Τύποι ηλεκτρικής προστασίας ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων

Προστασία ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων

Οι τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση έως και 500 V σε ισχύ από 0,05 έως 350 - 400 kW είναι ο πιο κοινός τύπος ηλεκτροκινητήρων.

Η αξιόπιστη και αδιάλειπτη λειτουργία των ηλεκτροκινητήρων διασφαλίζεται κυρίως από τη σωστή επιλογή τους ως προς την ονομαστική ισχύ, τον τρόπο λειτουργίας και τη μορφή εκτέλεσης. Δεν είναι λιγότερο σημαντική η τήρηση των απαραίτητων απαιτήσεων και κανόνων κατά τη σύνθεση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, την επιλογή εξοπλισμού ελέγχου, καλωδίων και καλωδίων, εγκατάσταση και λειτουργία της ηλεκτρικής κίνησης.

Τρόποι λειτουργίας έκτακτης ανάγκης ηλεκτροκινητήρων

Ακόμη και για σωστά σχεδιασμένους και λειτουργικούς ηλεκτρικούς κινητήρες, κατά τη λειτουργία τους υπάρχει πάντα η πιθανότητα εμφάνισης έκτακτης ανάγκης ή μη φυσιολογικών τρόπων λειτουργίας κινητήρα και άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Οι λειτουργίες έκτακτης ανάγκης περιλαμβάνουν:

1) πολυφασικά (τριφασικά και διφασικά) και μονοφασικά βραχυκυκλώματα σε περιελίξεις ηλεκτροκινητήρα. πολυφασικά βραχυκυκλώματα στο κιβώτιο ακροδεκτών του ηλεκτροκινητήρα και στο εξωτερικό κύκλωμα ισχύος (σε καλώδια και καλώδια, στις επαφές των συσκευών μεταγωγής, σε κιβώτια αντίστασης). βραχυκυκλώματα φάσης στο περίβλημα ή το ουδέτερο καλώδιο μέσα στον κινητήρα ή σε εξωτερικό κύκλωμα — σε δίκτυα με γειωμένο ουδέτερο. βραχυκυκλώματα στο κύκλωμα ελέγχου. βραχυκυκλώματα μεταξύ των στροφών της περιέλιξης του κινητήρα (κυκλώματα στροφής).

Τα βραχυκυκλώματα είναι οι πιο επικίνδυνες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Στις περισσότερες περιπτώσεις, εμφανίζονται λόγω βλάβης της μόνωσης ή επικάλυψης. Τα ρεύματα βραχυκυκλώματος μερικές φορές φτάνουν σε τιμές που είναι δεκάδες και εκατοντάδες φορές υψηλότερες από τις τιμές των ρευμάτων σε κανονική λειτουργία και η θερμική τους επίδραση και οι δυναμικές δυνάμεις στις οποίες υπόκεινται τα ενεργά μέρη μπορεί να οδηγήσουν σε αστοχία του Ολόκληρη η ηλεκτρική εγκατάσταση ;

2) θερμική υπερφόρτωση του ηλεκτροκινητήρα λόγω της διέλευσης αυξημένων ρευμάτων μέσω των περιελίξεων του: όταν ο μηχανισμός εργασίας είναι υπερφορτωμένος για τεχνολογικούς λόγους, ιδιαίτερα σοβαρές συνθήκες εκκίνησης, κινητήρας υπό φορτίο ή ακινητοποίηση, μακροχρόνια μείωση της τάσης δικτύου, απώλεια μία από τις φάσεις του εξωτερικού κυκλώματος τροφοδοσίας ή θραύση καλωδίου στην περιέλιξη του κινητήρα, μηχανική βλάβη στον κινητήρα ή τον μηχανισμό λειτουργίας και θερμικές υπερφορτώσεις με επιδείνωση των συνθηκών ψύξης του κινητήρα.

Οι θερμικές υπερφορτώσεις προκαλούν κυρίως επιτάχυνση της γήρανσης και καταστροφή της μόνωσης του κινητήρα, που οδηγεί σε βραχυκύκλωμα, δηλαδή σε σοβαρό ατύχημα και πρόωρη βλάβη του κινητήρα.

Τύποι προστασίας για ασύγχρονους ηλεκτροκινητήρες

Παρέχονται προστατευτικά μέτρα για την προστασία του κινητήρα από ζημιά σε περίπτωση παραβίασης των κανονικών συνθηκών λειτουργίας, καθώς και έγκαιρη αποσύνδεση του ελαττωματικού κινητήρα από το δίκτυο, αποτρέποντας ή περιορίζοντας έτσι την ανάπτυξη ατυχήματος.

Το κύριο και πιο αποτελεσματικό μέσο είναι η ηλεκτρική προστασία των κινητήρων, που πραγματοποιείται σύμφωνα με «Κανόνες για την κατασκευή ηλεκτρικών εγκαταστάσεων» (PUE).

Ανάλογα με τη φύση των πιθανών βλαβών και των μη φυσιολογικών τρόπων λειτουργίας, υπάρχουν αρκετοί βασικοί πιο συνηθισμένοι τύποι ηλεκτρικής προστασίας ασύγχρονων κινητήρων.

Προστασία ασύγχρονων κινητήρων από βραχυκύκλωμα

Η προστασία από βραχυκύκλωμα απενεργοποιεί τον κινητήρα όταν συμβαίνουν ρεύματα βραχυκυκλώματος στο (κύριο) κύκλωμα ισχύος ή στο κύκλωμα ελέγχου.

Οι συσκευές που παρέχουν προστασία από βραχυκυκλώματα (ασφάλειες, ηλεκτρομαγνητικά ρελέ, διακόπτες κυκλώματος με ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση) δρουν σχεδόν αμέσως, δηλαδή χωρίς χρονική καθυστέρηση.

Προστασία υπερφόρτωσης ασύγχρονων κινητήρων

Η προστασία υπερφόρτωσης προστατεύει τον κινητήρα από απαράδεκτη υπερθέρμανση, ειδικά ακόμη και με σχετικά μικρές αλλά μακροχρόνιες θερμικές υπερφορτώσεις. Η προστασία υπερφόρτωσης θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο για ηλεκτρικούς κινητήρες αυτών των μηχανισμών λειτουργίας όπου είναι πιθανές μη φυσιολογικές αυξήσεις στο φορτίο σε περίπτωση διαταραχών της διαδικασίας λειτουργίας.

Συσκευές προστασίας από υπερφόρτωση (θερμοκρασία και θερμικά ρελέ, ηλεκτρομαγνητικά ρελέ, αυτόματοι διακόπτες με θερμική απελευθέρωση ή με μηχανισμό ρολογιού) όταν συμβαίνει υπερφόρτωση, σβήνουν τον κινητήρα με κάποια καθυστέρηση, όσο μεγαλύτερη όσο μικρότερη είναι η υπερφόρτωση και σε ορισμένες περιπτώσεις με σημαντικές υπερφορτώσεις και αμέσως.

Προστασία ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων από έλλειψη ή εξαφάνιση τάσεων

Η προστασία από χαμηλή ή χαμηλή τάση (μηδενική προστασία) πραγματοποιείται με τη βοήθεια μίας ή περισσότερων ηλεκτρομαγνητικών συσκευών, ενεργεί κατά την απενεργοποίηση του κινητήρα σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή όταν η τάση του δικτύου πέσει κάτω από την καθορισμένη τιμή και προστατεύει το κινητήρα από την αυθόρμητη ενεργοποίηση μετά την εξάλειψη της διακοπής της παροχής ρεύματος ή την αποκατάσταση της κανονικής τάσης δικτύου.

Η ειδική προστασία των ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων από τη διφασική λειτουργία προστατεύει τον κινητήρα από υπερθέρμανση, καθώς και από "ανατροπή", δηλαδή σταμάτημα υπό ρεύμα λόγω μείωσης της ροπής που αναπτύσσεται από τον κινητήρα όταν μια από τις φάσεις του κύριου το κύκλωμα διακόπτεται. Η προστασία λειτουργεί κατά την εκκίνηση του κινητήρα.

Ως συσκευές προστασίας χρησιμοποιούνται θερμικά και ηλεκτρομαγνητικά ρελέ. Στη δεύτερη περίπτωση, η προστασία μπορεί να μην έχει χρονική καθυστέρηση.

Άλλοι τύποι ηλεκτρικής προστασίας ασύγχρονων κινητήρων

Υπάρχουν κάποιοι άλλοι, λιγότερο συνηθισμένοι τύποι προστασίας (από υπέρταση, μονοφασικά σφάλματα γείωσης σε δίκτυα με απομονωμένο ουδέτερο, αύξηση της ταχύτητας περιστροφής του ηλεκτροκινητήρα κ.λπ.).

Ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την προστασία των ηλεκτροκινητήρων

Οι ηλεκτρικές συσκευές προστασίας μπορούν να εφαρμόζουν έναν ή περισσότερους τύπους προστασίας ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, ορισμένοι διακόπτες κυκλώματος παρέχουν προστασία από βραχυκύκλωμα και υπερφόρτωση. Μερικές από τις συσκευές ασφαλείας, για παράδειγμα ασφάλειες, είναι συσκευές μονής δράσης και απαιτούν αντικατάσταση ή επαναφόρτιση μετά από κάθε ενεργοποίηση, άλλες, όπως ηλεκτρομαγνητικά και θερμικά ρελέ, είναι συσκευές πολλαπλών ενεργειών. Οι τελευταίες διαφέρουν ως προς τον τρόπο με τον οποίο επιστρέφουν σε κατάσταση αναμονής για συσκευές αυτόματης ρύθμισης και μη αυτόματης επαναφοράς.

Επιλογή του τύπου ηλεκτρικής προστασίας ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων

Η επιλογή ενός ή του άλλου τύπου προστασίας ή πολλών ταυτόχρονα γίνεται σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, λαμβάνοντας υπόψη τον βαθμό ευθύνης του κινητήρα, την ισχύ του, τις συνθήκες λειτουργίας και τη διαδικασία συντήρησης (παρουσία ή απουσία μόνιμου προσωπικού συντήρησης) .

Η ανάλυση των δεδομένων για το ποσοστό ατυχημάτων του ηλεκτρικού εξοπλισμού στο συνεργείο, στο εργοτάξιο, στο συνεργείο κ.λπ., αποκαλύπτοντας τις πιο συχνά επαναλαμβανόμενες παραβιάσεις της κανονικής λειτουργίας των κινητήρων και του τεχνολογικού εξοπλισμού, μπορεί να αποφέρει μεγάλο όφελος. Θα πρέπει πάντα να προσπαθείτε να διασφαλίζετε ότι η προστασία είναι όσο το δυνατόν πιο απλή και αξιόπιστη κατά τη λειτουργία.

Οποιοσδήποτε κινητήρας, ανεξάρτητα από την ισχύ και την τάση του, πρέπει να προστατεύεται από βραχυκυκλώματα. Οι ακόλουθες περιστάσεις πρέπει να ληφθούν υπόψη εδώ. Από τη μία πλευρά, η προστασία πρέπει να απενεργοποιηθεί από τα ρεύματα εκκίνησης και πέδησης του κινητήρα, τα οποία μπορεί να είναι 5-10 φορές υψηλότερα από το ονομαστικό ρεύμα του.Από την άλλη πλευρά, σε ορισμένες περιπτώσεις βραχυκυκλώματος, για παράδειγμα σε κυκλώματα περιέλιξης, βραχυκυκλώματα μεταξύ φάσεων κοντά στο ουδέτερο σημείο της περιέλιξης του στάτορα, βραχυκυκλώματα στο κουτί μέσα στον κινητήρα κ.λπ., η προστασία πρέπει να λειτουργούν σε ρεύματα -χαμηλά από το ρεύμα εκκίνησης.

Είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν αυτές οι αντικρουόμενες απαιτήσεις ταυτόχρονα με απλά και φθηνά διορθωτικά μέτρα. Επομένως, το σύστημα προστασίας των ασύγχρονων κινητήρων χαμηλής τάσης βασίζεται στη σκόπιμη υπόθεση ότι με ορισμένα από τα προαναφερθέντα σφάλματα στον κινητήρα, ο τελευταίος δεν αποσυνδέεται από την προστασία αμέσως, αλλά μόνο κατά την ανάπτυξη αυτών των σφαλμάτων, μετά από το ρεύμα που καταναλώνει ο κινητήρας από το δίκτυο έχει αυξηθεί σημαντικά.

Μία από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις για τις συσκευές προστασίας κινητήρα — η σαφής δράση της σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης και μη κανονικής λειτουργίας του κινητήρα και ταυτόχρονα το απαράδεκτο των ψευδών συναγερμών. Επομένως, οι προστατευτικές συσκευές πρέπει να επιλέγονται σωστά και να ρυθμίζονται προσεκτικά.