上个月,我们讨论了全电压启动泵控制面板。我们描述了在外壳中寻找的各种功能,断开和短路保护,是熔断器或电机电路保护器(MCP)。这个月,我们将介绍一个标准面板中的其他两个主要组件——接触器或启动器,以及过载保护装置(加热器或可调过载)。此外,我们将讨论由面板提供的单相和电流不平衡保护。

NEMA vs. IEC

泵控制面板有两个常用的元件标准- NEMA(国家电气制造商协会)和IEC

(国际电工委员会)。在这个国家通常被称为IEC面板实际上是使用IEC风格组件的UL面板。为了讨论的目的,我们将它们称为IEC小组。

NEMA组件在物理上更大,根据NEMA支持者的说法,这使它们更好。IEC的支持者说,内置在IEC组件中的技术可以使它们更小,但仍然和NEMA组件一样耐用。有一件事是肯定的:很难让一个NEMA的人相信IEC更好,反之亦然。

NEMA面板由任意编号系统额定,从00为2马力460伏电机到7为600马力460伏电机。通过改变加热器或调整过载,一个NEMA面板可以用于几个电机尺寸。例如,1号面板覆盖了从5马力230伏电机到10马力460伏电机的范围。

IEC面板按马力额定值,因此每种电机尺寸都有特定的IEC面板。IEC支持者认为,NEMA 1面板对于71,25 hp和10 hp泵来说是多余的,而且比它必须要昂贵。NEMA的支持者指出,由于一个尺寸的面板将适用于几个电机尺寸,您可以在您的库存中携带更少的面板。两者都有道理。正如我以前多次说过的,选择在你的领域流行的产品,因为它更容易获得,零部件和技术支持也会更容易获得。

起动器(接触器)是一个继电器,它使用一个通电的线圈的磁能关闭一组触点来启动电机(见图1,左)。线圈连接到控制电路,以及任何其他控制设备,需要在您的特定应用程序,如开/关开关,压力开关,液位控制,时间时钟,等等。您的面板可以有任何或所有这些控制设备。

为了使泵运行,所有的控制装置必须处于开位置,以便电流流向线圈以关闭启动器触点。控制电路可以在与泵不同的电压下工作,在高电压装置中通常是这样。在这种情况下,变压器被用来降低控制电路中的电压。记住,在订购面板时,要指定控制电压和泵电压。

起动器/控制电路的另一部分经常被忽视-但NEC要求-是控制电路中的熔断器。如果控制电路中没有熔断器,短路将烧坏最弱的导体,即接触器中的线圈。在控制电路中始终使用熔断器。

过载装置通常安装在起动器上(见第44页图2)。在过载外壳内部是一个单独的过载元件或加热器,用于三相电源的三个支路。过载故障的定义是任何超过正常工作电流的过电流情况。正常工作电流包括电机的使用系数额定值,定义为铭牌上电机可以在不损坏电机的情况下连续运行的满载安培的百分比,通常高于满载安培的15%。一个10马力的电机,15%的服务因数实际上是11.5马力的电机,大多数泵制造商设计他们的泵使用额外的马力,以使自己在竞争中看起来更好。在使用泵、导体(泵电缆)和控制面板时,一定要考虑到使用因素。

过载继电器的设计是为了保护电机电路的元件,包括电机,导体和电机控制,防止由于电机过载引起的过热而损坏。记住过载故障,除非它们非常大,否则不要跳闸熔断器或电机电路保护器,它们是用来防止短路的。

过载跳闸点取决于电机的尺寸、使用系数额定值和应用。建议跳闸点设置不高于电机的服务因数放大器额定值,除非电机制造商给你特定的许可设置更高。

加热器vs.继电器

一些面板使用加热器进行过载保护,而另一些则使用可调电子过载继电器。加热器是不可调节的,根据电机的大小而定。过载继电器(过载)可以调整以适应一系列的电机。两者的工作原理都是在过载状态下内部加热,打开起动器控制电路,关闭电机。无论你使用加热器还是可调节过载,确保它们是环境补偿的。这意味着它们的灵敏度不会随着控制盒内温度的变化而变化,这对于潜水泵应用来说尤其重要,因为面板和泵处于不同的温度环境中。富兰克林潜水电机手册(电话800-348-2420)有一个很好的章节关于加热器的选择和可调过载继电器设置。

电流不平衡保护

除了直接过载保护,加热器和过载继电器都提供单相保护。如果三相系统的三个分支中的一个发生故障,就会失去两个相,使您处于单相状态。为三相电源设计的电机在单相条件下会在短时间内发生故障,因此保护它们不受这种可能性的影响是非常重要的。由于剩余腿将处于严重过载状态,其过载或加热器将在15秒至20秒内跳闸,关闭电机。不幸的是,电机在单相条件下运行15秒到20秒可能会受到损坏,这就是为什么许多泵承包商在他们的三相泵控制面板上添加电子相位监视器,作为防止电机因单相条件损坏的额外保险。

大多数可调过载继电器对电流不平衡提供一定程度的保护。因为三个内部过载是连接在一起的,如果它们感到不同的负载,如在不平衡的情况下,他们将关闭电机。在这里,添加一个电子相位监测器将提供更快速的响应不平衡的条件。

下个月,我们将研究三相电机的电子电机保护装置。直到那时……
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