Επιλογή του τύπου προστασίας κινητήρα

Κατά τη λειτουργία διαφόρων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων εμφανίζονται καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Τα κυριότερα είναι βραχυκυκλώματα, τεχνολογικές υπερφορτώσεις, ατελείς λειτουργίες φάσης, εμπλοκή του ρότορα μιας ηλεκτρικής μηχανής.

Τρόποι λειτουργίας έκτακτης ανάγκης ηλεκτροκινητήρων

Η λειτουργία βραχυκυκλώματος γίνεται κατανοητή όταν το ρεύμα υπερφόρτωσης υπερβαίνει το ονομαστικό αρκετές φορές. Η λειτουργία υπερφόρτωσης χαρακτηρίζεται από υπερένταση 1,5 — 1,8 φορές. Οι τεχνολογικές υπερφορτώσεις οδηγούν σε αύξηση της θερμοκρασίας των περιελίξεων του κινητήρα πάνω από το επιτρεπτό επίπεδο, σταδιακή καταστροφή και ζημιά του.

Απώλεια φάσης (απώλεια φάσης) συμβαίνει σε περίπτωση καμένης ασφάλειας σε φάση, διακοπής καλωδίου, αστοχίας επαφής. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ανακατανομή των ρευμάτων, αυξημένα ρεύματα αρχίζουν να ρέουν μέσω των περιελίξεων του ηλεκτροκινητήρα, είναι πιθανό ο μηχανισμός να σταματήσει και η ηλεκτρική μηχανή να χαλάσει. Οι πιο ευαίσθητοι σε ημιφασικούς τρόπους λειτουργίας είναι οι ηλεκτροκινητήρες χαμηλής και μέσης ισχύος, δηλαδή που χρησιμοποιούνται συχνότερα στη βιομηχανία και τη γεωργία.

Ο ρότορας έχει κολλήσει η ηλεκτρική μηχανή μπορεί να συμβεί όταν το ρουλεμάν καταστραφεί, μια μηχανή που λειτουργεί έχει κολλήσει. Αυτή είναι η πιο δύσκολη λειτουργία. Ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας της περιέλιξης του στάτορα φτάνει τους 7 — 10 ° C ανά δευτερόλεπτο, μετά από 10 — 15 s η θερμοκρασία του κινητήρα υπερβαίνει τα επιτρεπόμενα όρια. Αυτή η λειτουργία είναι πιο επικίνδυνη για κινητήρες χαμηλής και μέσης ισχύος.

Ο μεγαλύτερος αριθμός έκτακτων αστοχιών ηλεκτροκινητήρων οφείλεται σε τεχνολογικές υπερφορτώσεις, εμπλοκές, καταστροφή του ρουλεμάν... Έως και 15% των βλαβών συμβαίνουν λόγω αστοχίας φάσης και εμφάνισης απαράδεκτης ανισορροπίας τάσης.

Τύποι ηλεκτρικών συσκευών για την προστασία ηλεκτροκινητήρων

Για την προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού από καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, διακόπτες κυκλώματος, ασφάλειες, θερμικά ρελέ, ενσωματωμένες συσκευές προστασίας θερμοκρασίας, προστασία ευαίσθητης φάσης και άλλες συσκευές.

Κατά την επιλογή ενός τύπου προστασίας, λαμβάνονται υπόψη οι συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας, η ταχύτητα, η αξιοπιστία, η ευκολία χρήσης και οι οικονομικοί δείκτες.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1000 V, συνήθως πραγματοποιείται προστασία από ασφάλειες βραχυκυκλώματος ή ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές υπερέντασης που είναι ενσωματωμένες στους διακόπτες κυκλώματος.

Επιπλέον, η προστασία από βραχυκύκλωμα ηλεκτρικών κινητήρων μπορεί να πραγματοποιηθεί με ένα ρελέ tox συνδεδεμένο σε μία από τις φάσεις του στάτη απευθείας ή μέσω ενός μετασχηματιστή ρεύματος και ενός ρελέ χρόνου.

Προστασία υπερφόρτωσης Χωρίζονται σε δύο τύπους: προστασία άμεσης δράσης, η οποία αντιδρά σε υπερβολικό ρεύμα και έμμεση προστασία, η οποία αντιδρά στην υπερθέρμανση.Ο πιο συνηθισμένος τύπος προστασίας από υπερένταση που χρησιμοποιείται για την προστασία των ηλεκτροκινητήρων από υπερφόρτωση (συμπεριλαμβανομένης της ενεργοποίησης) είναι τα θερμικά ρελέ... Παράγονται στις σειρές TRN, TRP, RTT, RTL. Τα τριφασικά θερμικά ρελέ PTT και RTL προστατεύουν επίσης από την απώλεια φάσης.

Προστασία ευαίσθητης φάσης (FUS) προστατεύει από απώλεια φάσης, εμπλοκή του μηχανισμού, βραχυκύκλωμα, χαμηλή αντίσταση μόνωσης του ηλεκτροκινητήρα.

Η προστασία από υπερφόρτωση και εμπλοκή του μηχανισμού μπορεί να πραγματοποιηθεί και με τη βοήθεια ειδικών βυσμάτων ασφαλείας... Ο ενδεικνυόμενος τύπος προστασίας χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό πρέσας. Για προστασία από αστοχία φάσης παράγονται σειριακά ρελέ αστοχίας φάσης τύπου E-511, EL-8, EL-10, σύγχρονα ηλεκτρονικά και ρελέ μικροεπεξεργαστή.

Η προστασία έμμεσων ενεργειών περιλαμβάνει ενσωματωμένη προστασία θερμοκρασίας UVTZ, η οποία δεν αντιδρά στην τρέχουσα τιμή, αλλά στη θερμοκρασία της περιέλιξης του κινητήρα, ανεξάρτητα από τον λόγο που προκάλεσε τη θέρμανση. Επί του παρόντος, τα σύγχρονα ηλεκτρονικά και θερμικά ρελέ μικροεπεξεργαστών χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για αυτούς τους σκοπούς, ανταποκρινόμενα στις αλλαγές στην αντίσταση των θερμίστορ που είναι ενσωματωμένα στην περιέλιξη του στάτορα του ηλεκτροκινητήρα.

Η διαδικασία επιλογής του τύπου προστασίας για ηλεκτρικούς κινητήρες

Κατά την επιλογή του τύπου προστασίας, θα πρέπει να καθοδηγηθείτε από τις ακόλουθες διατάξεις:

• οι πιο κρίσιμοι ηλεκτρικοί δέκτες, η αστοχία των οποίων μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη ζημιά, που υπόκεινται σε συστημική μόλυνση ή λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και με απότομα μεταβαλλόμενα φορτία (θραυστήρες, πριονιστήρια, κτηνοτροφικές μηχανές), πρέπει να προστατεύονται με ενσωματωμένο προστασία θερμοκρασίας και διακόπτες κυκλώματος ή ασφάλειες.

• Η προστασία των ηλεκτρικών κινητήρων χαμηλής ισχύος (έως 1,1 kW) που συντηρούνται από υψηλά καταρτισμένο προσωπικό μπορεί να πραγματοποιηθεί με θερμικά ρελέ και ασφάλειες.

• Συνιστάται η προστασία ηλεκτρικών κινητήρων μέσης ισχύος (πάνω από 1,1 kW) που λειτουργούν χωρίς προσωπικό σέρβις με συσκευές ευαίσθητες στη φάση.

Αυτές οι συστάσεις βασίζονται στα αποτελέσματα της ανάλυσης της λειτουργίας της προστατευτικής συσκευής σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης. Ταυτόχρονα, καθορίστηκαν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά της λειτουργίας των προστατευτικών διατάξεων.

Τα θερμικά ρελέ, η ευαίσθητη στη φάση προστασία και η ενσωματωμένη προστασία θερμοκρασίας λειτουργούν αξιόπιστα σε χαμηλές υπερφορτώσεις και εκτεταμένους τρόπους λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, η επιλογή της προτιμώμενης συσκευής θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη οικονομικούς δείκτες. Σε μεταβλητά φορτία με περίοδο διακύμανσης φορτίου ανάλογη με τη σταθερή θέρμανση του κινητήρα, τα θερμικά ρελέ δεν λειτουργούν αξιόπιστα και πρέπει να χρησιμοποιείται ενσωματωμένη προστασία θερμοκρασίας ή προστασία ευαίσθητη στη φάση. Για τυχαία φορτία, οι προστατευτικές συσκευές που λειτουργούν ως συνάρτηση της θερμοκρασίας και όχι του ρεύματος είναι πιο αξιόπιστες.

Όταν ο ηλεκτροκινητήρας είναι συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο με ημιτελή φάση, ένα ρεύμα κοντά στο ρεύμα εκκίνησης ρέει μέσα από τις περιελίξεις του και οι προστατευτικές συσκευές λειτουργούν αξιόπιστα. Αλλά εάν συμβεί διακοπή φάσης μετά την ενεργοποίηση του ηλεκτροκινητήρα, τότε η ένταση εξαρτάται από το φορτίο. Τα θερμικά ρελέ σε αυτή την περίπτωση έχουν μια σημαντική νεκρή ζώνη και είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε προστασία ευαίσθητη στη φάση και ενσωματωμένη προστασία θερμοκρασίας.

Για παρατεταμένη εκκίνηση, η χρήση θερμικών ρελέ είναι ανεπιθύμητη.Εάν ξεκινήσετε με χαμηλότερη τάση, το θερμικό ρελέ μπορεί να απενεργοποιήσει κατά λάθος τον κινητήρα.

Όταν ο ρότορας ενός ηλεκτροκινητήρα ή μιας μηχανής που λειτουργεί είναι κολλημένος, το ρεύμα στις περιελίξεις του είναι 5-6 φορές υψηλότερο από το ονομαστικό. Τα θερμικά ρελέ σε αυτήν την περίπτωση θα πρέπει να απενεργοποιήσουν τον ηλεκτροκινητήρα μέσα σε 1-2 δευτερόλεπτα. Η προστασία θερμοκρασίας σε περίπτωση υπερέντασης 1,6 φορές και άνω έχει μεγάλο δυναμικό σφάλμα, επομένως ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να μην απενεργοποιηθεί, θα υπάρξει απαράδεκτη υπερθέρμανση των περιελίξεων και απότομη μείωση της διάρκειας ζωής της ηλεκτρικής μηχανής. Τα θερμικά ρελέ και η ενσωματωμένη θερμική προστασία υπερφόρτωσης λειτουργούν με χαμηλή απόδοση. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε προστασία ευαίσθητη στη φάση.

Κατά τη χρήση σύγχρονων θερμικών ρελέ RTT και RTL, ο βαθμός βλάβης στον ηλεκτρικό εξοπλισμό είναι πολύ χαμηλότερος από ό,τι όταν χρησιμοποιείται ρελέ τύπου TRN, TRP και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι συγκρίσιμος με τον βαθμό βλάβης κατά την εγκατάσταση ενσωματωμένης θερμικής προστασίας.

Επί του παρόντος, για την προστασία ιδιαίτερα σημαντικών ηλεκτροκινητήρων, σύγχρονες συσκευές προστασίας μικροεπεξεργαστή γενικής χρήσης, που συνδυάζουν όλους τους τύπους προστασίας και έχουν τη δυνατότητα να διαμορφώνουν ευέλικτα τις παραμέτρους απόκρισης.

Το πεδίο εφαρμογής των διαφόρων προστατευτικών συσκευών εξαρτάται από τον αριθμό των αστοχιών του ηλεκτρικού εξοπλισμού, τον αριθμό των τεχνολογικών αστοχιών κατά τη διακοπή λειτουργίας, το κόστος αγοράς προστατευτικού εξοπλισμού. Απαιτείται διερεύνηση των δυνατοτήτων για να επιλέξετε την προτιμώμενη επιλογή.