Электрический двигатель как защитить

Выбираем защиту электродвигателя от перегрузок

Электродвигатель, как любое электротехническое устройство, не застрахован от аварийных ситуаций. Если меры вовремя не приняты, т.е. не установлена защита электродвигателя от перегрузок, то поломка его может привести к выходу из строя других элементов.

Проблема, связанная с надежной защитой электродвигателей, как и устройств, в которые их устанавливают, продолжает оставаться актуальной и в наше время. Касается это в первую очередь предприятий, где частенько нарушаются правила эксплуатации механизмов, что приводит к перегрузкам изношенных механизмов и авариям.

Чтобы избежать перегрузок, необходима установка защиты, т.е. устройств, которые могут вовремя среагировать и предотвратить аварию.

Защита асинхронного двигателя от перегрузок

Поскольку наибольшее применение получил асинхронный двигатель, на его примере будем рассматривать, как двигатель защитить от перегрузки и перегрева.

Для них возможно пять типов аварий:

  • обрыв в обмотке статора фазы (ОФ). Возникает ситуация в 50% аварий;
  • затормаживание ротора, возникающее в 25% случаев (ЗР);
  • понижение сопротивления в обмотке (ПС);
  • плохое охлаждение мотора (НО).

При возникновении любой из перечисленных видов аварий, существует угроза поломки двигателя, поскольку происходит его перегрузка. Если не установлена защита, ток возрастает на протяжении длительного времени. Но может произойти его резкий его рост при коротком замыкании. Исходя из возможного повреждения, подбирается защита электродвигателя от перегрузок.

Типы защиты от перегрузок

Их несколько:

  • тепловая;
  • токовая;
  • температурная;
  • фазочувствительная и пр.

К первой, т.е. тепловой защите электродвигателя относят установку теплового реле, которое разомкнет контакт, в случае перегрева.

Температурная защита от перегрузок, реагирующая на повышение температуры. Для ее установки нужны температурные датчики, которые разомкнут цепь в случае сильного нагрева частей мотора.

Токовая защита, которая бывает минимальной и максимальной. Осуществить защиту от перегрузки можно, применив токовое реле. В первом варианте реле срабатывает, размыкает цепь, если в статорной обмотке превышено допустимое значение тока.

Во втором, реле реагируют на исчезнувший ток, вызванный, к примеру, обрывом цепи.

Эффективную защиту электродвигателя от повышения тока в обмотке статора, следовательно, перегрева осуществляют при помощи автоматического выключателя.

Электродвигатель может выходить из строя из-за перегрева.

Отчего он случается? Вспоминая школьные уроки физики, все понимают, что, протекая по проводнику, ток его нагревает. Электродвигатель не перегреется при номинальном токе, значение которого указывается на корпусе.

Если же в обмотке ток по разным причинам начинает увеличиваться, двигателю грозит перегрев. Если мер не предпринять, он выйдет из строя из-за короткого замыкания между проводниками, у которых расплавилась изоляция.

Рекомендуем:

Поэтому, нужно не допустить роста тока, т.е. установить тепловое реле — эффективную защиту двигателя от перегрева. Конструктивно оно является тепловым расцепителем, биметаллические пластины которого изгибаются под воздействием тепла, размыкая цепь. Для компенсации тепловой зависимости у реле есть компенсатор, благодаря которому происходит обратный прогиб.

Читайте также:  Как ухаживать за двигателем авто

У реле шкала прокалибрована в амперах и соответствует значению номинального тока, а не величине тока срабатывания. В зависимости от конструкции монтируют реле на щиты, на магнитные пускатели или в корпус.

Грамотно подобранные, они не просто не допустят перегрузки электродвигателя, но предотвратят перекос фаз и заклинивание ротора.

Защита автомобильного двигателя

Перегрев электродвигателя грозит и водителям автомобилей с наступлением жары, да еще с последствиями разной сложности – от поездки, которую придется отменить, до капитального ремонта мотора, у которого от перегрева прихватить может поршень в цилиндре или деформироваться головка.

Во время езды охлаждается электродвигатель воздушным потоком, а когда авто попадает в пробки этого не происходит, что и вызывает перегрев. Чтобы его распознать вовремя, периодически следует посматривать на датчик (при наличии такового) температуры. Как только стрелка окажется в красной зоне, необходимо немедленно остановиться для выявления причины.

Нельзя пренебрегать сигналом аварийной лампочки, потому что за ним почувствуется запах выкипевшей охлаждающей жидкости. Затем, из-под капота появится пар, свидетельствующий о критической ситуации.

Как быть в подобной ситуации? Остановиться, заглушив электродвигатель и подождать, пока прекратится кипение, открыть капот. На это уходит обычно до 15 минут. При отсутствии признаков протекания, доливают жидкость в радиатор, и пробуют завести мотор. Если же температура начнет резко расти, осторожно движутся для выяснения причины в сервис для диагностики.

Причины, вызывающие перегрев

На первом месте стоят неисправности радиатора. Это могут быть: простое загрязнение тополиным пухом, пылью, листвой. Устранив загрязнения, решат проблему. Более проблематично бороться с внутренним загрязнением радиатора — накипью, появляющейся при использовании герметиков.

Решением будет замена этого элемента.

Затем следуют:

  • Разгерметизация системы, вызванная треснувшим шлангом, недостаточно затянутыми хомутами, неисправностью краника отопителя, состарившимся уплотнителем насоса и пр.;
  • Неисправный термостат или краник. Определить это легко, если при горячем двигателе осторожно ощупать шланг или радиатор. Если шланг холодный – причина в термостате и потребуется его замена;
  • Помпа, работающая неэффективно или вовсе неработающая. Это приводит к слабой циркуляции по охлаждающей системе;
  • Сломанный вентилятор, т.е. не включающийся из-за вышедшего из строя мотора, муфты включения, датчика, отошедшего провода. Не крутящаяся крыльчатка тоже вызывает перегрев электродвигателя;
  • Наконец, недостаточное уплотнение камеры сгорания. Это последствия перегрева, приводящие к сгоранию прокладки головки, образованию трещин и деформированию головки цилиндра и гильзы. Если из бачка с охлаждающей жидкостью заметно вытекание, приводящее к резкому повышению давления при запуске охлаждения, или появилась в картере маслянистая эмульсия, значит, причина в этом.
Читайте также:  Как форсировать двигатель мотоцикла урала

Дабы не попасть в аналогичную ситуацию, необходимо проводить профилактику, способную спасти от перегрева и поломки. «Слабое звено» определяют методом исключения, т.е. проверяют последовательно подозрительные детали.

Может стать причиной перегрева неправильно выбранный режим эксплуатации, т.е. пониженная передача и высокие обороты.

Защита от перегрева мотор-колеса

Мотор — колесо велосипеда тоже приходит в негодность после «перенесенного» перегрева. Если в жаркий день на максимальной мощности ехать какое-то время на предельной скорости, обмотки мотор-колеса перегреются и начнут плавиться, как и любого электрического мотора, испытывающего перегрузки.

Далее, наступит очередь короткого замыкания и остановка двигателя, для восстановления работоспособности которого, нужна перемотка. Чтобы его не допустить, существуют контроллеры большой мощности, увеличивающие крутящий момент. Ремонт мотор-колеса, вышедшего из строя, дорогостоящая операция, соизмеримая по финансовым затратам с покупкой нового.

Можно было бы теоретически установить термодатчик, который не допустит перегрева, но производители этого не делают по ряду причин. Одной из них является усложнение конструкции контроллера и удорожания мотор-колеса в целом. Остается одно – тщательно подбирать контроллер в соответствии с мощностью мотор-колеса.

Видео: Перегрев двигателя, причины перегрева.

Источник

Защита электродвигателей

Различные типы электродвигателей широко используются практически во всех сферах деятельности современного человека. Качество работы электродвигателя и срок его службы зависят от множества факторов: грамотной эксплуатации, правильного подбора прочих элементов системы, использования соответствующей электросхемы и т.д. Однако даже при соблюдении всех эксплуатационных требований в электросистемах, под воздействием различных факторов, могут возникать аварийные режимы, которые могут стать причиной выхода электродвигателя из строя. Чтобы предотвратить такие неприятные последствия, как вынужденный простой оборудования и дорогостоящий ремонт, важно ещё на этапе проектирования электросистемы предусмотреть защиту электродвигателя, которая может быть организована различными способами.

В каких случаях защита электродвигателя окажется эффективной

Защита электродвигателя, организованная одним из перечисленных ниже способов, поможет избежать выхода прибора из строя при возникновении таких внештатных ситуаций, как:

— недостаточный уровень подачи электроснабжения;
— чрезвычайно высокое напряжение;
— резкие скачки частоты подачи тока;
— ошибки, совершённые при монтаже электродвигателя в электросистему;
— превышение верхнего или нижнего порогов допустимого температурного режима;
— перегрев электродвигателя;
— несоблюдение рекомендованных производителем условий эксплуатации устройства;
— использование рабочей жидкости с недопустимой вязкостью;
— работа электродвигателя в режиме частых пусков/остановок;
— блокировка работы ротора;
— внезапный обрыв фазы.

Типы и особенности защиты электродвигателя

Существуют различные типы защиты электродвигателей, каждый из которых имеет свои особенности. Выбирая оптимальный тип защиты для каждого конкретного случая важно руководствоваться индивидуальными параметрами существующей или проектируемой электросети.

К устройствам внешней защиты электродвигателей относятся различные автоматы, предохранители и выключатели, реагирующие на превышение допустимых токовых значений, возникающее в сети. В случае если токи сети начинают превышать допустимые номинальные значения, такие устройства отключают электродвигатель, тем самым предотвращая его повреждения. Эффективной такая защита окажется также при блокировке ротора, а вот при повышении допустимой температуры обмоток она окажется бесполезной.

Читайте также:  Какое расположения клапанов в двигателя д 245

При этом важно отметить, что внешние аппараты максимально-токовой защиты, к которым следует отнести электромагнитные реле, плавкие предохранители и автоматические выключатели, использующие электромагнитный способ расцепления, обеспечивают защиту электродвигателей на более высоком качественном уровне. Отключение двигателя от сети при использовании таких устройств защиты происходит практически мгновенно (без выдержки), как только в сети появляются признаки короткого замыкания или экстремальные значения токов.

Большой популярностью на современном рынке пользуются также универсальные защитные устройства: мотор-автоматы с модульной конструкцией, устанавливаемые на DIN-рейку и осуществляющие управление работой контакторов. Самые продвинутые версии мотор-автоматов дают дополнительную возможность точной регулировки параметров защитного отключения.

Встроенные защитные устройства — терморезисторы и автоматические выключатели – в отличие от внешних устройств обеспечивают защиту обмоток, контролируя их температуру. Наиболее популярными устройствами, использующимися для организации внутренней защиты электродвигателей, являются терморезисторы РТС и тепловые автоматические выключатели.

Установка терморезисторов РТС, имеющих положительный температурный коэффициент сопротивления, в обмотки осуществляется производителем электродвигателя. Принцип действия терморезисторов основан на резком увеличении сопротивления при достижении максимально допустимого температурного порога в обмотках статора. Превышение суммарного сопротивления цепочки приводит к срабатыванию контакта входного реле, который, в свою очередь, управляет катушкой магнитного пускателя или расцепителем автомата, отключая электродвигатель.

Организация внутренней защиты с помощью термисторов особенно актуальна в случаях, когда температуру двигателя нельзя с достаточной точностью определить по значениям тока: например, при работе электродвигателя в повторно-кратковременном режиме. Кроме того, терморезисторы РТС окажутся очень полезными в случае сильного загрязнения двигателя или при боях в работе системы принудительного охлаждения.

Тепловые автоматические выключатели представляют собой биметаллические пластины, прямое назначение которых – размыкание цепи при повышении температуры обмоток. Несомненным преимуществом тепловых автоматических выключателей является возможность настройки температуры отключения электродвигателя в широком диапазоне. Биметаллические таблетки (одна или две) встраиваются в статорные обмотки, последовательно соединяются, а затем выводятся на клеммную коробку. При подключении электродвигателя, защищённого таким образом, к сети, контакты выключателей подключаются к цепи питания контактора или катушки пускателя напрямую. Когда температура обмоток статора достигает предельно допустимого значения, цепь питания пускателя останавливается, что приводит к остановке работы электродвигателя. После остывания обмоток до нормальной температуры цепь вновь замыкается, работа электродвигателя возобновляется.

Несомненно, наиболее эффективной будет защита, предусматривающая реагирование используемых устройств как на неполадки, возникающие в питающей сети, так и на нагрев самого электродвигателя. Именно поэтому предпочтительным вариантом является установка как внешней, так и внутренней защиты. Широкий выбор автоматических выключателей и выключателей-разъединителей представлен в каталоге торгового дома Степмотор.

Источник

Adblock
detector