Ochrana motoru proti přetížení: princip činnosti, vlastnosti a typy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Ochrana elektromotoru před přetížením je dnes jedním z hlavních úkolů, které je nutné vyřešit, aby bylo možné toto zařízení úspěšně provozovat. Tyto typy motorů se používají poměrně široce, a proto bylo vynalezeno mnoho způsobů, jak je chránit před různými negativními vlivy.

Úrovně ochrany

Existuje široká škála zařízení k ochraně tohoto zařízení, nicméně všechna lze rozdělit do úrovní.

• Úroveň ochrany proti externímu zkratu. Nejčastěji se zde používají různé typy relé. Tato zařízení a úroveň ochrany jsou na oficiální úrovni. Jinými slovy, jedná se o povinný prvek ochrany, který musí být instalován v souladu s bezpečnostními pravidly na území Ruské federace.
• Ochranné relé motoru proti přetížení pomůže zabránit různým kritickým poškozením během provozu a také možnému poškození. Tato zařízení také patří do vnější úrovně ochrany.
• Vnitřní vrstva ochrany zabraňuje možnémupřehřívání částí motoru. K tomu se někdy používají externí spínače a někdy přetěžovací relé.

Příčiny poruch zařízení

V dnešní době existuje široká škála problémů, které mohou ovlivnit výkon elektromotoru, pokud není vybaven ochrannými zařízeními.

1. Nízké elektrické napětí nebo naopak příliš vysoká úroveň napájení může způsobit poruchu.
2. Možné poškození v důsledku příliš rychlé a časté změny frekvence dodávky proudu.
3. Nebezpečná může být i nesprávná instalace jednotky nebo jejích součástí.
4. Teplota stoupne na kritickou hodnotu nebo vyšší.
5. Příliš slabé chlazení také vede k poruchám.
6. Zvýšená okolní teplota má silný negativní vliv.
7. Málokdo ví, že nízký tlak nebo nastavení motoru hodně nad hladinu moře, které způsobuje nízký tlak, má také negativní vliv.
8. Samozřejmě je nutné chránit motor před přetížením, které může nastat v důsledku výpadků napájení.
9. Časté zapínání a vypínání zařízení je negativní závada, kterou je také potřeba odstranit pomocí ochranných zařízení.

Pojistky

Úplný název ochranného zařízení je tavný bezpečnostní spínač. Toto zařízení kombinuje a automatickyspínač a pojistka, které jsou umístěny ve stejném krytu. Spínač může okruh otevřít nebo zavřít také ručně. Pojistka je ochrana elektromotoru proti nadproudu.

Stojí za zmínku, že konstrukce nouzového vypínače poskytuje speciální pouzdro, které chrání personál před náhodným kontaktem se svorkami zařízení i samotné kontakty před oxidací.

Pokud jde o pojistku, toto zařízení musí být schopno rozlišit mezi nadproudem a zkratem v obvodu. To je velmi důležité, protože krátkodobý nadproud je docela přijatelný. Ochrana proti přetížení motoru by se však měla okamžitě vypnout, pokud se tento parametr nadále zvyšuje.

Zkratové pojistky

Existuje typ pojistky, který je určen k ochraně jednotky před zkratem (zkratem). Zde je však vhodné poznamenat, že rychločinná pojistka může selhat, pokud při spouštění zařízení dojde ke krátkodobému přetížení, tedy ke zvýšení rozběhového proudu. Z tohoto důvodu se taková zařízení obvykle používají v sítích, kde takový skok není možný. Pokud jde o samotnou ochranu motoru proti přetížení, rychlá pojistka zvládne až o 500 % více, než je její jmenovitý proud, pokud rozdíl trvá méně než čtvrt sekundy.

Zpožděné pojistky

Vývoj technologie vedl k tomu, že bylo možné vytvořit zařízení pro ochranu proti přetížení i zkratu zároveň. Tento nástroj byl pojistkou se zpožděním. Zvláštností je, že je schopen odolat 5násobnému zvýšení proudu, pokud netrvá déle než 10 sekund. Ještě větší navýšení parametru je možné, ale na kratší dobu, než dojde k přepálení pojistky. Nejčastěji však k nastartování motoru stačí interval 10 sekund, aby pojistka nefungovala. Ochrana jednofázového elektromotoru proti přetížení, zkratu, ale i jiného typu elektromotoru takovým zařízením je považována za jednu z nejspolehlivějších.

Zde také stojí za zmínku, jak se určuje doba odezvy tohoto ochranného zařízení. Doba odezvy pojistky je doba, po kterou se její tavný prvek (drát) roztaví. Když je drát zcela roztaven, obvod se otevře. Pokud u těchto typů ochranných prostředků mluvíme o závislosti doby odpojení na přetížení, pak jsou nepřímo úměrné. Jinými slovy, proudová ochrana elektromotoru proti přetížení funguje takto - čím vyšší je proudová síla, tím rychleji se drát taví, což znamená, že se zkracuje doba pro rozpojení obvodu.

Magnetická a tepelná zařízení

Automatická zařízení tepelného typu jsou dnes považována za nejspolehlivější a nejekonomičtější zařízení pro ochranu elektromotoruz tepelného přetížení. Tato zařízení jsou také schopna odolat velkým proudovým amplitudám, které mohou nastat během spouštění přístroje. Tepelné pojistky navíc chrání před problémy, jako je například zablokovaný rotor.

Ochrana asynchronních elektromotorů před přetížením může být provedena pomocí automatických magnetických spínačů. Jsou vysoce spolehlivé, přesné a ekonomické. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že teplotní limit jeho provozu není ovlivněn změnami okolní teploty, což je v některých provozních podmínkách velmi důležité. Liší se také od termálních témat, mají přesnější dobu odezvy.

Relé přetížení

Funkce tohoto zařízení jsou však poměrně jednoduché a docela důležité.

1. Takové zařízení je schopno odolat krátkodobému proudovému rázu při startování motoru, aniž by došlo k přerušení obvodu, což je nejdůležitější.
2. Okruh se otevře, pokud se proud zvýší na hodnotu, kdy hrozí rozbití chráněného zařízení.
3. Po odstranění přetížení může být relé resetováno automaticky nebo může být resetováno ručně.

Za zmínku stojí, že proudová ochrana elektromotoru proti přetížení pomocí relé se provádí v souladu s charakteristikou odezvy. Jinými slovy – v závislosti na třídě zařízení. Nejběžnější jsou třídy 10, 20 a 30. První skupinou jsou štafety, kteréfungovat v případě přetížení, do 10 sekund a pokud číselná hodnota proudu překročí 600 % jmenovitého. Druhá skupina se spustí po 20 sekundách nebo méně, třetí skupina po 30 sekundách nebo méně.

Pojistkové ochrany a relé

V dnešní době je zcela běžné kombinovat dva způsoby ochrany – pojistky a relé. Tato kombinace funguje následovně. Pojistka musí chránit motor před zkratem, a proto musí mít dostatečně velkou kapacitu. Z tohoto důvodu nemůže chránit zařízení před nižšími, ale stále nebezpečnými proudy. Právě pro odstranění tohoto nedostatku se do systému zavádějí relé, která reagují na slabší, ale stále nebezpečné kolísání proudu. Nejdůležitější v tomto případě je nastavit pojistku tak, aby se spálila dříve, než dojde k poškození.

Venkovní ochrana

V současné době se poměrně často používají pokročilé systémy externí ochrany motoru. Dokážou ochránit zařízení před přepětím, fázovou nesymetrií, jsou schopny eliminovat vibrace nebo omezit počet zapnutí a vypnutí. Kromě toho mají takové nástroje vestavěný tepelný senzor, který pomáhá řídit teplotu ložisek a statoru. Další vlastností takového zařízení je, že je schopno vnímat a zpracovávat digitální signál, který vytváří teplotní senzor.

Hlavní účel externích ochranných prostředků- jedná se o zachování účinnosti třífázových motorů. Kromě schopnosti chránit motor při výpadku proudu má takové zařízení také několik dalších výhod.

• Vnější jednotka může generovat a signalizovat poruchu dříve, než ovlivní stroj.
• Diagnostikuje problémy, které se již vyskytly.
• Umožňuje testování relé během údržby.

Na základě výše uvedeného lze tvrdit, že existuje široká škála zařízení pro ochranu elektromotoru před přetížením. Každý z nich je navíc schopen ochránit zařízení před určitými negativními vlivy, a proto je vhodné je kombinovat.