การป้องกันความร้อนเกินของมอเตอร์

การตั้งค่าการป้องกันความร้อนเกินของมอเตอร์

การป้องกันความร้อนเกินเป็นกลไกความปลอดภัยที่ป้องกันไม่ให้มอเตอร์ร้อนเกินไปโดยตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่สูงเกินไปและหยุดการทำงานของมอเตอร์

สาเหตุของการร้อนเกิน

เมื่อนึกถึงการร้อนเกินของมอเตอร์ สาเหตุแรกที่นึกถึงคือการโหลดเกิน โหลดทางกลทำให้มอเตอร์ใช้กระแสไฟฟ้าสูงขึ้นซึ่งนำไปสู่การร้อนเกิน หากโรเตอร์ถูกล็อกโดยแรงภายนอก ทำให้ใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินไป มอเตอร์จะร้อนเกินเช่นกัน แรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นอีกสาเหตุหนึ่ง มอเตอร์ใช้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเพื่อรักษาแรงบิด เมื่อเฟสหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟฟ้าล้มเหลว เฟสเดียวและแหล่งจ่ายไฟฟ้าไม่สมดุล ทำให้มีกระแสไฟฟ้าลำดับลบ ซึ่งอาจทำให้เกิดการร้อนเกินได้ เมื่อมอเตอร์เร่งความเร็วถึงความเร็วที่กำหนด การสูญเสียและฟื้นฟูแรงดันไฟฟ้าอย่างกะทันหันสามารถทำให้เกิดการร้อนเกิน ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมาก

เนื่องจากการร้อนเกินหรือความร้อนเกินของมอเตอร์สามารถทำให้ฉนวนเสียหายและวงจรขดลวดเสียหาย ในการป้องกันความร้อนเกินของมอเตอร์อย่างเหมาะสม มอเตอร์ควรได้รับการป้องกันจากเงื่อนไขต่อไปนี้

• โหลดทางกลเกิน

• แกนมอเตอร์ถูกบล็อก

• แรงดันไฟฟ้าต่ำ

• แหล่งจ่ายไฟฟ้าเฟสเดียว

• ความไม่สมดุลของกำลังไฟฟ้า

• การสูญเสียและสร้างใหม่ของแรงดันไฟฟ้าอย่างกะทันหัน

แผนการป้องกันพื้นฐานที่สุดของมอเตอร์คือการป้องกันความร้อนเกิน ซึ่งครอบคลุมการป้องกันในทุกสถานการณ์ข้างต้น เพื่อทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของการป้องกันความร้อนเกิน ลองดูแผนภาพของแผนการควบคุมมอเตอร์พื้นฐาน

ในรูปภาพด้านบน เมื่อกดปุ่ม START วงจรขดลวดเริ่มทำงานผ่านหม้อแปลง เมื่อขดลวดเริ่มทำงาน ตัวต่อ NO (Normally Open) หมายเลข 5 จะปิด ทำให้มอเตอร์ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสายและเริ่มหมุน ขดลวดเริ่มทำงานยังปิดตัวต่อหมายเลข 4 ทำให้ขดลวดเริ่มทำงานแม้ว่าปุ่มกด START จะปล่อยออกจากการปิด

 ในการหยุดมอเตอร์ มีตัวต่อ NC (Normally Closed) หลายตัวต่ออยู่ในชุดกับขดลวดเริ่มทำงาน ตามที่แสดงในรูป หนึ่งในนั้นคือตัวต่อปุ่ม STOP หากกดปุ่ม STOP ตัวต่อนี้จะเปิดและตัดความต่อเนื่องของวงจรขดลวดเริ่มทำงาน ทำให้ขดลวดเริ่มทำงานขาดพลังงาน 

ดังนั้น ตัวต่อหมายเลข 5 และ 4 จะกลับไปที่ตำแหน่งเปิดปกติ จากนั้น ในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสาย มันจะหยุดทำงานในที่สุด เช่นเดียวกัน ตัวต่อ NC อื่น ๆ (หมายเลข 1, 2, และ 3) หากเปิดและเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดเริ่มทำงาน ก็จะหยุดมอเตอร์เช่นกัน ตัวต่อ NC เหล่านี้เชื่อมต่อกับรีเลย์ป้องกันต่าง ๆ เพื่อหยุดการทำงานของมอเตอร์ภายใต้สภาพแวดล้อมที่ผิดปกติต่าง ๆ

อีกประเด็นสำคัญของการป้องกันความร้อนเกินของมอเตอร์คือค่าความทนทานต่อการโหลดเกินที่กำหนดไว้ของมอเตอร์ แต่ละมอเตอร์สามารถทำงานเกินโหลดที่กำหนดได้เป็นระยะเวลาหนึ่งตามเงื่อนไขการโหลดที่ระบุโดยผู้ผลิต ความสัมพันธ์ระหว่างโหลดมอเตอร์และการทำงานอย่างปลอดภัยตามเวลาแสดงในเส้นโค้งจำกัดความร้อน นี่คือตัวอย่างของเส้นโค้งดังกล่าว

ที่แกน Y หรือแกนแนวตั้งแสดงเวลาที่อนุญาตในวินาที และแกน X หรือแกนแนวนอนแสดงเปอร์เซ็นต์ของการโหลดเกิน จากเส้นโค้งชัดเจนว่ามอเตอร์สามารถทำงานอย่างปลอดภัยที่โหลด 100% ของโหลดที่กำหนดได้เป็นเวลานานโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายจากการร้อนเกิน สามารถทำงานอย่างปลอดภัยได้ 1000 วินาทีที่โหลด 200% ของโหลดที่กำหนด สามารถทำงานอย่างปลอดภัยได้ 100 วินาทีที่โหลด 300% ของโหลดที่กำหนด

สามารถทำงานอย่างปลอดภัยได้ 600 วินาทีที่โหลด 15% ของโหลดที่กำหนด ครึ่งบนของเส้นโค้งแสดงสภาพการทำงานปกติของโรเตอร์ และครึ่งล่างแสดงสภาพการล็อกทางกลของโรเตอร์

รีเลย์ป้องกันความร้อนเกิน

รีเลย์ใช้แผ่นโลหะสองชนิดที่ร้อนและโค้งเมื่อกระแสไฟฟ้าสูงเกินไป ทำให้วงจรขาดและหยุดการทำงานของมอเตอร์

เส้นโค้งจำกัดความร้อน

เส้นโค้งนี้แสดงว่ามอเตอร์สามารถทำงานได้นานเท่าไรในระดับโหลดเกินต่าง ๆ โดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย ช่วยในการตั้งค่าขีดจำกัดการป้องกัน

การป้องกันขั้นสูงด้วย RTD

เครื่องตรวจจับอุณหภูมิแบบต้านทาน (RTDS) ให้การป้องกันมอเตอร์ที่แม่นยำโดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและทริกเกอร์มาตรการป้องกัน