Приклад використання: Автоматизація каскадного (послідовного) пуску потужних витяжних вентиляторів для захисту мережі від перевантаження

Опис проблеми

На великому деревообробному підприємстві, меблевій фабриці чи в системі припливно-витяжної вентиляції торгового центру використовуються дві або більше потужні вентиляційні установки (або промислові аспірації для збору стружки) з двигунами понад 11–15 кВт кожен.

Якщо запускати такі двигуни одночасно однією кнопкою «Старт», їхні пускові струми підсумуються. Оскільки під час старту струм перевищує робочий у 6–8 разів, сумарний імпульсний удар по мережі викличе критичний просад напруги. Через це інше чутливе обладнання (ПК, верстати з ЧПУ, контролери) піде в аварійне перезавантаження, а головні ввідні автомати в щиті просто виб’є.

Технологічне рішення — реалізувати каскадний (послідовний) пуск: при натисканні кнопки «Старт» перший вентилятор запускається одразу, а другий — автоматично з безпечною затримкою у 5–10 секунд, коли перший двигун вже вийде на свої номінальні робочі оберти і пусковий струм впаде.

Кола керування (кнопки, світлова індикація) на таких пультах часто будуються на безпечній напрузі постійного струму 24 В (=24 В), тоді як силова частина (котушки великих контакторів) працює від мережі 220 В змінного струму.

Рішення з використанням RE17RAMU

Модель RE17RAMU — це промислове однофункціональне реле часу завширшки всього 17.5 мм. Головна перевага цього артикулу (з літерою A в назві) — робота за чітким алгоритмом «Затримка ввімкнення після подачі живлення» (Функція А). Оскільки реле вузькоспеціалізоване, ризик хибного налаштування логіки зведений до нуля.

Пристрій має гібридну схему універсального живлення: він стабільно працює у колах змінного струму від 24 до 240 Вольт, а також у колах постійного струму чітко 24 Вольти. Це дозволяє подавати команду на запуск із низьковольтного пульта керування прямо на реле, яке без проміжних пристроїв комутуватиме високовольтну силову частину.

Крок 1: Підключення пристрою в щиті керування вентиляцією

1. Живлення реле: Плюс лінії живлення від кнопки «Старт» (=24 В) підключається до клеми A1 (верхній ярус ліворуч), а мінус (0 В) — до клеми A2 (розташована на нижній колодці праворуч). При натисканні кнопки на реле подається напруга і воно починає відлік.

2. Вхід керування Y1: Клема Y1 (верхній ярус праворуч) під даний базовий алгоритм залишається вільною і нікуди не підключається.

3. Комутація навантаження (Каскад): Кола котушок контакторів (~220 В) підключаються через вихідний перекидний контакт (до 8 А):

• • Котушка контактора Вентилятора №1 підключається напряму від кнопки «Старт» (він вмикається миттєво).

  • Спільний провід лінії керування другого вентилятора підключається до клеми 15 (верхній ярус по центру).

  • Провід котушки контактора Вентилятора №2 підключається до нормально розімкненого (НР) контакту 18 (нижня колодка ліворуч). Клема 16 (НЗ) залишається вільною.

Крок 2: Налаштування безпечного тайм-ауту

На передній панелі реле за допомогою двох аналогових поворотних шкал виставляються параметри витримки (налаштовуємо знизу вгору):

1. Нижнє коліщатко (Діапазон часу): Повертаємо стрілку викруткою в положення 1-10s (масштаб часу від 1 до 10 секунд).

2. Верхнє коліщатко (Точна витримка): Плавний лімб виставляємо чітко на відмітку 5 (що означає 50% від діапазону 10 секунд). Це забезпечить затримку рівно в 5 секунд — цього часу абсолютно достатньо, щоб перший двигун плавно розігнався, а пусковий струм у мережі знизився до робочого номіналу.

Крок 3: Алгоритм роботи в реальних умовах

• Старт лінії (Запуск першого ступеня): Оператор натискає кнопку «Старт». Напруга живлення миттєво запускає контактор Вентилятора №1 та одночасно приходить на клеми живлення A1-A2 реле RE17RAMU. Перший вентилятор починає розгін. Реле часу починає точний відлік налаштованих 5 секунд. При цьому контакт 15-18 залишається розімкненим — Вентилятор №2 повністю знеструмлений. На панелі реле починає блимати світлодіодний індикатор R, показуючи відлік таймера.

• Процес стабілізації: Протягом 5 секунд перший двигун впевнено набирає оберти, а струм у мережі підприємства падає з пікових 100 Ампер до робочих 15 Ампер.

• Каскадне увімкнення (Запуск другого ступеня): Рівно через 5 секунд реле завершує відлік. Внутрішній електромагніт спрацьовує, і контакт 15-18 чітко замикається. Напруга подається на котушку контактора Вентилятора №2, і він безпечно стартує. Завдяки рознесенню пусків у часі, мережа об’єкта не відчуває сумарного пікового перевантаження. Світлодіод R на панелі реле переходить у режим постійного світіння.

⠀
Результат

Завдяки впровадженню реле часу RE17RAMU, важкий пуск групи промислових вентиляторів стає повністю безпечним. Електрична мережа підприємства на 100% застрахована від шкідливих сумарних пускових струмів та глибоких просадок напруги, що виключає помилкові спрацьовування ввідних автоматів чи збої в роботі сусідніх верстатів. Гібридне живлення реле дозволило відмовитися від додаткових проміжних реле для узгодження датчиків =24 В та силової частини ~220 В, зробивши шафу керування дешевшою, надійнішою та ультракомпактною (всього 17.5 мм на DIN-рейці).