모터와 기계보호, 주 전원 부담 감소 실현할 수 있는 지멘스 SIRIUS 소프트 스타터

오늘날 3상 모터들은 최고의 드라이브 역할을 수행하고 있다. 하지만 많은 경우에 직입 기동이나 wye-delta 방식의 기동이 항상 최선의 해답은 아닐 수도 있다. 기계에 대한 물리적 충격이나 주 전원의 전압 강하 같은 짜증스러운 부작용이 곧잘 발생한다. SIRIUS 소프트 스타터 제품 덕에 이런 고민은 이제 과거의 일이 되었다.

이 포괄적인 제품군은 표준이든 고샤양 애플리케이션이든 상관없이 거의 모든 애플리케이션에 적합한 대안을 제공한다. 미래의 변화에 영향을 받지 않는 최적의 기계 개념이 3상 모터의 매끄러운 기동을 통하여 아주 쉽고, 효율적으로 구현될 수 있다.

제어 캐비닛용 SIRIUS 장치

SIRIUS 소프트 스타터는 제어 캐비닛용 SIRIUS 장치들과 완벽하게 어울린다. 유연하게 조합이 가능한 모듈식 표준 컴포넌트들은 다양한 모터의 스위칭, 기동, 보호에 필요한 모든 것을 제공한다. 이 제품군은 최신 기술을 자랑하며, 소형 소프트 스타터 솔루션, 전력반도체 스위칭 장치 등 그밖에 많은 지속적인 혁신을 제공한다.
 

이 제품군의 사이즈는 단 7가지이지만 최대 250kW까지 전체 전력 범위를 수용한다. 부하 피더를 빨리 조립하려면 소프트 스타터, 회로 차단기, 접촉기 또는 과부하 릴레이를 끼워 간단히 나사로 조이면 된다. 한편, SIRIUS 컴포넌트의 설정, 설치, 배선만큼이나 유지보수도 간편하고 신속하다.

제어 캐비닛용 SIRIUS 장치들은 혁신적인 기술이 숨어있을 뿐 아니라 iF 제품 디자인 어워드를 수상할 정도로 완벽한 디자인도 자랑한다. 공간 절약적인 조립구조, 뛰어난 인체공학적 설계, 탁월한 디자인과 제조 숙련도는 장치들이 제어 캐비닛 안에 깔끔하게 정리될 수 있게 보장한다. 또한 SIRIUS 제품은 전세계 경쟁 시장에서 상위 랭킹을 차지하고 있다.

상파울루, 베를린, 상하이 등 제어 캐비닛용 SIRIUS 장치는 전세계적으로 인정받고 있다. 지멘스는 포괄적인 네트워크를 통해 190개 이상의 나라에서 제품의 전체수명 주기 내내 즉각적인 지원을 제공하고 있다.

3상 모터의 소프트 기동

소프트 스타터의 작동원리를 살펴보자. 소프트 스타터는 기동 전류와 기동 토크를 제한한다. 이는 라인 전압의 갑작스런 강하뿐 아니라 기계적 스트레스까지 둘 다 확실하게 방지한다.

모터 전압은 위상각 제어를 통해 감소했다가 램프 시간안에 설정된 기동 전압에서 라인 전압까지 증가한다. 단계별 충격없는 공급전압 제어 덕분에 모터는 구동기계의 부하동작에 부드럽게 동작할 수 있다. 기계적 운영장치는 특히 부드럽게 가속된다. 이는 작동 방식에 긍정적인 영향을 주어 제품 수명이 늘어나게 된다. 다시 말해, 부드러운 기동과 정지는 연결된 장치를 보호하며 매끄러운 생산 흐름을 지원하는 것이다.
 

그렇다면 부하 피더와 소프트 스타터가 결합될 수 있을까? 물론이다. 퓨즈 없는 소형 부하 피더는 회로차단기 SIRIUS 3RV 등과 간단히 결합할 수 있다. 통합된 과부하 보호기능 덕분에 퓨즈가 있는 피더도 신속하고 공간 절약적인 방식으로 결합이 가능하다.

한편, 연결방식은 제어 캐비닛용의 다른 SIRIUS 장치들의 경우와 동일하다. 즉, 스크류 또는 스프링 터미널 방식이다. 상황에 따라 추가적인 연결 시스템도 적용이 가능하다. 통신의 경우 당연히 지멘스 소프트 스타터는 외부 장치와 통신할 수 있다. 고사양 소프트 스타터의 경우에는 프로피버스 DP 또는 프로피넷용 통신모듈을 이용한다.

표준 애플리케이션용 소프트 스타터

SIRIUS ‘3RW30’ 및 ‘3RW40’

콤팩트한 디자인, 내장된 모터 과부하 보호 기능, 자체 장치보호, 설정 가능한 전류 제한, 그 외 추가적인 기능을 자랑하는 SIRIUS 소프트 스타터는 모든 종류에 표준 애플리케이션에 이상적인 스타터 솔루션이라 할 수 있다.

과거에는 표준 애플리케이션용의 일반적인 스타터 솔루션들은 직입 및 wye-delta 기동 방식에 기반했다. 오늘날에는 소프트 스타터 솔루션이 제공하는 장점들이 널리 이용되고 있다. 예로 SIRIUS 소프트 스타터는 에스컬레이터, 엘리베이터, 컨베이어 벨트, 펌프 등의 기동 방식을 항샹시킬 뿐 아니라 전기기계식 스타터들보다 더 부드러운 기동을 구현한다. 무엇보다도, 드라이브 시스템과 주 전원 공급장치를 보호하며, 많은 면에서 시스템 비용 절감에 기여한다.

지멘스에서는 애플리케이션에 드라이브를 최적화하기 위해 거의 모든 애플리케이션 분야에도 적용할 수 있도록 다양한 크기의 소프트 스타터 제품군을 공급하고 있다. 예를 들어, 2상 제어형 SIRIUS 3RW30는 최대 55kW의 표준 애플리케이션에 특히 적합하다. 모터 과부하, 자체 보호 및 서미스터 모터 보호 기능을 추가로 제공하는  SIRIUS 3RW30 제품은 5.5~350kW의 전력 범위 내에서 요구되는 모터기동을 부드러운 방식으로 수행한다.
 

간편한 전환 : SIRIUS 3RW30 상세보기

히터 블로어에 벨트 탈락 또는 세척 시스템에서 갑작스런 수압상승은 모터가 기동 시에 너무 많은 파워를 직접 출력할 때 발생할 수 있는 수많은 문제들 중에 두 가지에 불과하다.  SIRIUS 3RW30는 그러한 오작동을 최대 55kW(400V의 전압으로)까지 안정적으로 방지한다. 그 중에서도 SIRIUS 3RW30의 가장 큰 장점은 한 장치 범주 안에서 동일한 크기의 제품을 제공하는 세계 유일의 소프트 스타터이기 때문에 직입기동기를 소프트 스타터로 일대일 교체가 가능하다는 점이다.

소프트 기동의 장점은 여러 가지가 있다. SIRIUS 3RW30는 기동 토크를 감소시켜 모터의 대한 스트레스를 줄이고, 전류 입력 감소를 통해 위험한 전류 피크로부터 주 전원 장치를 보호한다. 이것은 또한 라인 전압 강하를 안정적으로 방지한다.

특히 SIRIUS 3RW30은 하이브리드 기술에서 전력 부품의 일관된 최적화 노력 덕분에 사이즈가 초소형이다. 따라서 최대 60도까지 병렬설치가 가능하다. 그 외에도 빠르게 설정할 수 있고 단 3개의 모터 케이블을 이용해 간단하게 장착할 수 있다. 퓨즈 없는 소형 부하 피더들은 단일 모듈, 즉 SIRIUS 3RV 회로 차단기 등과 간단히 결합 가능하다. 퓨즈 있는 피더도 SIRIUS 3RB 전자식 과부하 릴레이와 결합해 공간을 절약하며 신속하게 작동할 수 있다.

안정성과 신뢰성도 높다. 2상 제어 및 특허받은 극성 균형 조정 제어 원리 덕분에 SIRIUS 3RW30는 안전하고 신뢰성 있는 작동을 담보하고 믿을 수 있는 장치다. 내장된 바이패스 시스템은 소프트 스트터의 작동 중에 열 손실을 감소시킨다. 이를 바탕으로 SIRIUS 3RW30는 컴프레서, 연삭기, 전동톱, 교반 등의 애플리케이션에 적합하다.

SIRIUS 3RW30 설정 및 제어방법

SIRIUS 3RW30의 램프 업 시간과 기동전압은 2개의 볼륨을 통해 편리하게 설정할 수 있어 최적의 기동 동작을 담보한다. 제어 시에는 인터페이스 릴레이 없이 PLC 또는 컨트롤 입력을 통해 직접 제어할 수 있다. 해당되는 작동 상태는 릴레이 출력을 통해 직접 표시된다.

절약효과도 기대할 수 있다. wye-delta 스타터에 비해 제어 캐비닛에서 최대 70%의 공간이 절약된다. SIRIUS 3RW30는 장착 시에도 6개의 모터 공급 케이블 대신에 3개 회선만으로 장착이 가능하다. 특히 이 제품은 탈부착형 제어 터미널로도 제공된다. 따라서 SIRIUS 3RW30을 교체할 때 터미널 배선은 그대로 유지되고, 터미널은 새로운 3RW30에 스냅온 방식으로 간단히 부착하면 되므로 시간을 절약할 수 있다.

그리고 최적의 터치 보호를 위한 장착이 간편한 터미널 커버 외에도 박스 터미널 블록, 연결 모듈, SIRIUS 제품군의 라벨스트립 등의 액세서리가 3RW30 용으로 제공된다.
 

최소 비용으로 높은 성능 구현 : SIRIUS 3RW40

SIRIUS 3RW40는 모든 표준 소프트 스타터들 중에 단연 톱스타라고 할 수 있다. 이 스타터는 혁신적인 제어 원리 덕분에 5.5kW(400V)~250kW(400V) 전력 범위의 세계에서 유일한 2상 소프트 스타터일 뿐 아니라, 특히 소형디자인으로 인해 가장 크기가 작은 초소형 솔루션이기도 하다. 공간 절약형 캐비닛 배치가 가능하며, 2상 제어 SIRIUS 3RW30 소프트 스타터 라인의 확장 이상의 역할을 수행한다.

특히 SIRIUS 3RW40의 장점은 제어 캐비닛용 SIRIUS 제품군에 완벽하게 통합된다는 점이다. 통일한 크기와 통일된 연결 시스템의 혜택을 제공할뿐만 아니라, 사이즈와 관련해서 SIRIUS 3RW40 디자인은 비교 대상인 wye-delta 스타터의 고작 절반에 불과하여 제어 캐비닛 내의 공간 낭비를 옛말로 만들고 있다. 그리고 파라미터 설정 과정이 신속하고 간편하다는 장점도 지니고 있다.
 

한편, SIRIUS 3RW40는 3RW30의 장점을 모두 제공한다. 그뿐 아니라 자체 장치보호 및 내장된 모터 보호 기능도 제공한다. 한 번 테스트 해본다면 금새 확신을 가질 수 있는 제품이 바로 SIRIUS 3RW40다.

이 제품의 설정 방법은 SIRIUS 3RW30과 마찬가지로, 기동 전압, 전압 램프의 랩프-업/램프-다운 시간, 전류 제한값 등을 미세 조정 가능한 로터리 볼륨을 통해 편리하게 설정할 수 있다. 공칭 모터 전류, 트립 등급, 모터 과부하 기능의 초기화는 SIRIUS 과부하 릴레이의 경우처럼 볼륨과 버튼을 이용해 조정이 가능하다.

무엇보다도 SIRIUS 3RW40의 탁월한 장점은 2상 제어 소프트 스타터로 특허받은 새로운 제어 원리인 극성 균형 조정 방식이 적용되었다는 점이다. 2상 제어 소프트 스타터에서는 2개의 제어되는 상의 중첩으로 인해 전류가 제어되지 않는 상으로 흐른다. 물리적인 이류로 이는 모터 기동 과정인 3개 상 전류의 비대칭 분배로 이어진다. 이 분배는 어쩔 수 없는 부분이지만 대부분의 애플리케이션에서는 중요하지 않다.

자료제공 | 지멘스인더스트리(www.siemens.co.kr/industry/)