モーターマネジメントリレーの利点

産業用途におけるモーター保護は、バイメタルや共晶合金の過負荷から基本的なソリッドステート過負荷、そして今日ではモーター管理リレーと呼ばれることが多いものまで、過去 30 年にわたって大きな進歩を遂げてきました。 モーター管理リレーは、標準的なソリッドステート過負荷よりも優れたもので、より高度なモーター保護機能、より優れた診断機能、およびより多様なハイエンドのオプション機能を提供します。

基本的なソリッドステート過負荷リレーは、95/96 故障接点を開いてモーターを保護します。 故障接点が閉じている場合はトリップ状態が存在しないことを示し、または故障接点が開いている場合はトリップ状態が存在していることを示します。 制御能力はありません。 モーターの制御と保護のために、コンタクターのコイルに配線された障害接点と直列に制御を追加する必要があります。

ソリッドステート過負荷には 2 つの種類があることがよくあります。 ローエンドのリレーは電流のみを監視し、ハイエンドのリレーは電流と電圧を監視するため、電力も計算します。 ハイエンドのリレーは、過電圧および不足電圧、低電力および高電力、電圧位相損失および電圧不均衡などの追加の保護を提供します。 ポンプのキャビテーションの検出は、低電力向けに提供されることが多い機能です。

モーター管理リレーでは、これらの機能やその他多くの機能が提供されます。

メーカーによって提供される追加のオプション機能は異なりますが、モーター管理リレーを基本的な過負荷リレーと区別する主な機能の 1 つは、さまざまな動作モードの選択です。 これらのモードはメーカーによって異なりますが、ほとんどのモードには次のものが含まれます。

多くの場合、特定のアプリケーションに必要な機能によって、どのモーター管理リレーが使用されるかが決まります。

通常、上限と下限は各保護のデフォルト値で設定されますが、これらの制限は通常、アプリケーションのニーズを満たすように構成可能です。

モーター管理リレーに関連する追加のモーター保護機能には、通常、次のものが含まれます。

1. 地絡 (GF) 保護。30 ミリアンペア (mA) までの地電流を正確に測定するためのゼロシーケンス変流器 (CT) を備えた追加の GF モジュールなど。 これは、ほとんどのモーター管理リレーに共通の機能です。

あまり一般的ではありませんが、強力な GF 機能となり得るもう 1 つの機能は、GF パルス検出機能です。 この機能は、別個の GF モジュールやゼロ シーケンス CT を使用せずに、高抵抗接地 (HRG) パルス システムの地絡を検出して位置を特定します。 この地絡源の自動検出により、地絡の位置を特定する時間を大幅に節約できます。

2. 周波数偏差を検出するための周波数監視。

3. 力率偏差は負荷の供給側の PF を監視し、測定された定格からの偏差が設定されたしきい値を超えた場合にモーターをトリップさせます。

4. ピーク需要は通常、トリップではなく警告です。 これは、ピーク需要が指定されたしきい値を超えているかどうかを示すために提供されます。

5. この機能には多くの名前がありますが、ここでは不足電圧再起動と呼ばれます。 この機能は、電圧損失イベント中に開いたコンタクタを安全に再閉じるように設計されています。 電圧損失再起動アルゴリズムにより、設備は、手動介入やプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) プログラミングを行わずに、電圧損失または電圧低下に続いてモーターの自動時間差再起動を実装できます。

他にもオプションの保護機能がありますが、これらは最も一般的なものの一部です。

多くのモーター管理リレーには、統合されたロジック エンジンが含まれています。 オンボードロジックで解決できる制御要件の数に制限はありません。 多くの場合、このロジック エンジンはモーター管理リレーの制御ソースとして使用できます。

通常は過負荷リレーには備わっていない、時刻制御や特定の制御機能などのアプリケーションを実装できます。 場合によっては、上下水用途のリモート ポンプ ステーションなど、外部 PLC さえも不要にすることができ、大幅なコストを節約できます。

統合ロジックにより、特定の機能をローカルで実行して特定の保護要件に迅速に対応できるだけでなく、これらの機能をメイン PLC からオフロードすることもできます。

モーター管理リレーには、通常、オプションの拡張入出力 (I/O) モジュールの追加も含まれています。 これらには、デジタル I/O、アナログ I/O に加え、熱電対や測温抵抗体 (RTD) などの温度入力モジュールが含まれます。 この拡張 I/O 機能は、統合されたロジック エンジンと組み合わせることで、別のレベルのローカル制御および保護機能を提供します。

ほとんどの場合、I/O は、モーター管理リレーのローカル ロジック エンジン、またはネットワーク経由のメイン PLC によって監視および制御できます。 いずれの場合でも、拡張 I/O により、ネットワーク上の別個のノードとして追加の I/O を追加するコストと、その I/O 用に追加のエンクロージャを用意する必要性が節約されます。

ハイエンドの保護機能を必要とする重要なモーター、または追加のハイエンド機能を必要とするモーター アプリケーションの場合、モーター管理リレーのコストはわずかに高くなります。 多くのメーカーがモーター管理リレーの価格をハイエンドの基本的な過負荷リレーと同じかわずかに上回るため、ほとんどのモーター制御および保護アプリケーションに適しています。

Jim Rosner は、Eaton の制御および電力変換部門の主任産業アプリケーション エンジニアです。 彼は 41 年以上、産業用制御およびファクトリー オートメーションのアプリケーション エンジニアとして働いてきました。 彼は、PLC アプリケーション、産業用ネットワーク、モーターの制御と保護に重点を置いています。 [email protected] までご連絡ください。 詳細については、www.eaton.com をご覧ください。