Wanneer een industriële wisselstroommotor start, trekt deze een tijdelijke inschakelstroom die vele malen hoger is dan de normale bedrijfsstroom. De motorbeveiliging moet deze normale inschakelstroom toelaten en tegelijkertijd snel reageren op overbelasting, fase-uitval en kortsluiting.
Traditionele motorbeveiligingssystemen maken gebruik van afzonderlijke componenten, zoals een miniatuurstroomonderbreker (MCB) of zekering voor kortsluitbeveiliging, een wisselstroomschakelaar voor het schakelen van de motor en een thermisch overbelastingsrelais voor overbelastingsbeveiliging. Een motorbeveiligingsschakelaar (MPCB) combineert overbelastingsbeveiliging, kortsluitbeveiliging en handmatige uitschakeling in één compact apparaat, waardoor het ontwerp van de motorstarter wordt vereenvoudigd en de installatie minder complex wordt.
Een MPCB vervangt echter geen contactoren volledig in toepassingen die frequent schakelen op afstand, PLC-besturing of automatische motorwerking vereisen. In veel industriële systemen wordt een MPCB gecombineerd met een contactor om een complete oplossing voor motorbeveiliging en -besturing te bieden. Deze handleiding legt de verschillen uit tussen MPCB's en traditionele motorstarters, de coördinatievereisten van IEC 60947-4-1 en hoe u de juiste MPCB voor industriële motortoepassingen selecteert.

Het traditionele ontwerp van een motorstarter maakt gebruik van afzonderlijke componenten, waarbij elk onderdeel een specifieke functie vervult.
De stroomonderbreker of zekering stroomopwaarts biedt kortsluitbeveiliging door extreem hoge foutstromen af te sluiten. De contactor zorgt voor de elektrische schakeling en maakt het mogelijk de motor op afstand te besturen via een PLC, drukknoppen of automatische besturingssystemen. Het thermische overbelastingsrelais bewaakt continu de motorstroom en schakelt de contactor uit wanneer er sprake is van een langdurige overbelasting.
Deze architectuur wordt nog steeds veel gebruikt vanwege haar flexibiliteit. Bijvoorbeeld:
De nadelen zijn echter onder meer:
Afhankelijk van de gekozen componenten kan een traditionele starterunit aanzienlijk meer DIN-railruimte in beslag nemen dan een geïntegreerde MPCB-oplossing.
Een motorbeveiligingsschakelaar combineert verschillende beveiligingsfuncties in één compact apparaat.
Typische MPCB-functies zijn onder andere:
In tegenstelling tot een standaard MCB is een MPCB specifiek ontworpen voor motortoepassingen. De instelbare thermische beveiliging stelt technici in staat de instelling van het apparaat af te stemmen op de nominale stroomsterkte van de motor.
Een groot voordeel van een MPCB is het vereenvoudigde paneelontwerp. Door meerdere functies in één unit te integreren, kunnen technici de complexiteit van de bedrading verminderen, installatieruimte besparen en de onderhoudsefficiëntie verbeteren.
De KRIPAL UKS-serie MPCB's is ontworpen voor industriële motorbeveiligingstoepassingen en biedt instelbare overbelastingsbeveiliging en betrouwbare kortsluitbeveiliging voor motorbesturingssystemen.
Ingenieurs moeten er echter rekening mee houden dat een MPCB geen vervanging is voor een contactor wanneer schakelen op afstand vereist is. In veel industriële toepassingen blijft de voorkeursoplossing:
MPCB + contactor = complete motorstarter
| eis | Traditioneel voorgerecht | MPCB-oplossing |
|---|---|---|
| Bescherming tegen overbelasting | Ja | Ja |
| Beveiliging tegen kortsluiting | Ja | Ja |
| Afstandsbediening voor de motor | Ja | Vereist een aannemer |
| Paneelruimte | Grotere | Compacter |
| Complexiteit van de bedrading | Hoger | Lagere |
| Onderhoud | Meer componenten | Vereenvoudigd |
Bij de selectie van motorbeveiligingsapparatuur moeten ingenieurs rekening houden met de eisen voor kortsluitcoördinatie zoals vastgelegd in de IEC-normen.
IEC 60947-4-1 specificeert eisen voor laagspanningscontactoren en motorstarters, inclusief de coördinatie tussen schakel- en beveiligingsinrichtingen tijdens kortsluiting.
Er worden doorgaans twee coördinatieniveaus gebruikt.
Type 1-coördinatie biedt basisbescherming bij kortsluiting. Tijdens een storing moet de motorstarter de stroom veilig onderbreken zonder gevaar te veroorzaken voor personen of omliggende apparatuur. Er kan echter wel enige schade aan componenten ontstaan.
Mogelijke gevolgen na een type 1-fout zijn onder andere:
Coördinatie type 1 is geschikt voor toepassingen waarbij incidentele vervanging na een ernstige storing acceptabel is.
Coördinatie type 2 biedt een hoger beschermingsniveau en wordt doorgaans geprefereerd in industriële toepassingen waar de beschikbaarheid van apparatuur belangrijk is.
Onder coördinatie van type 2:
Om Type 2-coördinatie te bereiken, is het nodig om tests uit te voeren tussen specifieke beveiligingscomponenten en startercomponenten. Bij de selectie van een MPCB-systeem moeten technici altijd de coördinatietabellen van de fabrikant raadplegen om er zeker van te zijn dat de complete combinatie voldoet aan de vereiste kortsluitprestaties.
Voor industriële motortoepassingen kunnen de KRIPAL UKS-serie MPCB's worden geselecteerd in combinatie met geschikte stroomopwaartse beveiligingsapparaten, afhankelijk van de coördinatievereisten.
Bij de keuze van een MPCB is het belangrijk dat de motoreigenschappen overeenkomen met de instellingen van de beveiligingsinrichting.
De eerste stap is het bepalen van de vollaststroom (FLC of FLA) van de motor aan de hand van het typeplaatje.
Selecteer altijd de huidige waarde volgens:
Kies een MPCB waarvan het instelbare thermische bereik de nominale stroomsterkte van de motor dekt.
Als een motor bijvoorbeeld op een vollaststroom van 22A werkt, is een MPCB met een instelbaar bereik van ongeveer 20-25A doorgaans geschikt.
Kies geen te grote MPCB, omdat een te groot instelbereik de nauwkeurigheid van de overbelastingsbeveiliging kan verminderen.
De thermische aanpassing moet normaal gesproken overeenkomen met de stroomsterkte die op het typeplaatje van de motor staat vermeld, volgens de aanbevelingen van de fabrikant.
Factoren die de omgeving kunnen beïnvloeden zijn onder meer:
Het doel is om betrouwbare overbelastingsbeveiliging te bieden en tegelijkertijd onnodige uitschakelingen tijdens normaal gebruik te voorkomen.
Het uitschakelvermogen van de MPCB moet geschikt zijn voor de beschikbare kortsluitstroom op het installatiepunt.
Belangrijke parameters zijn onder meer:
Als de verwachte kortsluitstroom bijvoorbeeld hoger is dan de nominale waarde van de MPCB, kan extra beveiliging stroomopwaarts nodig zijn.
De magnetische uitschakelfunctie beschermt motoren tegen storingen met hoge stroomsterkte, zoals kortsluiting. In tegenstelling tot thermische beveiliging, die reageert op langdurige overbelasting, treedt magnetische beveiliging vrijwel direct in werking wanneer de stroom een hoge drempelwaarde bereikt.
De aanloopstroom van een motor kan doorgaans de volgende waarden bereiken:
Daarom moet de magnetische uitschakelinstelling een normale aanloopstroom van de motor mogelijk maken, terwijl tegelijkertijd een snelle kortsluitbeveiliging wordt geboden. Veel MPCB's gebruiken magnetische uitschakelkarakteristieken die zijn ontworpen voor ongeveer 10 tot 14 keer de nominale stroom, afhankelijk van de fabrikant en het productontwerp.
Onjuiste magnetische instellingen kunnen ongewenste uitschakelingen veroorzaken tijdens het direct opstarten van de motor.
Dit is een van de meest gestelde vragen bij de keuze van motorbeveiligingsapparatuur. Het antwoord hangt af van de toepassing.
Voor deze toepassingen is nog steeds een aannemer nodig.
Typische industriële oplossingen omvatten:
Voor moderne industriële schakelpanelen bieden MPCB's een efficiënte oplossing wanneer compact ontwerp, betrouwbare beveiliging en vereenvoudigde installatie prioriteit hebben.
Traditionele starterconfiguraties blijven echter waardevol voor complexe automatiseringssystemen die uitgebreide besturingsfuncties vereisen.
Wat is een motorbeveiligingsschakelaar (MPCB)?
Een MPCB is een beveiligingsinrichting die speciaal is ontworpen voor elektromotoren en die overbelastingsbeveiliging, kortsluitbeveiliging en handmatige schakelfuncties in één unit combineert.
Kan een MPCB een contactor vervangen?
Nee. Een MPCB beschermt de motor, maar vervangt geen contactor in toepassingen die frequent op afstand schakelen of automatische aansturing vereisen.
Wat is type 2-coördinatie?
Type 2-coördinatie betekent dat na een kortsluiting de motorstarter functioneel blijft, waarbij volgens de IEC-voorschriften slechts beperkte contactschade is toegestaan.
Hoe selecteer ik de juiste MPCB-classificatie?
Kies een MPCB op basis van de nominale stroomsterkte van de motor, het instelbare thermische bereik, de kortsluitvastheid en de toepassingsvereisten.
Motorbeveiligingsschakelaars (MPCB's) bieden een moderne aanpak voor de bescherming van industriële motoren door overbelastingsbeveiliging, kortsluitbeveiliging en handmatige isolatie te combineren in één compact apparaat. In vergelijking met traditionele MCB's + contactoren + overbelastingsrelais kunnen MPCB's het paneelontwerp vereenvoudigen, de bedradingscomplexiteit verminderen en de installatie-efficiëntie verbeteren.
Het kiezen van de juiste oplossing vereist echter inzicht in de toepassingsvereisten. MPCB's zijn geen universele vervanging voor contactoren, vooral niet in systemen die frequent op afstand bediend moeten worden. Door de motorstroom, het uitschakelvermogen, de magnetische uitschakelkarakteristieken en de IEC-coördinatievereisten correct te evalueren, kunnen engineers een MPCB-oplossing selecteren die betrouwbare motorbeveiliging en langdurige operationele prestaties biedt.
Ontdek het KRIPAL MPCB- en handmatige motorstarterassortiment, samen met bijpassende AC-contactoren en thermische overbelastingsrelais , of neem contact op met ons engineeringteam voor hulp bij de selectie.