Универсальные устройства защиты двигателей
Обеспечение защиты асинхронных электродвигателей требуется при следующих аварийных ситуациях:
Обрыв фазы (ОФ) возникает в 50% случаев. Происходит это:
Ввиду некачественного крепления контакта проводника фаз и его перегорания.
ОФ не всегда вызывает остановку двигателя, но, при увеличенных нагрузках на валу, электродвигатель перегревается, что приводит к его сгоранию и выходу из строя.
Нарушение чередования фаз – возможно при ошибочно проведенных ремонтных работах в щитовой и кабельной системе;
Слипание фаз – происходит при нарушении изоляции в кабеле питания, а также из-за положения проводов на столбах внахлест;
Перекос фаз – когда нагрузка на фазах распределена неравномерно;
Защита электродвигателя от перегрузки с помощью теплового реле. термисторная (позисторная) защита электродвигателей что такое тепловая защита двигателя
Устройства, применяемые для защиты электродвигателя от перегрузок
Контроллер электродвигателя, в зависимости от его типа, может осуществлять один или несколько видов защиты электродвигателя:
Компания Новатек предлагает следующие виды устройств защиты электродвигателя:
Блок защиты УБЗ-301
Представлен потребителям в трех модификациях, классификация которых обусловлена диапазоном номинального тока – 50-50А, 10-100А, 63-630А. Каждое из этих устройств выполняет защиту трехфазного двигателя от пропадания фазы; при недостаточном напряжении в сети и при других механических отклонениях. Работает прибор с высокой точностью и степенью надежности.
Прибор является микропроцессорным автоматическим устройством, не требующим оперативного питания. При аварийных ситуациях, возникших в сетевом напряжении, прибор, после восстановления всех параметров, автоматически выполняет повторное включение. Если же проблема возникла в самом двигателе, то устройство блокирует его повторный запуск.
Блок защиты УБЗ-302
Устройство для защиты трехфазных электродвигателей применяют с целью поддержания качественной работы различных инженерных и промышленных систем:
Блок защиты УБЗ-302-01
Универсальный прибор, применяемый для двухскоростных электродвигателей, а именно для контроля параметров напряжения сети, показателей сопротивления изоляции устройства и активных значений линейных и фазных токов.
Набор параметров совершается с помощью программных задач, устанавливаемых пользователем. Допускается установка автоматического отключения или включения прибора, после настройки действующих параметров.
Блоки защиты УБЗ-304 и УБЗ-305
Релейная защита электродвигателей, совершаемая с помощью приборов УБЗ 304 и 305, которые работают с устройствами в диапазоне мощности от 2,5 до 315 кВт и при условии использования стандартных внешних трансформаторов с током на выходе 5А.
Эти универсальные устройства работают в изолированной сети и с глухозаземленной нейтралью. Разница между приборами состоит в их исполнении – щитовая для модели 304, а для 305 – DIN-рейка.
Блок защиты УБЗ-115
Данная модель устройства служит для защиты однофазного двигателя с мощностью до 5,5 кВт и силой тока до 25А. Прибором обеспечивается тепловая защита двигателя, а также защита электродвигателя, в случае таких аварийных ситуаций, как:
Затянутый пуск (есть функция плавного пуска, с возможностью дистанционного управления);
«Сухой ход», когда исчезает нагрузка на валу электродвигателя»
Блок защиты УБЗ-118
Принцип работы данного прибора аналогичен работе устройства УБЗ-115, с той лишь разницей, что для УБЗ-118 мощность двигателя составляет до 2,6 кВт. Устройство предназначено для асинхронных однофазных двигателей, которые работают на одном фазосдвигающем конденсаторе, то есть, схема включения не предполагает пускового конденсатора.
Разобраться с принципом работы каждого из устройств более детально, рекомендуем, при помощи технической документации, которая представлена на сайте компании. В случае, дополнительных вопросов, возникших в процессе ее изучения, вы можете получить бесплатную консультацию наших специалистов в онлайн-режиме.
НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Вращающий момент электродвигателей и момент сопротивления механизма
Нормальный установившийся режим работы электродвигателя характеризуется равенством электромагнитного момента Мд, развиваемого электродвигателем, и механического момента сопротивления Мс механизма, приводимого в действие электродвигателем: Mд = Мс
Зависимость момента вращения асинхронных электродвигателей и моментов сопротивления
Ток, потребляемый статором электродвигателя из сети, Iд состоит из тока намагничивания Iнам статора и тока ротора, приведенного к обмотке статора Iрот:
(Рис. 9.2.) Схема замещения асинхронного электродвигателя от скольжения. (Рис. 9.3.) Зависимость тока статора и сопротивления
Рис. 9.4 Осциллограмма пускового тока асинхронного электродвигателя.
Mизб = Мд − Мс
Электродвигатели с глубоким пазом и двойной обмоткой ротора имеют наиболее благоприятный пусковой момент (кривая 3, рис. 9.1). Длительность пуска электродвигателей tпуск, как правило, не превосходит 10–15 с, и только у электродвигателей с тяжелыми условиями пуска это значение может быть значительно больше.
При возникновении КЗ в питающей сети вблизи зажимов электродвигателя, последний за счет внутренней ЭДС, поддерживаемой энергией магнитного поля, посылает к месту КЗ быстро затухающий ток. Броски тока КЗ могут достигать значений пусковых токов.
Зависимость момента электродвигателей от напряжения выражается формулой:
Mд = kU 2
При КЗ в сети напряжение на зажимах электродвигателей снижается. В результате этого, моменты электродвигателей уменьшаются, и они начинают тормозиться, увеличивая скольжение (кривые 1,
1′, 1″, рис. 9.5) до тех пор, пока вновь не восстановится равенство Mд = Мс . Если при этом окажется, что Mдmax = Мс (кривая 1′‘, точка а на рис. 9.5), то электродвигатель будет находиться на
», предназначенная для имитации срабатывания защиты реле и проверки его работоспособности до включения в схему.
Защита электродвигателя
- защита от обрыва фазы;
- ограничение количества пусков;
- запрет пуска по времени прошедшего от предыдущего пуска;
- защита минимального тока или мощности;
- защита от заклинивания или затормаживания ротора.
Защита от перегрузки
Защищает двигатель от длительных симметричных перегрузок, которые могут возникнуть по технологическим причинам или при снижении напряжения сети. Работает на измерении фазных токов (одного и более). Выполняется с выдержкой времени, на сигнал или отключение двигателя (в зависимости от условий работы)
Это простая и надежная защита, но она не учитывает температуру окружающей среды и полученный двигателем тепловой импульс от токов нормального режима (когда защита не пускается). Для устранения данных недостатков в микропроцессорных защитах используют тепловую модель двигателя
Это еще один вариант защиты от перегрузок, только более технологичный. Основная опасность при перегрузке двигателя — это перегрев обмоток статора. Если температуру обмоток нельзя измерить непосредственно, при помощи термозондов, то пытаются предсказать температуру двигателя по заранее заданной характеристике.
Эта характеристика учитывает постоянные времени нагрева и охлаждения конкретного типа двигателей и эквивалентный ток, который состоит из геометрической суммы фазного тока и тока обратной последовательности с различными коэффициентами.
В общем алгоритм сложный, расчет уставок сложный, найти исходники на двигатель еще сложнее. Но если все получается, то вы сможете защищать двигатель от перегрузки более эффективно, чем в случае использовать максимальной токовой защиты
Защита по тепловой модели имеет несколько ступеней — на сигнализацию и на отключение. После достижения определенной точки перегрева на характеристике защита блокирует дальнейшие пуски на время охлаждения двигателя, с учетом его постоянной времени охлаждения.
