Zaščita pred preobremenitvijo motorja: princip delovanja, značilnosti in vrste

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Zaščita elektromotorja pred preobremenitvijo je danes ena glavnih nalog, ki jih je treba rešiti za uspešno delovanje te naprave. Te vrste motorjev se uporabljajo precej široko, zato je bilo izumljenih veliko načinov za njihovo zaščito pred različnimi negativnimi učinki.

Zaščitne ravni

Obstaja veliko različnih naprav za zaščito te opreme, vendar jih je mogoče vse razdeliti na nivoje.

• Zunanja raven zaščite pred kratkim stikom. Najpogosteje se tukaj uporabljajo različne vrste relejev. Te naprave in stopnja zaščite so na uradni ravni. Z drugimi besedami, to je obvezen zaščitni element, ki mora biti nameščen v skladu z varnostnimi pravili na ozemlju Ruske federacije.
• Rele za zaščito pred preobremenitvijo motorja bo pomagal preprečiti različne kritične poškodbe med delovanjem, pa tudi morebitne poškodbe. Te naprave spadajo tudi v zunanjo raven zaščite.
• Notranji sloj zaščite preprečuje možnostpregrevanje delov motorja. Za to se včasih uporabljajo zunanja stikala in včasih preobremenitveni releji.

Vzroki okvar opreme

Danes obstaja veliko različnih težav, ki lahko vplivajo na delovanje elektromotorja, če ni opremljen z zaščitnimi napravami.

1. Nizka električna napetost ali, nasprotno, previsoka raven napajanja lahko povzroči okvaro.
2. Možna škoda zaradi prehitre in prepogoste spremembe frekvence toka.
3. Nepravilna namestitev enote ali njenih komponent je lahko tudi nevarna.
4. Temperatura naraste na kritično vrednost ali več.
5. Premalo hlajenja vodi tudi v okvare.
6. Povišana temperatura okolice ima močan negativen učinek.
7. Le malo ljudi ve, da ima negativen učinek tudi nizek tlak ali nastavitev motorja precej nad morsko gladino, ki povzroča nizek tlak.
8. Seveda je potrebno zaščititi motor pred preobremenitvami, ki lahko nastanejo zaradi izpada električne energije.
9. Pogosto vklapljanje in izklapljanje naprave je negativna napaka, ki jo je treba odpraviti tudi s pomočjo zaščitnih naprav.

Varovalke

Polno ime zaščitne opreme je taljivo varnostno stikalo. Ta naprava kombinira in avtomatskostikalo in varovalka, ki se nahajata v istem ohišju. Stikalo lahko tudi ročno odpre ali zapre vezje. Varovalka je zaščita elektromotorja pred prekomernim tokom.

Omeniti velja, da zasnova zasilnega stikala predvideva posebno ohišje, ki ščiti osebje pred nenamernim stikom s sponkami naprave, pa tudi same kontakte pred oksidacijo.

V zvezi z varovalko mora biti ta naprava sposobna razlikovati med prekomernim tokom in kratkim stikom v tokokrogu. To je zelo pomembno, saj je kratkoročni pretok povsem sprejemljiv. Vendar se mora zaščita pred preobremenitvijo motorja takoj sprožiti, če se ta parameter še naprej povečuje.

varovalke za kratki stik

Obstaja vrsta varovalke, ki je zasnovana za zaščito enote pred kratkim stikom (kratkim stikom). Vendar je treba tukaj omeniti, da lahko hitro delujoča varovalka odpove, če med zagonom naprave pride do kratkotrajne preobremenitve, to je povečanja zagonskega toka. Zaradi tega se takšne naprave običajno uporabljajo v omrežjih, kjer tak preskok ni mogoč. Kar zadeva samo zaščito pred preobremenitvijo motorja, lahko varovalka s hitrim vžigom prenese do 500 % več od svojega nazivnega toka, če razlika traja manj kot četrt sekunde.

varovalke z zakasnitvijo

Razvoj tehnologije je pripeljal do tega, da je bilo mogoče ustvariti napravo za zaščito pred preobremenitvijo in kratkim stikom hkrati. To orodje je bila varovalka z zamudo. Posebnost je, da lahko prenese 5-kratno povečanje toka, če ne traja več kot 10 sekund. Možno je še večje povečanje parametra, vendar za krajše obdobje, preden varovalka pregori. Vendar pa je najpogosteje interval 10 sekund dovolj za zagon motorja in tako, da varovalka ne deluje. Zaščita enofaznega elektromotorja pred preobremenitvami, kratkimi stiki, pa tudi druge vrste elektromotorja s takšno napravo velja za eno najbolj zanesljivih.

Tukaj velja omeniti tudi, kako je določen odzivni čas te zaščitne naprave. Odzivni čas varovalke je čas, v katerem se njen taljivi element (žica) topi. Ko se žica popolnoma stopi, se vezje odpre. Če govorimo o odvisnosti časa izklopa od preobremenitve za te vrste zaščitne opreme, potem so obratno sorazmerni. Z drugimi besedami, tokovna zaščita pred preobremenitvijo elektromotorja deluje tako - višja kot je tokovna moč, hitreje se žica topi, kar pomeni, da se čas odklopa vezja skrajša.

Magnetne in termične naprave

Danes veljajo termične avtomatske naprave za najbolj zanesljive in ekonomične naprave za zaščito elektromotorjazaradi toplotne preobremenitve. Te naprave so tudi sposobne vzdržati velike amplitude toka, ki se lahko pojavijo med zagonom instrumenta. Poleg tega termične varovalke ščitijo pred težavami, kot je na primer blokiran rotor.

Zaščita asinhronih elektromotorjev pred preobremenitvijo se lahko izvede s pomočjo avtomatskih magnetnih stikal. So zelo zanesljivi, natančni in ekonomični. Njegova posebnost je v tem, da na temperaturno mejo njegovega delovanja ne vplivajo spremembe temperature okolice, kar je v nekaterih delovnih pogojih zelo pomembno. Prav tako se razlikujejo od termalnih tem, imajo natančnejši odzivni čas.

Preobremenitveni rele

Funkcije te naprave so precej preproste, vendar zelo pomembne.

1. Takšna naprava je sposobna vzdržati kratkotrajni udarni tok med zagonom motorja, ne da bi prekinil tokokrog, kar je najpomembnejše.
2. Odpiranje vezja se zgodi, če tok naraste na vrednost, ko obstaja nevarnost zloma zaščitene naprave.
3. Po odstranitvi preobremenitve se lahko rele samodejno ponastavi ali pa ga ročno ponastavi.

Upoštevati je treba, da se trenutna zaščita elektromotorja pred preobremenitvami z uporabo releja izvaja v skladu z odzivno karakteristiko. Z drugimi besedami - odvisno od razreda naprave. Najpogostejši so razredi 10, 20 in 30. Prva skupina so releji, kideluje v primeru preobremenitve v 10 sekundah in če številčna vrednost toka presega 600 % nazivne. Druga skupina se sproži po 20 sekundah ali manj, tretja po 30 sekundah ali manj.

Zaščita varovalk in releji

Dandanes je precej pogosto kombiniranje dveh zaščitnih sredstev - varovalk in relejev. Ta kombinacija deluje na naslednji način. Varovalka mora varovati motor pred kratkim stikom, zato mora imeti dovolj veliko zmogljivost. Zaradi tega ne more zaščititi naprave pred nižjimi, a še vedno nevarnimi tokovi. Za odpravo te pomanjkljivosti so v sistem uvedeni releji, ki se odzivajo na šibkejša, a še vedno nevarna nihanja toka. Najpomembnejša stvar v tem primeru je, da varovalko nastavite tako, da pregori, preden pride do poškodb.

Zaščita na prostem

Trenutno se zelo pogosto uporabljajo napredni sistemi zunanje zaščite motorja. Napravo lahko zaščitijo pred prenapetostjo, faznim neravnovesjem, lahko odpravijo vibracije ali omejijo število vklopov in izklopov. Poleg tega imajo takšna orodja vgrajen termični senzor, ki pomaga nadzorovati temperaturo ležajev in statorja. Druga značilnost takšne naprave je, da lahko zazna in obdela digitalni signal, ki ga ustvari temperaturni senzor.

Glavni namen zunanje zaščitne opreme- to je ohranjanje učinkovitosti trifaznih motorjev. Poleg tega, da lahko zaščiti motor med izpadom električne energije, ima taka oprema tudi številne druge prednosti.

• Zunanja enota lahko ustvari in signalizira napako, preden ta vpliva na stroj.
• Diagnosticira težave, ki so se že pojavile.
• Omogoča testiranje releja med vzdrževanjem.

Na podlagi zgoraj navedenega je mogoče trditi, da obstaja veliko različnih naprav za zaščito elektromotorja pred preobremenitvijo. Poleg tega je vsak od njih sposoben zaščititi napravo pred določenimi negativnimi vplivi, zato jih je priporočljivo kombinirati.