INTRODUCERE

Mașinile electrice sunt utilizate pe scară largă la centralele electrice, în industrie, în transporturi, în aviație, în sisteme control automatși reglementare, în viața de zi cu zi. Ele transformă energia mecanică în energie electrică (generatoare) și invers energie electrica la mecanic.

Orice mașină electrică poate fi folosită atât ca generator, cât și ca motor. Această proprietate se numește reversibilitate. Poate fi folosit și pentru a converti un tip de curent în altul (frecvență, număr de faze ale curentului alternativ, tensiune) în energia unui alt tip de curent. Astfel de mașini se numesc convertoare. Mașini electrice în funcție de tipul de curent instalatie electricaîn care trebuie să funcţioneze se împart în maşini de curent continuu şi maşini de curent alternativ. Aparatele de curent alternativ pot fi fie monofazate, fie multifazate. Cel mai utilizat motoare asincroneși motoare și generatoare sincrone.

Principiul de funcționare al mașinilor electrice se bazează pe utilizarea legilor inducției electromagnetice și a forțelor electromagnetice.

Motoarele electrice utilizate în industrie și viața de zi cu zi sunt produse în serie, care reprezintă o serie de mașini electrice de putere crescândă, având același design și satisfacând un set general de cerințe. Serii cu scop special sunt utilizate pe scară largă.

Protecția motoarelor electrice. Circuit de protectie motor

La operarea motoarelor electrice asincrone, ca orice alt echipament electric, pot apărea defecțiuni - defecțiuni care duc adesea la funcționare de urgență și deteriorarea motorului. eșecul său prematur.

Fig.1

Înainte de a trece la metodele de protecție a motoarelor electrice, merită luate în considerare cele de bază și cele mai multe motive comune apariția funcționării de urgență a motoarelor electrice asincrone:

· Scurtcircuite monofazate și interfazate - în cablu, cutia de borne a motorului electric, în înfășurarea statorului (la carcasă, scurtcircuite interturn).

Scurtcircuitele sunt cel mai periculos tip de defecțiune la un motor electric, deoarece sunt însoțite de apariția unor curenți foarte mari, ducând la supraîncălzirea și arderea înfășurărilor statorului.

· Suprasarcină termică a motorului electric – apare de obicei atunci când rotația arborelui este foarte dificilă (defecțiunea rulmentului, deșeurile care pătrund în melc, pornirea motorului sub sarcină prea mare sau oprirea completă a acestuia).

O cauză comună a supraîncărcării termice a unui motor electric, care duce la funcționare anormală, este pierderea uneia dintre fazele de alimentare. Acest lucru duce la o creștere semnificativă a curentului (de două ori curentul nominal) în înfășurările statorului ale celorlalte două faze.

Rezultatul supraîncărcării termice a motorului electric este supraîncălzirea și distrugerea izolației înfășurărilor statorului, ceea ce duce la scurtcircuitarea înfășurărilor și inutilizarea motorului electric.

Protecția motoarelor electrice împotriva supraîncărcărilor de curent constă în deconectarea în timp util a motorului electric atunci când apar curenți mari în circuitul său de putere sau circuitul de control, adică atunci când apar scurtcircuite. Pentru a proteja motoarele electrice de scurtcircuite, siguranțe, relee electromagnetice, întreruptoare de circuit cu declanșare electromagnetică, selectate în așa fel încât să reziste la supracurenți mari de pornire, dar sunt declanșate imediat când apar curenți de scurtcircuit.

Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcinile termice, în circuitul de conectare a motorului electric este inclus un releu termic, care are contacte ale circuitului de comandă - prin intermediul acestora, tensiunea este furnizată bobinei magnetice de pornire.

Motoarele electrice sunt suprasolicitate

· în timpul pornirii prelungite și autopornirii,

· când mecanismele antrenate sunt supraîncărcate,

· când tensiunea la bornele motorului scade.

· în cazul defectării fazei.

Numai suprasarcinile susținute sunt periculoase pentru un motor electric. Supracurenții cauzați de pornirea sau autopornirea unui motor electric sunt de scurtă durată și se auto-lichidă atunci când este atinsă viteza normală de rotație.

O creștere semnificativă a curentului motorului electric se obține și atunci când se pierde o fază, ceea ce apare, de exemplu, la motoarele electrice protejate de siguranțe atunci când una dintre ele se arde. La sarcina nominală, în funcție de parametrii motorului electric, creșterea curentului statoric în timpul defectării fazei va fi de aproximativ (1,6...2,5) eu nom . Această supraîncărcare este durabilă. Supracurenții cauzați de deteriorarea mecanică a motorului electric sau a mecanismului pe care îl rotește și supraîncărcarea mecanismului în sine sunt, de asemenea, stabile. Principalul pericol al supracurenților este creșterea însoțitoare a temperaturii pieselor individuale și, în primul rând, a înfășurărilor. O creștere a temperaturii accelerează uzura izolației înfășurării și reduce durata de viață a motorului. Capacitatea de suprasarcină a unui motor electric este determinată de caracteristica relației dintre supracurent și timpul permis pentru trecerea acestuia:

Unde t – durata de suprasarcină admisibilă, s;

A - coeficient în funcție de tipul de izolație a motorului electric, precum și de frecvența și natura supracurenților; pentru motoarele conventionale O= 150-250;

la - factor de supracurent, adică raportul dintre curentul motorului electric eu d La eu nom.

Tip de caracteristică de suprasarcină la timp de încălzire constant T = 300 s este prezentat în Fig. 20.2.

Atunci când se decide instalarea unui releu de protecție împotriva suprasarcinii și natura acțiunii sale, aceștia sunt ghidați de condițiile de funcționare ale motorului electric, ținând cont de posibilitatea unei suprasarcini stabile a mecanismului său de antrenare:

O. La motoarele electrice ale mecanismelor care nu sunt supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice ale pompelor de circulatie, pompelor de alimentare etc.) si nu au conditii dificile de pornire sau autopornire, este posibil sa nu fie instalata o protectie la suprasarcina. Cu toate acestea, instalarea acestuia este recomandată la motoarele instalațiilor care nu dispun de personal permanent de întreținere, ținând cont de pericolul de suprasarcină a motorului la tensiune de alimentare scăzută sau în regim de fază deschisă;

Orez. 20.2. Caracteristici ale dependenței duratei admisibile a unei suprasarcini de multiplicitatea curentului de suprasarcină

b. La motoarele electrice supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice de mori, concasoare, pompe etc.), precum si la motoarele electrice a caror autopornire nu este asigurata, trebuie instalata o protectie la suprasarcina;

V. Protecția la suprasarcină se realizează cu o acțiune de oprire în cazul în care nu este asigurată pornirea automată a motoarelor electrice sau suprasarcina tehnologică nu poate fi îndepărtată din mecanism fără oprirea motorului electric;

G. Protecția la suprasarcina motorului se realizează cu efectul de descărcare a mecanismului sau a semnalului, dacă suprasarcina tehnologică poate fi îndepărtată automat sau manual de către personal de la mecanism, fără a opri mecanismul, iar motoarele electrice sunt sub supravegherea personalului;

d. La motoarele electrice ale mecanismelor care pot avea atât o suprasarcină, care poate fi eliminată în timpul funcționării mecanismului, cât și o suprasarcină, a cărei eliminare este imposibilă fără oprirea mecanismului, este recomandabil să se prevadă acțiunea unui releu de protecție împotriva supracurenți cu o întârziere mai scurtă pentru oprirea motorului electric; în cazurile în care motoarele electrice critice pentru nevoile auxiliare ale centralei electrice sunt sub supravegherea permanentă a personalului de serviciu, protecția lor împotriva suprasarcinii poate fi realizată prin acționarea unui semnal.

Este de dorit să existe protecție pentru motoarele electrice supuse suprasarcinii tehnologice astfel încât, pe de o parte, să protejeze împotriva supraîncărcărilor inacceptabile și, pe de altă parte, să facă posibilă utilizarea maximă a caracteristicii de suprasarcină a motor electric, ținând cont de sarcina anterioară și de temperatura ambiantă. Cea mai bună caracteristică Protecția la supracurent ar fi una care a trecut ușor sub caracteristica de suprasarcină (curba întreruptă în Fig. 20.2).

20.4. Protectie la suprasarcina cu releu termic. Mai bine decât altele, releele termice care răspund la cantitatea de căldură pot oferi o caracteristică care se apropie de caracteristica de suprasarcină a unui motor electric. Q, evidentiata in rezistenta elementului sau de incalzire. Releele termice sunt realizate pe principiul utilizării diferenței de coeficient de dilatare liniară a diferitelor metale sub influența încălzirii. Baza unui astfel de releu termic este o placă bimetală constând din metale lipite pe toată suprafața OŞi b cu coeficienți de dilatare liniară foarte diferiți. Când este încălzită, placa se îndoaie spre metal cu un coeficient de expansiune mai mic și închide contactele releului .

Placa este încălzită de un element de încălzire atunci când curentul trece prin ea.

Releele termice sunt greu de întreținut și configurat și de avut diverse caracteristici releele individuale nu corespund adesea caracteristicilor termice ale motoarelor electrice și depind de temperatura ambiantă, ceea ce duce la o încălcare a corespondenței dintre caracteristicile termice ale releului și motorul electric. Prin urmare, releele termice sunt utilizate în cazuri rare, de obicei în demaroare magnetice și întrerupătoare de circuit de 0,4 kV.

20.5. Protecție la suprasarcină cu relee de curent. Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcină, MTZ este utilizat de obicei folosind relee cu caracteristici dependente limitate de tip RT-80 sau MTZ cu relee de curent și relee de timp independente.

Avantajele MTZ în comparație cu cele termice sunt funcționarea lor mai simplă și selectarea și reglarea mai ușoară a caracteristicilor protecției releului. Cu toate acestea, MTZ nu permite utilizarea capacităților de suprasarcină ale motoarelor electrice din cauza timpului lor de funcționare insuficient la rapoarte de curent scăzute.

MTZ cu o întârziere independentă într-un design cu un singur releu este de obicei utilizat pe toate motoarele electrice asincrone pentru nevoile auxiliare ale centralelor electrice și la întreprinderile industriale - pentru toate cele sincrone (când este combinată cu o protecție a releului din modul asincron) și motoare electrice asincrone care antrenează mecanisme critice, precum și pentru motoare electrice asincrone necritice cu un timp de pornire mai mare de 12...13 s.

Protecția releului la suprasarcină cu întârziere dependentă se potrivește mai bine cu caracteristicile termice ale motorului, cu toate acestea, acestea nu folosesc suficient capacitatea de suprasarcină a motoarelor în domeniul de curent scăzut.

Protecția la suprasarcină cu caracteristică de timp dependentă poate fi implementată folosind un releu de tip RT-80 sau un releu digital.

Curentul de declanșare a protecției la suprasarcină este setat din starea de acordare de la eu nom motor electric:

Unde la ots– se ia coeficientul de deacordare egal cu 1,05.

Timp de protecție la suprasarcină t 3 P trebuie să fie astfel încât să fie mai mare decât timpul de pornire al motorului electric t început , iar motoarele electrice implicate în autopornire au un timp de autopornire mai lung.

Timpul de pornire al motoarelor electrice asincrone este de obicei de 8...15 s. Prin urmare, caracteristica unui releu cu caracteristică dependentă trebuie să aibă un timp de cel puțin 12...15 s la curentul de pornire. La un releu de protecție împotriva suprasarcinii cu o caracteristică independentă, se presupune că întârzierea este de 14...20 s.

20.6. Protecție la suprasarcină cu caracteristică de întârziere termică pe un releu digital.În releul digital de protecție a motorului, cum ar fi MiCOM P220 conține un model termic al motorului din componentele secvenței pozitive și negative ale curentului consumat de motor astfel încât să se țină cont de efectul termic al curentului din stator și rotor. Componenta de secvență negativă a curenților care curg în stator induce curenți de amplitudine semnificativă în rotor, care creează o creștere semnificativă a temperaturii în înfășurarea rotorului. Rezultatul adunării efectuate MiCOM P220 este curentul termic echivalent eu e kv , indicând creșterea temperaturii cauzată de curentul motorului. Actual eu e kv se calculează în funcție de dependența:

(20.7)

K e– factorul de amplificare pentru influența curentului de secvență negativă ia în considerare impactul crescut al curentului de secvență negativă în comparație cu secvența pozitivă asupra încălzirii motorului. În lipsa datelor necesare, se ia egal cu 4 pentru motoarele autohtone și 6 pentru cele străine.

Funcții suplimentare ale releului MiCOM P220 legate de suprasarcina termică a motorului sunt după cum urmează .

· Interzicerea opririi din cauza suprasarcinii termice la pornirea motorului.

· Alarma de suprasarcina termica.

· Începeți interdicția.

· Început lung.

· Blocarea rotorului.

Blocarea rotorului motorului poate apărea la pornirea motorului sau în timpul funcționării acestuia.

Funcția de blocare a rotorului atunci când motorul funcționează este introdusă automat când se rotește cu succes după expirarea timpului de întârziere specificat.

În Sepam 2000 relee digitale Protecția motorului împotriva pornirii prelungite și a blocării rotorului se face diferit. Prima protecție este declanșată și oprește motorul dacă curentul motorului de la începutul procesului de pornire depășește valoarea 3 eu nom pentru un timp dat t 1 = 2t lansa. Pornirea pornirii este detectată atunci când consumul de curent crește de la 0 la 5% din curentul nominal. A doua protecție este declanșată dacă pornirea este încheiată, motorul funcționează normal și, în stare staționară, curentul motorului atinge în mod neașteptat o valoare mai mare de 3. eu nom și durează o perioadă specificată t 2 = 3-4s.

Asimetrie. Protecția la suprasarcină a motorului cu curenți de secvență negativă protejează motorul de alimentarea cu tensiune cu rotație inversă a fazei, de defecțiunea fazei și de funcționarea în timpul dezechilibrului prelungit de tensiune.

Când motorului i se aplică tensiune cu rotație inversă, motorul începe să se rotească în sens opus, mecanismul antrenat se poate bloca sau se poate roti cu un moment de rezistență care diferă de momentul de rotație directă. Astfel, mărimea curentului de secvență negativă al motorului poate varia foarte mult. Când se pierde o fază, motorul își reduce cuplul de 2 ori și, pentru compensare, curentul său crește de 1,5...2 ori.

Dacă tensiunile de alimentare sunt dezechilibrate, curentul de secvență negativă poate avea valori diferite, până la valori foarte mici. Apariția unui curent de secvență negativă afectează cel mai mult încălzirea rotorului motorului, unde induce curenți cu frecvență dublă. Prin urmare, este indicat să aveți protecție conform eu 2, care ar opri motorul pentru a preveni supraîncălzirea acestuia.

Protecția are 2 etape:

etapă eu o br > cu întârziere independentă. Se presupune că curentul de funcționare este (0,2…0,25) eu nom motor. Întârzierea trebuie să asigure deconectarea scurtcircuitelor asimetrice în rețeaua adiacentă, pentru care trebuie să fie cu un pas mai mare decât protecția transformatorului de alimentare:

(20.8)

etapă am arr. >> cu o caracteristică de întârziere dependentă poate fi utilizată pentru a crește sensibilitatea protecției dacă sunt cunoscute caracteristicile termice reale ale motorului în ceea ce privește curentul de secvență negativă.

Pierdere de sarcină. Funcția vă permite să detectați decuplarea motorului de mecanismul pe care îl antrenează din cauza unei ruperi a cuplajului, a benzii transportoare, a eliberării apei din pompă etc. pentru a reduce curentul de funcționare al motorului.

Setarea curentului minim:

Unde eu xx – curent viteza de mers în gol motorul cu mecanism este determinat în timpul testării.

Întârziere minimă a curentului motorului tI < determinat pe baza caracteristici tehnologice mecanism - posibilă pierdere de sarcină pe termen scurt, în absența unor astfel de considerații este considerată egală cu:

Întârziere pentru interdicția automată a curentului minim al motorului t blocare întârzie intrarea automatizării la pornirea motorului, dacă sarcina este conectată la motor după ce acesta se rotește sau este determinată pe baza tehnologiei de alimentare a sarcinii motorului, dacă sarcina este conectată constant la motor. Setarea ar trebui să fie egală cu timpul de rotire a motorului plus marja necesară:

Numărul de porniri ale motorului.În absența datelor specifice ale motorului, pot fi utilizate următoarele considerații generale:

− Conform PTE, motoarele casnice sunt obligate să asigure 2 porniri din stare rece și 1 din stare caldă.

− Constanta de timp de răcire a motorului este de 40 min.

− Următoarele setări pot fi făcute în contorizarea pornirii automate:

Setarea timpului în care sunt numărate pornirile: T citire = 30 min.

Numărul de porniri la cald –1. Numărul de porniri la rece - 2.

Setarea timpului în care repornirea este interzisă T interzice= 5 min. Nu utilizați timpul minim între porniri.

Timp de autorizare pentru pornire automată. Autopornirea motoarelor la centralele electrice trebuie asigurată cu un timp de întrerupere a curentului de 2,5 s. Pe baza acestor date, se face o verificare de calcul pentru a asigura pornirea automată în timpul unei întreruperi de curent a motoarelor la centralele electrice.

Astfel, pentru centralele electrice este posibil să se accepte T auto-înregistrare = 2,5 s.

Pentru alte condiții, este necesar să se determine timpul pentru care este posibilă o întrerupere a alimentării, de exemplu, durata ATS, să se efectueze o verificare calculată a pornirii automate și, dacă este prevăzută în timpul unei astfel de întreruperi de alimentare, să se stabilească valoarea specificată. timpul pe dispozitiv. Dacă auto-pornirea nu este furnizată în timpul unei întreruperi de alimentare sau este interzisă, funcția de „activare auto-pornire” nu este introdusă.

Întrebări de securitate

1. Ce protecție ar trebui să aibă motoarele asincrone în conformitate cu PUE?

2. Ce protecție ar trebui să aibă motoarele sincrone în conformitate cu PUE?

3. Cum se efectuează protecția și se selectează setările de protecție împotriva scurtcircuitelor fază la fază ale motoarelor?

4. Cum se implementează protecția și se selectează setările de protecție la suprasarcină a motorului?

5. Cum se realizează protecția și se selectează setările minime de protecție a tensiunii pentru motoare?

6. Care sunt caracteristicile de protecție ale motoarelor sincrone?

Un motor electric, ca orice dispozitiv electric, nu este imun la situațiile de urgență. Dacă măsurile nu sunt luate la timp, de ex. Dacă motorul electric nu este protejat de suprasarcină, atunci defectarea acestuia poate duce la defectarea altor elemente.

(ArticleToC: activat=da)

Problema asociată cu protecția fiabilă a motoarelor electrice, precum și a dispozitivelor în care sunt instalate, continuă să rămână relevantă în epoca noastră. Acest lucru se aplică în primul rând întreprinderilor în care regulile pentru mecanismele de funcționare sunt adesea încălcate, ceea ce duce la suprasolicitarea mecanismelor uzate și la accidente.

Pentru a evita suprasarcinile, este necesar să se instaleze protecție, de ex. dispozitive care pot reacționa la timp și pot preveni un accident.

Deoarece cea mai mare aplicație a primit un motor asincron, folosind exemplul său, vom lua în considerare modul de a proteja motorul de suprasarcină și supraîncălzire.

Pentru ei sunt posibile cinci tipuri de accidente:

• rupere în înfășurarea statorului de fază (PF). Situația apare în 50% din accidente;
• frânarea rotorului, care apare în 25% din cazuri (ZR);
• scăderea rezistenței în înfășurare (WS);
• răcire slabă a motorului (DAR).

Dacă are loc oricare dintre tipurile de accidente de mai sus, există riscul defecțiunii motorului, deoarece acesta este supraîncărcat. Dacă nu este instalată nicio protecție, curentul crește pe o perioadă lungă de timp. Dar creșterea sa bruscă poate apărea în timpul unui scurtcircuit. Pe baza posibilelor deteriorări, este selectată protecția la suprasarcină pentru motorul electric.

Tipuri de protecție la suprasarcină

Există mai multe dintre ele:

• termic;
• actual;
• temperatură;
• sensibil la fază etc.

La primul, i.e. Protecția termică a motorului electric include instalarea unui releu termic care deschide contactul în caz de supraîncălzire.

Protecție la suprasarcină la temperatură care răspunde la creșterea temperaturii. Pentru a-l instala, aveți nevoie de senzori de temperatură care vor deschide circuitul dacă piesele motorului devin prea fierbinți.

Protecția curentă, care poate fi minimă sau maximă. Protecția la suprasarcină poate fi realizată prin utilizarea unui releu de curent. În prima versiune, releul este declanșat și deschide circuitul dacă este depășită valoarea admisibilă a curentului în înfășurarea statorului.

În al doilea, releele reacționează la dispariția curentului, cauzată, de exemplu, de un circuit întrerupt.

Protecția eficientă a motorului electric împotriva curentului crescut în înfășurarea statorului și, prin urmare, a supraîncălzirii, se realizează folosind un întrerupător.

Motorul electric se poate defecta din cauza supraîncălzirii.

De ce se întâmplă? Amintindu-și lecțiile de fizică din școală, toată lumea înțelege că atunci când curentul trece printr-un conductor, acesta îl încălzește. Motorul electric nu se va supraîncălzi la curentul nominal, a cărui valoare este indicată pe carcasă.

Dacă curentul din înfășurare începe să crească din diverse motive, motorul este expus riscului de supraîncălzire. Dacă nu se iau măsuri, acesta va eșua din cauza unui scurtcircuit între conductorii a căror izolație s-a topit.

Prin urmare, este necesar să se prevină creșterea curentului, adică. instalați un releu termic - protecție eficientă a motorului împotriva supraîncălzirii. Din punct de vedere structural, este o eliberare termică, ale cărei plăci bimetalice se îndoaie sub influența căldurii, întrerupând circuitul. Pentru a compensa dependența termică, releul are un compensator, datorită căruia are loc deviația inversă.

Scara releului este calibrată în amperi și corespunde valorii curentului nominal, și nu valorii curentului de funcționare. În funcție de proiectare, releele sunt montate pe panouri, pe demaroare magnetice sau într-o carcasă.

Selectate corect, acestea nu numai că vor preveni supraîncărcarea motorului electric, dar vor preveni dezechilibrul de fază și blocarea rotorului.

Protecția motorului mașinii

Supraîncălzirea motorului electric amenință, de asemenea, șoferii de mașini cu apariția vremii calde și chiar cu consecințe de o complexitate diferită - de la o călătorie care va trebui anulată până la revizuire un motor în care pistonul din cilindru se poate bloca din cauza supraîncălzirii sau capul se poate deforma.

În timpul conducerii, motorul electric este răcit de fluxul de aer, dar atunci când mașina se blochează în ambuteiaje, acest lucru nu se întâmplă, ceea ce provoacă supraîncălzirea. Pentru a-l recunoaște la timp, ar trebui să te uiți periodic la senzorul de temperatură (dacă există). De îndată ce săgeata ajunge în zona roșie, trebuie să vă opriți imediat pentru a identifica cauza.

Nu puteți ignora semnalul luminos de avertizare, deoarece în spatele lui veți simți mirosul de lichid de răcire fiert. Apoi, de sub capotă vor apărea aburi, indicând o situație critică.

Cum să fii în situație similară? Opriți, opriți motorul electric și așteptați până când fierberea se oprește, deschideți capota. Acest lucru durează de obicei până la 15 minute. Dacă nu există semne de scurgere, adăugați lichid în radiator și încercați să porniți motorul. Dacă temperatura începe să crească brusc, deplasați-vă cu atenție pentru a afla cauza la serviciul de diagnosticare.

Cauzele supraîncălzirii

Defecțiunile radiatorului sunt pe primul loc. Aceasta ar putea fi: simpla contaminare cu puf de plop, praf, frunze. Prin eliminarea contaminării, problema va fi rezolvată. Este mai problematic să se ocupe de contaminarea internă a radiatorului - scară care apare atunci când se utilizează etanșanți.

Soluția este înlocuirea acestui element.

Apoi urmează:

• Depresurizarea sistemului cauzată de un furtun fisurat, cleme insuficient strânse, funcționarea defectuoasă a supapei de încălzire, etanșarea pompei uzată etc.;
• Termostat sau robinet defecte. Acest lucru poate fi determinat cu ușurință dacă simțiți cu atenție furtunul sau radiatorul când motorul este fierbinte. Daca furtunul este rece, cauza este termostatul si va trebui inlocuit;
• O pompă care nu funcționează eficient sau nu funcționează deloc. Acest lucru duce la o circulație slabă prin sistemul de răcire;
• Ventilator spart, de ex. nu pornește din cauza unei defecțiuni a motorului, ambreiajului, senzorului sau a unui fir slăbit. Un rotor care nu se rotește determină, de asemenea, supraîncălzirea motorului electric;
• În cele din urmă, etanșarea insuficientă a camerei de ardere. Acestea sunt consecințele supraîncălzirii, ducând la arderea garniturii chiulasei, formarea de fisuri și deformarea chiulasei și căptușelii. Dacă există o scurgere vizibilă din rezervorul de lichid de răcire, ceea ce duce la o creștere bruscă a presiunii atunci când începe răcirea sau apare o emulsie uleioasă în carter, atunci acesta este motivul.

Pentru a evita intrarea într-o situație similară, este necesar să luați măsuri preventive care vă pot salva de supraîncălzire și defecțiune. „Veriga slabă” este determinată de metoda excluderii, adică. verificați secvențial detaliile suspecte.

Un mod de operare selectat incorect poate provoca supraîncălzire, de ex. viteză mică și turații mari.

Protecție împotriva supraîncălzirii roții motorului

De asemenea, roata cu motor a unei biciclete devine inutilizabilă după supraîncălzirea „suferită”. Dacă într-o zi fierbinte conduci la putere maximă pentru ceva timp la viteză maximă, înfășurările roții motorului se vor supraîncălzi și vor începe să se topească, la fel ca oricare motor electric se confruntă cu supraîncărcare.

În continuare, va apărea un scurtcircuit și motorul se va opri, pentru a-și restabili funcționalitatea, este nevoie de un derulare înapoi. Pentru a preveni acest lucru, există controlere de mare putere care măresc cuplul. Repararea unei roți de motor care s-a defectat este o operațiune costisitoare, comparabilă ca costuri financiare cu achiziționarea uneia noi.

Ar fi teoretic posibil să se instaleze un senzor de temperatură care să prevină supraîncălzirea, dar producătorii nu fac acest lucru din mai multe motive. Una dintre ele este complicația designului controlerului și creșterea costului roții motorului în ansamblu. Mai rămâne un singur lucru de făcut - selectați cu atenție controlerul în funcție de puterea motorului roții.

Video: Supraîncălzirea motorului, cauzele supraîncălzirii.

În industrie și diverse aparate electrocasnice Se utilizează un număr mare de motoare electrice. Pentru a evita defecțiunile dispozitivului și reparațiile sale costisitoare, este necesar să-l echipați cu un dispozitiv de protecție la suprasarcină.

Principiul de funcționare a motorului

Producătorii au calculat că la curentul nominal motorul nu se va supraîncălzi niciodată

Cele mai comune sunt motoarele de curent alternativ.

Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea legilor Faraday și Ampere:

• În conformitate cu primul, o fem este indusă într-un conductor care se află într-un câmp magnetic în schimbare. Într-un motor, un astfel de câmp este generat de curentul alternativ care curge prin înfășurările statorului, iar EMF apare în conductorii rotorului.
• Conform celei de-a doua legi, rotorul prin care trece curentul va fi afectat de o forță care îl mișcă perpendicular pe câmpul electromagnetic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, rotorul începe să se rotească.

Există motoare electrice asincrone și sincrone de acest tip. Cele mai utilizate sunt motoarele asincrone, care au ca rotor o structură cu tije și inele în formă de veveriță.

De ce este nevoie de protecție?

În timpul funcționării motorului, pot apărea diverse situații asociate cu suprasarcina acestuia, care pot duce la un accident, acestea sunt:

• tensiune de alimentare redusă;
• defecțiune de fază;
• suprasarcina mecanismelor actionate;
• Procesul de pornire sau de auto-pornire este prea lung.

În esență, protejarea unui motor electric de suprasarcini implică deconectarea motorului în timp util.

Când apar astfel de situații de urgență, curentul în înfășurări crește. De exemplu, dacă faza de alimentare este întreruptă, curentul statorului poate crește de la 1,6 la 2,5 ori față de curentul nominal. Acest lucru duce la supraîncălzirea motorului, defectarea izolației înfășurării, scurtcircuit (scurtcircuit) și, în unele cazuri, incendiu.

Cum să alegeți protecția la suprasarcină a motorului

Protecția la suprasarcină a motorului poate fi realizată folosind diverse dispozitive. Acestea includ:

• sigurante cu comutator;
• releu de protectie;
• relee termice;
• relee digitale.

Cea mai simplă metodă este să folosiți siguranțe care se declanșează atunci când apare un scurtcircuit în circuitul de alimentare a motorului.

Dezavantajul lor este sensibilitatea lor la curenții mari de pornire a motorului și necesitatea de a instala siguranțe noi după declanșare.

Un întrerupător de siguranță este un întrerupător de urgență și o siguranță combinate într-o singură carcasă

Releul de protecție a curentului poate rezista la suprasarcini temporare de curent care apar la pornirea motorului și este declanșat atunci când are loc o creștere periculoasă pe termen lung a consumului de curent al motorului. Odată ce suprasarcina este eliminată, releul poate reconecta manual sau automat circuitul de alimentare.

Releele termice sunt utilizate în principal în interiorul motorului. Un astfel de releu poate fi un senzor bimetalic sau un termistor și instalat pe carcasa motorului sau direct pe stator. Dacă temperatura motorului este prea mare, releul este activat și dezactivează circuitul de alimentare. Cel mai avansat este utilizarea cele mai noi sisteme protecția utilizând metode de prelucrare a informațiilor digitale. Astfel de sisteme, împreună cu protejarea motorului de suprasarcină, funcționează

caracteristici suplimentare

Cel mai comun tip de motoare electrice poate fi denumit fără îndoială motoare electrice trifazate de curent alternativ, a căror tensiune este de până la 500 V cu puteri cuprinse între 0,05 și 350 - 400 kW.

Deoarece este necesar să se asigure funcționarea neîntreruptă și fiabilă a motoarelor electrice, cea mai mare atenție trebuie acordată în primul rând selecției motoarelor electrice în funcție de modul de funcționare, puterea nominală și design. Nu trebuie să uităm că respectarea cerințelor și regulilor necesare în timpul dezvoltării fundamentale schema electrica, selecția de balasturi, cabluri și fire, funcționarea și instalarea acționării electrice.

Funcționarea motoarelor electrice în regimuri de urgență

După cum se știe, chiar dacă acționările electrice sunt proiectate în conformitate cu toate standardele și sunt operate în conformitate cu toate regulile, atunci în timpul funcționării lor există întotdeauna o probabilitate mică, dar totuși, de apariție a modurilor de urgență sau a modurilor care sunt caracterizate de funcționare anormală pentru motoare și alte echipamente electrice.

Diferitele moduri de urgență includ următoarele:

1. Scurtcircuite, care la rândul lor sunt împărțite în:

• scurtcircuite care apar în înfăşurările motorului electric. Ele pot fi monofazate și multifazate și anume bifazate și trifazate;
• scurtcircuite multifazate care apar în cutia de ieșire a motorului electric și în circuitul extern de putere (de exemplu, în cutii de rezistență, pe contactele dispozitivelor de comutare, în fire și cabluri);
• scurtcircuite de fază la firul neutru sau la carcasă într-un circuit extern (în rețelele electrice cu un neutru împământat) sau în interiorul motorului;
• scurtcircuite care apar în circuitul de control;
• scurtcircuite care apar în înfăşurarea motorului între spire. Acest tip de închidere este deseori numit închidere cu viraj.

Scurtcircuitele care apar în instalațiile electrice sunt considerate cel mai periculos tip de regim de urgență dintre toate cele existente. De regulă, cel mai adesea apar din cauza suprapunerii sau defectării izolației. Curenții de scurtcircuit pot atinge amplitudini de zeci și sute de ori mai mari decât valorile curentului în timpul funcționării normale. Efectele termice și forțele dinamice cauzate de curenții de scurtcircuit la care sunt expuse părțile sub tensiune pot deteriora întreaga instalație electrică.

2. suprasarcini termice ale motorului electric, care apar ca urmare a trecerii curentilor crescuti prin infasurarile acestuia. Acest lucru poate apărea în următoarele situații:

• când, din diverse motive tehnologice, mecanismul de lucru este supraîncărcat;
• când există condiții deosebit de dificile la oprire sau, dimpotrivă, pornirea motorului sub sarcină;
• când există o scădere prelungită a tensiunii rețelei;
• când una dintre fazele circuitului de alimentare extern se defectează;
• când există o rupere a firului în înfășurarea motorului;
• când au existat deteriorări mecanice în mecanismul de lucru sau în motorul însuși;
• când apar suprasarcini termice din cauza deteriorării condiţiilor de răcire a motorului.

Suprasarcinile termice afectează negativ funcționarea motorului electric. Motivul principal pentru aceasta este că provoacă distrugerea accelerată și îmbătrânirea izolației motorului, ceea ce duce, la rândul său, la scurtcircuite frecvente. Adică, toate acestea duc la accidente grave și la o defecțiune prea rapidă a motorului.

Tipuri de protecție pentru motoare electrice asincrone

Pentru a proteja motoarele electrice de diverse daune care apar în timpul funcționării motorului în alte condiții decât cele normale, sunt dezvoltate tot felul de echipamente de protecție. Unul dintre principiile utilizate în astfel de mijloace de protecție prevede deconectarea în timp util a unui motor defect de la rețea, limitând sau împiedicând astfel dezvoltarea unui accident.

Principalul și cel mai eficient mijloc este, fără îndoială, considerat a fi protecția electrică a motoarelor, care îndeplinește cerințele PUE (documentul de reglementare, „Reguli pentru construcția instalațiilor electrice”).

Dacă luăm ca bază pentru clasificare natura condițiilor anormale de funcționare și a daunelor care pot apărea, putem numi câteva tipuri principale, cele mai comune de protecție electrică pentru motoarele asincrone.

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva scurtcircuitelor

Când apare un scurtcircuit de urgență în circuitul de alimentare principal al motorului electric sau în circuitul de control al curentului, motorul este oprit. Acesta este ceea ce este protecția la scurtcircuit.

Funcționarea tuturor dispozitivelor care sunt folosite pentru a proteja motoarele electrice asincrone de scurtcircuite are loc aproape instantaneu, fără întârziere. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, siguranțe, relee electromagnetice, întrerupătoare automate cu declanșare de tip electromagnetic.

Protecția motoarelor electrice asincrone de suprasarcini

Datorită prezenței protecției la suprasarcină, motorul este protejat de supraîncălzirea excesivă, care apare, în special, în timpul supraîncărcărilor termice relativ mici, dar prelungite. Protecția la suprasarcină ar trebui utilizată numai pentru motoarele electrice nu pentru toate mecanismele de funcționare, ci numai pentru acelea care pot prezenta supratensiuni anormale de sarcină în cazul unei întreruperi a procesului standard de operare.

Dispozitivele care sunt concepute pentru a proteja rețeaua de suprasarcină, de exemplu, releele electromagnetice, releele de temperatură și termice, întreruptoarele automate cu mecanism de ceas sau cu declanșare termică, ajută la oprirea motorului în cazul unei suprasarcini. În acest caz, o astfel de oprire are loc cu o anumită întârziere. Viteza obturatorului este direct proporțională cu magnitudinea suprasarcinii. Cu alte cuvinte, cu cât supraîncărcarea este mai mare, cu atât viteza obturatorului este mai mică și invers. Uneori există chiar și o oprire instantanee, aceasta are loc în timpul supraîncărcărilor semnificative.

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva căderii sau dispariției tensiunii

Protecția împotriva căderii sau dispariției tensiunii este adesea numită și protecție zero. Efectuat folosind mai multe (sau unul) dispozitive electromagnetice, protecția de acest fel oprește motorul electric atunci când nivelul tensiunii rețelei scade sub valoarea minimă admisă (este posibil să setați singur nivelul necesar al tensiunii minime admisibile) sau în timpul tensiunii de alimentare întreruperi și, de asemenea, protejează motorul electric de pornirea spontană după asigurarea tensiunii admisibile în rețea sau eliminarea întreruperii alimentării.

Există și protecție pentru modul de funcționare al motoarelor electrice asincrone pe două faze. Când este declanșat, oprește motorul, protejându-l astfel de „oprire” (oprirea sub curent din cauza scăderii cuplului dezvoltat de motor în cazul unei întreruperi a liniilor de alimentare cu energie electrică într-una dintre fazele rețelei principale). circuit) și de la supraîncălzire.

Releele electromagnetice și termice sunt utilizate ca dispozitive de protecție pentru motoarele asincrone. Când utilizați un releu electromagnetic, este posibil ca protecția să nu aibă o întârziere.

Alte tipuri de protecție electrică pentru motoare electrice asincrone

Există și mijloace de protecție nu mai puțin eficiente, dar mai puțin utilizate. Sunt utilizate pentru a proteja împotriva defecțiunilor la pământ monofazate în rețelele IT (în care neutrul este izolat), împotriva creșterii nivelului de tensiune, împotriva creșterii vitezei de rotație a unității etc.

Dispozitive electrice utilizate pentru protejarea motoarelor electrice

În funcție de complexitatea funcțională, dispozitivele de protecție electrică a motoarelor electrice asincrone pot fi utilizate pentru a proteja simultan împotriva unuia sau mai multor tipuri de amenințări. Protecția împotriva scurtcircuitelor sau supraîncărcărilor este asigurată de diferite întreruptoare. Există dispozitive de protecție cu acțiune simplă sau multiplă. Primele includ, de exemplu, siguranțele. Dezavantajul lor este că după îndeplinirea funcției, astfel de echipamente de protecție trebuie înlocuite și nu pot fi refolosite. EIP reîncărcabil cu o singură acțiune poate fi mai potrivit. În ceea ce privește dispozitivele cu acțiuni multiple, acestea diferă în metoda de revenire la stările de pregătire în două tipuri: revenire manuală și automată. Un exemplu de astfel de dispozitive sunt releele termice și electromagnetice.

Selectarea tipului de protecție electrică pentru motoarele electrice asincrone

Pentru fiecare motor electric de tip asincron, este necesar să selectați tipul adecvat de protecție electrică. Este necesar să se țină seama de condițiile de funcționare, de gradul de importanță al unității, de puterea acestuia și de procedura de întreținere a motorului electric în ansamblu (prezența unui inginer de service atribuit motorului). Pot fi selectate unul sau mai multe tipuri de protecție a motorului electric.

O protecție bună este una care se dovedește, în cele din urmă, a fi fiabilă și ușor de utilizat. Pentru a selecta corect opțiunile de protecție, este necesar să se efectueze un audit al echipamentelor electrice. O atenție deosebită trebuie acordată datelor referitoare la rata de avarie a echipamentelor din ateliere, șantiere, ateliere etc. În urma unei astfel de analize, vor fi identificate multe încălcări ale funcționării normale a echipamentelor de proces și a motoarelor electrice, ceea ce va face posibilă selectarea celor mai potrivite mijloace de protecție a motorului electric pentru situație.

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva scurtcircuitelor trebuie asigurată indiferent de caracteristicile acestora (tensiune și putere). În acest caz, protecția trebuie organizată într-o manieră cuprinzătoare în doi pași. Într-un caz, va fi necesar să se asigure protecție la valori de curent mai mici decât curenții de pornire. Acest lucru este potrivit în unele cazuri de scurtcircuite, cum ar fi scurtcircuite la cadrul din interiorul motorului sau defecțiuni de rotație. În al doilea caz, protecția trebuie construită din curenții de pornire și frânare ai motorului, care pot fi de 5-10 ori mai mari decât curentul nominal al acestuia.

Cel mai accesibil și funcțional remedii simple protectia nu va permite executarea simultana a acestor tehnici. Prin urmare, protecția folosind acest tip de dispozitive se bazează întotdeauna pe presupunerea conștientă că, dacă deteriorările de mai sus apar la motor, acesta nu se va opri instantaneu, ci treptat și sub rezerva dezvoltării ulterioare a unor astfel de daune, atunci când curentul consumat de către motorul din retea creste de multe ori.

Toate dispozitivele de protecție a motoarelor electrice trebuie să fie reglate cu atenție și selectate corect, ținând cont de toate caracteristicile în fiecare caz specific. Nu este permis ca echipamentele de protecție să genereze alarme false.