Προστασία Θερμικού Υπερφορτισμού Μοτέρας

Σύνολο προστασίας θερμικής υπερφόρτωσης μοτέρας

Η προστασία από θερμική υπερφόρτωση είναι ένα μέσο ασφάλειας που εμποδίζει την υπερθέρμανση της μοτέρας, ανιχνεύοντας υπερβολική ροή ρεύματος και σταματώντας τη μοτέρα.

Αιτίες υπερθέρμανσης

Όταν λαμβάνεται υπόψη η υπερθέρμανση της μοτέρας, η πρώτη αιτία που έρχεται στο μυαλό είναι η υπερφόρτωση. Η μηχανική υπερφόρτωση οδηγεί τη μοτέρα να καταναλώνει υψηλότερη ροή ρεύματος, η οποία οδηγεί σε υπερθέρμανση. Εάν ο ρότορας κλειδώνεται από εξωτερικές δυνάμεις, καταναλώνοντας υπερβολική ροή ρεύματος, η μοτέρα θα υπερθερμανθεί. Χαμηλή εφοδιασμός σε τάση είναι άλλος λόγος· Η μοτέρα καταναλώνει περισσότερη ροή ρεύματος για να διατηρήσει την ροπή. Όταν αποτυγχάνει ένα φάσης του εφοδιασμού, η μονοφάση και ο εφοδιασμός είναι ανεξισορροπημένοι, προκαλώντας αρνητική ακολουθική ροή, η οποία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε υπερθέρμανση. Κατά την επιτάχυνση της μοτέρας στην ρυθμισμένη ταχύτητα, η αιφνίδια απώλεια και αποκατάσταση της τάσης μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση, η οποία καταναλώνει μεγάλη ροή ρεύματος.

Επειδή η θερμική υπερφόρτωση ή η υπερθέρμανση της μοτέρας μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία της απομόνωσης και σε βλάβη των στροφών, για κατάλληλη προστασία από θερμική υπερφόρτωση, η μοτέρα πρέπει να προστατεύεται από τις παρακάτω συνθήκες

• Μηχανική υπερφόρτωση

• Ο άξονας της μοτέρας είναι μπλοκαρισμένος

• Χαμηλή εφοδιασμός σε τάση

• Μονοφάσης εφοδιασμός

• Ανεξισορροπία εφοδιασμού

• Αιφνίδια απώλεια και αποκατάσταση της τάσης εφοδιασμού

Το πιο βασικό σχέδιο προστασίας της μοτέρας είναι η προστασία από θερμική υπερφόρτωση, η οποία καλύπτει κυρίως την προστασία από όλες τις παραπάνω συνθήκες. Για να κατανοήσουμε το βασικό πρίγκιπο της προστασίας από θερμική υπερφόρτωση, ας εξετάσουμε το σχηματικό του βασικού σχεδίου ελέγχου μοτέρας.

Στο παραπάνω σχήμα, όταν το πλήκτρο START είναι κλειστό, η κύκλωμα εκτελεστής ενεργοποιείται μέσω του μετατροπέα. Όταν η κύκλωμα εκτελεστής ενεργοποιείται, το συνήθως ανοιχτό (NO) επαφή 5 κλείνει, οπότε η μοτέρα παίρνει την τάση εφοδιασμού στα κατωφλιακά της και ξεκινά να περιστρέφεται. Η κύκλωμα εκτελεστής START επίσης κλείνει την επαφή 4, ενεργοποιώντας την κύκλωμα εκτελεστής ακόμη και αν η επαφή του πλήκτρου START αποσυνδέεται από την κλειστή θέση της.

Για να σταματήσει η μοτέρα, υπάρχουν αρκετές συνήθως κλειστές (NC) επαφές σε σειρά με την κύκλωμα εκτελεστής, όπως φαίνεται στο σχήμα. Μία από αυτές είναι η επαφή του πλήκτρου STOP. Εάν πατηθεί το πλήκτρο STOP, αυτή η επαφή θα ανοίξει και θα διακόψει τη συνέχεια του κύκλωμα εκτελεστής, οδηγώντας σε απώλεια ενέργειας της κύκλωμα εκτελεστής. 

Έτσι, οι επαφές 5 και 4 επιστρέφουν στις συνήθεις ανοιχτές θέσεις τους. Στη συνέχεια, στην απουσία τάσης στα κατωφλιακά της μοτέρας, θα σταματήσει τελικά. Ομοίως, οποιαδήποτε άλλη NC επαφή (1, 2 και 3), εάν ανοιχθεί, είναι σε σειρά με την κύκλωμα εκτελεστής, θα σταματήσει επίσης τη μοτέρα. Αυτές οι NC επαφές είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένες με διάφορα προστατικά ρελέ για να σταματήσουν τη λειτουργία της μοτέρας υπό διάφορες ανωμαλίες.

Άλλο σημαντικό σημείο της προστασίας από θερμική υπερφόρτωση της μοτέρας είναι η προκαθορισμένη τιμή υπερφόρτωσης της μοτέρας. Κάθε μοτέρα μπορεί να λειτουργεί για ένα διάστημα υπερβολικής φόρτωσης πέρα από την ρυθμισμένη φόρτωσή της, σύμφωνα με τις συνθήκες φόρτωσης που καθορίζει ο κατασκευαστής. Αυτή η σχέση μεταξύ φόρτωσης της μοτέρας και ασφαλούς χρόνου λειτουργίας εμφανίζεται στην καμπύλη θερμικού ορίου. Εδώ είναι ένα παράδειγμα τέτοιας καμπύλης.

Εδώ ο άξονας Y ή ο κάθετος άξονας αντιπροσωπεύει το επιτρεπτό χρόνο σε δευτερόλεπτα, και ο άξονας X ή ο οριζόντιος άξονας αντιπροσωπεύει το ποσοστό υπερφόρτωσης. Είναι σαφές από την καμπύλη ότι η μοτέρα μπορεί να λειτουργεί ασφαλώς σε 100% ρυθμισμένη φόρτωση για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να προκαλέσει ζημιά λόγω υπερθέρμανσης. Μπορεί να λειτουργεί ασφαλώς για 1000 δευτερόλεπτα σε 200% της κανονικής ρυθμισμένης φόρτωσης. Μπορεί να λειτουργεί ασφαλώς για 100 δευτερόλεπτα σε 300% της κανονικής ρυθμισμένης φόρτωσης. 

Μπορεί να λειτουργεί ασφαλώς για 600 δευτερόλεπτα σε 15% της κανονικής ρυθμισμένης φόρτωσης. Η κάθετη μισή καμπύλης δείχνει τις κανονικές συνθήκες λειτουργίας του ρότορα, και η κάτω μισή δείχνει τη μηχανική κατάληξη του ρότορα.

Θερμικό ρελέ υπερφόρτωσης

Το ρελέ χρησιμοποιεί διμετάλλια πλάκες που θερμαίνονται και καμπύλωνται όταν η ροή ρεύματος είναι υπερβολική, διακόπτοντας το κύκλωμα για να σταματήσει τη μοτέρα.

Καμπύλη θερμικού ορίου

Αυτή η καμπύλη δείχνει πόσο μπορεί να λειτουργήσει η μοτέρα σε διάφορα επίπεδα υπερφόρτωσης χωρίς ζημιά, βοηθώντας στον καθορισμό προστατικών ορίων.

Προηγμένη προστασία RTD

Οι αντιστατικοί θερμομετρικοί ανιχνευτές (RTDS) παρέχουν ακριβή προστασία μοτέρας, παρακολουθώντας τις αλλαγές θερμοκρασίας και ενεργοποιώντας προστατικά μέτρα.