Mootori kaitse: tüübid vead ja seadmed

Mootorikaitse süsteem on seadmete ja meetodite komplekt, mis kaitseb elektrimootorit erinevatest vigadetest ja kahjustustest. Elektrimootor on oluline osa paljudest tööstuslikust ja kodumajapidamisest kasutatavatest rakendustest, mille hulka kuuluvad nii väikesed seadmed kui ka suured masinad. Seetõttu on oluline tagada mootori ja selle tsirkuiti õiged funktsioonid ning ohutus.

Selles artiklis arutame mootorivigade tüübe, mootorikaitse seadmete tüübe ja nende valimise viisi Rahvusvahelise Elektriseadmete Koodi (NEC) ja mootori omaduste järgi.

Mis on mootoriviga?

Mootoriviga on tingimus, mis põhjustab mootori ebatavalist toimimist või väljalülitumist. Mootorivigad saavad olla kaks peamist kategooriat:

• Väline viga: Need on vigad, mis pärinevad varustusvõrgust või mootoriga ühendatud laast. Mõned näited välisvigadest on:

• Ebatasakaalustatud varustuspinged: See juhtub, kui kolme faasi pinged ei ole suuruselt või fasetundlikult võrdsed. See võib põhjustada negatiivse järjekorra voolu mootoris, mis tekitab lisakahju, soojenemist ja momentipulsatsioone.

• Allpinge: See juhtub, kui varustuspinge langeb mootori määratud väärtustest alla. See võib põhjustada momenti vähenemist, voolu suurenemist ja mootori ülekuumenemist.

• Faaside kõrvalekaldunud järjestus: See juhtub, kui varustusfaaside järjestus on pöördunud. See võib põhjustada mootori vastupidise keeramise, mis võib kahjustada laast või mootort endast.

• Sinkroniseerumise kadumine: See juhtub, kui sinkroonmootor kaotab oma magneetilise luku varustussagedusega. See võib põhjustada ebakindluse, hüpplemist ja mootori ebatasakaalust.

• Sisemine viga: Need on vigad, mis pärinevad mootorist või juhitavast laast. Mõned näited sisemiste vigadest on:

• Liiderite väljakatsemine: See juhtub, kui mootoriliidreid, mis toetavad mootori telge, lähevad nöödlevateks või takistuvateks sõrme, liitmisprobleemide või mehaanilise pingete tõttu. See võib põhjustada müra, vibratsiooni, telje asendamist ja mootori stalleerumist.

• Ülekuumenemine: See juhtub, kui mootori temperatuur ületab selle soojuskünnise ülearustamise, puuduliku jahutamise, ümbritseva keskkonna või isolatsiooni katkemise tõttu. See võib põhjustada isolatsiooni halvenemist, viltide kahjustamist ja mootori efektiivsuse vähenemist.

• Viltide väljakatsemine: See juhtub, kui mootori viltsid on lühikese või avatud ringi isolatsiooni katkemise, mehaanilise pingete või välisvigade tõttu. See võib põhjustada kilgust, suitsu, tulekahju ja momenti kadumist mootoris.

• Maapinge: See juhtub, kui mootori faasisilmajuhe puutub kokku tsirkuiti või seadmega maandatud osaga. See võib põhjustada suure vigavoolu, isolatsiooni ja seadme kahjustamist ning võimaliku sokkshäire.

Mootorivigad võivad mootori ja selle tsirkuiti toimimise, ohutuse ja eluea seisukohalt olla tõsised tagajärjed. Seetõttu on oluline neid tuvastada ja kaitsta sobivate seadmete ja meetodite abil.

Mis on mootorikaitse seade?

Mootorikaitse seade on seade, mis jälgib ja kontrollib mootori või selle tsirkuiti ühte või mitut parameetrit, nagu vool, pinge, temperatuur, kiirus või moment. Mootorikaitse seadme eesmärk on vältida või minimeerida mootori ja selle tsirkuiti kahjustust vigase või ebatavalise tingimuse korral.

Mootorikaitse seadmete tüübid sõltuvad nende funktsioonist, printsiibist ja rakendusest. Mõned levinud tüübid on:

• Segadused: Need on seadmed, mis katkestavad tsirkuiti, kui neisse läheb suur vool lühikese või ülearustuse tõttu. Nad koosnevad metalliplaadist või -draadist, mis sulgub kui see kuumeneb vigavoolu poolt. Segadused on lihtsad, odavad ja usaldusväärsed seadmed, mis pakuvad kiiret kaitset lühikeseid võtte vastu. Siiski on neil mõned ebasoodsad omadused, nagu:

• Nad ei ole taaskasutatavad ja tuleb need iga operatsiooni järel asendada.

• Nad ei pakku kaitset ülearustuse või allpinge vastu.

• Nad ei anna vigalokalitsuse märke ega isoleeri seda.

• Tsirkuitlõiked: Need on seadmed, mis katkestavad tsirkuiti, kui neisse läheb suur vool lühikese või ülearustuse tõttu. Nad koosnevad kontaktipaarist, mis avanevad või suluvad elektromehaanilise mehhanismi poolt, mille käivitab jälgimiselement. Tsirkuitlõiked on edukamad kui segadused, kuna nad pakuvad järgmist:

• Taaskasutatavus ja taaselustamine iga operatsiooni järel.

• Kaitse ülearustuse ja allpinge vastu, korrigeerides nende trip-seadeid.

• Märkus ja isoleerimine vigalokalitsuse manuaalse või automaatse toimimise kaudu.

• Ülearustusrelaadid: Need on seadmed, mis katkestavad tsirkuiti, kui neisse läheb suur vool ülearustuse tõttu. Nad koosnevad jälgimiselemendist, mis mõõdab voolu, ja kontaktist, mis avaneb või sulub elektromehaanilise või elektroonilise mehhanismi poolt. Ülearustusrelaadid on loodud, et kaitsta mootoreid ülekuumenemise ja isolatsioonikaose vastu pikendatud ülearustuse või ebatasakaalustatud pingede tõttu. On kaks peamist tüüpi ülearustusrelaaide:

• Kiirem reageering ja parem kaitse lühikeseid võtte või maapinge vastu.

• Immunitas ambienttemperatuurile ja vaja pole sätestada.

• Suurem täpsus ja repeatabelsus digitaalse töötlemise tõttu.

• Lisafunktsioonid, nagu faaside kadumise tuvastamine, vastupidise keeramise tuvastamine, kommunikatsioon ja diagnostika.

• Nad on aeglased reageerima ja võivad mitte kaitsta lühikeseid võtte või maapinge vastu.

• Nad on mõjutatud ambienttemperatuuri poolt ja vaja võib neid vastavalt sätestada.

• Nendel on piiratud täpsus ja repeatabelsus mehaanilise sõrmestuse tõttu.

• Termiline ülearustusrelaid: See on seade, mis kasutab bimetallilist plaatit või soojenduselementi, et mõõta mootori voolu temperatuuritõusu. Kui vool ületab eelmääratud väärtuse, niisutusosa paindub või sulgub, põhjustades kontakti avanemise või sulgemise. Termilised ülearustusrelaadid on lihtsad, odavad ja usaldusväärsed seadmed, mis pakuvad inversioonidega aja kaitset, mõeldes, et nad triipvad kiiremini suuremate ülearustuste korral. Siiski on neil mõned ebasoodsad omadused, nagu:

• Elektroonilised või digitaalsed ülearustusrelaadid: Need on seadmed, mis kasutavad voolu transformatorit või shunti vastikut, et mõõta mootori voolu, ja mikroprotsessorit või tahvelseadmet, et kontrollida kontakti. Kui vool ületab eelmääratud väärtuse, siis elektrooniline element saat