モータースターターの種類とアプリケーションの考慮事項

産業用モーターの始動

産業用モータースターターは、三相誘導モーターの始動に必要な電力を促進する装置です。モーターが停止すると、どの電気モーターにも最大の電流（公称電流の5〜6倍）が流れます。始動段階では、電力が供給されるとモーターが停止し、モーターがちょうど回転しようとしています。

理論的には単純に聞こえますが、設計者またはエンジニアが交流（AC）誘導モーターを始動および保護する方法は多数あります。いくつかの方法は他の方法よりも効率的です。

図1。 手動/スイッチモータースターター。シーメンスの好意により使用された画像

基本的なレベルでは、モータースターターは、モーターが公称速度で回転するまで、回路ブレーカーまたはヒューズの定格を超える電流を短時間許容します。スターターは、モーターを逆方向に始動させることもできます。

モータースターターの種類

手動 ：手動スターターは最も基本的なスターターです。これは本質的に、過負荷保護を備えたスイッチです。このスタータースタイルは、低馬力モーターでのみ使用され、始動時に物理的に制限されていないモーターでのみ使用されます。たとえば、フライホイールを駆動するモーターは手動スターターを使用しませんが、ポンプは手動スターターを使用できます。

磁気 ：このスタータースタイルは、コンタクタまたは大型リレーを使用してモーターをオンまたはオフにします。エンジニアは、プログラマブルロジックコントローラー（PLC）またはその他の種類の自動化コントローラーを介してコンタクターを制御します。磁気スタイルは手動スタイルと似ていますが、小さな電圧信号でコンタクタを制御できる点が異なります。

逆転 ：逆転式スターターは、2つのコンタクターを並列に使用して、モーターが逆回転するように位相を変更します。この場合も、制御システムからの小さな電圧信号により、モーターの時計回りまたは反時計回りの方向がトリガーされます。

図2。 逆転スターター。ベイパワーの好意により使用された画像

ソフト ：ソフトスターターは電圧を下げ、始動時にモーターから引き出される電流を減らします。自動変換とStart-Deltaは、ソフトスターターのバリエーションです。これらのスターターは、変圧器または動的配線構成を使用して、モーターが80〜90％の全電圧に達するまで三相システムの電圧を下げます。

現代のソフトスターターは、起動時の電圧を下げるために、トライアックなどのソリッドステート電子機器を使用しています。昔ながらのソフトスターターは現在も使用されていますが、ソリッドステートバージョンではサイズ設定の柔軟性が高まり、インストールも簡単です。

可変周波数 ：可変周波数ドライブ（VFD）を使用してモーターを始動することは、モーターの動作方法のため、おそらく最も効率的な方法です。磁気の強さは、電圧を周波数で割った値に方向的に比例します。

フラックス=V / Hz

また、モーターの速度は、周波数を磁極数で割った値に比例します。

RPM =120 * Hz /極数

これらの方程式は、電圧周波数が低下すると速度も低下するが、磁場の強さは増加することを示しています。より低い周波数で始動することにより、モーターを始動するために必要な電流量を減らすことができます。他の古いソフトスターターのほとんどは、電圧を下げるために抵抗または変圧器を使用しています。この方法は、過剰な電圧を熱に変換します。

組み合わせ ：コンビネーションスターターは通常、スターターコンポーネントだけでなく、回路保護装置、ヒューズまたは回路ブレーカー、および過負荷装置も収容します。このスタイルのスターターは、電気キャビネットのスペースを節約するのに最適な方法です。

図3。 自動インバータがどのように機能するかの図。 OMRONの好意により使用された画像

モータースターターを選択する際の考慮事項

モータースターターを選択するときは、アプリケーションを確認してください。モーターは常に一定の速度で動作していますか？モーターの始動と停止は複数ありますか？速度を変更する必要がありますか、それともモーターを減速して動作させる必要がありますか？

モーターがコンベヤーベルトを駆動している場合、ベルト上の製品が滑って損傷する可能性があるため、モーターを全速力で始動することは望ましくありません。通常、オフロードコンベヤシステムはVFDスタイルのスターターを使用します。これにより、起動速度を制御し、ベルトを簡単に停止させることができます。

効率も要因になります。大型の冷却ファンは減速スターターを必要としませんが、モーターは全負荷で始動するほど多くの電流を引き出さないため、減速して始動することでメリットがあります。

一部の工場では、二酸化炭素排出量を削減するために、古いモータースターターを最新の減速スターターに置き換えています。モーターのサイズもスターターの選択に重要な役割を果たします。一部の大型モーターはマグネットスターターを使用できません。これらの大型モーターには、ソフトスターターまたは単巻変圧器スターターが必要です。どちらのスターターを選択する場合でも、炭素排出量を削減するために効率が最優先事項であることを確認してください。