Elektriese Aandryfstelsels 324

Transcript

1 Elektriese Aandryfstelsels 324 Industriële Motor Beheer Dr. P.J Randewijk Universiteit Stellenbosch Dep. Elektriese & Elektroniese Ingenieurswese Stephan J. Chapman Hoofstuk 6.8 (5 de Uitgawe) 1 / 47

2 Raamwerk 1 Industriële Motor Beheer Inleiding Skakeltoerusting Industriële Motor Beheer Stroombane Aansit van Driefase Induksiemotors Vorentoe/Agtertoe Beheer van Driefase Induksiemotors Plugging van Driefase Induksiemotors Plugging of Three-phase Induction Motors Verlaagde-spanning Aansitmetodes van Driefase Induksiemotors Uitkomste vir Industriële Beheer 2 / 47

3 Industriële Motor Beheer 6.8 Aansit van Induksie Motors & 8.8 GS Motor Aansitters In hierdie twee afdelings word die elektriese beheer van onderskeidelik driefase induksie & GS masjiene vlugtig beskryf... Ons sal so n bietjie uitbrei hierop met spesifieke fokus op: Die beskerming ( protection ) van van die motors (& die elektriese toevoer) Die AAN-sit ( START ) & AF-sit ( STOP ) van motors Verlaagde-spanning aansit-metodes ( reduced voltage starting methods ) van induksiemotors Die VORENTOE- ( FORWARD ) & AGTERTOE-beheer ( REVERSE ) van induksiemotors Asook die elektriese vergrendeling ( electrical interlocking ) van die bogenoemde... 3 / 47

4 Industriële Skakeltoerusting Skakeltoerusting ( switch gear ) 4 / 47

5 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Ons sal van die IEC simbole gebruik maak, nie die ANSI simbole wat in Chapman gebruik word nie. Hoof isoleerskakelaar (sonder n sekering), ( Main Disconnect or Main Isolator ) Q Of n Sekeringskakelaar (met n sekering), ( Fused Disconnect ) Q Word gebruik om n motor beheer paneel ( Motor Control Center MCC ) wat n groot motor of verskeie klein motors beheer, gelyktydig van die toevoer te isoleer, i.e. vir instandhouding 5 / 47

6 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Hoof stroombreker ( Main Circuit Breaker ) Q I > I > I > Word gewoonlik i.p.v. n hoof isoleerskakelaar gebruik aangesien dit die toevoer vir foute (bv. n kortsluiting) in die MCC ook beveilig. Die stroombreker het soms ook n klein hulpkontak ( auxiliary contact ) wat gebruik kan word om te bepaal of die stroombreker OOP of TOE is Hierdie hulpkontakte kan normaalweg-toe, ( normally closed i.e. NC) óf normaalweg-oop ( normally open i.e. NO) wees... Hulpkontakte word ook soms vir vergrendelingsdoeleindes ( interlocking applications ) gebruik 6 / 47

7 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Die hoof doel van n stroombreker is om die toevoer so vinnig as moontlik te ontkoppel gedurende n oorstroom toestand, gewoonlik a.g.v. n korsluiting (I trip 5 I rated ) I > Verder kan dit ook die toevoerkabel beskerming teen termiese oorstroom thermal overloading indien die toevoer stroom vir lank net bokant die kenstroom waarde is werk met n bi-metaal strookie (of elektronika) wat die termiese eienskappe van die toevoerkaper probeer naboots... Isoleerskakelaar ( Isolator ) Q / 47

8 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Dit is gewoonlik kleiner as die hoof isoleerskakelaar en word gebruik om slegs sekere dele wat deur die MCC beheer word te isoleer. Dit word gewoonlik by die elektriese motor geplaas wat geïsoleer moet word. Gevolglik kan die motor van die toevoer ontkoppel vir instandhouding, hetsy meganies of elektries... Termiese oorstroomrelê ( Thermal (Overload) Relays ) Q1 Word gebruik om die motor te beskerm teen volgehoue oorstroom sodat die motor nie termies faal nie. Bestaan uit n bi-metaal strokies (of elektronika) wat die termiese tydkonstante van die elektriese motor probeer naboots 8 / 47

9 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) (Magnetiese) Kontaktor ( (Magnetic) Contactor ) K1 A1 A n Magnetiese kontaktor is n elektromeganiese toestel met n stel (hoof) driefase kontakte wat m.b.v. n klein elektromagnetiese spoel (24 V GS/WS, 110 V WS, 230 V WS, ens.) intrek (i.e geskakel) word... Motor Beskerminging Stroombreker ( Motor Protection Circuit Breaker Q I > I > I > 9 / 47

10 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Dit bestaan uit n stroombreker wat kortsluit- sowel as termiese oorstroombeskerming bied... Combination Starter of Compact Starters ) Q I > I > I > A K1 A Gekombineerd met n (magnetiese) kontaktor (alles gewoonlik klaar aanmekaar gesit) / 47

11 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Sien die boonste ry wat net motor beskermingstroombrekers is versus die onderste ry wat klaar aanmekaargesit is saam met n magnetiese kontaktor, Eaton Wiring Manual 2011 Drukknoppies ( Pushbuttons ) S00 S0 S Drukknoppie verwys gewoonlik nie net na die gesiggie van die knoppie nie, maar ook na die kontakte wat deur die knoppie beheer word. Die gesiggie van die knoppies kan enige kleur wees (i.e. groen, geel, rooi, swart,... ) afhangende van die funksie van die knoppie n Byskrif ( START, STOP, FORWARD, REVERSE ) verskyn ook gewoonlik op die knoppie, of soms slegs n simbool / 47

12 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Meer as een stel kontakte kan ook aan n drukknoppie gekoppel word, i.e. NC en/of NO. (Indikasie) Liggies ( Pilot Lights ) H1 X1 X2 Indikasie liggies word gewoonlik saam met of naby aan die drukknoppies gemonteer om n seker bedryfstoestante -, of waarskuwing ( warnings ) -, of foute ( errors ) aan te dui. Beheer-relês ( Control Relays ) K3 A1 A / 47

13 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Dit is klein relês wat in beheerbane gebruik word en is nie bedoel vir skakel (i.e. driefase masjiene) toepassings nie Word ook gebruik om twee stroombane met verskillende spannings (i.e. 24 V GS & 230 V WS van mekaar te isoleer... Bestaan gewoonlik uit n kombinasie van normaalweg-oop (NO) en/of normaalweg-toe (NC) kontakte Tydreëlaars of Tydreëlrelês ( Timers of Timing Relays ) K4 A1 A Tydvertraagde Aanskakelrelê ON-delay Timers (kontakte 17&18 met hulle inverse, kontakte 35&36) Tydvertraagde Afskakelrelê OFF-delay Timers (kontakte 27&28 met hulle inverse, kontakte 45&46) / 47

14 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) N.B. Kyk na die valskermpie of dit stadig link, of regs sal beweeg a.g.v. windweerstand Pulsrelê Puls Timers Flikkerrelê Flasher Timers Y tydreëlrelê Bestaan óók gewoonlik uit n kombinasie van normaalweg-oop (NO) en/of normaalweg-toe (NC) kontakte Vir n grafiese verduideliking van hoe al die verskillende tydreëlrelês werk, sien Eaton Wiring Manual 2011 Limietskakelaar ( limit Switches ) Die skakelaars skakel sodra dit raak aan iets en dit ver genoeg beweeg het om die kontakte oor te skakel Bestaan óók gewoonlik uit n kombinasie van normaalweg-oop (NO) en/of normaalweg-toe (NC) kontakte / 47

15 Industriële Skakeltoerusting (vervolg... ) Nabyheidskakelaars ( Proximity Switches ) Induktiewe nabyheidskaklaars Kapasitiewe nabyheidskakelaars Ultrasoniese nabyheidskakelaars Verskeie optiese tipes... Bestaan gewoonlik uit n een of meer normaalweg-oop (NO) en/of normaalweg-toe (NC) uittrees Vir n opsomming van verskillende soort sentor toepassings, sien Eaton Wiring Manual 2011 L.W. Die meeste nabyheidskakelaars bevat elektronika en het nie kontakte wat skakel nie, dit gee eerder n HOOG (i.e. gewoonlik 24 V GS ) of n LAAG (i.e. gewoonlik 0 V GS ) uit. 15 / 47

16 Motor Beheer Stroombane Industriële Motor Beheer Stroombane Elektriese motor stroombane kan voorgestel word as: Blokdiagramme Enkellyndiagramme Bedradingsdiagramme Skematiese diagramme Ons sal konsentreer op laasgenoemde. Chapman gebruik NEMA/ANSI simbole vir sy skematiese diagramme In Suid-Afrika word die IEC/DIN simbole gebruik vir skematiese diagramme wat ons dan ook in die kursus sal gebruik... Sien Eaton Wiring Manual 2011 vir n vergelyking tussen die IEC/DIN & NEMA/ANSI simbole. 16 / 47

17 Motor Beheer Stroombane (vervolg... ) Volgens die IEC konvensie, word skematiese diagramme ook opgedeel in n: hoof stroombaan ( main circuit ) i.e. die driefase stroombaan beheer stroombaan ( control circuit ) gewoonlik 24 V GS of 24/110/230/400 V 1φ WS N.B. Onthoud die hoof en beheer stroombane word van mekaar ontkoppel m.b.v. relês of kontaktors, gevolglik kan die beheerstroombaan se spanning eintlik maar enige iets wees. 17 / 47

18 Aansit van Driefase Induksiemotor 6.8 Aansit van driefase induksie-motors Driefase kourotor induksiemasjiene word gewoonlik: direk aan die driefase toevoer lyne gekoppel by aansit, of m.b.v. n verlaagde spanning aansit metodes aangesit Die tipe aansit metode hang af van: die grootte van die motor, die vermoë van die driefase toevoer & die tipe (meganiese) las. Die hoof voordeel van Direk Op Lyn skakeling ( Direct On Line ) is dat dit: eenvoudig en goedkoop is. Die nadele van DOL skakeling is dat: die aansit stroom 5 to 6 keer die kenstroom van die motor kan wees, die hoë aansit stroom kan spannings dips op die toevoer veroorsaak wat skadelik vir sensitiewe toerusting kan wees & 18 / 47

19 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) meganiese skokke kan voorkom a.g.v. die skielike toename in draaimoment. n Driefase motor kan nie net direk aan die toevoer verbind word nie, daar moet voldoende beskerming wees vir die: driefase toevoer & die driefase motor. Om die toevoer teen moontlike kortsluitings te beskerm, word sekering ( fuses ) of die meer moderne manier, stroombrekers, in serie met die toevoer geplaas. Die uitklink waarde ( trip value ) van die stroombreker (of sekering) moet hoog genoeg wees dat dit nie sal uitklink ( trip ) indien die motor aangeskakel word nie, a.g.v. die hoë aansit stroom, maar wel vir n kortsluiting... Dit beteken dat die uitklink waarde meer as 6 keer groter as die kenstroom van die motor moet wees, verkieslik 10 meer maar minder as (sê) 20 keer meer / 47

20 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) In die geval van n kortsluiting, neig die toevoer stroom na en word dit slegs deur die toevoer drade se impedansie (wat gewoonlik baie klein is) beperk. Die doel van die stroombreker is dan om so vinnig as moontlik oop te maak om moontlike skade aan die toevoer drade te beperk... Indien die motor egter nou bedryf word bo sy kenstroom waarde (sê by 150% van sy kenstroom waarde) kan die motor nog steeds termies faal (i.e. uitbrand) aangesien die stroombreker geen beskerming bied nie... Om die motor te beskerm, word daar van n termiese oorstroomrelê gebruik gemaak wat in serie met die toevoer en die stroombreker geplaas word. n Termiese relê se uitklink tydskonstante probeer om die termiese tydkonstante van die motor wat dit moet beskerm na te boots. 20 / 47

21 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) i.e. Hoe kleiner die oorstroom, hoe langer sal dit vat om uit te klink, en hoe groter die oorstroom hoe vinniger sal dit uitklink. Direk Op Lyn skakeling m.b.v. n kontaktors In die meeste gevalle is die beheerpaneel en die motor nie bymekaar nie, maar n afstand weg van mekaar af. n Meer eleganter manier is om van drukknoppies en kontaktors gebruik gemaak om die motor AAN en AF te skakel. Dit beteken dat: die elektriese paneel van die motor en die motor nie bymekaar hoef te wees nie die motor meer as een START en/of STOP knopie hê dit motor m.b.v. knoppies en/of sensors wat met hulp kontakte toegerus is gelyktydig beheer kan word 21 / 47

22 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) In die hoofstroombaan word n (magnetiese) kontaktor nou net in serie met die stroombreker (of sekering) en die oorstroom relê geplaas. Die beheerstroombaan is verantwoordelik om die spoel van die (magnetiese) kontaktor te aktiveer ( energise ) n NEMA/ANSI skematiese diagram van die hoof- en beheer stroombaan van n tipiese DOL toepassing word getoon in Fig L.W. Chapman gebruik NEMA/ANSI simbole en teken die hoof- en die beheerstroombaan ( control station ) saam, van links na regs in die sogenaamde ladder formaat / 47

23 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) n Skematiese diagram van die hoof- en beheer stroombaan van n tipiese DOL toepassing volgens die IEC/DIN konvensie word getoon in Eaton Wiring Manual 2011 L.W. Volgens IEC/DIN konvensie, word die hoof- en die beheerstroombaan apart geteken, van bo na onder... Hoof (driefase) stroombaan 23 / 47

24 Aansit van Driefase Induksiemotor (vervolg... ) Sekerings ( fuses ) is tradisioneel gebruik vir kortsluit beskerming met aparte termiese oorstroomrelês om die motor te beskerm Deesdae word motorbeskermingstroombrekers gebruik wat beide kortsluit- & termiese oorstroombeskerming bied / 47

25 D.O.L. IEC Hoofstroombaan M.b.v. Sekerings & n Termiese Oorstroomrelê L1 L2 L3 fase A fase B fase C L1 L2 L3 F1 F2 K1 M1 sekering vir kortsluit beskerming termiese oorstroomrelê klemme 1 6 is die klemme van die hoof kontakte en 13 & dié van die N/O hulpkontakte magnetiese driefase kontaktor klemme 1 6 is die klemme van die hoof kontakte en 13 & dié van die N/O hulpkontakte met A1 & A2 die klemme van die kontaktor se spoel wat in die beheerstroombaan gebruik word die driefase induksiemasjien K1 F1 A1 A2 F M1 M 3 25 / 47

26 D.O.L. IEC Hoofstroombaan M.b.v. n Motorbeskermingstroombreker L1 L1 L2 L3 Q1 K1 M1 fase A fase B fase C die motorbeskermingstroombreker met ingeboude kortsluit- & termiese oorstroombeskerming klemme 1 6 is die klemme van die hoof kontakte en 13 & dié van die N/O hulpkontakte die magnetiese driefase kontaktor klemme 1 6 is die klemme van die hoof kontakte en 13 & dié van die N/O hulpkontakte met A1 & A2 die klemme van die kontaktor se spoel wat in die beheerstroombaan gebruik word die driefase induksiemasjien L2 L3 Q1 K1 A1 A I > I > I > M1 M 3 26 / 47

27 D.O.L. Beheerbaan Beheerstroombaan Die beheer word m.b.v. (momentele) drukknoppies gedoen. n START knoppie laat n kontaktor aanskakel. n Hulpkontak van die kontaktor dien as n selfsluitende ( self sealing ) kontak om die kontaktor in te hou nadat die START knoppie gelos is n STOP knoppie in serie met N/C-kontakte laat die kontaktor afskakel as dit gedruk word n E-STOP knoppie word ook volgens wet vereis (in R.S.A. is dit die Fabriekswet van 1985, i.e. Wet 85) om alle krag na die motor af te sny indien dit gedruk word. 27 / 47

28 D.O.L. IEC Beheerbaan Generiese IEC Beheerbaan L+ L+ die +24 V beheersbaanpanning M F0 F2/Q1 S0 S1 S2 K1 die 0 V (grond) van die beheerbaanspanning (nie getoon) n enkelfase stroombreker of sekering vir kortsluit beskerming van die beheerbaan word soms in serie met die beheerbaan gesit (gewoonlik vir n 110/230/400 V 1φ WS beheerbaanspanning) (klemme 13 & ) n hulpkontak van F2/Q1 om die kontaktor K1 af te laat skakel as F2/Q1 uitklink STOP drukknoppie se kontakte (altyd per konvensie N/C) START drukknoppie se kontakte (altyd per konvensie N/O) E-STOP noodstop ( emergency stop ) drukknoppie se kontakte (altyd N/C) die magnetiese kontaktor se spoel (klemme A1 & A2) klemme 13 & is die magnetiese kontaktor se hulpkontakte vir selfsluiting ( self sealing contacts ) M F2/Q1 S2 S0 S1 K A1 A2 E-STOP STOP START K1 28 / 47

29 Vorentoe/Agtertoe Beheer Vorentoe/Agtertoe Beheer m.b.v. kontaktors Ten einde die rigting van rotasie van n driefase induksiemasjien om te keer, moet twee van die fases omgeruil word ten einde die fase volgorde van (sê) ABC na CBA te verander. Dit word vermag deur van twee kontaktors gebruik te maak, een vir Vorentoe ( Forward of CW rotasie) en een vir agtertoe ( Reverse of CCW rotasie). 29 / 47

30 Vorentoe/Agtertoe IEC Hoofstroombaan FORWARD / REVERSE IEC Hoofstroombaan L1 L2 L1 L2 L3 Q1 K1 K2 M1 fase A fase B fase C die motorbeskermingstroombreker met ingeboude kortsluit- & termiese oorstroombeskerming 13 & is klemme van die N/O hulpkontakte die magnetiese driefase kontaktor (vir sê CW rotasie) 13 & is die klemme van die N/O hulpkontakte 21 & 22 is die klemme van die N/C hulpkontakte die magnetiese driefase kontaktor (vir sê CCW rotasie) 13 & is die klemme van die N/O hulpkontakte 21 & 22 is die klemme van die N/C hulpkontakte die driefase induksiemasjien L3 Q1 K1 A1 A2 M I > I > I > M K2 A1 A Eaton Wiring Manual / 47

31 Vorentoe/Agtertoe IEC Beheerbaan IEC Beheerstroombaan Weereens soek ons n oplossing wat nie van meganiese vergrendeling ( latching ) gebruik maak nie, aangesien dit nie baie veilig is nie... n Stelsels moet so ontwerp word dat as iets faal, die stelsel na n veilige bedryfstoestand toe sal faal... Verder is die gebruik van n E-STOP as n STOP is n SWAK ontwerp... Ook laat so n ontwerp wat van knoppies gebruik maak wat meganies vergrendel. dit nie moontlik dat daar meer as een FWD of REV knoppie kan wees nie of dat daar meer as een STOP knoppie of veiligheidsmeganisme ( safety device ) gebruik kan word nie. Dus word die beheer m.b.v. (momentele) drukknoppies gedoen met elektriese vergrendeling / 47

32 Vorentoe/Agtertoe IEC Beheerbaan (vervolg... ) Die volgende drukknoppies word dus benodig: n FWD knoppie om kontaktor K1 te aktiveer n REV knoppie om kontaktor K2 te aktiveer n STOP knoppie in om beide kontaktor af te skakels as dit gedruk word, en n E-STOP knoppie volgens wet n N/O hulpkontak van kontaktors K1 & K2 dien as n selfsluitende ( self sealing ) kontak om elke kontaktor in te hou nadat of die FWD of die REV knoppie gedruk en gelos is... n N/C hulpkontak van kontaktors K1 & K2 bied beskerming teen die moontlikheid dat die twee kontaktors K1 & K2 tegelyktydig kan aanskakel... n N/C hulpkontak van drukknoppies S1 & S2 bied beskerming teen die moontlikheid dat die twee knoppies S1 & S2 tegelyktydig gedruk word en K1 & K2 vir n kort rukkie saam aanskakel en n kortsluiting kan veroorsaak / 47

33 Vorentoe/Agtertoe IEC Beheerbaan FORWARD / REVERSE IEC Beheerbaan Q1 S00 S0 S1 S2 K1 K2 (klemme 13 & ) n hulpkontak van Q1 om die kontaktors K1/K2 af te skakel as Q1 uitklink E-STOP noodstop STOP drukknoppie FWD drukknoppie klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om S2 te vergrendel REV drukknoppie klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om S1 te vergrendel klemme A1 & A2 van die spoel vir sê CW rotasie klemme 13 & is die selfsluitingshulpkontakte klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om K2 te vergrendel klemme A1 & A2 van die spoel vir sê CCW rotasie klemme 13 & is die selfsluitingshulpkontakte klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om K1 te vergrendel L+ Q1 E-STOP S00 STOP S0 FWD S1 S2 K2 K1 M A1 A2 13 REV S2 K1 S1 K1 K A1 A2 13 K2 Eaton Wiring Manual / 47

34 Plugging Plugging van Driefase Induksiemotors Ten einde n driefase induksiemasjien vinnig te stop, word daar van plugging gebruik gemaak. In effek word twee fases van die induksiemasjien bloot net omgeruil, presies dieselfde as vir vorentoe/agtertoe beheer. Die hoof stroombaan lyk dus ook presies dieselfde as vir vorentoe/agtertoe beheer, met die enigste verskil dat daar van n sentrifugaal-tipe skakelaar gebruik gemaak moet word om die motor te stop sodra die spoed deur 0 gaan, anders sal die motor in die teenoorgestelde rigting begin draai. 34 / 47

35 Plugging IEC Hoofstroombaan Plugging IEC Hoofstroombaan L1 L1 L2 L3 Q1 K1 K2 M1 fase A fase B fase C die motorbeskermingstroombreker met ingeboude kortsluit- & termiese oorstroombeskerming 13 & is klemme van die N/O hulpkontakte die magnetiese driefase kontaktor (vir sê CW rotasie) 13 & is die klemme van die N/O hulpkontakte 21 & 22 is die klemme van die N/C hulpkontakte die magnetiese driefase kontaktor (vir sê CCW rotasie) 13 & is die klemme van die N/O hulpkontakte 21 & 22 is die klemme van die N/C hulpkontakte die driefase induksiemasjien F1 die sentrifugaal skakelaar met n stel N/O & N/C hulpkontakte L2 L3 Q1 K1 A1 A2 M I > I > I > M K2 F1 (n > 0) A1 A / 47

36 Plugging IEC Beheerbaan Plugging IEC Beheerstroombaan Die volgende drukknoppies word dus benodig: n START knoppie om kontaktor K1 te aktiveer n PLUG knoppie om kontaktor K2 te aktiveer n STOP knoppie in om beide kontaktor af te skakels as dit gedruk word, en n E-STOP knoppie volgens wet n N/O hulpkontak van kontaktors K1 & K2 dien as n selfsluitende ( self sealing ) kontak om elke kontaktor in te hou nadat of die START of die PLUG knoppie gedruk en gelos is... n N/C hulpkontak van kontaktors K1 & K2 bied beskerming teen die moontlikheid dat die twee kontaktors K1 & K2 tegelyktydig kan aanskakel... Die N/C hulpkontak van F1 word gebruik sodat K1 net sal aanskakel m.b.v. die START knoppie indien die motor stilstaan. 36 / 47

37 Plugging IEC Beheerbaan (vervolg... ) Die N/O hulpkontak van F1 word gebruik sodat K2 net sal aanskakel as die motor draai en die PLUG knoppie word gedruk en dit help ook om K2 af te skakel sodra die spoed van die motor gelyk is aan 0 o.p.m. Die N/C hulpkontake van drukknoppies S1 & S2 bied beskerming teen die moontlikheid dat die twee knoppies S1 & S2 tegelyktydig gedruk word en K1 & K2 vir n kort rukkie saam aanskakel en n kortsluiting kan veroorsaak / 47

38 Plugging IEC Beheerbaan Plugging IEC Beheerbaan L+ Q1 S00 S0 S1 S2 K1 K2 F1 (klemme 13 & ) n hulpkontak van Q1 om die kontaktors K1/K2 af te skakel as Q1 uitklink E-STOP noodstop STOP drukknoppie FWD drukknoppie klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om S2 te vergrendel PLUG drukknoppie klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om S1 te vergrendel klemme A1 & A2 van die spoel vir sê CW rotasie klemme 13 & is die selfsluitingshulpkontakte klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om K2 te vergrendel klemme A1 & A2 van die spoel vir sê CCW rotasie klemme 13 & is die selfsluitingshulpkontakte klemme 21 & 22 is die hulpkontakte om K1 te vergrendel Sentrifugaal skakelaar Q1 E-STOP S00 STOP S0 START S1 F1 S2 K2 K1 M (Coast Stop) PLUG S K1 21 S F K1 22 A1 K2 A K Centrifugal A1 A2 38 / 47

39 Verlaagde-spanning Aansitmetodes Verlaagde-spanning Aansitmetodes van Driefase Induksiemotors Die aansit toevoerstroom van driefase induksiemasjiene is gewoonlik baie hoog aangesien by aansit is die glip, s = 1. Deur die toevoerspanning te verlaag by aansit, word die aansit toevoerstroom ook verlaag, aangesien by aansit: I 1 V φ Die nadeel is egter dat aangesien τ m I 1 2 V φ 2 kan die aansit draaimoment van die induksiemasjien dalk te klein wees om die las op spoed te bring. 39 / 47

40 Verlaagde-spanning Aansitmetodes (vervolg... ) Eksterne Stator Weerstand Aansitmetode Hierdie metode is bitterlik eenvoudig maar gaan gepaart met groot I 2 R verliese tydens die aansit tydperk. Sien Fig Of die IEC voorbeeld in Eaton Wiring Manual / 47

41 Verlaagde-spanning Aansitmetodes (vervolg... ) Autotransformator Aansitmetode Hierdie metode is meer effektief as die bg. metode, maar gaan gepaart met groter koste, aangesien n autotransformator ordes meer kos as eenvoudige weerstande. Sien Fig Of die IEC voorbeeld in Eaton Wiring Manual / 47

42 Verlaagde-spanning Aansitmetodes (vervolg... ) Eksterne Stator Reaktor Aansitmetodes Baie eenvoudig beheer is soortgelyk as Eksterne Stator Weerstand Aansitmetode Maar min/geen verliese tydens aansit & relatief goedkoop (i.e. bietjie duurder as Eksterne Stator Weerstand Aansitmetode, maar baie goedkoper as die Autotransformator Aansitmetode) Sleepring induksiemotor met eksterne rotor weerstand aansit n Sleepring induksiemotor is baie duurder as n kourotor induksiemasjien + daar is baie verliese in die eksterne rotor weerstande tydens aansit. Sien IEC voorbeeld in Eaton Wiring Manual / 47

43 Verlaagde-spanning Aansitmetodes (vervolg... ) Ster-Delta aansit ( wye-delta ) Word baie gebruik aangesien dit maklik en goedkoop is dit is die goedkoopste manier om n induksiemasjien m.b.v. verlaagde spanning aan te sit. Kan egter net op induksiemotors toegepas word wat gewoonlik in delta loop. Sien Fig Of die IEC voorbeeld in Eaton Wiring Manual / 47

44 Verlaagde-spanning Aansitmetodes (vervolg... ) Sagte aansit ( soft-start ) Dit is die beste manier aangesien die spanning geleidelik groter raak in teenstelling met al die ander metodes waar die spanning stapsgewyse groter raak. Kan op induksiemotors wat gewoonlik in ster of gewoonlik in delta verbind is gebruik word. Die koste is tans nog hoër as die ster-delta metode, maar die pryse van sagte aansitter raak al hoe laer... Vir meer inligting oor sagte-aansitters, sien Eaton Wiring Manual / 47

45 Uitkomste vir Industriële Beheer Vir Industriële Beheer moet jy nou: weet wat die verskil is tussen n: hoof-isoleerskakelaar hoof-stroombreker sekeringskakelaar isoleerskakelaar termiese oorstroomrelê (magnetiese) kontaktor motorbeskermingstroombreker weet wat die verskil tussen n normaalweg-toe (N/O) en n normaalweg-oop (N/O) kontak weet wat n hulpkontak is die IEC/DIN diagramatiese simbole ken van n: isoleerskakelaar sekeringskakelaar stroombreker termiese oorstroomrelê (magnetiese) kontaktor 45 / 47

46 Uitkomste vir Industriële Beheer (vervolg... ) motorbeskermingstroombreker drukknoppie (N/O en N/C) indikasie liggies weet wat met Direk Op Lyn (D.O.L.) skakeling bedoel word. verstaan die voordele daaraan verbonde om m.b.v. n (magnetiese) kontaktor n motor D.O.L. te skakel i.p.v. met die hand. verstaan hoe n kontaktor m.b.v. n selfsluitingshulpkontak ( self sealing contact ) elektries vergrendel ( interlocked ) kan word. weet hoe om n D.O.L. aansitter te ontwerp met (momentele) drukknoppies en selfsluitingshulpkontakte en wat elektriese vergrendeling gebruik maak en deur IEC simbole te gebruik. 46 / 47

47 Uitkomste vir Industriële Beheer (vervolg... ) weet hoe om n vorentoe/agtertoe ( forward/reverse ) aansitter te ontwerp met (momentele) drukknoppies, selfsluitingshulpkontakte en wat voldoende beskerming bied teen die moontlikheid dat die vorentoe en agtertoe kontaktors gelyktydig kan aanskakel, deur middel van elektriese vergrendeling en deur van IEC simbole gebruik te maak. weet hoe om n plugging hoof- & beheer stroombaan m.b.v. IEC simbole te ontwerp. verstaan wat met verlaagde spanning aansit bedoel word en die voor- & nadele daaraan verbonde verstaan. die verskillende verlaagde spannings aansit metodes ken te same met hul onderskei voor- & nadele. 47 / 47