Προστασία θερμίστορ (ποζίστορ) ηλεκτροκινητήρων
Η προστασία των ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων από υπερθέρμανση εφαρμόζεται παραδοσιακά με βάση την προστασία θερμικής υπερέντασης. Στην πλειονότητα των κινητήρων λειτουργίας χρησιμοποιείται θερμική προστασία έναντι υπερέντασης, η οποία δεν λαμβάνει με ακρίβεια υπόψη τα πραγματικά καθεστώτα θερμοκρασίας λειτουργίας των ηλεκτρικών κινητήρων, καθώς και τις σταθερές θερμοκρασίας τους με την πάροδο του χρόνου.
Σε έμμεση θερμική προστασία επαγωγικού κινητήρα διμεταλλικές πλάκες συμπεριλάβετε στο κύκλωμα τροφοδοσίας των περιελίξεων στάτορα ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα και όταν ξεπεραστεί το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα του στάτη, οι διμεταλλικές πλάκες, όταν θερμαίνονται, απενεργοποιούν την τροφοδοσία του στάτη από την πηγή ισχύος.
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η προστασία δεν ανταποκρίνεται στη θερμοκρασία θέρμανσης των περιελίξεων του στάτη, αλλά στην ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο χρόνος λειτουργίας στη ζώνη υπερφόρτωσης και οι πραγματικές συνθήκες ψύξης του κινητήρα επαγωγής .Αυτό δεν επιτρέπει την πλήρη χρήση της χωρητικότητας υπερφόρτωσης του ηλεκτροκινητήρα και μειώνει την απόδοση του εξοπλισμού που λειτουργεί σε διαλείπουσα λειτουργία λόγω εσφαλμένων τερματισμών λειτουργίας.
Πολυπλοκότητα κατασκευής θερμικά ρελέ, η ανεπαρκής υψηλή αξιοπιστία των συστημάτων προστασίας που βασίζονται σε αυτά οδήγησε στη δημιουργία θερμικής προστασίας που ανταποκρίνεται άμεσα στη θερμοκρασία του προστατευόμενου αντικειμένου. Σε αυτή την περίπτωση, οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι τοποθετημένοι στην περιέλιξη του κινητήρα.
Προστατευτικές συσκευές ευαίσθητες στη θερμοκρασία: θερμίστορ, ποζίστορ
Με τη χρήση αισθητήρων θερμοκρασίας θερμίστορ και ποζιτρόνια — αντιστάσεις ημιαγωγών που αλλάζουν την αντίστασή τους με τη θερμοκρασία…. Τα θερμίστορ είναι αντιστάσεις ημιαγωγών με μεγάλο αρνητικό TSC. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, μειώνεται η αντίσταση του θερμίστορ, το οποίο χρησιμοποιείται για το κύκλωμα απενεργοποίησης του κινητήρα. Για να αυξηθεί η κλίση της αντίστασης σε σχέση με την εξάρτηση από τη θερμοκρασία, τα θερμίστορ κολλημένα σε τρεις φάσεις συνδέονται παράλληλα (Εικόνα 1).
Σχήμα 1 — Εξάρτηση της αντίστασης των posistors και των θερμίστορ από τη θερμοκρασία: α — σύνδεση σε σειρά των posistors. β — παράλληλη σύνδεση θερμίστορ
Οι θέσεις είναι μη γραμμικές αντιστάσεις με θετικό TCK. Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη θερμοκρασία, η αντίσταση του posistor αυξάνεται απότομα κατά αρκετές τάξεις μεγέθους.
Για να ενισχυθεί αυτό το εφέ, οι πόζιστορ διαφορετικών φάσεων συνδέονται σε σειρά. Τα χαρακτηριστικά των posistors φαίνονται στο σχήμα.
Η προστασία μέσω positors είναι πιο τέλεια. Ανάλογα με την κατηγορία μόνωσης των περιελίξεων του κινητήρα, λαμβάνονται οι θέσεις θερμοκρασίας αντίδρασης = 105, 115, 130, 145 και 160.Αυτή η θερμοκρασία ονομάζεται θερμοκρασία ταξινόμησης. Το posistor αλλάζει απότομα την αντίστασή του σε θερμοκρασία όχι περισσότερο από 12 δευτερόλεπτα. Όταν η αντίσταση τριών συνδεδεμένων σε σειρά posistors δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 1650 ohms, σε θερμοκρασία η αντίστασή τους πρέπει να είναι τουλάχιστον 4000 ohms.
Η εγγυημένη διάρκεια ζωής του posistor είναι 20.000 ώρες. Δομικά, το posistor είναι ένας δίσκος με διάμετρο 3,5 mm και πάχος 1 mm, καλυμμένος με σμάλτο από οργανικό πυρίτιο, το οποίο δημιουργεί την απαραίτητη αντίσταση υγρασίας και ηλεκτρική αντοχή της μόνωσης.
Εξετάστε το κύκλωμα προστασίας PTC που φαίνεται στο σχήμα 2.
Σχήμα 2 — Συσκευή για την προστασία των θέσεων με χειροκίνητη επιστροφή: α — σχηματικό διάγραμμα. β — διάγραμμα σύνδεσης με τον κινητήρα
Οι επαφές 1, 2 του κυκλώματος (Εικόνα 2, α) συνδέονται με τους πόζες που είναι τοποθετημένοι στις τρεις φάσεις του κινητήρα (Εικόνα 2, β). Τα τρανζίστορ VT1, VT2 είναι ενεργοποιημένα σύμφωνα με το κύκλωμα σκανδάλης Schmid και λειτουργούν σε λειτουργία κλειδιού. Το ρελέ εξόδου Κ συνδέεται με το κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ τελικής βαθμίδας VT3, το οποίο δρα στην περιέλιξη της μίζας.
Σε κανονική θερμοκρασία της περιέλιξης του κινητήρα και των σχετικών θέσεων, η αντίσταση του τελευταίου είναι μικρή. Η αντίσταση μεταξύ των σημείων 1-2 του κυκλώματος είναι επίσης μικρή, το τρανζίστορ VT1 είναι κλειστό (με βάση ένα μικρό αρνητικό δυναμικό), το τρανζίστορ VT2 είναι ανοιχτό (υψηλό δυναμικό). Το αρνητικό δυναμικό του συλλέκτη του τρανζίστορ VT3 είναι μικρό και κλειστό. Στην περίπτωση αυτή, το ρεύμα στο πηνίο του ρελέ Κ είναι ανεπαρκές για τη λειτουργία του.
Όταν η περιέλιξη του κινητήρα θερμαίνεται, η αντίσταση των θέσεων αυξάνεται και σε μια ορισμένη τιμή αυτής της αντίστασης, το αρνητικό δυναμικό του σημείου 3 φτάνει στην τάση ενεργοποίησης. Ο τρόπος λειτουργίας του ρελέ παρέχεται από ανάδραση εκπομπού (αντίσταση στο κύκλωμα εκπομπού VT1) και ανάδραση συλλέκτη μεταξύ του συλλέκτη VT2 και της βάσης VT1. Όταν ενεργοποιηθεί η σκανδάλη, το VT2 κλείνει και το VT3 ανοίγει. Το ρελέ Κ ενεργοποιείται, κλείνοντας τα κυκλώματα σήματος και ανοίγοντας το ηλεκτρομαγνητικό κύκλωμα εκκίνησης, μετά το οποίο η περιέλιξη του στάτη αποσυνδέεται από την τάση δικτύου.
Αφού κρυώσει ο κινητήρας, μπορεί να ξεκινήσει αφού πατήσετε το κουμπί «επιστροφή», το οποίο επαναφέρει τη σκανδάλη στην αρχική της θέση.
Στους σύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες, οι προστατευτικές θέσεις τοποθετούνται μπροστά από τις περιελίξεις του κινητήρα. Σε παλαιότερους κινητήρες, τα posistors μπορεί να είναι κολλημένα στην κεφαλή του πηνίου.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της προστασίας θερμίστορ (ποζίστορ).
Η θερμοευαίσθητη προστασία των ηλεκτροκινητήρων είναι προτιμότερη σε περιπτώσεις όπου είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η θερμοκρασία του ηλεκτροκινητήρα με επαρκή ακρίβεια από το ρεύμα. Αυτό ισχύει ιδίως για ηλεκτρικούς κινητήρες με μεγάλες περιόδους εκκίνησης, συχνές λειτουργίες ενεργοποίησης και απενεργοποίησης (περιοδική λειτουργία) ή κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας (με μετατροπείς συχνότητας). Η προστασία του θερμίστορ είναι επίσης αποτελεσματική σε περίπτωση έντονης μόλυνσης των ηλεκτροκινητήρων ή βλάβης του συστήματος εξαναγκασμένης ψύξης.
Τα μειονεκτήματα της προστασίας θερμίστορ είναι ότι δεν κατασκευάζονται όλοι οι τύποι ηλεκτρικών κινητήρων με θερμίστορ ή ποζίστορ.Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για ηλεκτρικούς κινητήρες εγχώριας παραγωγής. Θερμίστορ και ποζίστορ μπορούν να τοποθετηθούν σε ηλεκτρικούς κινητήρες μόνο σε σταθερά συνεργεία. Το χαρακτηριστικό θερμοκρασίας του θερμίστορ είναι αρκετά αδρανειακό και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τις συνθήκες λειτουργίας του ίδιου του ηλεκτροκινητήρα.
Η προστασία θερμίστορ απαιτεί ένα ειδικό ηλεκτρονικό μπλοκ: μια συσκευή προστασίας θερμίστορ για ηλεκτρικούς κινητήρες, ένα θερμικό ή ηλεκτρονικό ρελέ υπερφόρτωσης, που περιέχει μπλοκ ρύθμισης και ρύθμισης, καθώς και ηλεκτρομαγνητικά ρελέ εξόδου, τα οποία χρησιμοποιούνται για την απενεργοποίηση του πηνίου εκκίνησης ή της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης.