حفاظ در برابر گرم شدن موتور

تنظیم حفاظت حرارتی موتور

حفاظت حرارتی یک مکانیزم ایمنی است که با تشخیص جریان بیش از حد و توقف موتور، از سربازگرم شدن موتور جلوگیری می‌کند.

دلایل سربازگرم شدن

هنگامی که به سربازگرم شدن موتور فکر می‌کنیم، نخستین دلیلی که به ذهن می‌رسد، بار زیاد است. بار مکانیکی موجب مصرف جریان بالاتر موتور می‌شود که منجر به سربازگرم شدن می‌گردد. اگر روتر توسط نیروهای خارجی قفل شود و جریان زیادی مصرف کند، موتور همچنین سربازگرم می‌شود. ولتاژ تغذیه پایین دیگری از دلایل است؛ موتور برای حفظ گشتاور جریان بیشتری مصرف می‌کند. هنگامی که یک فاز از تغذیه قطع شود، فاز تک و تغذیه نامتوازن می‌شود که منجر به جریان دنباله منفی می‌گردد و این نیز می‌تواند به سربازگرم شدن منجر شود. هنگامی که موتور به سرعت اسمی خود می‌رسد، از دست دادن و بازیابی ناگهانی ولتاژ می‌تواند به سربازگرم شدن منجر شود که موجب مصرف جریان زیاد می‌گردد.

از آنجا که سربازگرم شدن یا سوختن حرارتی موتور می‌تواند منجر به خرابی عایق و آسیب به پیچش شود، برای حفاظت حرارتی صحیح موتور، موتور باید از شرایط زیر محافظت شود

• بار مکانیکی

• محور موتور قفل شده است

• ولتاژ تغذیه پایین

• تغذیه یک‌فازی

• ناهمواری تغذیه

• افت و بازسازی ناگهانی ولتاژ تغذیه

پایه‌ای‌ترین طرح حفاظت موتور حفاظت حرارتی بار زیاد است که عمدتاً شامل حفاظت از همه وضعیت‌های فوق است. برای درک اصول اساسی حفاظت حرارتی بار زیاد، به نمودار کنترل اساسی موتور نگاه می‌کنیم.

در شکل فوق، وقتی دکمه شروع (START) بسته می‌شود، سیم‌پیچ شروع از طریق ترانسفورماتور انرژی می‌گیرد. هنگامی که سیم‌پیچ شروع انرژی می‌گیرد، تماس باز (NO) شماره ۵ بسته می‌شود، بنابراین موتور ولتاژ تغذیه را در انتهای خود دریافت می‌کند و شروع به چرخش می‌کند. سیم‌پیچ شروع همچنین تماس ۴ را می‌بندد، حتی اگر تماس دکمه شروع از وضعیت بسته آزاد شود، سیم‌پیچ شروع همچنان انرژی می‌گیرد.

برای توقف موتور، چندین تماس باز (NC) به صورت سری با سیم‌پیچ شروع وجود دارد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. یکی از آنها تماس دکمه توقف (STOP) است. اگر دکمه توقف فشار داده شود، این تماس باز خواهد شد و پیوستگی مدار سیم‌پیچ شروع قطع خواهد شد که منجر به قطع تغذیه سیم‌پیچ شروع می‌شود.

بنابراین، تماس‌های ۵ و ۴ به وضعیت باز عادی خود بازمی‌گردند. سپس، در غیاب ولتاژ در انتهای موتور، آن به تدریج متوقف خواهد شد. به طور مشابه، هر یک از تماس‌های NC دیگر (۱، ۲ و ۳) که در سری با سیم‌پیچ شروع قرار دارند، اگر باز شوند، نیز موتور را متوقف می‌کنند. این تماس‌های NC با رله‌های مختلف محافظ به صورت الکتریکی متصل شده‌اند تا عملکرد موتور را در شرایط مختلف غیرعادی متوقف کنند.

نکته مهم دیگر حفاظت حرارتی موتور، مقدار تحمل بار زیاد تعیین شده برای موتور است. هر موتور می‌تواند برای مدت زمانی تحت بار بیش از ظرفیت اسمی خود بر اساس شرایط بار مشخص شده توسط سازنده عمل کند. این رابطه بین بار موتور و زمان عملکرد ایمن در منحنی محدودیت حرارتی نشان داده می‌شود. در اینجا یک نمونه از چنین منحنی‌ای آورده شده است.

در اینجا محور Y یا محور عمودی زمان مجاز در ثانیه را نشان می‌دهد و محور X یا محور افقی درصد بار زیاد را نشان می‌دهد. از منحنی واضح است که موتور می‌تواند برای مدت طولانی تحت بار ۱۰۰٪ اسمی بدون آسیب رساندن به دلیل سربازگرم شدن به صورت ایمن عمل کند. می‌تواند به صورت ایمن برای ۱۰۰۰ ثانیه تحت بار ۲۰۰٪ اسمی خود عمل کند. می‌تواند به صورت ایمن برای ۱۰۰ ثانیه تحت بار ۳۰۰٪ اسمی خود عمل کند.

می‌تواند به صورت ایمن برای ۶۰۰ ثانیه تحت بار ۱۵٪ اسمی خود عمل کند. نیمه بالایی منحنی وضعیت عملکرد عادی روتر را نشان می‌دهد و نیمه پایین وضعیت قفل شدن مکانیکی روتر را نشان می‌دهد.

رеле بار زیاد حرارتی

رеле از صفحات دو فلزی استفاده می‌کند که هنگامی که جریان بیش از حد است گرم می‌شوند و خم می‌شوند و مدار را قطع می‌کنند تا موتور متوقف شود.

منحنی محدودیت حرارتی

این منحنی نشان می‌دهد که موتور چقدر می‌تواند تحت سطوح مختلف بار زیاد بدون آسیب عمل کند و به تنظیم محدوده‌های حفاظت کمک می‌کند.

حفاظت پیشرفته RTD

детекторы сопротивления температуры (RTD) با نظارت بر تغییرات دما و فعال‌سازی اقدامات حفاظتی، محافظت دقیق از موتور را فراهم می‌کنند.