コンタクタとモータスタータ:完全エンジニアリングガイド

コンタクタとモータスタータ:完全エンジニアリングガイド

電気モーターや高出力の電気負荷を制御する場合、 接触器モータースターター の選択は、機器の安全性、運転効率、および長期的なコストに大きな影響を与える可能性があります。これらのデバイスは類似しているように見えるかもしれませんが、産業用電気システムでは異なる目的を果たします。.

電気機器の大手B2BメーカーであるVIOX Electricは、, コンポーネントの適切な選択がシステムの信頼性にとって重要であることを理解しています。この包括的なガイドでは、接触器とモータースターターの主な違いを分析し、エンジニア、電気技師、および調達担当者がアプリケーションに適した情報に基づいた意思決定を行えるように支援します。.

最新の製造施設でプログレードの電気制御機器を示すVIOX Electric産業用モータースターターおよび接触器の設置
図1:最新の製造施設におけるVIOX Electricの産業用モータースターターおよび接触器の専門的な設置。.

接触器とは?基本の理解

A 接触器 は、高電力の電気回路を開閉するように設計された電気的に操作されるスイッチングデバイスです。これは、通常15アンペアから数千アンペアの電流を処理できるヘビーデューティリレーとして機能します。.

接触器のコアコンポーネント

接触器は、3つの主要な要素で構成されています。

  1. 電磁石(コイル):通電されると磁場を生成する低電力制御コイル。制御電圧は通常、24V〜600V AC/DCです。.
  2. 主接点:酸化銀カドミウムや銀ニッケル合金などの耐アーク材料で作られた通電部品。これらの接点は、信頼性の高い接続を保証するために強力なスプリング機構で設計されています。.
  3. エンクロージャー:熱硬化性プラスチックやベークライトなどの絶縁材料で構成された保護ハウジングで、ほこり、油、および偶発的な接触から保護します。.

接触器の仕組み

動作原理は簡単です。

  • 制御電圧が電磁石コイルに印加されると、結果として生じる磁場がアーマチュアを引き付けます。.
  • この動作により、主接点が閉じて、高電流を流すのに十分な力が加わります。.
  • 制御電圧が取り除かれると、磁場が崩壊し、スプリング機構が接点を開き、電力の流れを遮断します。.
  • 補助接点(通常開または通常閉)を追加して、制御回路のインターロックまたはステータス表示を行うことができます。.
電磁石コイル、アーマチュア機構、主電源接点、および補助接点配置を示すVIOX Electric接触器の技術的な断面図
図2:電磁石コイル、アーマチュア、および接点機構を示すVIOX接触器の内部技術図。.

接触器の主な仕様

仕様 標準範囲 アプリケーションへの影響
定格電流 9A – 800A+ 負荷容量を決定します
制御電圧 24V – 600V AC/DC 制御システムと一致する必要があります
ポール本数 1〜4極 回路要件に一致します
利用カテゴリー AC-1、AC-3、AC-4 負荷タイプの互換性を定義します
電気的寿命 100,000〜1,000,000回以上の動作 メンテナンス間隔に影響します

モータースターターとは?単純なスイッチングを超えて

A モータースターター は、スイッチング機能と重要な保護機能を組み合わせた包括的なモーター制御デバイスです。接触器と過負荷リレーを統合し、多くの場合、追加の制御コンポーネントを含み、安全なモーター動作のための完全なソリューションを提供します。.

モータースターターのコアコンポーネント

モータースターターには、2つの重要な要素が含まれています。

  1. 接触器セクション:スタンドアロンの接触器と同じスイッチング機能を実行し、モーターへの電力供給を制御します。.
  2. 過負荷リレー:モーター電流を継続的に監視する重要な保護コンポーネント。電流が指定された期間、プリセットされた制限を超えた場合(過負荷状態を示す)、リレーがトリップし、接触器コイルを消勢して、モーターの損傷を防ぐために電力を遮断します。.

追加のコンポーネントには、次のものが含まれる場合があります。

  • 制御回路トランス
  • 補助接点ブロック
  • 表示灯
  • 緊急停止回路
  • 反転接触器(反転可能なモーターアプリケーション用)
統合された接触器、熱過負荷リレー、制御トランス、および三相モーター接続図を示すVIOX Electricモータースターターの電気回路図
図3:VIOXモータースターターシステム内の接触器と過負荷リレーの統合を示す概略図。.

モータースターターが機器を保護する方法

モータースターターは、3つのレベルの保護を提供します。

  1. 過負荷保護:熱または電子リレーは電流を監視し、持続的な過電流が発生した場合にトリップします(通常、定格電流の105〜125%)。.
  2. 短絡保護:と組み合わせると 遮断器 またはヒューズは、短絡に対する瞬時保護を提供します。.
  3. 欠相保護:高度なスターターは、三相モーターを破壊する可能性のある単相状態を検出し、保護します。.

主な違い:接触器とモータースターター

これらの違いを理解することは、適切な機器を選択するために不可欠です。

特徴 接触器 モータースターター
主要機能 オン/オフスイッチングのみ スイッチング+過負荷保護
コアコンポーネント 電磁石+接点 接触器+過負荷リレー+制御
保護レベル なし(スイッチングのみ) 統合された熱/電子過負荷保護
評価方法 電圧および電流容量 モーター馬力 (HP) または全負荷電流 (FLA)
代表的な用途 照明、暖房、コンデンサバンク 産業用モーター、ポンプ、コンプレッサー、ファン
コスト 低い(よりシンプルな設計) 高い(保護機能を含む)
規格 IEC 60947-4-1、UL 508 NEMA ICS 2、IEC 60947-4-1
メンテナンス 接点の検査/交換 接点 + 過負荷校正

定格システム: NEMA 対 IEC

NEMA(北米)定格:

  • 番号指定によるサイズ(サイズ 00、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)
  • 特定の電圧でのモーター馬力で定格
  • 例:NEMA サイズ 1 スターター = 230V、3 相で 7.5 HP

IEC(国際)定格:

  • 文字コードで指定(例:通常のモーター始動の場合は AC-3)
  • 動作電流 (Ie) および使用カテゴリで定格
  • 一般的に、同等の NEMA サイズよりもコンパクト
  • 例:AC-3 カテゴリの 18A コンタクタ
NEMA サイズ 最大 HP @ 460V おおよその IEC 相当
00 1.5 HP 9A コンタクタ
0 3 HP 12A コンタクタ
1 7.5 HP 18A コンタクタ
2 15 HP 32A コンタクタ
3 30 HP 50A コンタクタ
4 50 HP 80A コンタクタ

アプリケーション:各デバイスの使用時期

コンタクタのアプリケーション

次の場合にコンタクタを選択します。

  • 負荷タイプ:照明アレイ、発熱体、またはコンデンサバンクなどの抵抗負荷
  • 保護:過負荷保護は、個別のデバイス(PLC、専用モーター保護リレー)によって提供されます
  • 制御要件:組み込みのモーター保護なしの単純なオン/オフ切り替え
  • コスト感度:予算の制約があり、保護が必要ない

一般的なコンタクタのアプリケーション:

  • 商用および産業用照明制御システム
  • 電気発熱体およびオーブン
  • 力率改善コンデンサの切り替え
  • 外部保護デバイスを備えた小型モーター
  • 非常照明システム
  • HVAC ダンパーアクチュエータ

モータースターターのアプリケーション

次の場合にモータースターターを選択します。

  • 負荷タイプ:過負荷保護が必要な電気モーター
  • 安全要件:機器の損傷を防ぐために機器の保護が重要
  • の遵守:地域の規定で統合されたモーター保護が必要
  • 信頼性:モーターのダウンタイムが重大なコストに影響を与える

一般的なモータースターターのアプリケーション:

  • 産業用ポンプおよびコンプレッサーシステム
  • コンベヤーベルトおよびマテリアルハンドリング機器
  • 工作機械および CNC 機器
  • HVACファンと送風機
  • 業務用冷凍コンプレッサー
  • プロセス機器モーター
  • 農業用灌漑ポンプ
統合された過負荷保護および制御コンポーネントを備えた接触器の構成とモータースターターを示すVIOX Electricの並列技術比較
図 4:並べて比較した技術的な比較:基本的なコンタクタと統合されたモータースターターの構成。.

選択基準:適切なデバイスの選択

一致させるための重要な仕様

モータースターターの場合:

  1. モーター電圧:モーター銘板の電圧と一致する必要があります(230V、460V、575Vなど)
  2. モーター全負荷電流 (FLA):スターターはモーターの連続電流に対応できること
  3. モーター馬力:適切なNEMAサイズまたはIEC定格を選択
  4. 制御電圧:制御システムの電圧(24V、120V、240V)に適合
  5. 始動方式:全電圧始動(DOL)、スターデルタ始動、ソフトスタート、またはVFD
  6. 負荷サイクル:連続、断続、または寸動サービス
  7. 周囲条件:温度定格、IP/NEMAエンクロージャー定格

接触器の場合:

  1. 負荷電流:連続および突入電流容量
  2. 定格電圧:AC/DC電圧および周波数
  3. ポール本数:回路構成(1、2、3、または4極)に適合
  4. 利用カテゴリー:AC-1(抵抗負荷)、AC-3(モーター負荷)、AC-4(重始動負荷)
  5. 補助接点:制御に必要なNO/NC接点数
  6. コイル電圧:利用可能な制御電圧に適合

環境への配慮

ファクター 標準定格 過酷環境定格
周囲温度 -5°C~+40°C -25°C〜+60°C
エンクロージャ定格 IP20 / NEMA 1 IP65 / NEMA 4X
高度 最大1000m 1000m超ではディレーティングが必要
湿度 50-90% 結露なきこと 95% 結露あり
振動 標準 強化された取り付けが必要

高度なスターターの種類と技術

減電圧始動器

より大型のモーターまたは始動電流に敏感なアプリケーションの場合:

  1. 一次抵抗始動器:抵抗を使用して突入電流を制限し、段階的な電圧降下を提供
  2. オートトランス始動器:タップ付きトランスを使用してスムーズな加速を実現(50-80% 線間電圧)
  3. Y-Δ(スターデルタ)始動器:モーターをY結線で始動し、運転のためにΔ結線に切り替え

ソリッドステートソリューション

ソフトスターター:

  • サイリスタまたはSCR技術を使用して、徐々に電圧をランプアップ
  • 機械的衝撃を排除し、電気的ストレスを軽減
  • プログラム可能な加速および減速プロファイル
  • メンテナンスの低減(可動接点なし)
  • 一般的なアプリケーション:コンベヤー、ポンプ、コンプレッサー

可変周波数ドライブ(VFD):

  • 動作範囲全体で速度制御を提供
  • 省エネによるソフトスタート/ストップ機能
  • 高度なモーター保護機能
  • コストは高いが、最大限の柔軟性

VIOX Electric:高品質の電気機器製造

VIOXエレクトリック, 、当社は、IEC、NEMA、UL、CE認証を含む厳格な国際規格を満たすように設計された産業用グレードの接触器およびモータースターターを製造しています。当社の製品の特長:

  • 高品質の材料:電気的寿命を延ばすための銀合金接点
  • 堅牢な構造:優れた耐アーク性を備えた熱硬化性プラスチックエンクロージャー
  • 広い電圧範囲:24V〜600V AC/DCの制御コイル
  • 柔軟な構成:モジュール式の補助接点ブロックとアクセサリ
  • グローバルスタンダード:IEC 60947-4-1、UL 508、CSA C22.2に準拠
  • 拡張された定格:過酷な産業環境向けに設計された製品

当社のエンジニアリングチームは、多様な産業用途向けの接触器およびモータースターターの適切な選択、設置、およびメンテナンスに関する技術サポートを提供します。.

設置例

設置ガイドライン

  1. 取り付け:清潔で乾燥した、換気の良い場所に垂直に設置
  2. クリアランス:メーカーの仕様に従って最小クリアランスを維持(通常50〜100mm)
  3. トルク:指定されたトルク値まで電源端子を締め付け(通常、サイズに応じて7〜12 Nm)
  4. 制御配線:制御回路に適切なワイヤゲージを使用(通常14〜18 AWG)
  5. 接地:電気工事規定に従って適切な機器の接地を確保

予防メンテナンスのスケジュール

コンポーネント 検査頻度 アクションアイテム
主接点 6~12ヶ月ごと ピッティング、焼け、または過度の摩耗がないか点検
コイル抵抗 毎年 ネームプレートの値と比較して測定
補助接点 12ヶ月ごと 導通と動作をテスト
過負荷リレー 6ヶ月ごと トリップ設定を確認し、動作をテスト
エンクロージャー 四半期 ほこり/ゴミを取り除き、損傷がないか確認
コネクション 6ヶ月ごと 端子が緩んでいないか確認し、必要に応じて再トルク

よくある質問(FAQ)

Q1: モーターに電磁開閉器の代わりに接触器を使用できますか?

A: 技術的には可能ですが、推奨されません。接触器には過負荷保護機能がなく、持続的な過電流状態からモーターの損傷を防ぐために不可欠です。モータースターターには、モーターへの投資を保護し、電気安全コードに準拠する統合された過負荷リレーが含まれています。.

Q2: NEMAとIECのモータースターターの違いは何ですか?

A: NEMA(北米)スターターは通常、より大きく、モーターの馬力で定格されますが、IEC(国際)スターターはよりコンパクトで、動作電流で定格されます。IECスターターは一般的にモジュール式アクセサリでより柔軟性がありますが、NEMAスターターは組み込みの安全マージンを備えた標準化された定格を提供します。.

Q3: モータースターターのサイズを正しく決定するにはどうすればよいですか?

A: スターターの定格を、動作電圧でのモーターのネームプレートの全負荷電流(FLA)および馬力に一致させます。常に制御電圧が制御システムと一致することを確認してください。頻繁な始動アプリケーションまたは過酷な環境の場合は、NEMAサイズを1つ大きくするか、より高デューティのIEC接触器を選択することを検討してください。.

Q4: 標準のモータースターターの代わりにソフトスターターを使用するのはいつですか?

A: ソフトスターターは、起動時の機械的衝撃を排除したり、突入電流を削減したり、制御された加速/減速を提供したりする必要がある場合に最適です。特に、ベルト駆動システム、ウォーターハンマーが発生しやすいポンプ、または電気サービス容量が限られているアプリケーションに役立ちます。.

Q5: 接触器コイルの故障の原因は何ですか?また、どのようにして防止できますか?

A: 一般的な原因には、不適切な制御電圧、過度の周囲温度、汚染(ほこり/湿気)、および機械的摩耗が含まれます。予防策としては、正しいコイル電圧の使用、適切な換気の維持、適切なエンクロージャーへの設置(ほこりの多い環境の場合は最小IP54/NEMA 12)、および推奨されるメンテナンススケジュールの順守が含まれます。.

Q6: 接触器とモータースターターは可変周波数ドライブ(VFD)で使用できますか?

A: 接触器は、絶縁目的でVFDのライン側(入力)で使用できますが、VFDの動作中は負荷側(出力)で使用しないでください。ドライブが損傷する可能性があります。モータースターターも同様に、VFDがモーター保護を提供するため、絶縁にのみ使用されます。常にVFDメーカーの仕様に従って、ライン側の遮断装置を取り付けてください。.

結論:正しい選択をする

の間の決定 接触器モータースターター は、基本的に1つの重要な要素に帰着します。 アプリケーションにモーター保護が必要ですか?

  • 接触器を選択してください 照明や暖房などの抵抗負荷の単純な切り替え、またはモーター保護が別途提供されている場合
  • モータースターターを選択してください 統合された過負荷保護を必要とする電気モーターアプリケーションの場合、機器の安全性と規制順守を保証します

電気機器の大手B2BメーカーであるVIOX Electricは、, 当社は、要求の厳しい産業環境で信頼性の高いパフォーマンスを提供するように設計された接触器とモータースターターの両方を製造しています。当社の技術チームは、適切な選択を支援し、電気制御システムが安全かつ効率的に動作するようにします。.

技術仕様、製品データシート、またはアプリケーションのサポートについては、産業用電気機器製造における信頼できるパートナーであるVIOX Electricにお問い合わせください。.

著絵

こんにちは、私はジョー、専用のプロフェッショナルで12年以上の経験を電気産業です。 でVIOX電気、私は高品質の電気的ソリューションのニーズに応えております。 私の専門知識に及ぶ産業用オートメーション、住宅の配線は、商用電気システム。お問い合わせ[email protected] がることができます。

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