Toplotna zaščita motorja

Nastavitev termične preobremenitvene zaščite motorja

Termična preobremenitvena zaščita je varnostni mehanizem, ki preprečuje pregrevanje motorja z zaznavanjem prevelikega toka in ustavljanjem motorja.

Vzroki pregrevanja

Ko mislimo na pregrevanje motorja, prvi vzrok, ki nam pride v misli, je preobremba. Mehanična preobremba povzroči, da motor porablja višji tok, kar vodi do pregrevanja. Če se rotor zaradi zunanjih sil zaklene, porabljajo prevelik tok, motor tudi pregreva. Nizek napajalni napon je še en razlog; Motor porablja več toka, da ohrani vrtilno moment. Ko ena fazna napajača faza odpade, postane enofazni in napajanje neravnovesno, kar vodi do negativnega zaporednega toka, ki lahko tudi vodi do pregrevanja. Ko motor pospeši na svojo imenovano hitrost, lahko nenadno izguba in obnovitev napetosti vodi do pregrevanja, ki porabljajo velik tok.

Ker lahko termična preobremba ali pregrevanje motorja vodi do odpovedi izolacije in poškodbe ovitkov, za pravilno termično preobremenitveno zaščito motorja, mora biti motor zaščiten pred naslednjimi pogoji

• Mehanična preobremba

• Vrat motorja je zaklenjen

• Nizek napajalni napon

• Enofazno napajanje

• Neravnovesje moči

• Nenadno izguba in obnova napajalne napetosti

Najosnovnejši zaščitni načrt motorja je termična preobremenitvena zaščita, ki glavno zajema zaščito vseh zgornjih situacij. Da bi razumeli osnovni načel termične preobremenitvene zaščite, poglejmo shemo osnovnega načrta nadzora motorja.

Na zgornji sliki, ko se gumb START zapre, se startni navoj energizira skozi transformator. Ko se startni navoj energizira, se običajno odprt (NO) kontakt 5 zapre, zato motor dobiva napajalni napon na svojih terminalih in začne vrteči. Startni navoj tudi zapre kontakt 4, čeprav je gumb za start odpusten iz svoje zaprte pozicije, energizira startni navoj.

 Za ustavitev motorja obstaja več običajno zaprtih (NC) kontaktov v seriji s startnim navojem, kot je prikazano na sliki. Eden od njih je kontakt gumba STOP. Če pritisnete gumb STOP, bo ta kontakt gumba odprl in prekinil kontinuiteto kruga startnega navoja, kar bo vodilo do odpovedi napajanja startnega navoja. 

Tako se kontakti 5 in 4 vračajo v svoje običajne odprte položaje. Potem, brez napetosti na terminalih motorja, bo končno prestal delovati. Podobno bodo, če se kakšen drug NC kontakt (1, 2 in 3), če bo odprt, povezan v seriji s startnim navojem; Tudi to bo ustavilo motor. Ti NC kontakti so električno povezani z različnimi zaščitnimi releji, da ustavijo delovanje motorja pod različnimi neobičajnimi pogoji

Še en pomemben vidik termične preobremenitvene zaščite motorja je predvidena vrednost preobrembe motorja. Vsak motor lahko deluje za določeno časovno obdobje preko svoje imenovane obremenitve glede na obremenitvene pogoje, določene proizvajalcem. Ta odnos med obremenitvijo motorja in varnim delovnim časom je prikazan v termični limitni krivulji. Tukaj je primer take krivulje.

Tukaj Y-os ali vertikalna os predstavlja dovoljen čas v sekundah, X-os ali horizontalna os pa predstavlja odstotek preobrembe. Iz krivulje je jasno, da motor lahko dolgočasno varno deluje pri 100% imenovane obremenitve, brez da bi povzročil kakešno poškodbo zaradi pregrevanja. Lahko varno deluje 1000 sekund pri 200% običajne imenovane obremenitve. Lahko varno deluje 100 sekund pri 300% običajne imenovane obremenitve. 

Lahko varno deluje 600 sekund pri 15% običajne imenovane obremenitve. Zgornja polovica krivulje kaže normalne delovne pogoje rotora, spodnja polovica pa kaže mehanično zaklep stanje rotora

Termični preobremenitveni rele

Rele uporablja dvometalne pleške, ki se segrejejo in ukrivljajo, ko je tok previsok, prekine krug in ustavi motor.

Termična limitna krivulja

Ta krivulja prikazuje, kako dolgo motor lahko deluje pri različnih stopnjah preobrembe, brez poškodbe, kar pomaga določiti mejne vrednosti zaščite.

RTD napredna zaščita

Odpornostni temperaturni detektorji (RTD) zagotavljajo natančno zaščito motorja z nadzorom temperaturnih sprememb in aktiviranjem zaščitnih ukrepov.