Motorisk termisk överbelastningsskydd

Motor termisk överbelastningsskydd inställning

Termiskt överbelastningsskydd är en säkerhetsmekanism som förhindrar att motorn överhettas genom att upptäcka för hög ström och stoppa motorn.

Orsaker till överhettning

När man tänker på motoröverhettning är den första orsaken som kommer i tanke överbelastning. Mekanisk överbelastning gör att motorn konsumerar en högre ström, vilket leder till överhettning. Om rotorn blir låst av externa krafter, vilket resulterar i för hög strömkonsumtion, kommer motorn också att överhettas. Låg spänningsförsörjning är en annan orsak; Motorn konsumerar mer ström för att bibehålla momentet. När en fas i strömförsörjningen misslyckas, blir den enskilda fasen och strömförsörjningen obalanserad, vilket leder till negativ sekvensström, vilket också kan leda till överhettning. När motorn accelererar till sin nominella hastighet kan plötslig förlust och återupprättande av spänningen leda till överhettning, vilket kräver stor ström.

Eftersom termisk överbelastning eller överhettning av motorn kan leda till isoleringsfel och vindningsbeskada bör motorn skyddas från följande tillstånd för korrekt termiskt överbelastningsskydd

• Mekanisk överbelastning

• Motorns axel är blockerad

• Låg spänningsförsörjning

• Enfasig strömförsörjning

• Strömbalanseringsproblem

• Plötslig förlust och återupprättande av spänningen

Det mest grundläggande skyddsschemat för motorn är termiskt överbelastningsskydd, som huvudsakligen täcker skyddet för alla ovan nämnda situationer. För att förstå det grundläggande principen bakom termiskt överbelastningsskydd, titta på skissen av det grundläggande motorschaltningsschemat.

I figuren ovan, när START-knappen stängs, energiseras startspolen genom transformatorn. När startspolen energiseras, stängs den normalt öppna (NO) kontakten 5, så motorn erhåller spänningen vid sina terminaler och börjar rotera. START-spolen stänger också kontakt 4, vilket energiserar startspolen även om START-knappkontakten släpps från sitt stängda läge.

För att stoppa motorn finns det flera normalt stängda (NC) kontakter i serie med startspolen, som visas i figuren. En av dem är STOP-knappkontakten. Om STOP-knappen trycks in, kommer denna knappkontakt att öppnas och avbryta kontinuiteten i startspolens krets, vilket resulterar i ett strömförsorgsfel för startspolen. 

Således återgår kontakterna 5 och 4 till sina normala öppna lägen. Därefter, i fråga om brist på spänning vid motorens terminaler, kommer den till slut att sluta snurra. På liknande sätt, om någon annan NC-kontakt (1, 2 och 3), om de öppnas, som är kopplade i serie med startspolen, kommer de också att stoppa motorn. Dessa NC-kontakter är elektriskt kopplade till olika skyddsrörelser för att stoppa motorns drift under olika avvikande tillstånd

Ett annat viktigt aspekt av termiskt överbelastningsskydd för motorer är den förutbestämda överbelastningstoleransen för motorn. Varje motor kan operera under en viss tid över sin nominella last enligt laddningsvillkor specificerade av tillverkaren. Detta förhållande mellan motorlast och säker drifttid visas i den termiska gränskurvan. Här är ett exempel på en sådan kurva.

Här representerar Y-axeln eller den vertikala axeln den tillåtna tiden i sekunder, och X-axeln eller den horisontella axeln representerar överbelastningsprocenten. Det är tydligt från kurvan att motorn kan operera säkert vid 100% nominell last under lång tid utan att orsaka några skador på grund av överhettning. Den kan operera säkert i 1000 sekunder vid 200% av dess normala nominella last. Den kan operera säkert i 100 sekunder vid 300% av normala nominella last. 

Den kan operera säkert i 600 sekunder vid 15% av dess normala nominella last. Övre halvan av kurvan indikerar de normala driftvillkoren för rotorn, och nedersta halvan indikerar det mekaniska låsningsläget för rotorn

Termisk överbelastningsrelä

Relén använder bimetallskivor som värms upp och böjs när strömmen är för hög, vilket bryter kretsen och stoppar motorn.

Termisk gränskurva

Denna kurva visar hur länge motorn kan operera vid olika överbelastningsnivåer utan skada, vilket hjälper till att sätta skyddsgränser.

RTD Avancerat skydd

Temperaturdetektorer (RTDS) erbjuder precist motorskydd genom att övervaka temperaturförändringar och utlösa skyddsåtgärder.