西门子US2:14DUE32AA非反转电机启动器技术解析

在工业控制领域，电机启动器是保障电机稳定运行的关键设备。西门子的US2:14DUE32AA非反转电机启动器凭借其卓越的性能和可靠的品质，在市场上占据了重要地位。本文将对该产品的关键技术参数和特点进行详细解析，希望能为电子工程师们在设计和应用中提供有价值的参考。

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产品概述

US2:14DUE32AA属于全电压非反转电机启动器，适用于三相电机。它配备了ESP200过载继电器和双电压线圈，这种独特的设计使其在不同的工作环境和电压条件下都能稳定运行。

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一般技术数据

物理参数

• 重量：该启动器重3 lb，相对轻便，便于安装和搬运。
• 尺寸：其外形尺寸为7.44 × 5.75 × 3.75 in，在设计安装空间时需要考虑这个尺寸，以确保设备能够合理布局。
• 触摸防护：不具备手指安全防护，在操作和维护时需要特别注意防止触电。

环境参数

• 安装海拔：最大安装海拔为6560 ft，这意味着它可以在一定海拔高度的地区正常使用。
• 环境温度：
  • 存储温度范围为 -22 ... +149 °F（-30 ... +65 °C），在这个温度区间内，设备可以安全存放。
  • 运行温度范围为 -4 ... +104 °F（-20 ... +40 °C），使用时需确保环境温度在此范围内，否则可能影响设备性能。

马力评级

对于三相交流电机，在不同额定电压下有不同的马力输出：

• 在200/208 V和220/230 V额定值时，可提供7.5 hp的机械性能。
• 在460/480 V和575/600 V额定值时，马力输出为0 hp，这表明该启动器在这些电压下可能不适用，工程师在选择电压时需要注意。

接触器与辅助触点

接触器

• 尺寸：采用NEMA控制器尺寸1，这是一种标准化的尺寸，便于与其他设备进行匹配和集成。
• 主触点：有3个常开（NO）触点，主电流电路在AC 60 Hz时的最大工作电压为600 V，额定值600 V时的工作电流为27 A，主触点的典型机械使用寿命为10000000次开关循环，这意味着它具有较高的可靠性和耐用性。

辅助触点

• 数量：接触器的辅助触点有0个常闭（NC）触点和1个常开（NO）触点，最大总辅助触点数量为8个。
• 触点额定值：根据UL标准，辅助触点的额定值为10A@600VAC（A600），5A@600VDC（P600），在设计电路时需要根据这些额定值来合理使用辅助触点。

线圈参数

电压类型与范围

控制电源电压类型为AC，额定值在110 ... 240 V（AC 60 Hz）之间，这使得它可以适应不同的电源电压，提高了设备的通用性。

功率与时间参数

• 功率：最小保持功率为8.6 W，磁线圈的视在吸合功率为218 VA，视在保持功率为25 VA。
• 时间：ON - 延迟时间为19 ... 29 ms，OFF - 延迟时间为10 ... 24 ms，这些时间参数在控制电路的设计中需要重点考虑，以确保设备的正常运行。

电压范围与 dropout 电压

磁线圈的控制电源电压额定值的运行范围因子为0.85 ... 1.1，这意味着电源电压在一定范围内波动时，设备仍能正常工作。磁线圈的百分比 dropout 电压相对于输入电压为50 %，当电压低于这个值时，磁线圈可能会释放。

过载继电器

功能特点

该过载继电器具备多种保护功能，包括过载保护、相故障检测、不对称检测、接地故障检测和测试功能，同时支持手动、自动和远程复位，其跳闸类别为CLASS 5 / 10 / 20（工厂设定）/ 30，可根据实际需求进行调整。

电流参数

可调节的电流响应值电流范围为10 ... 40 A，相失电时的最大跳闸时间为3 s，相对重复精度为1 %，这些参数确保了过载继电器能够准确地检测和响应电机的过载情况。

辅助触点

过载继电器的辅助触点有1个常闭（NC）触点和1个常开（NO）触点，在AC 600 V时的工作电流为5 A，在DC 250 V时的工作电流为1 A，根据UL标准，其触点额定值为5A@600VAC（B600），1A@250VDC（R300）。

绝缘电压

在单相运行时，AC额定值的绝缘电压为600 V；在多相运行时，AC额定值的绝缘电压为300 V，这对于保障设备的电气安全至关重要。

外壳与安装布线

外壳

该启动器为开放式设备（无外壳），设计时需要考虑额外的防护措施，以保护设备免受外界环境的影响。

安装

• 位置：安装位置为垂直安装，确保设备的稳定性和散热效果。
• 紧固方法：采用表面安装和安装的方式，便于安装和固定。

布线

• 电源侧：电源电压线路侧采用螺丝型端子连接，拧紧扭矩为35 ... 35 lbf·in，可连接的导体横截面为1x(14 - 2 AWG)，导体材料为AL或CU，最大允许温度为75 °C。
• 负载侧：负载侧出线馈线同样采用螺丝型端子连接，拧紧扭矩为35 ... 35 lbf·in，可连接的导体横截面为1x(14 - 2 AWG)，导体材料为AL或CU，最大允许温度为75 °C。
• 磁线圈：磁线圈采用螺丝型端子连接，拧紧扭矩为5 ... 12 lbf·in，可连接的导体横截面为2 x (16 - 12 AWG)，导体材料为CU，最大允许温度为75 °C。
• 辅助触点：接触器和过载继电器的辅助触点均采用螺丝型端子连接，不同位置的拧紧扭矩和可连接导体横截面有所不同，但最大允许温度均为75 °C，导体材料均为CU。

短路电流额定值

短路保护

主电路的短路保护需要设计特定的熔断器，包括10kA@600V（Class H或K）和100kA@600V（Class R或J），同时采用热磁断路器作为短路跳闸装置。

分断能力

在不同电压下，最大短路电流分断能力（Icu）不同：在240 V时为14 kA，在480 V和600 V时为10 kA，这对于保障电路在短路情况下的安全至关重要。

认证与进一步信息

该产品符合NEMA ICS 2、UL 508和CSA 22.2, No.14等标准，具有良好的适用性和可靠性。同时，西门子还提供了丰富的进一步信息，包括产品目录、在线订购系统、服务支持、图像数据库和证书认证等，方便工程师们获取更多资料和技术支持。

在实际应用中，电子工程师们需要根据具体的工作环境和要求，综合考虑以上各项参数和特点，合理选择和使用该电机启动器。你在设计过程中是否遇到过类似产品的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和看法。