Автомат защиты двигателя

автомат защиты двигателя Защита электро двигателей - тип релейной защиты, как понятно из названия, которая разработана специально для защиты электрических двигателей. Электрические двигатели имеют широкое применение, как раньше было модно говорить "в народном хозяйстве", и использются для приведения в действие миханических устройств всех типов, следовательно их защита - очень важное задание для релейной защиты в целом.

Несколько примеров устройств и механизмов приводимых в действие электрическими двигателями:

  • Кондиционеры, вентиляция, холодильные установки.
  • Вентиляторы очистки воздуха, тепловые насосы.
  • Системы подачи воды. 
  • Лифты и другие подъемные механизмы.
  • Промышленные конвееры и другие автоматические линии.

Все эти, и многие другие, устройства должны работать безперебойно. Двигатели, с помощью которых приводят в действие эти устройства, должны быть защищены при помощи защиты электро двигателей.

Что такое автомат для защиты электрических двигателей и какая его функция?

Защитный автомат электрических двигателей - специальное электромеханическое устройство, которое имеет несколько важных функций благодаря которым к двигателю подаеться качественная электрическая энергия:

  • Защита против электрических повреждений, таких как короткое замыкание, замыкание на землю и межфазное замыкание. Защита электрических двигателей отключеат любую электрическую неисправность, в зависимости от установленной уставки срабатывания.
  • Защита от перегрузок. Когда двигатель портебляет электрический ток со значением большим, чем указанное в его паспортной табличке, через некоторое время защита двигателей его отключает.
  • Защита от ассиметрии фаз и от обрыва фазы. Оба эти фактора могут привести к серьезным повреждениям трехфазного двигателя поэтому защита электрических двигателей должна отключить его точно так же быстро как если бы было обнаружено повреждение. 
  • Тепловая выдержка - для предотвращения немедленного включения двигателя отключенного после перегрузки, давая время двигателю охладиться. Перегретый двигатель может быть серьезно поврежден если его включить.
  • Схема включения двигателя - защита электрических двигателей обычно оснащена кнопкой или циферблатом для его включения.
  • Аварийные синалы - большинство защит электрических двигателей оснащены LED дисплеем на котором отображаеться информация когда сработала защита двигателя.  И двигатель не может быть вкючен до тех пор пока ошибка не будет обработана и следовательно неисправность будет устранена. 
  • Автоматическое включение - многие модели защиты электрических двигателей оснащены автоматическим включением в сеть остывшего двигателя после его отключения в связи с перерузкой. 

Электрический двигатель достаточно дорогое оборудование, в связи с этим его защите должна быть определена особая роль.  Если двигатель не защищен должным образом, это может привести к его дорогостоящему ремонту или вовсе его замене. Электрический двигатель защищенный должным образом с помощью защиты имеет долгий срок эклплуатации.

Принцип работы защиты электрических двигателей

Автоматический выключатель двигателей можно рассматривать как термомагнитный автоматический выключатель но с дополнительными функциями, которые специально разработаны для защиты электрических двигателей. Основной принцип работы схож со всеми подобными автоматическими выключателями.

Тем не менее, если двигатель не запустится по каким-либо причинам, тепловая защита отключится в ответ на длительный пусковой ток.

  • Термическая защита используется для защиты электрического двигателя от перегрузок. Она основывается на замыкании контактов которые отключают двигатель если происходит превышение заданного значения тока. Очень важно знать то, что термическая защита имеет некую задержку по времени для предотвращения отключения двигателя при большом скачке тока после его пуска.

  • Магнитная защита используется при возникновении короткого замыкания, обрыве линии, или других авариях приводящих к повышению тока. В отличие от термической защиты, магнитная защита немедленного действия, мгновенно отключает опасное повреждение сопровождающееся увеличением тока.

  • Основным отличием защиты двигателей от простого автоматического выключателя является то, что она обеспечивает защиту от не баланса фаз и обрыва фазы. Трехфазные двигатели, для эффективной работы, требуют симметричности фаз. И не баланс напряжений более чем на 2% негативно повлияет на срок службы электрического двигателя. И если одна из фаз будет утеряна это повлияет на двигатель еще более пагубно. Автоматический защитный выключатель двигателя способен это определить путем измерения напряжения между фазами и отключить его в тот момент, когда эта аварийная ситуация случается. Важно отметить, что перекос токов в трехфазной системе это нормальное явление так как нагрузка не равномерно распределяется между тремя фазами, но это неприемлемо относительно двигателя.

  • Защита двигателя оснащена ручным выключателем двигателя, позволяя отключить двигатель от сети для ремонта или замены.

  • Автоматические защитные выключатели двигателя доступны в широкой вариации по току срабатывания и одной из их лучших функций есть то, что это значение можно изменить. Это значит, что один и тот же автомат, благодаря этому, может быть использован для защиты двигателей разной мощности.

Защита асинхронных двигателей

Большинство двигателей используемых в промышленности являются асинхронными двигателями так же известны как двигатель с короткозамкнутым ротором или с ротором в виде беличьей клетки. Эти двигатели питаются от трехфазной системы тока для создания движущего магнитного потока в статоре, который в свою очередь, наводит в роторе электродвижущую силу, в нем возникает ток и электромагнитный поток который создает движущий момент. При разработке защиты асинхронных электродвигателей и выборе защитного выключателя существуют несколько очень важных моментов которые необходимо учитывать, которые не встречаются в других типах защит.

  • Асинхронные двигатели имеют очень значительный пусковой ток потому, что им необходимо стабилизировать вращающий магнитный поток. Это ток может достигать значений от 500% до 700% от номинального значения на несколько долей милисекунд. В связи с этим, автоматический выключатель двигателя отключает значения тока превышающие номинальное в 10 раз, в отличие от не больших токовых защит которые отключают приблизительно трехкратный номинальный ток. В этом случае, использование любого другого выключателя, кроме автоматического выключателя двигателей, нецелесообразно, так как электромагнитная защита отключит автомат и следовательно отключит двигатели как только они начнут запускаться. Для того, чтобы уменьшить пусковой ток, очень распространенная практика дополнять автоматический выключатель двигателя устройством понижения напряжения запуска двигателя.

  • Асинхронные двигатели нуждаются в симметричном трехфазном напряжении для правильной работы. Если не баланс фаз более 2% электрический двигатель постоянно повреждается и будет иметь уменьшенный срок службы. Электрический двигатель также постоянно подвержен нагреванию, что вызывает дополнительные потери в двигателе на нагревание. В этом случае, защита электрических двигателей должна выявлять не баланс фаз и вовремя отключать двигатель.

  • Eсли одна из фаз полностью отключилась - двигатель будет работать, но ток в оставшихся двух фазах возрастет выше паспортного значения из-за электрического не баланса и может вызвать загорание обмоток двигателя. В связи с этим, защита двигателей должна мгновенно отключать двигатель после возникновения значительного перекоса фаз или обрыва фазы. Обычно это достигается измерением необходимых параметров в фазных проводниках. Перекос фаз определяется ели один из фазных токов значительно возрос или уменьшился по сравнению с оставшимися фазами. Соответственно в одной из фаз тока не будет при потере фазы.

Какие виды автоматов используются для защиты асинхронных двигателей?

Производители предлагают три вида выключателей для большинства спектра выпускаемых асинхронных двигателей. Очень часто защиту двигателей комплектуют контакторами к которым можно подключить автоматику и управлять двигателем удаленно или автоматически. Система так же может быть укомплектована защитой перенапряжений которая отключит двигатель при понижении напряжения ниже допустимого.

Выбор автоматического выключателя или защиты двигателя.

Два самых главных фактора, которые влияют на выбор релейной защиты двигателя являются паспортные значения тока и напряжения указанные на табличке прикрепленной к самому двигателю.

Автоматический выключатель двигателя первым делом должен соответствовать паспортному напряжению двигателя. Обычно автомат защиты двигателя соответствует широкому множеству стандартных напряжений, таких как: 230 В, 380 В, 415 В, 440 В, 500 В, и 660 В. После определения напряжения необходимо выбрать ток соответствующий табличке на двигателе. Важно отметить, что фактический рабочий ток может быть ниже паспортной тока, особенно если двигатель не загружен на полную мощность. Однако, релейная защита двигателя обязательно должна быть выбрана согласно току указанному в табличке для того, чтобы учесть скачек тока при запуске двигателя. Если выбрать значение тока меньшее чем указано в табличке, то в случае полной загрузки двигателя, он может быть отключен т.к. защита это воспримет как превышение допустимого тока.

Защита электрических двигателей может быть подстроена более точно под конкретный двигатель для обеспечения чувствительности. Обычно они имеют регулировочный диапазон. Для примера, зашита для двигателя с током 32 А может быть откалибрована для двигателя с током примерно 22 А. Это очень удобно при замене двигателя т.к. защиту менять не придется.

Даже если автоматический выключатель выбран правильно необходимо использовать соответствующие проводники. Если этого сделано не будет, то они могут поплавиться и вывести из стоя двигатель, а в это время как защита электрического двигателя не сработает.

Вывод

 

Защитный автоматический выключатель двигателя играет значительную роль в обеспечении электрической безопасности, так как двигатели очень распространены во всех областях промышленности необходимость в применении защиты двигателей очень большая. Асинхронные электрические двигатели одни из самых распространенных двигателей в промышленности имеют свои особенности при их защите. Так же лучше применять автоматический выключатель двигателя с другими защитами такими как защита от перенапряжений, таймеры и уменьшение пускового тока двигателя. Правильный выбор автоматического выключателя двигателя основа в надежной защите двигателя. Выбор меньшего тока срабатывания может привести к тому, что защита может сработать при пуске двигателей, в то время как выбор большего тока может не отключить двигатель при повреждении.

EXMO affiliate program
 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети