Переключение со звезды на треугольник: уставка реле времени и блокировка

Changeover по шагам

1. START: срабатывают MC и SC. Motor работает в star, timer T начинает отсчет.
2. T отсчитал время: его NC contact 55–56 с выдержкой размыкается, и SC отпадает. Его NO contact 67–68 с выдержкой замыкается только через 50 ms. В star–delta timer relays этот dead time заложен изначально: он дает дуге на размыкающихся contacts SC погаснуть до того, как замкнется delta.
3. DC срабатывает, только когда 67–68 замкнулся, а SC полностью разомкнулся, потому что NC contact SC стоит в цепи coil DC. На какое-то время, заметно меньше десятой доли секунды, motor ни к чему не подключен и вращается по инерции. Затем он уже в delta.
4. DC встает на самоподхват своим NO contact, а своим NC contact отключает T. Пуск закончен.

Open transition

Такой разрыв называют open transition. Пока питания нет, поле ротора затухает и уходит по фазе от сети. Когда замыкается delta, эта разница дает второй бросок тока. Чем быстрее в этот момент вращается motor, тем меньше бросок.

Графики тренажера показывают только ток скольжения этого второго броска. Короткий переходный процесс от остаточного напряжения ротора не учтен, поэтому реальные пики при changeover могут быть выше.

Как выставить timer

От timer зависит, на какой скорости motor делает changeover. Обычное правило — делать changeover на 80–90 % синхронной скорости или когда ток в star снизится примерно до FLC. На этом fire pump тренажер требует не менее 86 %.

Слишком короткая уставка — и к моменту, когда замыкается delta, motor еще не разогнался. Второй бросок тогда почти как при пуске direct-on-line, и смысл star–delta теряется.

Слишком длинная ничего не дает. Motor уже вышел на скорость, где момент в star равен нагрузке насоса, и дальше работает на трети момента, с лишним скольжением и лишним нагревом windings.

Тренажер показывает на графике бросок при changeover в зависимости от уставки timer для этого fire pump при всех четырех открытых hydrants — это самая тяжелая нагрузка, и именно на ней работает его starter check.

SC и DC никогда не должны быть включены вместе

SC собирает W2, U2 и V2 в star point. DC подключает те же три клеммы к L1, L2 и L3. Если оба включены одновременно, три phases замыкаются между собой через star bar: металлическое короткое замыкание внутри starter.

Ток КЗ доходит до нескольких kA, намного выше уставки мгновенного расцепителя MCCB, поэтому MCCB отключается сразу. Но дуга к этому моменту может уже приварить главные contacts и повредить starter.

Одновременного включения не допускают три вещи: вспомогательный NC contact каждого contactor в цепи coil другого (interlock в цепях 3 и 4 схемы управления), механический interlock между двумя contactors на многих starters и dead time при changeover.

Mirror contacts: starter, застрявший в star

На большинстве современных contactors вспомогательные NC contacts — это mirror contacts (IEC 60947-4-1, приложение F): если главные contacts приварились, NC contact остается разомкнутым. Поэтому приваренный SC не пускает DC, motor просто остается в star, и changeover так и не происходит. Starter, застрявший в star, — вот признак. Без этого NC contact в цепи coil DC сам DC замкнулся бы на приваренный star point.

Проверьте себя