Termální ochrana motoru

Sada pro tepelné přetížení motoru

Tepelná ochrana před přetížením je bezpečnostní mechanismus, který brání motoru v přehřátí detekcí nadměrného proudu a zastavením motoru.

Příčiny přehřátí

Pokud jde o přehřátí motoru, první příčinou, která napadne, je přetížení. Mechanické přetížení způsobuje, že motor spotřebovává vyšší proud, což vede k přehřátí. Pokud je rotor zablokován vnějšími silami, což způsobuje spotřebu příliš velkého proudu, motor také přehřeje. Nízké napětí zdroje je další důvod; Motor spotřebovává více proudu, aby udržel točivý moment. Když selže jedna fáze zásuvky, dochází k nerozvážení jedné fáze a zásuvky, což vede k vzniku negativního sekvence proudu, což může také způsobit přehřátí. Když motor akceleruje na svou nominální rychlost, náhlá ztráta a obnova napětí mohou vést k přehřátí, což znamená spotřebu velkého proudu.

Vzhledem k tomu, že tepelné přetížení nebo přehřátí motoru může vést k poruše izolace a poškození vinutí, pro správnou tepelnou ochranu před přetížením motoru by měl být motor chráněn před následujícími stavy:

• Mechanické přetížení

• Hřídel motoru je zablokován

• Nízké napětí zdroje

• Jednofázové napájení

• Nerozvážení síly

• Náhlá ztráta a rekonstrukce napětí zdroje

Nejzákladnější ochranný systém motoru je tepelná ochrana před přetížením, která pokrývá ochranu všech výše uvedených situací. Abychom pochopili základní princip tepelné ochrany před přetížením, podívejme se na schéma základního řídicího systému motoru.

Na obrázku výše, když je tlačítko START uzavřeno, spouštěcí cívka je napájena přes transformátor. Když je spouštěcí cívka napájena, normálně otevřený (NO) kontakt 5 se zavře, takže motor získá napětí na svých terminálích a začne se otáčet. Cívka START také zavře kontakt 4, čímž se spouštěcí cívka napájí i tehdy, když se tlačítko Start uvolní ze své zavřené pozice.

 Pro zastavení motoru jsou v sérii s cívkou startu několik normálně uzavřených (NC) kontaktů, jak je znázorněno na obrázku. Jedním z nich je kontakt tlačítka STOP. Pokud je tlačítko STOP stisknuto, tento kontakt tlačítka se otevře a odpojí spojitost okruhu spouštěcí cívky, což vede k ztrátě napájení spouštěcí cívky. 

Takže kontakty 5 a 4 se vrátí do svých normálně otevřených poloh. Pak, v nepřítomnosti napětí na terminálech motoru, se nakonec zastaví. Obdobně, jakýkoli jiný NC kontakt (1, 2 a 3), pokud se otevře, je zapojen v sérii s cívkou startu; také zastaví motor. Tyto NC kontakty jsou elektricky propojeny s různými ochrannými relémi, aby zastavily provoz motoru za různých nepravidelných stavů

Dalším důležitým aspektem tepelné ochrany před přetížením motoru je předem stanovená toleranční hodnota přetížení motoru. Každý motor může pracovat po určitou dobu nad svou nominální zátěž podle zátěžových podmínek stanovených výrobcem. Tato vztah mezi zátěží motoru a bezpečnou pracovní dobou je znázorněna v tepelné limitní křivce. Zde je příklad takové křivky.

Zde osa Y nebo svislá osa představuje dovolenou dobu v sekundách a osa X nebo vodorovná osa představuje procento přetížení. Je zřejmé z křivky, že motor může dlouhodobě pracovat bezpečně při 100% nominální zátěži bez toho, aby způsobil jakékoli poškození způsobené přehřátím. Může bezpečně pracovat 1000 sekund při 200% jeho normální nominální zátěži. Může bezpečně pracovat 100 sekund při 300% normální nominální zátěži. 

Může bezpečně pracovat 600 sekund při 15% jeho normální nominální zátěži. Horní část křivky ukazuje normální pracovní podmínky rotoru a dolní část ukazuje mechanický zámek rotoru

Relé pro tepelné přetížení

Relé používá dvojmetalinové listy, které se ohřejí a ohnou, když je proud příliš vysoký, čímž přeruší okruh a zastaví motor.

Tepelná limitní křivka

Tato křivka ukazuje, jak dlouho může motor pracovat při různých úrovních přetížení bez poškození, což pomáhá nastavit ochranné limity.

Pokročilá ochrana RTD

Odpornostní teplotní čidlo (RTD) poskytuje přesnou ochranu motoru sledováním změn teploty a aktivací ochranných opatření.