"Start-stop" grandinės yra vienas iš plačiausiai naudojamų variklio valdymo būdų elektros sistemose. Pagaminti iš paprastų mygtukų ir relės ar kontaktoriaus, jie užtikrina patikimą rankinį valdymą su įmontuotu saugos elgesiu.
Kas yra "Start-Stop" grandinė?
Start-stop grandinė yra paprasta valdymo grandinė, kuri naudoja paleidimo ir sustabdymo mygtukus bei relę arba kontaktorių, kad įjungtų ir išjungtų variklio maitinimą ar kitą elektros apkrovą. Jis pradeda apkrovą įjungdamas ritę ir sustabdo ją atidarydamas valdymo kelią, kad išjungtų ritę, o tai išjungia apkrovą. Paprastai START mygtukas paprastai yra atidarytas (NO), o STOP mygtukas paprastai uždarytas (NC), kad būtų užtikrintas saugus ir nuspėjamas valdymas.
Pagrindiniai "Start-Stop" grandinės komponentai
Start-stop grandinė apima pagrindinius komponentus, kurie kartu valdo variklį ar kitą elektros apkrovą.
Mygtukai (paleisti ir sustabdyti)
Mygtukai leidžia rankiniu būdu valdyti grandinę.
• Paleidimo mygtukas (NO) – paspaudus uždaroma valdymo grandinė.
• Sustabdymo mygtukas (NC) – paspaudus atidaro valdymo grandinę.
Relė arba kontaktorius
Relės ir kontaktoriai yra elektra valdomi jungikliai. Relės naudojamos silpnos srovės valdymo grandinėse. Kontaktoriai skirti didesnės srovės variklių grandinėms. Kai ritė įjungiama, kontaktai užsidaro ir maitinimas teka į variklį. Kai ritė išjungiama, kontaktai atsidaro ir sustabdo apkrovą.
Perkrovos relė
Perkrovos relė apsaugo variklį nuo per didelės srovės. Jei variklis dėl gedimo sunaudoja per daug srovės, perkrovos relė atidaro valdymo grandinę ir sustabdo variklį. Paprastai jis yra nuosekliai sujungtas su valdymo grandine ir paprastai lieka uždarytas, kol įvyksta perkrova.
Variklis
Variklis yra pagrindinė grandinės valdoma apkrova. Jis paverčia elektros energiją mechaniniu judesiu. Start-stop grandinės naudojamos su varikliais nuo mažų pramoninių įrenginių iki didelių sunkiųjų sistemų.
Start-Stop grandinės maitinimo reikalavimai
Reikalingas maitinimo šaltinis priklauso tiek nuo variklio maitinimo grandinės, tiek nuo valdymo grandinės konstrukcijos. Daugumoje paleidimo-sustabdymo sistemų variklis veikia linijos įtampa, o kontaktoriaus ritė ir mygtukai veikia atskira, žemesne valdymo įtampa.
Žemos įtampos valdymo grandinė
Daugelis paleidimo ir sustabdymo sistemų naudoja sumažintą valdymo įtampą, kad pagerintų operatoriaus saugumą ir sumažintų smūgio riziką mygtukuose ir lauko įrenginiuose. Tipiškos valdymo įtampos yra 24 V AC/DC, 120 V AC ir 240 V AC, parenkamos atsižvelgiant į sistemos standartus ir vietos sąlygas.
Valdymo transformatorius dažniausiai naudojamas linijos įtampai sumažinti iki reikiamo kontaktoriaus ritinių ir valdymo įtaisų valdymo lygio. Transformatorius ir susiję valdymo laidai turi būti apsaugoti tinkamai įvertintais saugikliais arba valdymo grandinės pertraukikliu, kad būtų išvengta trumpojo jungimo pažeidimų ir užtikrintas stabilus valdymo kilpos veikimas.
Linijos įtampos valdymo grandinė
Kai kuriose konstrukcijose valdymo grandinė veikia ta pačia įtampa kaip ir variklio maitinimas. Šis metodas pašalina valdymo transformatoriaus poreikį, tačiau reikalauja, kad visi valdymo įtaisai, įskaitant mygtukus, blokus, kontrolinius žibintus ir kontaktoriaus rites, būtų įvertinti visa linijos įtampa.
Kadangi linijos tūristage yra visame valdymo kelyje, operatoriaus įrenginiai turi būti sumontuoti su tinkamais laidų metodais, izoliacija ir gaubto apsauga, kad būtų galima valdyti padidėjusią smūgio riziką. Sistema taip pat tampa labiau priklausoma nuo laidų kokybės ir izoliacijos vientisumo, nes atsilaisvinusios jungtys ar pažeisti laidininkai gali sukelti didesnių saugumo ir patikimumo problemų.
Linijos įtampos valdymo grandinės vis dar laikosi normalaus žemos įtampos elgesio. Jei maitinimo įtampa sumažėja, kontaktorius gali atsilaisvinti, o tai gali padėti išvengti nestabilaus ar nenumatyto variklio veikimo esant nenormalioms maitinimo sąlygoms.
Kaip veikia "Start-Stop" grandinė
Start-stop grandinė valdo variklį mygtukais ir kontaktoriaus ritė valdymo grandinėje. Operacija atliekama aiškia seka:
Žingsnis po žingsnio operacija
1 veiksmas: galima valdyti galią
Valdymo įtampa į valdymo grandinę tiekiama per saugiklį arba grandinės pertraukiklį, todėl sistema yra paruošta.
2 veiksmas: STOP grandinė yra normalioje būsenoje
STOP mygtukas paprastai yra uždarytas, todėl valdymo kelias išlieka baigtas iki START mygtuko.
3 veiksmas: paspaudžiamas START mygtukas
Paspaudus paprastai atidarytą START mygtuką, užbaigiamas valdymo grandinės kelias į kontaktoriaus ritę.
4 žingsnis: kontaktoriaus ritė įjungiama
Srovė teka per STOP ir START kontaktus į ritę. Įjungta ritė sukuria magnetinį lauką ir traukia kontaktorių.
5 veiksmas: pagrindiniai maitinimo kontaktai uždaromi
Kai kontaktorius įsitraukia, jo pagrindiniai kontaktai užsidaro ir varikliui įjungiama visa maitinimo įtampa.
6 veiksmas: nustatomas sandarinimo kelias
Tuo pačiu metu pagalbinis paprastai atviras kontaktas užsidaro ir sukuria lygiagretų kelią aplink mygtuką START.
Laikymo (sandarinimo) grandinė
Kai ritė įjungiama, pagalbinis kontaktas suteikia lygiagretų "sandarinimo" kelią, kuris išlaiko ritę maitinamą net atleidus START mygtuką. Tai leidžia varikliui toliau veikti nelaikant START mygtuko. Variklis veiks tol, kol bus valdymo galia, paprastai uždarytas STOP mygtukas liks uždarytas, o valdymo grandinės neatidaro jokia perkrova ar blokavimas.
Variklio sustabdymas
Paspaudus STOP mygtuką, atidaromas paprastai uždarytas STOP kontaktas, kuris nutraukia valdymo grandinę ir išjungia kontaktoriaus ritę. Kai ritė iškrenta, atsidaro pagalbinis sandariklio kontaktas ir atsidaro pagrindiniai maitinimo kontaktai, sustabdydami variklį. Kadangi STOP įrenginys paprastai yra uždarytas, nutrūkęs laidas arba sugedęs STOP įtaisas taip pat atidarys grandinę ir sustabdys variklį, palaikydamas saugų veikimą.
Galios praradimas (nėra automatinio paleidimo iš naujo)
Nutrūkus maitinimo maitinimui, kontaktoriaus ritė nedelsiant išsijungia, todėl kontaktorius atsidaro, o sandarinimo kontaktas grįžta į įprastą atvirą būseną. Atkūrus maitinimą, variklis automatiškai neįsijungs, nes nebėra sandarinimo kelio. START mygtuką reikia paspausti dar kartą, kad ritė vėl būtų įjungta, o tai padeda išvengti netikėto paleidimo nutrūkus elektros tiekimui ir yra pagrindinis trijų laidų valdymo saugos pranašumas.
Start-Stop laidų metodai
Variklio valdymui naudojami du įprasti laidų metodai: dviejų laidų valdymas ir trijų laidų valdymas. Pagrindinis skirtumas tarp jų yra tai, kaip grandinė elgiasi nutrūkus galiai, konkrečiai, ar variklis gali automatiškai paleisti iš naujo, kai grįžta maitinimas.
Dviejų laidų valdymas
Dviejų laidų valdymui naudojamas palaikomo kontakto įtaisas, pvz., slėgio jungiklis, plūdinis jungiklis, termostatas arba selektoriaus jungiklis. Kontaktoriaus ritė išlieka maitinama tol, kol valdymo kontaktas lieka uždarytas, todėl variklis veikia, kai prižiūrimas įrenginys reikalauja veikimo. Jei maitinimas nutrūksta ir atkuriamas, kol palaikomas kontaktas vis dar uždarytas, variklis gali automatiškai paleisti iš naujo, todėl dviejų laidų valdymas dažniausiai naudojamas programose, kurioms reikalingas automatinis veikimas.
Trijų laidų valdymas
Trijų laidų valdymas naudoja momentinį paprastai atidarytą START mygtuką, momentinį paprastai uždarytą STOP mygtuką ir kontaktoriaus pagalbinį kontaktoriaus kontaktą. Paspaudus START, ritė įjungiama, o sandarinimo kontaktas suteikia laikymo kelią, todėl ritė išlieka maitinama atleidus START mygtuką. Paspaudus STOP, atidaroma valdymo grandinė ir išjungiama ritė, todėl kontaktorius iškrenta. Nutrūkus elektros tiekimui, variklis automatiškai neįsijungs, nes kontaktoriui išjungus energiją atsidaro sandarinimo kelias, todėl trijų laidų valdymas yra standartinis rankinio pramoninio variklio valdymo būdas dėl saugesnio paleidimo iš naujo
Start-Stop grandinių tipai
Start-stop grandinės gali būti pritaikytos skirtingiems valdymo poreikiams, priklausomai nuo to, kiek valdymo taškų reikia ir ką mašina turi atlikti.
Kelios paleidimo-sustabdymo stotys
• Keli START mygtukai yra sujungti lygiagrečiai, todėl paspaudus bet kurį iš jų galima įjungti valdymo grandinę ir užvesti variklį.
• Keli STOP mygtukai yra sujungti nuosekliai, todėl paspaudus bet kurį stabdymo mygtuką atidaroma grandinė ir sustabdomas variklis.
Ši sąranka yra įprasta, kai įranga turi būti valdoma iš kelių vietų, pvz., skirtingų konvejerio linijos taškų arba darbo zonos.
Bėgimo grandinė
Bėgimo grandinė leidžia trumpai, kontroliuojamai judėti padėties nustatymui ar išlyginimui. Variklis veikia tik tada, kai laikomas JOG mygtukas, ir sustoja, kai tik jis atleidžiamas. Paprastai bėgimui nenaudojama sandarinimo (laikymo) grandinė. Pridedami blokai arba pagalbiniai kontaktai, todėl negalima bėgioti, kai variklis jau veikia įprastu režimu.
Atbulinės eigos grandinė
Atbulinės eigos grandinė leidžia suktis pirmyn ir atgal. Jame naudojami du kontaktoriai, vienas į priekį ir vienas atgal, laidiniai, kad vienu metu būtų galima įjungti energiją. Elektriniai blokatoriai (dažnai naudojant paprastai uždarytus pagalbinius kontaktus) neleidžia abiem kontaktoriams užsidaryti, o tai padeda išvengti trumpojo jungimo ir mechaninio įtempimo.
Ribinio jungiklio valdymas
Galiniai jungikliai paprastai yra nuosekliai sujungti su STOP grandine arba dedami į valdymo kelią, kad pasiekus ribą jungiklis automatiškai atsidarytų ir sustabdytų judėjimą. Tai užtikrina automatinį sustojimą iš anksto nustatytose padėtyse ir padidina apsaugą nuo pernelyg didelio važiavimo. Šios grandinės plačiai naudojamos duryse, liftuose, staklėse ir kitose sistemose, kur judėjimas turi sustoti apibrėžtuose galiniuose taškuose.
Start-Stop grandinių programos
• Variklio valdymas: naudojamas siurblių, kompresorių, ventiliatorių, pūstuvų, maišytuvų ir kitų pramoninių mašinų varikliams paleisti ir sustabdyti. Šiose grandinėse dažnai yra apsauga nuo perkrovos ir valdymo relės, palaikančios saugų, pakartojamą veikimą.
• Konvejerių sistemos: užtikrina greitą paleidimo ir sustabdymo valdymą gamybos linijose, ypač ten, kur operatoriams reikia prieigos prie valdiklių keliuose taškuose. Avarinio stabdymo mygtukai paprastai pridedami norint nedelsiant sustabdyti judesį strigčių ar nesaugių sąlygų metu.
• Siurblių sistemos: paplitusios vandens valymo, drėkinimo, aušinimo kontūruose ir procesų sistemose. Start-stop valdymas gali būti suporuotas su plūdiniais jungikliais, slėgio jungikliais arba lygio jutikliais, kad būtų išvengta sauso važiavimo ir automatiškai sustabdytų siurbimą, kai pasiekiamos ribos.
• Staklės: naudojamos veleno varikliams, aušinimo skysčio siurbliams, tepimo įrenginiams ir drožlių konvejerių varikliams valdyti. Dažnai pridedami blokavimai, todėl mašina negali įsijungti, jei nėra uždarytos apsaugos arba sąlygos yra saugios.
• Durys ir vartai: naudojami automatizuotose duryse, langinėse ir vartų sistemose, kur reikalingas kontroliuojamas judėjimas. Galiniai jungikliai padeda sustabdyti važiavimą atidarytoje ir uždarytoje padėtyse, sumažina mechaninę įtampą ir apsaugo nuo pernelyg didelio važiavimo.
Start-Stop grandinių projektavimo ir trikčių šalinimo patarimai
Geras dizainas pagerina saugumą, patikimumą ir paprastą priežiūrą. Gerai pastatyta start-stop grandinė turėtų būti lengvai suprantama, lengvai išbandoma ir suprojektuota taip, kad sugestų saugioje būsenoje.
• Aiškiai pažymėkite visus laidus. Naudokite nuoseklius laidų numerius, gnybtų etiketes ir skydelius tags, kad technikai galėtų greitai atsekti grandines ir sumažinti laidų klaidas remonto metu.
• Naudokite tinkamą apsaugą nuo viršsrovių. Pasirinkite teisingai įvertintus tiektuvo ir valdymo grandinės saugiklius arba grandinės pertraukiklius, kad apsaugotumėte laidus ir prietaisus nuo trumpojo jungimo ir perkaitimo.
• Laidinės STOP grandinės, užtikrinančios saugų veikimą. Naudokite paprastai uždarytus (NC) STOP kontaktus, kad nutrūkęs laidas, atsilaisvinęs gnybtas ar sugedęs įrenginys atidarytų grandinę ir sustabdytų mašiną, o ne leistų jai veikti.
• Įtraukite apsaugą nuo perkrovos. Naudokite perkrovos reles arba variklio apsaugos įtaisus, kurių dydis atitinka variklio visos apkrovos srovę, kad išvengtumėte pažeidimų dėl ilgalaikės viršsrovės, užstrigimo sąlygų ar mechaninio surišimo.
• Pridėkite kontrolines lemputes būsenos indikacijai. Paprasti indikatoriai, tokie kaip POWER ON, RUN, FAULT/TRIP arba AUTO/MANUAL, padeda operatoriams patikrinti mašinos būseną ir pagreitinti trikčių šalinimą.
• Po montavimo patikrinkite visus valdiklius ir blokavimus. Patikrinkite START/STOP veikimą, reakciją į perkrovą, avarinio stabdymo funkciją (jei naudojama) ir blokavimo logiką. Dokumentuokite bandymo rezultatus ir patvirtinkite, kad grandinė tinkamai nustatoma po gedimo.
Trikčių šalinimo patarimai
• Jei variklis neužsiveda, patikrinkite valdymo galią, STOP/E-STOP tęstinumą, perkrovos išjungimo būseną ir kontaktoriaus ritės įtampą.
• Jei jis įsijungia ir nutrūksta, patikrinkite, ar netikėtai atsidaro laikantys (užsandarinti) kontaktai, atsilaisvinę gnybtai, per maža įtampa arba blokai.
• Jei jis nesustoja, patikrinkite, ar nėra suvirintų kontaktų, netinkamo STOP grandinės laidų ar įstrigusio pagalbinio kontakto.
Išvada
Tinkamai suprojektuota "Start-Stop" grandinė užtikrina patikimą variklio valdymą, tuo pačiu palaikant saugumą, saugų sustabdymą ir apsaugą nuo perkrovos ir netikėto paleidimo iš naujo. Nors struktūra paprasta, ji sudaro daugelio pramoninių valdymo sistemų pagrindą. Tinkamai sujungus laidus, apsaugos įtaisus ir laikantis saugos standartų, paleidimo ir sustabdymo grandinės išlieka praktišku ir efektyviu sprendimu kontroliuojant elektros apkrovas.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kuo skiriasi start-stop grandinė ir variklio starteris?
Start-stop grandinė reiškia valdymo laidus, kurie maitina ir išjungia kontaktoriaus ritę naudojant START ir STOP mygtukus. Variklio starteris yra visas mazgas, apimantis kontaktorių, perkrovos relę ir dažnai apsaugą nuo trumpojo jungimo. Paprasčiau tariant, start-stop grandinė valdo starterį, o starteris perjungia ir apsaugo variklio galios grandinę.
Kodėl STOP mygtukas paprastai uždaromas start-stop grandinėje?
STOP mygtukas paprastai yra uždarytas (NC), kad būtų palaikomas saugus veikimas. Jei nutrūksta laidas, atsilaisvina gnybtas arba sugenda STOP įtaisas, valdymo grandinė atsidaro ir variklis automatiškai sustoja. Ši konstrukcija sumažina netyčinio veikimo riziką ir padeda laikytis pagrindinių pramonės saugos principų.
Ar paleidimo ir sustabdymo grandinė gali valdyti daugiau nei vieną variklį?
Taip, bet kiekvienam varikliui paprastai reikalingas atskiras kontaktorius ir apsauga nuo perkrovos. Viena START ir STOP stotis gali įjungti kelias kontaktoriaus rites, jei ji tinkamai suprojektuota, tačiau apkrovos apsauga ir srovės vardai turi atitikti kiekvieną variklį. Nepriklausomam valdymui rekomenduojamos atskiros paleidimo ir sustabdymo grandinės.
Kaip išvengti kontaktoriaus ritės perdegimo start-stop grandinėje?
Kontaktoriaus ritės perdegimą dažniausiai sukelia neteisinga įtampa, perkaitimas arba nuolatinė per maža įtampa. Norėdami išvengti žalos, naudokite ritę, skirtą tinkamam valdymo tūriotage. Užtikrinkite stabilų maitinimo tūrįtage. Apsaugokite valdymo grandinę tinkamu saugikliu. Patikrinkite, ar nėra mechaninio surišimo, dėl kurio ritė maitinama nenormaliai. Reguliarus laidų ir gnybtų tikrinimas taip pat sumažina ilgalaikio gedimo riziką.
Kada reikia naudoti PLC vietoj pagrindinės paleidimo-sustabdymo grandinės?
PLC turėtų būti svarstomas, kai sistemai reikalinga seka, laikmačiai, kelios sąlygos, nuotolinis stebėjimas, duomenų registravimas arba integracija su jutikliais ir tinklais. Pagrindinė start-stop grandinė idealiai tinka paprastam rankiniam valdymui, tačiau sudėtingai automatikai ar saugos logikai paprastai reikalingas PLC arba specialus saugos valdiklis.
