모터 열 과부하 보호

모터 열 과부하 보호 설정

열 과부하 보호는 과도한 전류를 감지하여 모터가 과열되지 않도록 하고 모터를 중지시키는 안전 메커니즘입니다.

과열 원인

모터의 과열을 고려할 때 가장 먼저 떠오르는 원인은 과부하입니다. 기계적 과부하는 모터가 더 많은 전류를 소비하게 하여 과열을 초래합니다. 외부 힘에 의해 로터가 잠겨 너무 많은 전류를 소비하면 모터는 과열됩니다. 공급 전압이 낮은 것도 다른 이유로, 모터는 토크를 유지하기 위해 더 많은 전류를 소비합니다. 한 상의 전원 공급이 실패하면 단일 상과 전원 공급이 불균형해져 음수 순서 전류가 발생하여 과열을 초래할 수 있습니다. 모터가 정격 속도로 가속할 때 갑작스런 전압의 손실과 복구는 많은 전류를 소비하여 과열을 유발할 수 있습니다.

모터의 열 과부하 또는 과열은 절연 파손 및 감속기 손상을 초래할 수 있으므로, 적절한 모터 열 과부하 보호를 위해서는 다음과 같은 조건으로부터 모터를 보호해야 합니다.

• 기계적 과부하

• 모터 축이 막힘

• 공급 전압이 낮음

• 단일 상 전원 공급

• 전력 불균형

• 갑작스런 전압의 손실 및 복구

모터의 가장 기본적인 보호 방법은 열 과부하 보호이며, 이는 위의 모든 상황을 포함하는 보호를 주로 다룹니다. 열 과부하 보호의 기본 원리를 이해하기 위해 기본 모터 제어 스키마의 도면을 살펴보겠습니다.

위 도면에서 START 버튼이 닫히면 변압기를 통해 시작 코일이 전력을 얻습니다. 시작 코일이 전력을 얻으면 일반적으로 열린(NO) 접점 5가 닫혀 모터가 단자에 공급 전압을 얻고 회전을 시작합니다. START 코일은 또한 접점 4를 닫아 Start 버튼 접점이 닫힌 상태에서 해제되더라도 시작 코일이 계속 전력을 받게 합니다.

 모터를 멈추기 위해, 시작 코일과 직렬로 여러 개의 일반적으로 닫힌(NC) 접점이 있습니다. 그 중 하나는 STOP 버튼 접점입니다. STOP 버튼을 누르면 이 접점이 열리고 시작 코일 회로의 연속성이 끊어져 시작 코일의 전력이 차단됩니다. 

따라서 접점 5와 4는 일반적으로 열린 위치로 돌아갑니다. 그러면 모터 단자에 전압이 없으므로 결국 멈추게 됩니다. 마찬가지로, 시작 코일과 직렬로 연결된 다른 NC 접점(1, 2, 3)이 열리면 모터가 멈춥니다. 이러한 NC 접점은 다양한 보호 계전기와 전기적으로 연결되어 서로 다른 이상 조건에서 모터의 작동을 중지시킵니다.

모터 열 과부하 보호의 또 다른 중요한 포인트는 모터의 예정된 과부하 허용 값입니다. 각 모터는 제조사가 지정한 부하 조건에 따라 정격 부하를 초과하여 일정 시간 동안 작동할 수 있습니다. 모터 부하와 안전 운전 시간 사이의 관계는 열 제한 곡선에 표시됩니다. 다음은 그러한 곡선의 예입니다.

여기서 Y축 또는 수직축은 허용 시간(초)을, X축 또는 수평축은 과부하 비율을 나타냅니다. 곡선에서 알 수 있듯이, 모터는 100% 정격 부하에서 장시간 안전하게 작동할 수 있으며, 과열로 인한 손상 없이 작동할 수 있습니다. 200%의 정격 부하에서는 1000초 동안, 300%의 정격 부하에서는 100초 동안 안전하게 작동할 수 있습니다. 

정격 부하의 15%에서는 600초 동안 안전하게 작동할 수 있습니다. 곡선의 상반부는 로터의 정상 작동 상태를, 하반부는 로터의 기계적 잠금 상태를 나타냅니다.

열 과부하 계전기

계전기는 전류가 너무 높아지면 열을 받아 구부러지는 이중 금속 판을 사용하여 회로를 끊어 모터를 멈춥니다.

열 제한 곡선

이 곡선은 모터가 손상 없이 다양한 과부하 수준에서 얼마나 오랜 시간 동안 작동할 수 있는지를 보여주며, 보호 한계를 설정하는 데 도움을 줍니다.

RTD 고급 보호

저항 온도 검출기(RTDS)는 온도 변화를 모니터링하고 보호 조치를 트리거하여 정확한 모터 보호를 제공합니다.