اضافه بار موتور در موارد زیر رخ می دهد:

· در طول راه اندازی یا خود شروع به تأخیر.

· به دلایل تکنولوژیکی و بار بیش از حد مکانیسم ها.

· در نتیجه وقفه در یک فاز.

· در صورت آسیب به قسمت مکانیکی موتور الکتریکی یا مکانیزم، باعث افزایش گشتاور M و ترمز موتور الکتریکی شود.

اضافه بار می تواند پایدار یا کوتاه مدت باشد. فقط اضافه بارهای مداوم برای موتور الکتریکی خطرناک است.

افزایش قابل توجهی در جریان موتور الکتریکی نیز هنگام از دست دادن فاز حاصل می شود، که به عنوان مثال در موتورهای الکتریکی محافظت شده توسط فیوزها هنگام سوختن یکی از آنها اتفاق می افتد. در بار نامی، بسته به پارامترهای موتور الکتریکی، افزایش جریان استاتور در هنگام خرابی فاز تقریباً (1.6÷2.5) I nom خواهد بود. این اضافه بار پایدار است. جریان اضافه ناشی از آسیب مکانیکی موتور الکتریکی یا مکانیزم چرخش آن و اضافه بار مکانیزم نیز پایدار است.

خطر اصلی اضافه جریان برای یک موتور الکتریکی، افزایش دما است. قطعات جداگانهو اول از همه سیم پیچ ها. افزایش دما سایش عایق سیم پیچ را تسریع می کند و طول عمر موتور الکتریکی را کاهش می دهد.

هنگام تصمیم گیری در مورد نصب محافظ اضافه بار روی موتور الکتریکی و ماهیت عملکرد آن، آنها بر اساس شرایط عملکرد آن هدایت می شوند.

روی موتورهای الکتریکی مکانیسم هایی که در معرض اضافه بارهای تکنولوژیکی نیستند (مثلاً موتورهای الکتریکی پمپ های گردش خون، پمپ های تغذیه و غیره) و شرایط راه اندازی یا خود راه اندازی دشواری ندارند، محافظ اضافه بار نصب نمی شود.

در موتورهای الکتریکی که در معرض اضافه بارهای تکنولوژیکی قرار دارند (به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی آسیاب، سنگ شکن، پمپ پمپ و غیره)، و همچنین در موتورهای الکتریکی که راه اندازی خودکار آنها تضمین نمی شود، حفاظت اضافه بار باید نصب شود.

در صورتی که از راه اندازی خود به خود موتورهای الکتریکی اطمینان حاصل نشود یا اضافه بار تکنولوژیکی بدون توقف موتور الکتریکی از مکانیسم خارج نشود، حفاظت از اضافه بار با یک عمل خاموش انجام می شود.

حفاظت در برابر اضافه بار موتور الکتریکی با اثر تخلیه مکانیزم یا سیگنال در صورتی انجام می شود که اضافه بار تکنولوژیکی را بتوان به طور خودکار یا دستی توسط پرسنل بدون توقف مکانیسم از روی مکانیزم خارج کرد و موتورهای الکتریکی تحت نظارت پرسنل باشند.

در موتورهای الکتریکی مکانیسم هایی که ممکن است هم اضافه باری داشته باشند که در حین کار مکانیسم قابل حذف است و هم اضافه باری که بدون توقف مکانیسم قابل حذف نیست، توصیه می شود حفاظت از جریان اضافه با تاخیر زمانی کوتاه تری برای تخلیه مکانیسم ارائه شود. در صورت امکان) و تاخیر زمانی بیشتر برای خاموش کردن موتور الکتریکی. موتورهای الکتریکی حیاتی برای نیازهای کمکی نیروگاه ها تحت نظارت مستمر پرسنل وظیفه هستند، بنابراین حفاظت آنها از اضافه بار عمدتاً با عمل بر روی سیگنال انجام می شود.

حفاظت با رله حرارتی بهتر از سایرین، رله‌های حرارتی که به مقدار گرمای تولید شده در مقاومت عنصر گرمایش پاسخ می‌دهند، می‌توانند ویژگی نزدیک به مشخصه اضافه بار موتور الکتریکی را ارائه دهند.

حفاظت اضافه بار با رله های جریان. برای محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار، حداکثر حفاظت جریان معمولاً با استفاده از رله‌های جریان با ویژگی‌های تاخیر زمانی وابسته محدود از نوع RT-80 یا حداکثر حفاظت جریان ساخته شده توسط ترکیبی از رله‌های جریان لحظه و رله‌های زمانی استفاده می‌شود.

در حین عملیات موتورهای الکتریکی ناهمزمانمانند هر تجهیزات الکتریکی دیگر، نقص هایی ممکن است رخ دهد - نقص هایی که اغلب منجر به عملکرد اضطراری و آسیب موتور می شود. شکست زودرس آن

قبل از حرکت به روش های محافظت از موتورهای الکتریکی، ارزش آن را دارد که اساسی ترین و مهمترین آنها را در نظر بگیریم دلایل رایجوقوع عملیات اضطراری موتورهای الکتریکی ناهمزمان:

• اتصال کوتاه تک فاز و بین فاز - در کابل، جعبه ترمینال موتور الکتریکی، در سیم پیچ استاتور (به محفظه، اتصال کوتاه را قطع کنید).

اتصال کوتاه بیشترین است نگاه خطرناکنقص در موتور الکتریکی، زیرا با وقوع جریان های بسیار زیاد همراه است که منجر به گرم شدن بیش از حد و سوختن سیم پیچ های استاتور می شود.

یکی از علل شایع اضافه بار حرارتی یک موتور الکتریکی که منجر به عملکرد غیرعادی می شود، از بین رفتن یکی از فازهای تغذیه است. این منجر به افزایش قابل توجه جریان (دو برابر جریان نامی) در سیم پیچ های استاتور دو فاز دیگر می شود.

نتیجه اضافه بار حرارتی موتور الکتریکی گرم شدن بیش از حد و از بین رفتن عایق سیم پیچ های استاتور است که منجر به اتصال کوتاه سیم پیچ ها و عدم استفاده از موتور الکتریکی می شود.

حفاظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار جریان شامل خاموش کردن به موقع موتور الکتریکی در زمانی که جریان های زیادی در مدار قدرت یا مدار کنترل آن ظاهر می شود، یعنی زمانی که اتصال کوتاه.

برای محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر مدارهای کوتاه، از پیوندهای همجوشی، رله‌های الکترومغناطیسی و قطع کننده‌های مدار اتوماتیک با رهاسازی الکترومغناطیسی استفاده می‌شود که به گونه‌ای انتخاب شده‌اند که بتوانند در برابر جریان‌های اضافه راه‌اندازی بزرگ مقاومت کنند، اما در صورت وقوع جریان‌های اتصال کوتاه، بلافاصله فعال می‌شوند.

برای محافظت از موتورهای الکتریکی از اضافه بارهای حرارتی، یک رله حرارتی در مدار اتصال موتور الکتریکی گنجانده شده است که دارای کنتاکت های مدار کنترل است - از طریق آنها، ولتاژ به سیم پیچ استارت مغناطیسی تامین می شود.

هنگامی که اضافه بارهای حرارتی رخ می دهد، این کنتاکت ها باز می شوند و منبع تغذیه سیم پیچ قطع می شود، که منجر به بازگشت گروه کنتاکت های برق به حالت اولیه می شود - موتور الکتریکی خاموش می شود.

یک راه ساده و قابل اعتماد برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر افت فاز، اضافه کردن یک استارت مغناطیسی اضافی به نمودار اتصال آن است:

روشن کردن مدار شکن 1 منجر به بسته شدن مدار برق سیم پیچ استارت مغناطیسی 2 می شود (ولتاژ کاری این سیم پیچ باید ~ 380 ولت باشد) و بسته شدن کنتاکت های برق 3 این استارتر که از طریق آن ( فقط یک کنتاکت استفاده می شود) برق به سیم پیچ استارتر مغناطیسی 4 تامین می شود.

با روشن کردن دکمه "شروع" 6 از طریق دکمه "توقف" 8، مدار برق سیم پیچ 4 استارتر مغناطیسی دوم بسته می شود (ولتاژ کاری آن می تواند 380 یا 220 ولت باشد)، کنتاکت های برق آن 5 بسته می شود. و ولتاژ به موتور داده می شود.

هنگامی که دکمه "شروع" 6 آزاد می شود، ولتاژ از کنتاکت های برق 3 از طریق کنتاکت بلوک معمولی باز 7 جریان می یابد و از تداوم مدار منبع تغذیه سیم پیچ استارت مغناطیسی اطمینان حاصل می کند.

همانطور که از این مدار حفاظتی موتور الکتریکی مشاهده می شود، اگر به دلایلی یکی از فازها از بین رفته باشد، ولتاژی به موتور الکتریکی داده نمی شود که از اضافه بار حرارتی و خرابی زودرس آن جلوگیری می کند.

شروع روان موتورهای الکتریکی

زندگی روزمره یک برقکار. حفاظت موتور سه فاز.

حفاظت از اضافه بار موتور

برای جلوگیری از خرابی های غیرمنتظره، تعمیرات پرهزینه و تلفات بعدی ناشی از خرابی موتور، تجهیز موتور به یک وسیله محافظ بسیار مهم است.

حفاظت موتور دارای سه سطح است:

حفاظت از اتصال کوتاه نصب خارجی . وسایل حفاظت خارجی معمولاً فیوز هستند انواع مختلفیا رله حفاظتی اتصال کوتاه دستگاه های ایمنی از این نوع اجباری هستند و به طور رسمی مطابق با مقررات ایمنی نصب می شوند.

حفاظت از اضافه بار خارجی ، یعنی محافظت در برابر اضافه بار موتور پمپ و در نتیجه جلوگیری از آسیب و خرابی موتور الکتریکی. این حفاظت فعلی است.

محافظ موتور داخلی با محافظت در برابر گرمای بیش از حد برای جلوگیری از آسیب و خرابی موتور الکتریکی. حفاظت داخلی همیشه به یک سوئیچ خارجی نیاز دارد و برخی از انواع محافظ موتور داخلی حتی نیاز به رله اضافه بار دارند.

شرایط احتمالی خرابی موتور

در طول عملیات ممکن است وجود داشته باشد خرابی های مختلف. بنابراین بسیار مهم است که احتمال خرابی و علل آن را از قبل پیش بینی کرده و تا حد امکان از موتور محافظت کنید. در زیر لیستی از شرایط خرابی وجود دارد که تحت آن می توان از آسیب موتور جلوگیری کرد:

کیفیت پایین منبع تغذیه:

ولتاژ بالا

کم ولتاژ

ولتاژ/جریان نامتعادل (نوسانات)

تغییر فرکانس

نصب نادرست، نقض شرایط ذخیره سازی یا نقص خود موتور الکتریکی

افزایش تدریجی دما و خروج آن از حد مجاز:

خنک کننده ناکافی

دمای بالا محیط زیست

کاهش یافته است فشار اتمسفر(کار در ارتفاعات بالا از سطح دریا)

دمای سیال بالا

ویسکوزیته سیال کار بسیار بالاست

روشن/خاموش مکرر موتور الکتریکی

ممان اینرسی بار خیلی زیاد است (برای هر پمپ متفاوت است)

افزایش ناگهانی دما:

روتور قفل شده

از دست دادن فاز

برای محافظت از شبکه در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه در صورت بروز هر یک از شرایط خرابی فوق، باید مشخص شود که از کدام دستگاه حفاظت شبکه استفاده می شود. باید به طور خودکار برق شبکه را قطع کند. فیوز وسیله ای ساده است که دو عملکرد را انجام می دهد. به عنوان یک قاعده، فیوزها با استفاده از یک کلید اضطراری به یکدیگر متصل می شوند که می تواند موتور را از منبع تغذیه جدا کند. در صفحات بعدی به سه نوع فیوز از نظر اصل عملکرد و کاربرد آنها خواهیم پرداخت: کلید فیوز، فیوزهای سریع و فیوزهای تاخیر زمانی.

سوئیچ ایمنی یک کلید اضطراری و یک فیوز است که در یک محفظه واحد ترکیب شده اند. یک سوئیچ می تواند برای باز و بسته کردن یک مدار به صورت دستی استفاده شود، در حالی که یک فیوز از موتور در برابر جریان اضافی محافظت می کند. سوئیچ ها معمولا در ارتباط با اجرای استفاده می شوند خدماتدر مواقعی که نیاز به قطع جریان فعلی است.

سوئیچ اضطراری دارای یک بدنه جداگانه است. این پوشش پرسنل را از تماس تصادفی با پایانه های الکتریکی محافظت می کند و همچنین از سوئیچ در برابر اکسیداسیون محافظت می کند. برخی از کلیدهای اضطراری مجهز به فیوز داخلی هستند، سایر کلیدهای اضطراری بدون فیوز داخلی عرضه می شوند و فقط دارای کلید هستند.

دستگاه حفاظت از اضافه جریان (فیوز) باید بین جریان اضافه و اتصال کوتاه تمایز قائل شود. به عنوان مثال، اضافه جریان های جزئی کوتاه مدت کاملا قابل قبول هستند. اما اگر جریان بیشتر شود، دستگاه حفاظتی باید فوراً کار کند. جلوگیری از اتصال کوتاه فورا بسیار مهم است. سوئیچ فیوز شده نمونه ای از دستگاهی است که برای حفاظت در برابر جریان اضافه استفاده می شود. فیوزهایی که به درستی انتخاب شده اند در سوئیچ مدار را در هنگام اضافه بار جریان باز می کنند.

فیوزهای سریع دمنده

فیوزهای سریع از اتصال کوتاه محافظت می کنند. با این حال، اضافه بارهای کوتاه مدت، مانند جریان راه اندازی موتور، می تواند باعث شکستن این نوع فیوزها شود. بنابراین، فیوزهای سریع در مدارهایی که در معرض جریان های گذرا قابل توجهی نیستند، بهترین استفاده را دارند. به طور معمول، این فیوزها حدود 500 درصد جریان نامی خود را برای یک چهارم ثانیه تحمل می کنند. پس از این مدت، فیوز ذوب می شود و مدار باز می شود. بنابراین، در مدارهایی که جریان هجومی به طور مکرر از 500 درصد جریان نامی فیوز تجاوز می کند، فیوزهای دمنده سریع توصیه نمی شوند.

فیوزهای تاخیر زمانی

این نوع فیوز هم از اضافه بار و هم از اتصال کوتاه محافظت می کند. به طور معمول، آنها 5 برابر جریان نامی را برای 10 ثانیه، و حتی مقادیر جریان بالاتر را برای بیشتر اجازه می دهند. زمان کوتاه. این معمولاً برای روشن نگه داشتن موتور و جلوگیری از باز شدن فیوز کافی است. از طرف دیگر، اگر اضافه بارهایی رخ دهد که بیشتر از زمان ذوب عنصر فیوز طول بکشد، مدار نیز باز می شود.

زمان کار فیوز مدت زمانی است که طول می کشد تا عنصر فیوز (سیم) ذوب شود تا مدار باز شود. با فیوزها، زمان پاسخ با مقدار فعلی نسبت معکوس دارد - این بدان معنی است که هر چه جریان اضافه بیشتر باشد، مدت زمان قطع مدار کوتاهتر است.

به طور کلی می توان گفت که موتورهای پمپ زمان شتاب بسیار کوتاهی دارند: کمتر از 1 ثانیه. در این راستا فیوزهای تاخیر زمانی با جریان نامی متناسب با جریان بار کامل موتور الکتریکی برای موتورهای الکتریکی مناسب هستند.

تصویر سمت راست اصل تولید مشخصه زمان پاسخ فیوز را نشان می دهد. محور x رابطه بین جریان واقعی و جریان بار کامل را نشان می دهد: اگر موتور جریان بار کامل یا کمتر را بکشد، فیوز باز نمی شود. اما در مقدار فعلی 10 برابر جریان بار کامل، فیوز تقریباً بلافاصله باز می شود (0.01 ثانیه). محور y زمان پاسخ را نشان می دهد.

در هنگام راه اندازی، جریان نسبتاً زیادی از موتور القایی عبور می کند. در موارد بسیار نادر این منجر به خاموش شدن از طریق رله یا فیوز می شود. برای کاهش جریان راه اندازی، استفاده کنید روش های مختلفراه اندازی موتور الکتریکی

قطع کننده مدار چیست و چگونه کار می کند؟

کلید جریان اتوماتیک یک وسیله حفاظتی در برابر جریان اضافه است. به طور خودکار مدار را با مقدار جریان اضافه از پیش تعیین شده باز و بسته می کند. در صورت استفاده از کلید جریان در محدوده پارامترهای عملکردی آن، باز و بسته شدن هیچ آسیبی به آن وارد نمی کند. بلافاصله پس از وقوع اضافه بار، می توانید به راحتی عملکرد قطع کننده مدار را از سر بگیرید - به سادگی به موقعیت اصلی خود بازنشانی می شود.

دو نوع قطع کننده مدار وجود دارد: حرارتی و مغناطیسی.

کلیدهای مدار حرارتی

قطع کننده های حرارتی مطمئن ترین و مقرون به صرفه ترین نوع وسایل حفاظتی مناسب برای موتورهای الکتریکی هستند. آنها می توانند دامنه های جریان زیادی را که در هنگام راه اندازی موتور رخ می دهد تحمل کنند و از موتور در برابر خطاهایی مانند قفل شدن روتور محافظت کنند.

قطع کننده های مدار مغناطیسی

کلیدهای مدار مغناطیسی دقیق، قابل اعتماد و مقرون به صرفه هستند. مغناطیسی مدار شکنمقاوم در برابر تغییرات دما، به عنوان مثال. تغییرات دمای محیط بر محدودیت عملکرد آن تأثیر نمی گذارد. در مقایسه با مدارشکن های حرارتی، مدارشکن های مغناطیسی زمان پاسخگویی دقیق تری دارند. در جدول مشخصات دو نوع قطع کننده مدار نشان داده شده است.

محدوده عملیاتی قطع کننده مدار

قطع کننده های مدار اتوماتیک در سطح جریان کار متفاوت است. این به این معنی است که شما همیشه باید مدار شکنی را انتخاب کنید که بتواند بالاترین جریان اتصال کوتاهی را که ممکن است در یک سیستم خاص رخ دهد تحمل کند.

توابع رله اضافه بار

رله اضافه بار:

هنگام راه اندازی موتور الکتریکی، آنها به شما این امکان را می دهند که بارهای اضافه موقت را بدون شکستن مدار تحمل کنید.

مدار موتور الکتریکی در صورتی باز می شود که جریان از حداکثر مقدار مجاز بیشتر شود و خطر آسیب به موتور الکتریکی وجود داشته باشد.

پس از رفع اضافه بار، آنها به صورت خودکار یا دستی به موقعیت اصلی خود بازنشانی می شوند.

IEC و NEMA کلاس های سفر را برای رله های اضافه بار استاندارد می کنند.

به طور معمول، رله های اضافه بار با توجه به ویژگی های خاموشی خود به شرایط اضافه بار پاسخ می دهند. برای هر استانداردی (NEMA یا IEC)، تقسیم محصولات به کلاس‌ها تعیین می‌کند که رله در هنگام بارگذاری بیش از حد به چه مدت زمان نیاز دارد تا باز شود. متداول ترین کلاس ها عبارتند از: 10، 20 و 30. تعیین دیجیتال زمان مورد نیاز برای کار رله را منعکس می کند. یک رله اضافه بار کلاس 10 در 10 ثانیه یا کمتر در جریان بار کامل 600 درصد، یک رله کلاس 20 در 20 ثانیه یا کمتر و یک رله کلاس 30 در 30 ثانیه یا کمتر کار می کند.

زاویه شیب مشخصه پاسخ به کلاس حفاظتی موتور الکتریکی بستگی دارد. موتورهای IEC معمولاً برای یک کاربرد خاص طراحی می شوند. این بدان معنی است که رله اضافه بار می تواند جریان اضافی را که بسیار نزدیک به حداکثر ظرفیت رله است، تحمل کند. کلاس 10 رایج ترین کلاس برای موتورهای الکتریکی IEC است. موتورهای NEMA خازن داخلی بزرگتری دارند، بنابراین کلاس 20 بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

رله های کلاس 10 معمولاً برای موتورهای پمپ استفاده می شوند، زیرا زمان شتاب موتورهای الکتریکی حدود 0.1-1 ثانیه است. بسیاری از بارهای صنعتی با اینرسی بالا برای کار کردن به رله کلاس 20 نیاز دارند.

فیوزها برای محافظت از نصب در برابر آسیب هایی که ممکن است در اثر اتصال کوتاه ایجاد شود، عمل می کنند. به همین دلیل فیوزها باید ظرفیت کافی داشته باشند. جریان های کمتر با استفاده از یک رله اضافه بار جدا می شوند. در اینجا، جریان نامی فیوز با محدوده عملکرد موتور الکتریکی مطابقت ندارد، بلکه با جریانی مطابقت دارد که می تواند به ضعیف ترین اجزای نصب آسیب برساند. همانطور که قبلاً ذکر شد، فیوز حفاظت از اتصال کوتاه را ارائه می دهد اما حفاظت اضافه بار جریان پایین را ندارد.

شکل بیشترین را نشان می دهد پارامترهای مهم، پایه ای را برای عملکرد هماهنگ فیوزها در ترکیب با رله اضافه بار تشکیل می دهد.

مهم است که فیوز قبل از اینکه سایر قسمت های نصب در اثر اتصال کوتاه آسیب حرارتی ببینند منفجر شود.

رله های مدرن محافظ موتور در فضای باز

سیستم های پیشرفته حفاظتی موتور خارجی همچنین محافظت در برابر اضافه ولتاژ، عدم تعادل فاز، محدود کردن تعداد استارت/توقف ها و حذف ارتعاشات را فراهم می کنند. علاوه بر این، آنها به شما اجازه می دهند تا دمای استاتور و یاتاقان را از طریق سنسور دما (PT100) کنترل کنید، مقاومت عایق را اندازه گیری کنید و دمای محیط را ثبت کنید. علاوه بر این، سیستم های حفاظتی موتور خارجی پیشرفته می توانند سیگنال حفاظت حرارتی داخلی را دریافت و پردازش کنند. در ادامه این فصل به دستگاه حفاظت حرارتی خواهیم پرداخت.

رله های محافظ موتور خارجی برای محافظت از موتورهای الکتریکی سه فاز در مواقعی که خطر آسیب موتور در یک دوره کوتاه یا طولانی تر کار وجود دارد، طراحی شده اند. علاوه بر حفاظت موتور، رله حفاظتی خارجی دارای تعدادی ویژگی است که حفاظت موتور را در شرایط مختلف فراهم می کند:

قبل از وقوع خطا در نتیجه کل فرآیند، یک سیگنال می دهد

مشکلات پیش آمده را تشخیص می دهد

اجازه می دهد تا عملکرد رله در طول تعمیر و نگهداری بررسی شود

دما و لرزش یاتاقان ها را کنترل می کند

می توانید رله اضافه بار را به آن وصل کنید سیستم مرکزیمدیریت ساختمان برای نظارت مداومو تشخیص سریع عیوب اگر یک رله حفاظتی خارجی در رله اضافه بار نصب شده باشد، دوره توقف اجباری به دلیل وقفه کاهش می یابد. فرآیند تکنولوژیکیدر نتیجه خرابی این امر با تشخیص سریع عیوب و جلوگیری از آسیب به موتور الکتریکی به دست می آید.

به عنوان مثال، یک موتور الکتریکی را می توان از موارد زیر محافظت کرد:

اضافه بار

قفل روتور

پارازیت

راه اندازی مجدد مکرر

فاز باز

گسل های زمینی

گرمای بیش از حد (با استفاده از سیگنال موتور از طریق سنسور PT100 یا ترمیستور)

جریان کم

سیگنال هشدار اضافه بار

راه اندازی رله اضافه بار خارجی

جریان بار کامل در یک ولتاژ مشخص که روی پلاک نشان داده شده است، استاندارد تنظیم رله اضافه بار است. از آنجایی که در شبکه ها کشورهای مختلفولتاژهای مختلفی وجود دارد، موتورهای پمپ را می توان در هر دو فرکانس 50 هرتز و 60 هرتز در یک محدوده ولتاژ وسیع استفاده کرد. به همین دلیل، پلاک موتور محدوده جریان را نشان می دهد. اگر ولتاژ را بدانیم، می توانیم ظرفیت حمل جریان دقیق را محاسبه کنیم.

محاسبه مثال

با دانستن مقدار دقیق ولتاژ برای نصب، جریان بار کامل در 254 / 440 Y V، 60 هرتز قابل محاسبه است.

همانطور که در تصویر نشان داده شده است، داده ها بر روی یک پلاک نام نمایش داده می شوند.

محاسبات برای 60 هرتز

بهره ولتاژ با معادلات زیر تعیین می شود:

محاسبه جریان بار کامل واقعی (I):

(مقادیر فعلی برای اتصالات دلتا و ستاره در حداقل مقادیرولتاژ)

(مقادیر جریان برای اتصالات مثلث و ستاره در حداکثر ولتاژ)

اکنون با استفاده از فرمول اول می توانید جریان بار کامل را محاسبه کنید:

من برای "مثلث":

من برای "ستاره":

مقادیر جریان بار کامل با جریان بار کامل مجاز موتور در 254 Δ/440 Y V، 60 هرتز مطابقت دارد.

توجه : رله اضافه بار موتور خارجی همیشه روی مقدار جریان نامی نشان داده شده در پلاک تنظیم می شود.

با این حال، اگر موتورها به گونه‌ای طراحی شده باشند که دارای ضریب بار باشند، که سپس روی پلاک نشان داده شده است، به عنوان مثال 1.15، تنظیم جریان برای رله اضافه بار را می‌توان در مقایسه با آمپر جریان بار کامل یا ضریب سرویس (SFA) 15 درصد افزایش داد. ) که معمولاً روی پلاک نشان داده می شود.

اگر موتور الکتریکی از قبل به رله اضافه بار و فیوز مجهز شده است، چرا به محافظ موتور داخلی نیاز دارید؟ در برخی موارد، رله اضافه بار اضافه بار موتور را تشخیص نمی دهد. به عنوان مثال، در شرایط:

هنگامی که موتور بسته است (به اندازه کافی خنک نشده است) و به آرامی تا دمای خطرناک گرم می شود.

در دمای بالامحیط زیست

هنگامی که محافظ موتور خارجی برای قطع جریان خیلی زیاد تنظیم شده باشد یا به درستی نصب نشده باشد.

هنگامی که یک موتور چندین بار در مدت زمان کوتاهی راه اندازی مجدد می شود و جریان راه اندازی موتور را گرم می کند که در نهایت می تواند به آن آسیب برساند.

سطح حفاظتی که حفاظت داخلی می تواند ارائه دهد در IEC 60034-11 مشخص شده است.

نامگذاری TP

TP - مخفف "حفاظت حرارتی" - حفاظت حرارتی. انواع مختلفی از حفاظت حرارتی وجود دارد که با کد TP (TPxxx) مشخص می شود. کد شامل:

نوع اضافه بار حرارتی که حفاظت حرارتی برای آن طراحی شده است (رقم 1)

تعداد سطوح و نوع عمل (رقم دوم)

در موتورهای پمپ، رایج ترین نامگذاری های TP عبارتند از:

TP 111: حفاظت از اضافه بار تدریجی

TP 211: محافظت در برابر اضافه بار سریع و تدریجی.

تصویر سطح دمای مجاز زمانی که موتور الکتریکی در معرض دماهای بالا قرار می گیرد. رده 2 دماهای بالاتری نسبت به رده 1 می دهد.

تمامی موتورهای تک فاز Grundfos به حفاظت جریان و دمای موتور مطابق با استاندارد IEC 60034-11 مجهز هستند. نوع محافظ موتور TP 211 به این معنی است که به افزایش تدریجی و سریع دما پاسخ می دهد.

دستگاه ریست شده و به صورت خودکار به موقعیت اولیه خود باز می گردد. الکتروموتورهای سه فاز Grundfos MG با توان 3.0 کیلووات به طور استاندارد به سنسور دمای PTC مجهز هستند.

این موتورها به عنوان موتورهای TP 211 تست و تایید شده اند که هم به افزایش آهسته و هم سریع دما پاسخ می دهند. سایر موتورهای الکتریکی مورد استفاده برای پمپ های گراندفوس(مدل های MMG D و E، زیمنس و غیره) را می توان به عنوان TP 211 طبقه بندی کرد، اما به عنوان یک قاعده دارای نوع حفاظتی TP 111 هستند.

اطلاعات روی پلاک باید همیشه رعایت شود. اطلاعات مربوط به نوع حفاظت از یک موتور الکتریکی خاص را می توان در پلاک نام - علامت گذاری با تعیین نامه TP (حفاظت حرارتی) مطابق با استاندارد IEC 60034-11. به طور معمول، حفاظت داخلی را می توان با استفاده از دو نوع دستگاه حفاظتی ارائه کرد: دستگاه های حفاظت حرارتی یا ترمیستورها.

دستگاه های حفاظت حرارتی تعبیه شده در جعبه ترمینال

دستگاه‌های حفاظت حرارتی یا ترموستات‌ها از یک مدارشکن از نوع دیسک دو فلزی استفاده می‌کنند اقدام فوریبرای باز و بسته شدن مدار در صورت رسیدن به دمای معین. دستگاه های حفاظت حرارتی نیز "klixons" نامیده می شوند (پس از علامت تجاری Texas Instruments). هنگامی که دیسک دو فلزی به دمای از پیش تعیین شده رسید، گروهی از کنتاکت ها را در مدار کنترل متصل باز یا بسته می کند. ترموستات ها به کنتاکت هایی برای عملکرد معمولی باز یا بسته مجهز هستند، اما نمی توان از یک دستگاه برای هر دو حالت استفاده کرد. ترموستات ها از قبل توسط سازنده کالیبره شده اند و تنظیمات آنها قابل تغییر نیست. دیسک ها به صورت هرمتیک مهر و موم شده و بر روی بلوک تماس قرار دارند.

ترموستات می تواند ولتاژ را به مدار دزدگیر برساند - اگر به طور معمول باز باشد، یا ترموستات می تواند موتور الکتریکی را خاموش کند - اگر به طور معمول بسته باشد و به صورت سری به کنتاکتور متصل شود. از آنجایی که ترموستات روشن است سطح بیرونیانتهای سیم پیچ، آنها به دمای محل خود واکنش نشان می دهند. هنگامی که برای موتورهای سه فاز اعمال می شود، ترموستات ها تحت شرایط ترمز یا سایر شرایط تغییر سریع دما محافظت ناپایدار در نظر گرفته می شوند. در موتورهای الکتریکی تک فاز، ترموستات ها در برابر مسدود شدن روتور محافظت می کنند.

مدار شکن حرارتی که در سیم پیچ ها تعبیه شده است

دستگاه های حفاظت حرارتی را نیز می توان در سیم پیچ ها تعبیه کرد، به تصویر مراجعه کنید.

آنها به عنوان کلید برق برای موتورهای الکتریکی تک فاز و سه فاز عمل می کنند. برای موتورهای تک فاز تا 1.1 کیلو وات، دستگاه حفاظت حرارتی مستقیماً در مدار اصلی نصب می شود تا به عنوان یک دستگاه محافظ سیم پیچ عمل کند. کلیکسون و ترمیک نمونه هایی از مدارشکن های حرارتی هستند. به این دستگاه ها PTO (Protection Thermique a Ouverture) نیز می گویند.

نصب در فضای داخلی

موتورهای تک فاز از یک مدارشکن حرارتی استفاده می کنند. در الکتروموتورهای سه فاز دو کلید متصل به سری بین فازهای الکتروموتور قرار دارند. بنابراین، هر سه فاز با کلید حرارتی در تماس هستند. قطع کننده های مدار حرارتی را می توان در انتهای سیم پیچ ها نصب کرد، اما این منجر به زمان پاسخگویی طولانی تر می شود. سوئیچ ها باید به یک سیستم کنترل خارجی متصل شوند. این کار موتور الکتریکی را از اضافه بار تدریجی محافظت می کند. برای قطع کننده مدار حرارتی، تقویت کننده رله مورد نیاز نیست.

کلیدهای حرارتی از موتور در هنگام قفل بودن روتور محافظت نمی کنند.

اصل عملکرد قطع کننده مدار حرارتی

نمودار سمت راست مقاومت در برابر دما را برای یک مدارشکن حرارتی استاندارد نشان می دهد. هر سازنده ویژگی های خاص خود را دارد. TN معمولاً در محدوده 150-160 درجه سانتیگراد قرار دارد.

اتصال

اتصال الکتروموتور سه فاز با کلید حرارتی داخلی و رله اضافه بار.

نماد TP روی نمودار

حفاظت بر اساس IEC 60034-11:

TP 111 (اضافه بار تدریجی). به منظور ایجاد حفاظت در هنگام مسدود شدن روتور، موتور الکتریکی باید مجهز به رله اضافه بار باشد.

نوع دوم حفاظت داخلی ترمیستورها یا سنسورهای مثبت هستند ضریب دما(PTC). ترمیستورها در سیم پیچ های موتور الکتریکی تعبیه شده اند و در صورت مسدود شدن روتور، اضافه بار طولانی مدت و دمای بالای محیط از آن محافظت می کنند. حفاظت حرارتیبا نظارت بر دمای سیم پیچ موتور با استفاده از سنسورهای PTC تضمین می شود. اگر دمای سیم پیچ از دمای خاموش شدن بیشتر شود، مقاومت سنسور با توجه به تغییر دما تغییر می کند.

در نتیجه این تغییر، رله های داخلی مدار کنترل کنتاکتور خارجی را خاموش می کنند. موتور الکتریکی خنک می شود و دمای قابل قبول سیم پیچ موتور الکتریکی بازیابی می شود و مقاومت سنسور به سطح اولیه خود کاهش می یابد. در این لحظه، ماژول کنترل به طور خودکار به موقعیت اصلی خود بازنشانی می شود، مگر اینکه قبلاً برای تنظیم مجدد داده ها و روشن کردن مجدد آن به صورت دستی پیکربندی شده باشد.

اگر ترمیستورها در انتهای سیم پیچ نصب شده باشند، حفاظت را فقط می توان به عنوان TP 111 طبقه بندی کرد. دلیل آن این است که ترمیستورها با انتهای سیم پیچ تماس کامل ندارند و بنابراین نمی توانند به سرعت واکنش نشان دهند که گویی آنها هستند. در ابتدا در سیم پیچ ساخته شده بودند.

سیستم سنجش دمای ترمیستور متشکل از سنسورهای ضریب دمای مثبت (PTC) نصب شده به صورت سری و یک سوئیچ الکترونیکی حالت جامد در یک جعبه کنترل محصور است. مجموعه ای از سنسورها از سه - یک در هر فاز تشکیل شده است. مقاومت در سنسور نسبتاً کم و ثابت در یک محدوده دمایی گسترده باقی می ماند، با افزایش شدید دمای پاسخ. در چنین مواردی، سنسور به عنوان یک مدارشکن حرارتی حالت جامد عمل می کند و رله مانیتورینگ را خاموش می کند. رله مدار کنترل کل مکانیسم را برای خاموش کردن تجهیزات محافظت شده باز می کند. هنگامی که دمای سیم پیچ به مقدار قابل قبولی بازیابی می شود، واحد کنترل را می توان به صورت دستی به موقعیت قبلی خود بازگرداند.

تمامی الکتروموتورهای گراندفوس با توان 3 کیلووات به بالا مجهز به ترمیستور می باشند. یک سیستم ترمیستور با ضریب دمای مثبت (PTC) به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر خطا در نظر گرفته می‌شود، زیرا هنگامی که یک سنسور از کار می‌افتد یا یک سیم سنسور قطع می‌شود، مقاومت بی‌نهایت رخ می‌دهد و سیستم مانند زمانی که دما افزایش می‌یابد پاسخ می‌دهد - رله کنترل را قطع می‌کند. .

اصل عملکرد یک ترمیستور

مقادیر بحرانی رابطه مقاومت/دما برای سنسورهای حفاظت موتور در DIN 44081/DIN 44082 تعریف شده است.

منحنی DIN مقاومت در سنسورهای ترمیستور را به عنوان تابعی از دما نشان می دهد.

ترمیستورها در مقایسه با PTO دارای مزایای زیر هستند:

پاسخ سریعتر به دلیل کاهش حجم و وزن

تماس بهتر با سیم پیچ موتور

سنسورها روی هر فاز نصب می شوند

هنگام مسدود شدن روتور، محافظتی را ارائه دهید

نامگذاری TP برای موتور با PTC

حفاظت موتور TP 211 تنها زمانی محقق می شود که ترمیستورهای PTC به طور کامل در انتهای سیم پیچ ها در کارخانه نصب شوند. حفاظت TP 111 فقط زمانی اجرا می شود که خود نصبدر محل عملیات موتور باید برای انطباق با علامت TP 211 آزمایش و تأیید شود اگر موتوری با ترمیستور PTC دارای حفاظت TP 111 باشد، باید به یک رله اضافه بار مجهز باشد تا از اثرات توقف آن جلوگیری شود.

مرکب

شکل های سمت راست نمودارهای اتصال یک موتور الکتریکی سه فاز مجهز به ترمیستورهای PTC با رهاسازی زیمنس را نشان می دهد. برای اجرای حفاظت در برابر اضافه بار تدریجی و سریع، گزینه های اتصال زیر را برای موتورهای الکتریکی مجهز به سنسورهای PTC با حفاظت TP 211 و TP 111 توصیه می کنیم.

اگر موتوری با ترمیستور دارای علامت TP 111 باشد، به این معنی است که موتور فقط در برابر اضافه بار تدریجی محافظت می شود. برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار سریع، موتور الکتریکی باید مجهز به رله اضافه بار باشد. رله اضافه بار باید به صورت سری به رله PTC متصل شود.

حفاظت موتور TP 211 تنها در صورتی تضمین می شود که یک ترمیستور PTC به طور کامل در سیم پیچ ها یکپارچه شده باشد. حفاظت TP 111 فقط در صورت اتصال مستقل اجرا می شود.

ترمیستورها مطابق با DIN 44082 طراحی شده اند و می توانند بار Umax 2.5 V DC را تحمل کنند. تمام عناصر سوئیچینگ برای دریافت سیگنال از ترمیستورهای DIN 44082، یعنی ترمیستورهای زیمنس طراحی شده اند.

لطفا توجه داشته باشید: بسیار مهم است که دستگاه PTC داخلی به صورت سری به رله اضافه بار متصل شود. اگر موتور مسدود شود یا با اینرسی زیاد راه اندازی شود، فعال سازی مکرر رله اضافه بار می تواند منجر به فرسودگی سیم پیچ شود. بنابراین بسیار مهم است که داده های دما و جریان مصرف دستگاه و رله PTC

امروزه حفاظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار یکی از اصلی ترین کارهایی است که برای راه اندازی موفقیت آمیز این دستگاه باید حل شود. این نوع موتورها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و به همین دلیل راه های زیادی برای محافظت از آنها در برابر اثرات منفی مختلف ابداع شده است.

سطوح حفاظت

طیف گسترده ای از دستگاه های حفاظتی وجود دارد از این تجهیزاتبا این حال، همه آنها را می توان به سطوح تقسیم کرد.

• سطح حفاظت از اتصال کوتاه خارجی اغلب در اینجا استفاده می شود انواع مختلفرله این دستگاه ها و سطح حفاظت در سطح رسمی است. به عبارت دیگر، این یک مورد حفاظتی اجباری است که باید مطابق با قوانین امنیتی در قلمرو فدراسیون روسیه نصب شود.
• رله حفاظت از اضافه بار موتور الکتریکی به جلوگیری از انواع آسیب های مهم در حین کار و همچنین آسیب های احتمالی کمک می کند. این دستگاه ها نیز به سطح حفاظت خارجی تعلق دارند.
• لایه داخلیحفاظت از گرم شدن بیش از حد احتمالی قطعات موتور جلوگیری می کند. برای این، گاهی اوقات از کلیدهای خارجی و گاهی اوقات از رله های اضافه بار استفاده می شود.

دلایل خرابی سخت افزار

امروزه، طیف گسترده ای از مشکلات وجود دارد که به دلیل آن ممکن است عملکرد مختل شود. موتور الکتریکی، مگر اینکه مجهز به وسایل حفاظتی باشد.

1. سطح پایین ولتاژ الکتریکییا برعکس، بیش از حد سطح بالاتغذیه ممکن است باعث شکست شود.
2. آسیب به دلیل این واقعیت است که فرکانس عرضه فعلی خیلی سریع و اغلب تغییر می کند.
3. نصب نادرست دستگاه یا اجزای آن نیز می تواند خطرناک باشد.
4. دما تا یک مقدار بحرانی یا بالاتر افزایش می یابد.
5. خنک شدن خیلی کم نیز منجر به خرابی می شود.
6. تاثیر منفی قوی دارد دمای بالامحیط زیست
7. کمتر کسی می داند که فشار کم یا نصب موتور بسیار بالاتر از سطح دریا که باعث فشار کم می شود نیز دارد تاثیر منفی.
8. طبیعتاً لازم است از موتور الکتریکی در برابر بارهای اضافه ای که ممکن است در اثر خرابی در شبکه برق رخ دهد، محافظت شود.
9. روشن و خاموش شدن مکرر دستگاه یک عیب منفی است که باید با کمک وسایل حفاظتی نیز رفع شود.

فیوزها

نام کامل دستگاه ایمنی سوئیچ ایمنی fusible است. این دستگاه هر دو کلید مدار و فیوز را که در یک محفظه قرار دارند ترکیب می کند. سوئیچ همچنین می تواند برای باز کردن یا بستن یک مدار به صورت دستی استفاده شود. فیوز محافظ موتور الکتریکی در برابر جریان اضافی است.

شایان ذکر است که طراحی سوئیچ اضطراری شامل یک محفظه ویژه است که پرسنل را از تماس تصادفی با پایانه های دستگاه و همچنین خود تماس ها را از اکسید شدن محافظت می کند.

در مورد فیوز، این دستگاه باید بتواند بین جریان اضافه و اتصال کوتاه در مدار تشخیص دهد. این بسیار مهم است، زیرا جریان اضافه کوتاه مدت کاملاً قابل قبول است. با این حال، در صورت ادامه افزایش این پارامتر، حفاظت جریان اضافه بار موتور باید بلافاصله عمل کند.

فیوزهای اتصال کوتاه

نوعی فیوز وجود دارد که برای محافظت از دستگاه در برابر اتصال کوتاه (اتصال کوتاه) طراحی شده است. با این حال، در اینجا شایان ذکر است که فیوز سریع الاثر ممکن است از کار بیفتد اگر هنگام راه اندازی دستگاه، اضافه بار کوتاه مدت رخ دهد، یعنی افزایش جریان راه اندازی. به همین دلیل معمولاً از چنین دستگاه هایی در شبکه هایی استفاده می شود که امکان چنین پرشی وجود ندارد. در مورد ابزار محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار، فیوز سریع می تواند جریانی را تحمل کند که اگر افت بیش از یک چهارم ثانیه طول نکشد، 500٪ از مقدار نامی آن بیشتر می شود.

فیوزهای تاخیری

توسعه فناوری منجر به ایجاد دستگاهی برای محافظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه به طور همزمان شده است. این یعنی فیوز تاخیر زمانی بود. ویژگی خاص آن این است که اگر بیش از 10 ثانیه طول نکشید، می تواند 5 برابر افزایش جریان را تحمل کند. افزایش حتی بیشتر در پارامتر امکان پذیر است، اما برای مدت کوتاهی قبل از خاموش شدن فیوز. با این حال، اغلب یک فاصله 10 ثانیه ای برای روشن کردن موتور و جلوگیری از خاموش شدن فیوز کافی است. حفاظت در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و همچنین انواع دیگر موتورهای الکتریکی با چنین وسیله ای یکی از قابل اعتمادترین ها در نظر گرفته می شود.

همچنین در اینجا شایان ذکر است که زمان پاسخگویی این وسیله حفاظتی چگونه تعیین می شود. زمان پاسخ یک فیوز مدت زمانی است که در طی آن عنصر فیوز (سیم) آن ذوب می شود. وقتی سیم کاملا ذوب شد، مدار باز می شود. اگر ما در مورد وابستگی زمان خاموش شدن به اضافه بار به طور خاص برای این نوع تجهیزات حفاظتی صحبت کنیم، آنها نسبت معکوس دارند. به عبارت دیگر، حفاظت جریان موتور الکتریکی در برابر اضافه بار به این صورت عمل می کند - هر چه جریان بیشتر باشد، سیم سریعتر ذوب می شود، که به این معنی است که زمان قطع مدار کاهش می یابد.

دستگاه های مغناطیسی و حرارتی

امروزه دستگاه های حرارتی اتوماتیک به عنوان مطمئن ترین و مقرون به صرفه ترین وسیله برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بارهای حرارتی در نظر گرفته می شوند. این دستگاه ها همچنین قادر به تحمل دامنه های جریان زیادی هستند که ممکن است در هنگام راه اندازی دستگاه رخ دهد. علاوه بر این، فیوزهای حرارتی از مشکلاتی مانند مسدود شدن روتور محافظت می کنند.

حفاظت از موتورهای الکتریکی ناهمزمان از اضافه بار را می توان با استفاده از کلیدهای مغناطیسی انجام داد نوع اتوماتیک. آنها بسیار قابل اعتماد، دقیق و مقرون به صرفه هستند. ویژگی آن این است که حد پاسخ دمایی آن تحت تأثیر تغییرات دمای محیط قرار نمی گیرد، که در برخی شرایط عملیاتی بسیار مهم است. آنها همچنین با موضوعات حرارتی متفاوت هستند.

رله اضافه بار

توابع از این دستگاهبا این حال، بسیار ساده و بسیار مهم هستند.

1. چنین دستگاهی قادر است در هنگام روشن شدن موتور بدون قطع شدن مدار، افت جریان کوتاه مدت را تحمل کند، که بسیار مهم است.
2. باز شدن مدار در صورتی اتفاق می‌افتد که جریان تا حدی افزایش یابد که خطر خرابی دستگاه محافظت شده وجود داشته باشد.
3. هنگامی که اضافه بار پاک شد، رله ممکن است به طور خودکار به موقعیت اولیه خود بازگردد یا به صورت دستی تنظیم مجدد شود.

شایان ذکر است که حفاظت جریان موتور الکتریکی از اضافه بار با استفاده از یک رله مطابق با مشخصه پاسخ انجام می شود. به عبارت دیگر بسته به کلاس دستگاه. متداول ترین آنها کلاس های 10، 20 و 30 هستند. گروه اول رله هایی هستند که در صورت اضافه بار، در مدت 10 ثانیه و اگر مقدار عددیجریان بیش از 600٪ جریان نامی است. گروه دوم پس از 20 ثانیه یا کمتر، گروه سوم به ترتیب پس از 30 ثانیه یا کمتر فعال می شوند.

حفاظت قابل ذوب و رله

امروزه ترکیب دو وسیله حفاظتی - فیوزها و رله ها - بسیار رایج است. این ترکیب به صورت زیر عمل می کند. فیوز باید موتور را از اتصال کوتاه محافظت کند و بنابراین باید ظرفیت کافی داشته باشد. به همین دلیل، نمی تواند دستگاه را در برابر جریان های پایین تر، اما همچنان خطرناک محافظت کند. برای رفع این اشکال است که رله هایی به سیستم وارد می شوند که به نوسانات جریان ضعیف تر، اما همچنان خطرناک تر پاسخ می دهند. مهم ترین در در این موردفیوز را طوری تنظیم کنید که قبل از اینکه هر عنصری آسیب ببیند منفجر شود.

حفاظت خارجی

در حال حاضر، سیستم های حفاظتی موتور خارجی بهبود یافته اغلب استفاده می شود. آنها می توانند دستگاه را از اضافه ولتاژ، عدم تعادل فاز محافظت کنند، می توانند لرزش را از بین ببرند یا تعداد کلیدهای روشن و خاموش را محدود کنند. علاوه بر این، چنین محصولاتی دارای یک سنسور حرارتی داخلی هستند که به نظارت بر دمای بلبرینگ ها و استاتور کمک می کند. یکی دیگر از ویژگی های چنین دستگاهی این است که قادر به درک و پردازش سیگنال دیجیتالی است که سنسور دما ایجاد می کند.

هدف اصلی تجهیزات حفاظتی خارجی حفظ عملکرد موتورهای سه فاز است. علاوه بر این که چنین تجهیزاتی می توانند از موتور در هنگام خرابی الکتریکی محافظت کنند، چندین مزیت دیگر نیز دارد.

• یک دستگاه خارجی می تواند حتی قبل از اینکه عملکرد دستگاه را مختل کند، یک نقص ایجاد کرده و سیگنال دهد.
• مشکلاتی را که قبلاً بوجود آمده را تشخیص می دهد.
• به شما امکان می دهد رله را در حین تعمیر و نگهداری بررسی کنید.

با توجه به موارد فوق، می توان ادعا کرد که طیف گسترده ای از دستگاه ها برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار وجود دارد. علاوه بر این، هر یک از آنها قادر به محافظت از دستگاه در برابر موارد خاص هستند تاثیرات منفی، و بنابراین توصیه می شود آنها را ترکیب کنید.

موتورهای الکتریکی بیش از حد بارگذاری شده اند

· در طول راه اندازی طولانی مدت و خود شروع،

· هنگامی که مکانیسم های محرک بیش از حد بارگذاری می شوند،

· هنگامی که ولتاژ در پایانه های موتور کاهش می یابد.

· در صورت خرابی فاز.

فقط اضافه بارهای مداوم برای موتور الکتریکی خطرناک است. جریان اضافه ناشی از راه اندازی یا خود راه اندازی یک موتور الکتریکی کوتاه مدت است و با رسیدن به سرعت چرخش طبیعی، خود به خود از بین می رود.

افزایش قابل توجهی در جریان موتور الکتریکی نیز هنگام از دست دادن فاز حاصل می شود، که به عنوان مثال در موتورهای الکتریکی محافظت شده توسط فیوزها هنگام سوختن یکی از آنها اتفاق می افتد. در بار نامی، بسته به پارامترهای موتور الکتریکی، افزایش جریان استاتور در هنگام خرابی فاز تقریباً (1.6...2.5) خواهد بود. من نام . این اضافه بار پایدار است. همچنین جریان اضافه ناشی از آسیب مکانیکی موتور الکتریکی یا مکانیزم چرخش آن و اضافه بار خود مکانیزم ماهیتی پایدار دارند. خطر اصلی جریان اضافه افزایش دمای هر یک از قطعات و اول از همه سیم پیچ ها است. افزایش دما سایش عایق سیم پیچ را تسریع می کند و طول عمر موتور را کاهش می دهد. ظرفیت اضافه بار یک موتور الکتریکی با ویژگی رابطه بین جریان اضافه و زمان مجاز عبور آن تعیین می شود:

کجا تی -مدت زمان اضافه بار مجاز، s;

الف -ضریب بسته به نوع عایق موتور الکتریکی و همچنین فرکانس و ماهیت جریان اضافی. برای موتورهای معمولی الف= 150-250;

به -عامل اضافه جریان، یعنی نسبت جریان موتور الکتریکی من dبه من نامم.

نوع مشخصه اضافه بار در زمان گرمایش ثابت تی = 300 ثانیه در شکل نشان داده شده است. 20.2.

هنگام تصمیم گیری در مورد نصب حفاظت رله در برابر اضافه بار و ماهیت عملکرد آن، با توجه به احتمال اضافه بار پایدار مکانیسم درایو آن، با توجه به شرایط عملکرد موتور الکتریکی هدایت می شوند:

الف. روی موتورهای الکتریکی مکانیسم هایی که در معرض اضافه بارهای تکنولوژیکی نیستند (به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی پمپ های گردش خون، پمپ های تغذیه و غیره) و شرایط راه اندازی یا خود راه اندازی دشواری ندارند، ممکن است محافظ اضافه بار نصب نشود. با این حال، نصب آن بر روی موتورهای تاسیساتی که پرسنل تعمیر و نگهداری دائمی ندارند، با در نظر گرفتن خطر اضافه بار موتور در ولتاژ تغذیه پایین یا در حالت فاز باز توصیه می شود.

برنج. 20.2. ویژگی های وابستگی مدت زمان مجاز اضافه بار به تعدد جریان اضافه بار

ب. در موتورهای الکتریکی که در معرض اضافه بارهای تکنولوژیکی قرار دارند (به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی آسیاب، سنگ شکن، پمپ و غیره)، و همچنین در موتورهای الکتریکی که راه اندازی خودکار آنها تضمین نمی شود، باید یک محافظ اضافه بار نصب شود.

V. در صورتی که از راه اندازی خود به خود موتورهای الکتریکی اطمینان حاصل نشود یا اضافه بار تکنولوژیکی بدون توقف موتور الکتریکی از مکانیسم خارج شود، حفاظت از اضافه بار با یک عمل خاموش انجام می شود.

جی. حفاظت از اضافه بار موتور با اثر تخلیه مکانیسم یا سیگنال انجام می شود، در صورتی که اضافه بار تکنولوژیکی را بتوان به طور خودکار یا دستی توسط پرسنل بدون توقف مکانیسم از مکانیسم خارج کرد و موتورهای الکتریکی تحت نظارت پرسنل باشند.

د. در موتورهای الکتریکی مکانیسم هایی که می توانند هم اضافه بار داشته باشند که می تواند در حین کار مکانیسم از بین برود و هم اضافه بار که حذف آن بدون توقف مکانیسم غیرممکن است ، توصیه می شود عمل محافظت رله در برابر آن را فراهم کنید. جریان اضافه با تاخیر زمانی کوتاه تر برای خاموش کردن موتور الکتریکی؛ در مواردی که الکتروموتورهای حیاتی برای نیازهای کمکی نیروگاه تحت نظارت مستمر پرسنل وظیفه باشند، حفاظت از آنها در برابر اضافه بار می‌تواند با اعمال سیگنال انجام شود.

مطلوب است که برای موتورهای الکتریکی در معرض اضافه بار تکنولوژیکی حفاظتی وجود داشته باشد به گونه ای که از یک سو در برابر اضافه بارهای غیرقابل قبول محافظت شود و از سوی دیگر امکان استفاده کامل از مشخصه اضافه بار در موتور الکتریکی با در نظر گرفتن بار قبلی و دمای محیط. بهترین ویژگیحفاظت در برابر جریان اضافی، حفاظتی است که کمی از مشخصه اضافه بار عبور کند (منحنی چین دار در شکل 20.2).

20.4. حفاظت اضافه بار با رله حرارتی. بهتر از سایرین، رله‌های حرارتی که به مقدار گرما پاسخ می‌دهند، می‌توانند مشخصه نزدیک به مشخصه اضافه بار یک موتور الکتریکی را ارائه دهند. س، در مقاومت عنصر گرمایش آن برجسته شده است. رله های حرارتی بر اساس اصل استفاده از تفاوت در ضریب انبساط خطی فلزات مختلف تحت تأثیر گرما ساخته می شوند. اساس چنین رله حرارتی یک صفحه دو فلزی متشکل از فلزات لحیم شده در کل سطح است. الفو ببا ضرایب انبساط خطی بسیار متفاوت. هنگام گرم شدن، صفحه با ضریب انبساط کمتر به سمت فلز خم می شود و کنتاکت های رله را می بندد. .

صفحه گرم می شود عنصر گرمایشهنگامی که جریان از آن عبور می کند.

نگهداری و راه اندازی و داشتن رله های حرارتی مشکل است ویژگی های مختلفرله های فردی اغلب با ویژگی های حرارتی موتورهای الکتریکی مطابقت ندارند و به دمای محیط وابسته هستند که منجر به نقض تطابق بین ویژگی های حرارتی رله و موتور الکتریکی می شود. بنابراین از رله های حرارتی در موارد نادر معمولاً در استارترهای مغناطیسی و کلیدهای مدار 0.4 کیلوولت استفاده می شود.

20.5. حفاظت اضافه بار با رله های جریان. برای محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار، MTZ معمولاً با استفاده از رله‌هایی با ویژگی‌های وابسته محدود از نوع RT-80 یا MTZ با رله‌های جریان مستقل و رله‌های زمانی استفاده می‌شود.

از مزایای MTZ نسبت به حرارتی، عملکرد ساده تر آنها و انتخاب راحت تر و تنظیم ویژگی های حفاظت رله است. با این حال، MTZ اجازه استفاده از قابلیت اضافه بار موتورهای الکتریکی را به دلیل زمان کار ناکافی آنها در نسبت جریان پایین نمی دهد.

MTZ با تأخیر زمانی مستقل در طراحی تک رله معمولاً در تمام الکتروموتورهای ناهمزمان برای نیازهای کمکی نیروگاه ها و در شرکت های صنعتی- برای همه موتورهای الکتریکی سنکرون (زمانی که با حفاظت رله از حالت ناهمزمان ترکیب می شود) و موتورهای الکتریکی ناهمزمان که مکانیسم های حیاتی را به حرکت در می آورند و همچنین برای موتورهای الکتریکی ناهمزمان غیر بحرانی با زمان راه اندازی بیش از 12...13 ثانیه .

حفاظت رله اضافه بار با تاخیر زمانی وابسته بهتر با ویژگی های حرارتی موتور مطابقت دارد، با این حال، آنها از ظرفیت اضافه بار موتورها در محدوده جریان کم استفاده کافی نمی کنند.

حفاظت اضافه بار با مشخصه زمان وابسته را می توان با استفاده از رله نوع RT-80 یا رله دیجیتال اجرا کرد.

جریان قطع حفاظت اضافه بار از شرایط تنظیم از تنظیم شده است من ناممموتور الکتریکی:

کجا به ots– ضریب جداسازی برابر با 1.05 در نظر گرفته شده است.

زمان حفاظت اضافه بار t 3 پ باید به گونه ای باشد که از زمان راه اندازی موتور الکتریکی بیشتر باشد تی شروع کنید و موتورهای الکتریکی درگیر در خود راه اندازی زمان خود راه اندازی طولانی تری دارند.

زمان راه اندازی الکتروموتورهای آسنکرون معمولاً 8...15 ثانیه است. بنابراین، مشخصه یک رله با مشخصه وابسته باید حداقل 12...15 ثانیه در جریان راه اندازی داشته باشد. در حفاظت رله در برابر اضافه بار با مشخصه مستقل، تأخیر زمانی 14…20 ثانیه در نظر گرفته می شود.

20.6. حفاظت اضافه بار با مشخصه تاخیر زمانی حرارتی در یک رله دیجیتال.در رله حفاظتی موتور دیجیتال مانند MiCOM P220 شامل یک مدل حرارتی موتور از اجزای توالی مثبت و منفی جریان مصرف شده توسط موتور است به گونه ای که اثر حرارتی جریان در استاتور و روتور را در نظر بگیرد. جزء توالی منفی جریان های جاری در استاتور جریان هایی با دامنه قابل توجهی را در روتور القا می کند که افزایش قابل توجهی در دما در سیم پیچ روتور ایجاد می کند. نتیجه اضافه انجام شده است MiCOM P220 جریان حرارتی معادل است من e kv ، نشان دهنده افزایش دما ناشی از جریان موتور است. فعلی من e kv مطابق با وابستگی محاسبه می شود:

(20.7)

K e- ضریب تقویت برای تأثیر جریان دنباله منفی، تأثیر افزایش یافته جریان دنباله منفی در مقایسه با دنباله مثبت بر گرمایش موتور را در نظر می گیرد. در صورت عدم وجود اطلاعات لازم، برای موتورهای داخلی برابر با 4 و برای موتورهای خارجی 6 در نظر گرفته می شود.

ویژگی های اضافیرله MiCOM P220 مربوط به اضافه بار حرارتی موتور به شرح زیر است .

· ممنوعیت خاموش شدن به دلیل اضافه بار حرارتی هنگام راه اندازی موتور.

· هشدار اضافه بار حرارتی.

· شروع ممنوعیت.

· شروع طولانی.

· گیر کردن روتور.

گیر کردن روتور موتور می تواند هنگام راه اندازی موتور یا در حین کار آن رخ دهد.

عملکرد گیر کردن روتور زمانی که موتور در حال کار است، هنگامی که موتور با موفقیت بچرخد پس از اتمام تاخیر زمانی مشخص، به طور خودکار وارد می شود.

در رله دیجیتال Sepam 2000حفاظت موتور در برابر راه اندازی طولانی مدت و گیر کردن روتور به روش متفاوتی انجام می شود. در صورتی که جریان موتور از ابتدای فرآیند راه اندازی از مقدار 3 بیشتر شود، اولین محافظ فعال می شود و موتور را خاموش می کند. من nom برای یک زمان معین تی 1 = 2تیراه اندازی. شروع شروع زمانی تشخیص داده می شود که مصرف جریان از 0 تا 5 درصد جریان نامی افزایش یابد. حفاظت دوم در صورتی فعال می شود که استارت کامل شود، موتور به طور عادی کار کند و در حالت ثابت جریان موتور به طور غیرمنتظره ای به مقدار بیش از 3 برسد. من nom و برای مدت زمان مشخصی ادامه دارد تی 2 = 3-4 ثانیه.

عدم تقارن.حفاظت اضافه بار موتور با جریان های توالی منفی، موتور را از تامین ولتاژ با چرخش فاز معکوس، از خرابی فاز، و در برابر کار در هنگام عدم تعادل ولتاژ طولانی مدت محافظت می کند.

هنگامی که ولتاژ به موتور با چرخش فاز معکوس اعمال می شود، موتور شروع به چرخش در داخل می کند سمت معکوس، مکانیسم محرک ممکن است گیر کرده یا با یک لحظه مقاومت متفاوت از لحظه چرخش مستقیم بچرخد. بنابراین، مقدار جریان توالی منفی موتور می تواند بسیار متفاوت باشد. وقتی فازی از بین می‌رود، موتور 2 برابر گشتاورش را کاهش می‌دهد و برای جبران، جریان آن 1.5...2 برابر افزایش می‌یابد.

اگر ولتاژهای تغذیه نامتعادل باشند، جریان توالی منفی می تواند مقادیر متفاوتی داشته باشد، تا مقادیر بسیار کوچک. ظهور یک جریان توالی منفی بیشتر بر گرمایش روتور موتور تأثیر می گذارد، جایی که جریان های دو فرکانس را القا می کند. بنابراین، توصیه می شود که محافظ مطابق با آن باشد من 2، که موتور را خاموش می کند تا از گرم شدن بیش از حد آن جلوگیری کند.

حفاظت دارای 2 مرحله است:

مرحله من o br > با تاخیر زمانی مستقل جریان عملیاتی (0.2…0.25) در نظر گرفته شده است. من ناممموتور تأخیر زمانی باید از قطع اتصال کوتاه نامتقارن در شبکه مجاور اطمینان حاصل کند، که برای آن باید یک پله بالاتر از حفاظت ترانسفورماتور تغذیه باشد:

(20.8)

مرحله من ارور میکنم >> با مشخصه تاخیر زمانی وابسته می توان برای افزایش حساسیت حفاظت استفاده کرد اگر مشخصات حرارتی واقعی موتور بر حسب جریان توالی منفی مشخص باشد.

از دست دادن بار. این عملکرد به شما امکان می دهد جدا شدن موتور را از مکانیزمی که در آن به حرکت در می آورد به دلیل شکستگی در کوپلینگ، تسمه نقاله، خروج آب از پمپ و غیره تشخیص دهید. برای کاهش جریان کار موتور

تنظیم حداقل جریان:

کجا من xx - جریان بدون بار موتور با مکانیزم در طول آزمایش تعیین می شود.

حداقل تاخیر زمانی جریان موتور tI < بر اساس تعیین می شود ویژگی های تکنولوژیکیمکانیسم - کاهش بار کوتاه مدت ممکن، در صورت عدم وجود چنین ملاحظاتی برابر با:

تأخیر زمانی برای ممنوعیت حداقل جریان موتور خودکار تی قفل کردن در صورتی که بار پس از چرخش به موتور متصل شود یا بر اساس فناوری تامین بار به موتور تعیین شود، در صورتی که بار به طور مداوم به موتور متصل باشد، ورودی اتوماسیون را هنگام راه اندازی موتور به تاخیر می اندازد. تنظیم باید برابر با زمان چرخش موتور به اضافه حاشیه لازم باشد:

تعداد استارت موتوردر صورت عدم وجود اطلاعات موتور خاص، ملاحظات کلی زیر را می توان مورد استفاده قرار داد:

- طبق PTE، موتورهای خانگی باید 2 استارت از حالت سرد و 1 در حالت گرم ارائه دهند.

- ثابت زمان خنک شدن موتور 40 دقیقه است.

- تنظیمات زیر را می توان در شمارش شروع خودکار انجام داد:

تنظیم زمانی که در طی آن شروع ها شمارش می شوند: T خواندن = 30 دقیقه

تعداد شروع گرم -1. تعداد شروع سرد - 2.

تنظیم زمانی که در طی آن راه اندازی مجدد ممنوع است T ممنوعیت= 5 دقیقه از حداقل زمان بین شروع استفاده نکنید.

زمان مجوز خود شروع. خود راه اندازی موتورها در نیروگاه ها باید با زمان قطع برق 2.5 ثانیه تضمین شود. بر اساس این داده‌ها، یک بررسی محاسباتی برای اطمینان از راه‌اندازی خودکار در هنگام قطع برق موتورها در نیروگاه‌ها انجام می‌شود.

بنابراین، برای نیروگاه ها امکان پذیرش وجود دارد T خود ثبت = 2.5 ثانیه

برای سایر شرایط، لازم است مدت زمان قطع برق را تعیین کنید، به عنوان مثال، مدت زمان ATS، یک بررسی محاسبه شده خود راه اندازی انجام دهید و اگر در طول چنین قطع برق ارائه شد، مقدار مشخص شده را تنظیم کنید. زمان روی دستگاه اگر راه اندازی خودکار در هنگام قطع برق ارائه نشود یا ممنوع باشد، عملکرد "فعال کردن خود راه اندازی" معرفی نمی شود.

سوالات امنیتی

1. چه محافظت هایی باید داشته باشید؟ موتورهای آسنکرونمطابق با PUE؟

2. موتورهای سنکرون مطابق با PUE چه حفاظتی باید داشته باشند؟

3. چگونه حفاظت انجام می شود و تنظیمات حفاظت در برابر اتصال کوتاه فاز به فاز موتورها چگونه انتخاب می شود؟

4. حفاظت چگونه اجرا می شود و تنظیمات حفاظت از اضافه بار موتور انتخاب می شود؟

5. حفاظت چگونه انجام می شود و حداقل تنظیمات حفاظت ولتاژ برای موتورها انتخاب می شود؟

6. ویژگی های حفاظتی موتورهای سنکرون چیست؟