Электронная защита двигателя от перегрузки схема

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.

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.

Читайте также:  Характеристики двигателя бмв 528

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.

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.

Читайте также:  Через какое время остывает двигатель

Видео: Перегрев двигателя, причины перегрева.

Источник

Устройство защиты электродвигателя от перегрузок

Любая электрическая силовая установка потенциально может испытывать на себе воздействие избыточной нагрузки, вызванной чрезмерно большим номинальным напряжением. Его регулярные скачки – распространённый признак нестабильно работающей сети, который, к сожалению, крайне пагубно сказывается на исправности оборудования. Прежде всего, начинает разрушаться изоляция находящихся под напряжением проводников, что не только уменьшает эксплуатационный срок электродвигателя, но и представляет серьёзную опасность его выхода из строя в результате перегрузки или короткого замыкания.

Защитить агрегат от перегрузок помогает тепловое реле – электрическое устройство, разрывающее электроцепь при превышении установленных параметров нагрузки. Этот обязательный элемент любой электрической силовой установки размещается возле катушки пускателя (последовательное подключение) и оснащается предохранителями.

Как работает устройство?

В любом магазине электротехники можно купить тепловое реле, подходящее к определённому двигателю , при этом необходимо чётко соблюдать рекомендации производителя установки, поскольку защитные элементы подбираются исходя из технических характеристик агрегата. Конструкция большинства моделей тепловых реле основана на применении биметаллических пластин (хромоникелевая сталь / инвар), одна из которых при воздействии избыточных нагрузок начинает деформироваться (изгибаться) в сторону другой. Причина – разные коэффициенты расширения при нагревании. Прогибаясь, соединённые между собой пластины воздействуют на систему контактов реле, вызывая размыкание цепи.

Главным недостатком такой схемы работы выступает относительно небольшая скорость изгибания пластин, не позволяющая своевременно отключать подачу напряжения. Для решения этой проблемы предусматриваются специальные ускорители («прыгающие» контакты).

Как выбрать?

Тепловые реле подбираются на основании показателей номинальной нагрузки электрических двигателей. При этом номинальный ток защитного устройства должен превышать ток агрегата на 20-30% (коэффициент 1,2-1,3). В стандартном исполнении такое реле будет отключать подачу энергии при фиксации 20-30-процентной перегрузки, продолжающейся 20 минут. Очевидно, что любые тепловые реле должны располагаться непосредственно на двигателе, избегая контакта с любыми другими источниками тепла (батареями систем отопления и т. п.)

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

Источник

Простая и надежная защита электродвигателя. А еще тест.

Защита электромоторов очень важная и как мне кажется недооцененная тема. Сейчас для них придумано очень много разных защит: реле контроля фаз и напряжение, тепловые защиты, универсальные блок-защиты, реле контроля тока и т.д.

Самой простой и достаточной надежной, я вижу такую защиту как мотор-автоматы или как их еще называют — ручные пускатели. По сути это специальный автоматический выключатель с усиленными контактами и возможностью настроить защиту под конкретный двигатель. Делают почти все известные производителями электрики. Один из примеров:

Этим устройством можно пользоваться как выключателем. В тоже время питающая трасса и двигатель будут защищены от перегрузки и токов короткого замыкания. Вдобавок при обрыве одной из питающих линий, автомат отключит мотор. Работает это так: при отсутствии одной из питающих фаз, в двигателе возникает ток выше номинального. Мотор-автомат как правило настраивают на ном. ток двигателя. И через некоторое время устройство обесточит двигатель.

Читайте также:  Датчик температуры двигателя тойота калдина где находится

Если требуется только ручное управление (как выключателем) подключается очень просто:

Можно сделать схему управления на магнитном пускателе. Для этого нужен мотор-автомат с блок контактами:

Если автоматам предстоит трудиться вне электрического щита, для них предусмотрены специальные пыле-влаго защитные боксы:

При выборе мотор-автомата для электродвигателя есть 2 основных пункта:

  1. Тепловая защита должна подходить под номинальный ток двигателя.,
  2. Электромагнитный расцепитель не должен срабатывать при пусковом токе.

Нужные параметры автомата указывают на лицевой стороне, однако не всегда пишут ток магнитного расцепителя.

Номинальный ток электродвигателя всегда указывают на его табличке. Когда ток неизвестен, его можно замерить токоизмерительными клещами. Двигатель при этом должен быть под нагрузкой и не греться. Исходя из замеров выбрать автомат. В том случае когда известны обороты и вес, можно сравнить с моторами от других производителей. Пример тут в конце статьи .

Пусковой ток двигателя указывается в паспорте. Конечно, у мотора не всегда табличка то есть, что говорить про паспорт. Однако, если поизучать характеристики автоматов, то видно, что электромагнитный расцепитель делают прям с хорошим запасом. Например у указанного выше, максимальный рабочий ток 0,63 А. при этом ток магнитного расцепителя 9.8 А., запас сделан в 15,5 раз. Сомневаюсь, что стандартный мотор, с таким номинальным током, может вызвать подобную перегрузку. Если он конечно исправен.

Также при выборе можно пользоваться таблицами подбора мотор-автоматов по мощности двигателя . На сайтах производителей таких таблиц мне найти не удалось, на видных местах по крайней мере. А вот таблицы с профильных ресурсов имеются:

Например для двигателя 0,37 кВт при питании от трехфазной сети 400 вольт, подходят автоматы GZ1 E06 и ПРК 1,6. Если его же захочу запитать от трехфазной сети 230 В, то GZ1 E07 и ПРК 2,5.

А теперь давайте тестировать. Посмотрим через сколько при перегрузке один из них отключится. Для проверки есть автомат ВАМУ 1,6 от «Телемеканик»(Schneider Electric) и нагрузка в виде мотора запитанного от преобразователя частоты. Через автомат будет проходить ток 1,35-1,43 А в каждой линии, настроен он на 1 ампер. Проверка стартует из «холодного» состояния, это значит до включения автомат не пропускал через себя питание. Если пропускал, то время срабатывания уменьшается.

При перегрузке 35-43% автомату потребовалось 8 минут чтобы отключиться. После срабатывания он некоторое время не взводится.

Даем остыть пару часов и следующий тест с током 1,44-1,55 А. Двигатель подключен с помощью конденсатора. Смотрим результат:

Теперь он сработал быстрее, всего за 3 минуты.

Много это или мало интересно ваше мнение (меня устраивает). Сами производители не особо выкладывают свои нормы к ним. Если сравнивать с тепловыми реле РТЛ то +/- тоже самое:

Проверявшийся автомат Б\У и сколько он пережил коротких замыканий и перегрузок неизвестно.

У меня есть опыт работы с данными устройствами от Schneider Electric и Siemens. Особых проблем с ними никогда не возникало. Если сразу выяснить почему автомат сработал, то двигатель остается цел. А чтоб вывести такую защиту из строя, нужно реально постараться.

Спасибо за внимание. Если статья была полезна — поддержите лайком, если понравилась, то поделитесь в соц. сетях. Интересны подобные темы? — подписывайтесь на блог.

Источник

Adblock
detector