Реле контроля нагрузки позволяют без применения дополнительных компонентов контролировать различные варианты сбоя в работе промышленного оборудования, имеющего своим основным элементов двигатель или насос. Для этого реле контроля подключается в цепь питания электродвигателя (насоса), измеряет активную мощность или коэффициент мощности (cos φ) и осуществляет управляющее воздействие при выходе контролируемых значений за предустановленные пороги срабатывания.
Примеры применения для двигателей:
- ограничение грузоподъемности кранового оборудования
- контроль свободного места в пресс-компакторах
- отсутствие потока воздуха, засоренные фильтры, в вентиляционных системах
- износ или повреждение режущего/сверлящего инструмента в станках
- наличие/отсутствие обрабатываемого материала в станках
- повреждение сверла или режущего элемента в станках
- определение вязкости перемешиваемой субстанции (миксеры)
- контроль работы конвейеров (обрыв клинового ремня, блокировка, наличие и количество груза)
- блокировка, недогрузка и простой, износ элементов дробильного оборудования
Примеры применения для насосов:
- защита насосов от сухого хода (без датчиков!)
- перегруз при застревании инородного материала или засорении канала
- определение наличия закрытых вентилей
- засоренные фильтры
- износ механических деталей
- разрушение рабочего колеса вследствие воздействия кавитации
В виду того, что реле контроля мощности и коэффициента мощности cos φ контролируют не параметры цепи измерения (как, например, реле контроля фаз), а именно состояние установки в работе, их так же называют реле контроля нагрузки. Под нагрузкой тут подразумевается именно контролируемое оборудование.
Для вычисления активной мощности или коэффициента мощности (cos φ) необходимо измерить величины напряжений и ток по одной из фаз, непосредственно в цепи питания электродвигателя (насоса).
Реле контроля нагрузки могут применяться для 1- и 3-фазных нагрузок.
Наблюдение за изменением мощности, потребляемой электродвигателем (или насосом) во время работы позволяют делать ряд полезных выводов о состоянии как непосредственно самого двигателя (насоса), так и, что более важно, о состоянии всей установки (станка, конвейера, дробилки, вентиляционной системы, пресс-компактора и т.п.).
Это позволяет с успехом использовать их для защиты оборудования от критических сбоев или для заблаговременного информирования о необходимости технического обслуживания.
Для дополнительных примеров применения рекомендуем ознакомиться с буклетами:
Буклет «Контроль и оптимизация насосов без датчиков с помощью реле контроля мощности»
Буклет «Контроль нагрузки для приводов с двигателем»
Какие варианты контроля нагрузки существуют?
Реле контроля активной мощности (P) - позволяют уверенно контролировать как ситуацию перегрузки, так и ситуацию недогрузки. Наиболее универсальный вариант контроля.
Реле контроля коэффициента мощности (cos φ) - позволяют уверенно определять только ситуацию недогрузки, т.к. коэффициент мощности существенно изменяется в этом случае, но практически не изменяется при возникновении ситуации перегрузки.
Реле контроля тока (I) - позволяют уверенно определять только ситуацию перегрузки, т.к. в этом случае ток сильно возрастает.
Сигнал на выходе:
Релейный контакт - наиболее типичный вариант. Позволяет непосредственно осуществлять управляющее воздействие (запрет на работу установки) или информировать об обнаруженном сбое (индикация на пульте управления). Некоторые устройства имеют 2 перекидных контакта и позволяют определять разные пороги срабатывания для каждого.
Стандартный сигнал 4..20мА - позволяют завести данные в контроллер и далее обрабатывать их с помощью специальной программы (накопление данных, сопоставление между разными периодами для выявления незначительных нарастающих отклонений в работе, сбор статистики и т.д.)
Передача данных в промышленные сети - позволяет добавить нужную функциональность в уже существующую конфигурацию оборудования.
Преимущества реле контроля мощности и коэффициента мощности (cos φ):
- - предельная простота при монтаже (в существующий щит, не требуется механических работ, как, например, при монтаже тензодатчиков)
- - позволяют добавить функциональность в уже смонтированные системы при минимальных затратах времени, сил и средств
- - уверенное определение ситуаций сбоя (перегруз, обрыв ремня, сухой ход, закрытый вентиль и проч.)
- - простота настройки (достаточно определить номинальное значение на работающей системе и установить пороги срабатывания)
Диапазон измерения:
Для двигателей небольшой мощности измерение параметров можно проводить напрямую (т.е. без использования трансформаторов тока), в зависимости от выбранного изделия:
- диапазон измерения тока до 10А, двигатель до ~4.7кВт
- диапазон измерения тока до 12А, двигатель до ~5.7кВт
- диапазон измерения тока до 16А, двигатель до ~7,5кВт
Для расширения диапазона измерения используются трансформаторы тока: DSW и WSW. На один двигатель требуется один трансформатор.
Устройства для типичных задач:
- G4BM480V12ADTL20 24-240VAC/DC - реле контроля активной мощности с цифровым дисплеем и возможностью задания разных порогов срабатывания для каждого из 2 выходных контактов. Наличие цифрового дисплея позволяет отображать контролируемые величины в режиме реального времени, что облегчает настройку устройства.
- G2BM400V12AL10 + TR2-400VAC - реле контроля активной мощности с 1ПК. Подходит для большинства ситуаций.
- G2BA480V12A 4...20mA - измеряющий преобразователь активной мощности с аналоговым выходом 4..20mA. Для использования совместно с ПЛК.
- G2CU400V10AL10 + TR2-400VAC - реле контроля коэффициента мощности (cos φ) для защиты насоса от сухого хода.
- DSW и WSW - трансформаторы тока для расширения диапазона измерения. 1 двигатель = 1 трансформатор (измерение тока производится только по одной фазе). Требуются для двигателей свыше 5.7 или 7.5кВт (в зависимости от выбранного реле контроля).