Perlindungan Overload Termal Motor

Pengaturan pelindung panas motor

Perlindungan panas adalah mekanisme keselamatan yang mencegah motor dari kepanasan dengan mendeteksi arus berlebih dan menghentikan motor.

Penyebab kepanasan

Ketika mempertimbangkan kepanasan motor, penyebab pertama yang terlintas dalam pikiran adalah beban berlebih. Beban mekanis berlebih menyebabkan motor mengonsumsi arus yang lebih tinggi, yang menyebabkan kepanasan. Jika rotor dikunci oleh gaya eksternal, mengonsumsi arus yang terlalu banyak, motor juga akan kepanasan. Tegangan pasokan rendah adalah alasan lainnya; Motor mengonsumsi lebih banyak arus untuk mempertahankan torsi. Ketika salah satu fasa pasokan gagal, fasa tunggal dan pasokan menjadi tidak seimbang, menghasilkan arus urutan negatif, yang juga dapat menyebabkan kepanasan. Ketika motor mempercepat hingga kecepatan nominalnya, hilang dan pulihnya tegangan secara tiba-tiba dapat menyebabkan kepanasan, yang mengonsumsi arus yang besar.

Karena panas berlebih atau kepanasan motor dapat menyebabkan kegagalan isolasi dan kerusakan gulungan, untuk perlindungan panas motor yang tepat, motor harus dilindungi dari kondisi-kondisi berikut

• Beban mekanis berlebih

• Poros motor terblokir

• Tegangan pasokan rendah

• Pasokan fasa tunggal

• Keseimbangan daya

• Hilang dan rekonstruksi tiba-tiba tegangan pasokan

Skema perlindungan dasar motor adalah perlindungan panas berlebih, yang mencakup perlindungan dari semua situasi di atas. Untuk memahami prinsip dasar perlindungan panas berlebih, mari kita lihat skema gambar kontrol motor dasar.

Dalam gambar di atas, ketika tombol START ditutup, kumparan start diberi energi melalui transformator. Ketika kumparan start diberi energi, kontak biasanya terbuka (NO) 5 menutup, sehingga motor mendapatkan tegangan pasokan di terminalnya dan mulai berputar. Kumparan START juga menutup kontak 4, memberi energi pada kumparan start bahkan jika kontak tombol Start dilepaskan dari posisi tertutupnya.

Untuk menghentikan motor, ada beberapa kontak biasanya tertutup (NC) yang tersambung seri dengan kumparan start, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Salah satunya adalah kontak tombol STOP. Jika tombol STOP ditekan, kontak tombol ini akan terbuka dan memutuskan kontinuitas sirkuit kumparan start, mengakibatkan kegagalan daya pada kumparan start. 

Dengan demikian, kontak 5 dan 4 kembali ke posisi normal terbuka. Kemudian, tanpa adanya tegangan di terminal motor, motor akan berhenti beroperasi. Demikian pula, kontak NC lainnya (1, 2, dan 3), jika dibuka, yang tersambung seri dengan kumparan start; juga akan menghentikan motor. Kontak-kontak NC ini dikaitkan secara elektrik dengan berbagai relai pelindung untuk menghentikan operasi motor dalam kondisi abnormal yang berbeda

Titik penting lain dari perlindungan panas berlebih motor adalah nilai toleransi beban berlebih yang telah ditentukan. Setiap motor dapat beroperasi selama periode waktu tertentu di luar beban nominalnya sesuai dengan kondisi beban yang ditentukan oleh produsen. Hubungan antara beban motor dan waktu operasi aman ditunjukkan dalam kurva batas termal. Berikut adalah contoh kurva tersebut.

Di sini sumbu Y atau sumbu vertikal mewakili waktu yang diperbolehkan dalam detik, dan sumbu X atau sumbu horizontal mewakili persentase beban berlebih. Dari kurva jelas bahwa motor dapat beroperasi dengan aman pada 100% beban nominal selama waktu yang lama tanpa menyebabkan kerusakan akibat kepanasan. Ia dapat beroperasi dengan aman selama 1000 detik pada 200% beban nominal normal. Ia dapat beroperasi dengan aman selama 100 detik pada 300% beban nominal normal. 

Ia dapat beroperasi dengan aman selama 600 detik pada 15% beban nominal normal. Bagian atas kurva menunjukkan kondisi operasi normal rotor, dan bagian bawah menunjukkan keadaan penguncian mekanis rotor

Relay panas berlebih

Relay menggunakan lembaran bimetal yang memanas dan melengkung ketika arus terlalu tinggi, memutuskan sirkuit untuk menghentikan motor.

Kurva batas termal

Kurva ini menunjukkan berapa lama motor dapat beroperasi pada tingkat beban berlebih yang berbeda tanpa kerusakan, membantu menetapkan batas perlindungan.

Perlindungan canggih RTD

Detektor suhu resistansi (RTDS) memberikan perlindungan motor yang tepat dengan memantau perubahan suhu dan memicu tindakan perlindungan.