный инженер и сообщил, что у нас авария – на котле не включается двигатель вентилятора. Точнее, запускается в «Звезду», а на «Треугольник» не переходит. Соответственно, давление воздуха в горелке не достигает нужного значения, и котел «уходит в ошибку».

Вот этот двигатель:

Двигатель

Двигатель со схемой включения Звезда-Треугольник

Шильдик

Шильдик двигателя, который переключается из Звезды в Треугольник

Подключение двигателя в коробке борно:

Подключение

Подключение двигателя в клеммной коробке

Виновником аварийной ситуации, когда помещения остались без отопления, а предприятие – без выпуска продукции, оказалось реле времени для запуска двигателя Siemens Sirius 3RP1574. Это реле проработало более 8 лет, и «накрылось».

Реле времени Siemens для схемы запуска "Звезда-Треугольник"

Реле времени Siemens для схемы запуска двигателя “Звезда-Треугольник”, вид сверху, на питающие контакты

«Старое» реле было менее функционально, чем модель от F&F – диапазон времени задержки только от 1 до 20 с, нет раздельного подключения контактов внутренних реле, нет регулировки времени переключения.

Реле времени Siemens

Реле времени Siemens для схемы запуска двигателя “Звезда-Треугольник”

 

Уставка времени была на 9 с. Видео, как это было:

Конечно, в котле был контроллер, но этот контроллер не простой, а специализированный для котлов, в котором соблюдены все европейские нормы безопасности. И ни у кого даже мысли не было делать на нём управление запуском двигателя горелки.

Вместо реле времени «Звезда-Треугольник» Siemens было установлено реле F&F PCG-417.

На фото ниже показана работа этого реле в режиме «Звезда». Включены контакторы CV (общий, КМ1) и CVS (Star, КМ2), красный индикатор мигает:

Звезда

Включение реле и контакторов в Звезде

Далее включается «Треугольник». Включены контакторы CV (общий) и CVТ (Triangle, КМ3), красный индикатор горит ровно:

Включение реле ФиФ

Включение реле и контакторов в Треугольнике

То же самое – на видео:

 

На видео видно, что за 5 секунд двигатель разогнаться не успевает, поэтому время было увеличено.

Поближе передняя панель реле. Регулятор выставлен на 10 с:

Реле времени

Включение реле времени звезда-треугольник F&F PCG-417

Всё заработало. От момента покупки до момента запуска котла прошло не более 2 часов. На момент написания статьи реле времени ФиФ работает в горелке котла более 1,5 лет без сбоев.

 

Переделка электрической схемы, замена реле «Звезда-Треугольник»

Предлагаю ещё раз вернуться к теории. Точнее, к принципиальным схемам. Как я говорил, схема «Звезда-Треугольник» имеет две отдельные части – силовую и релейную.

Как это было, силовая часть:

Силовая часть

Силовая часть, которой управляет реле Звезда-Треугольник

Тут всё стандартно и понятно, переделок никаких не было. Теперь смотрим на схему управления:

Схема управления

Схема управления двигателем на реле Siemens

Некоторое пояснения. Когда контроллер после всех проверок принимает решение о запуске двигателя, на проводе 23 появляется напряжение 230 В, которое поступает на реле времени «Звезда-Треугольник» RT. Дальше нас ждёт разочарование в итальянских инженерах. Оба реле, согласно их схеме, включатся через время задержки, что не соответствует нужному алгоритму! На наших сайтах тоже сплошь путаница – НО, НЗ, задержки включения, задержки выключения…

Попробую распутать. Не смотря на то, что без питания контакты всех внутренних реле разомкнуты, внутреннее реле «Звезды» в момент подачи питания замыкается, и имеет задержку выключения. А внутреннее реле «Треугольника» имеет задержку включения. Вот как это правильно показали педантичные немцы на схеме в мануале на Siemens:

Схема реле времени

Схема реле времени управлением двигателя “Звезда-треугольник”. Правильная

То есть, при подаче питания контакт Y включается мгновенно, а выключается (деактивируется) – через время. Контакт Δ включается через время.

А на итальянской схеме показано, что оба реле – с задержкой включения, что, конечно же, не правильно.

Конечная схема на реле PCG-417 (которая работает так, что все про неё забыли) имеет вид, показанный ниже:

Схема цепи управления

Схема цепи управления на основе реле управления двигателем “Звезда-Треугольник” F&F PCG-417

Теперь можно продолжить описание. После подачи питания включаются контакты 7-9, включается контактор CVS («Звезда»), и его контакты, в свою очередь, включают общий контактор CV, который становится на самоподхват. Через установленное время разгона контакты 7-9 размыкаются, а контакты 10-12 через паузу замыкаются, включая CVT (контактор «Треугольника»).

 

Скачать

Как и обещал, выкладываю для скачивания инструкцию по эксплуатации реле времени «Звезда-Треугольник» F&F PCG-417.

Инструкция и руководство по эксплуатации реле времени PCG-417 / Реле времени программируемое для включения двигателей по схеме \"Звезда-Треугольник\" F&F PCG-417, pdf, 1.83 MB, скачан:15 раз./

 

 

На этом всё, больше сказать нечего. Надеюсь, развернуто изложил тему. Жду вопросов и справедливой критики в комментариях!

 


Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...


Если статья оказалось полезной или появились вопросы -
пожалуйста, оставьте комментарий.


5 комментариев
на “F&F PCG-417. Реле времени “Звезда-Треугольник””

  • АлексейNo Gravatar:

    Вопрос автору статьи: зачем столько текста? Столько бестолковых схем?
    Схема простая, реле ФиФ не сложное, можно всё написать покороче и одну полную и правильную схему, а не сканы кусочков, так чтобы было понятнее и информацией из статьи можно было пользоваться. “Война и Мир” какой то!
    Зачем нужна задержка (еще и настройка времени 75 мс или 150 мс) в реле ФиФ после выключения первого реле и включения второго, если в Ваше схеме один контактор включается через нормально закрытые контакты соседнего, тем самым обеспечивая защиту от залипания? Пока одно реле не отпустит и не замкнёт нормально закрытые контакты, второе реле не включится, так как оно питается через эти контакты. Возможно и внутри ФиФ тоже так включены реле, а они тут расписали это как задержку :) У Сименса скорее всего тоже так сделано, но они не расписывали это как фичу, (это только моё предположение про Сименс)

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Алексей, да, большинство статей на эту тему – пара экранов текста и пара схем. Я же тем и отличаюсь от остальных, что исследую вопрос максимально глубоко, и мне есть что сказать.
      По блокировке согласен, просто вторая задержка – дополнительная блокировка.
      Посмотреть внутренности ФиФ не удалось, но уверен что там два обычных реле с перекидным контактом, и электрической блокировки там точно нет.

      Ответить
  • васёкNo Gravatar:

    манера у него такая. зато у вас появилась возможность оставить свой нужный комментарий. он видимо посчитал что раз они есть – значит нужны.
    может кто то без защиты от одновременного включения соберет схему – тут хоба! – и защита от дурака отработает.
    так то!

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Действительно. Иногда одной защиты от дурака бывает мало, и ставят две)))

      Ответить
      • АлексейNo Gravatar:

        Александр/СамЭлектрик, цитирую:
        “Иногда одной защиты от дурака бывает мало, и ставят две)))” -это не верное суждение, так же как например “ставьте 2 автомата последовательно, два надёжнее, один из них точно сработает!”
        Верно было бы сказать: в данной схеме указанная задержка в реле F&F не нужна, но в других схемах возможно

        Ответить

Оставить комментарий

Отправляя комментарий, Вы соглашаетесь с Правилами комментирования.


Статьи от SamElectric.ru
Введите e-mail, чтобы получать новые статьи

Количество читателей

137 запросов. 0,552 секунд.