Motor Protection: Mota, Akatsak eta Gailuak
Motor babesa sistema bat da zailtasun eta zaurientzako babeseko gai eta metodoen bilduma. Elektriko motor bat da industria eta etxeko aplikazio askotan erabiltzen den elementu garrantzitsua, txikien tresnari artekoak eta makina handiak barne. Beraz, motorraren eta zirkuituaren funtzionamendu eta segurtasuna egiaztatzeko garrantzitsu da.
Artikuluan honakoak aztertuko ditugu: motorren arazo motak, motor babesa gaien motak eta NEC (National Electrical Code) eta motorren ezaugarrien arabera nola aukeratzeko.
Zergatik dator motorra arazo?
Motor arazo bat da motorra anormalki edo hutsegitea ekar dezakeen egoera. Motor arazoen bi kategoria nagusitara banatu ahal dira:
Kanpoko arazoen: Hauek dira motorra eta bere konexioak jaso diren arazoen. Kanpoko arazoen adibideak hauek dira:
Energia baliokidetasuna falta: Hau gertatzen da hiru faseen tensioak ez direnean magnitude edo angelu berdinean. Honek motorrean sekuentzia negatiboa sortzen du, galoi gehigarriak, hotzaldia eta momentu oszilazioak.
Tensio gutxi: Hau gertatzen da energia tensioa motorren balio estandarra baino behera doanean. Honek momentu murriztua, intensitate handiagoa eta motorren hotzaldia ekar dezake.
Fase sekuentziaren alderantzizkoa: Hau gertatzen da faseen ordena aldatzean. Honek motorren biraka alderantzikoa ekar dezake, zigorrik edo motor berbera zerrendatzeko.
Sinkronismoa galdu: Hau gertatzen da sinkroniko motor bat energia frekuentziarekin magnetikoki lotuta ez badago. Honek slip handia, bilaketa eta motorren instabilitatea ekar dezake.
Barneko arazoen: Hauek dira motorra edo lanplantiltik jaso diren arazoen. Barneko arazoen adibideak hauek dira:
Bearingen hutsegitea: Hau gertatzen da motorren exkintza laguntzeko bearingak urrutira joatea edo presio mekanikoren ondorioz. Honek soraldura, biraketa, exkintza desalinetasuna eta motorren geldotasuna ekar dezake.
Hotzaldi gehiegi: Hau gertatzen da motorren tenperatura bere mugara iritsi duenean. Honek isolatzaileak, windingen zauriketa eta motorren efektibitate murriztuak ekar dezake.
Windingen hutsegitea: Hau gertatzen da motorren windingek short-circuit edo open-circuit egiten dutenean. Honek sparkak, smokea, suhiltzailea eta motorren momentu galera ekar dezake.
Lurraldeko arazo: Hau gertatzen da motorren fase konduktorea zirkuituaren edo tresnaren oinarrian jarraitu denean. Honek fault current handia, isolatzaile eta tresnaren zauriketa eta shock arriskuak ekar dezake.
Motor arazoen ondorioak serioak izan daitezke motorren eta bere zirkuituaren prestazio, segurtasuna eta zaharregabetasuna. Beraz, beharrezkoa da detektatzea eta babestea egitea gai eta metodo aproposen bidez.
Zergatik dator motor babesa gai?
Motor babesa gai bat da motorren edo bere zirkuituaren parametro batzuk, adibidez, intensitate, tensio, tenperatura, abiadura edo momentua kontrolatzen dituen gai. Motor babesa gaiaren helburua da arazorekin edo egoera anormalrekin motorra eta bere zirkuitu babestea edo minimizatzea.
Motor babesa gai desberdinak daude, haien funtzio, printzipio eta aplikazioaren arabera. Adibidez, hauek dira:
Fuses: Hauek dira zirkuitu itzaltzen dituzten gaiak, short circuit edo overload egitera. Metal strip bat edo wire bat dituzte, hotsa gero metatzen da. Fusesak sinpleak, murahaskorrak eta fiableak dira, short-circuits babesteko. Baina, batzuk desabantajos dituzte, adibidez:
Erabilgarriak ez dira eta oraindik ere berriz instalatu behar dira.
Overload edo under-voltages babesteko ez dira erabilgarriak.
Fault location identifikatzeko edo isolatzeko ez dira erabilgarriak.
Circuit breakers: Hauek dira zirkuitu itzaltzen dituzten gaiak, short circuit edo overload egitera. Kontaktu batzuk dituzte, electromechanical mechanism baten bidez irekitzen edo itzaltzen dira. Circuit breakersak fusestik aurreratuta daude, hurrengoak ematen dituzte:
Erabilgarritasuna eta resetability erabilpen bakoitzetan.
Overload eta under-voltage babesteko trip settings ajustatuz.
Fault location identifikatzeko eta isolatzeko manual edo automatikoki.
Overload relays: Hauek dira zirkuitu itzaltzen dituzten gaiak, overload egitera. Sensing element bat dituzte, intensitatea neurtzen du eta kontaktu bat irekitzen edo itzaltzen du electromechanical edo electronic mechanism baten bidez. Overload relaysak motorren hotzaldia eta isolatzaile zauriketa babesteko diseinatuak dira, overload luzeetatik edo tensio desbalantzetik. Bi mota nagusi daude:
Erantzun azkarra eta short-circuit currents edo ground faults babestea hobeto.
Ambient temperaturetik immun eta ez dute ajustatzeko behar.
Digital processingagatik prezisiora eta errepikagarritasuna.
Adierazpen gehigarriak, adibidez, phase loss detection, reverse rotation detection, communication, eta diagnostics.
Erantzun luze eta short-circuit currents edo ground faults babesteko ez dira erabilgarriak.
Ambient temperaturetik eragiten dituzte eta ajustatzeko behar dituzte.
Mechanical wear and tearagatik prezisiora eta errepikagarritasuna murriztua.
Thermal overload relays: Hauek dira bimetallic strip bat edo heating element bat dituzten gaiak, motorren intensitatearen tenperatura neurtzen du. Intensitatea preset balioa gainditzen duenean, thermal elementa doikatzen edo metatzen da, kontaktuak irekitzen edo itzaltzen dira. Thermal overload relaysak sinpleak, murahaskorrak eta fiableak dira, inverse time protection ematen dute. Baina, batzuk desabantajos dituzte, adibidez:
Electronic or digital overload relays: Hauek dira current transformer bat edo shunt resistor bat dituzten gaiak, motorren intensitatea neurtzen du eta microprocessor bat edo solid-state circuit bat kontaktuak kontrolatzen du. Intensitatea preset balioa gainditzen duenean, electronic elementa signal bat bidaltzen du kontaktuak irekitzen edo itzaltzen ditu. Electronic or digital overload relaysak thermal overload relaysen baino aurreratuta daude, hurrengoak ematen dituzte:
Differential protection relays: Hauek dira motorren input eta output terminalen intensitateak konparatzen dituzten gaiak. Intensitateen arteko diferentzia balio jakin baten gainditzen denean, winding fault adierazten du, relayak zirkuitua itzaltzen du. Differential protection relaysak sensitibo eta fiableak dira, low-voltage eta high-voltage motorren phase-to-phase eta phase-to-earth faults babesteko.
Reverse rotation protection relays: Hauek dira motorren biraketa norabidea detektatzen dituzten gaiak, reverse biraketarako babesteko. Reverse rotationek motorra edo carga zauritu dezakete, adibidez, conveyor belts, pumps, edo fans aplikazioetan. Reverse rotation protection relaysak biraketaren norabidea detektatzeko metodo desberdinak erabil ditzakete, adibidez:
Phase sequence detection: Metodo honek voltage relay bat edo wattmeter relay bat erabili ditu supply voltagearen phase sequence neurtzeko. Phase sequence alderantzizkoa denean, reverse rotation adierazten du, relayak zirkuitua itzaltzen du.
Negative sequence detection: Metodo honek current relay bat edo power relay bat erabili ditu motorren intensitatearen negative sequence component neurtzeko. Negative sequence component handia denean, reverse rotation adierazten du, relayak zirkuitua itzaltzen du.
Speed detection: Metodo honek speed sensor bat edo tachometer bat erabili ditu motor shaftaren abiadura neurtzeko. Abiadura negatiboa denean, reverse rotation adierazten du, relayak zirkuitua itzaltzen du.
Nola aukeratu motor babesa gaiak?
Motor babesa gaiak aukeratzeko faktor ugari daude, adibidez:
Motor mota eta tamaina
Motor ezaugarriak eta kalifikazioak
Arazo posibleen mota eta maila
NEC eta beste estandarreren eskaintza
Gaien kostua eta eskuragarritasuna
NEC Article 430-k aukeratzeko erregulugeneralak eta gida horiek faktore horien arabera ematen ditu. Hala ere, garrantzitsu da kontsultatzea produktu fabrikantearen gomendio eta spezifikazioekin motor bakoitzarentzat eta gai bakoitzarentzat.
Motor babesa gaiak aukeratzeko pausu orokorrak hauek dira:
Motorren full-load current (FLC) zehaztu nameplatean edo NEC Table 430.250tik AC motorrentzat edo Table 430.251(B)tik DC motorrentzat.
Aukeratu overload protection gai bat, 115% FLC edo gehiago ditena, 1.15 edo gehiago service factorrekin edo 40°C edo gutxiago temperature rise duelako motorrentzat; edo 125% FLC bestelako motorrentzat. Overload protection gaiak thermal overload relay, electronic or digital overload relay, edo differential protection relay izan daitezke, motorren mota eta tamaina arabera.
Aukeratu short-circuit eta ground-fault protection gai bat, 150% FLC edo gehiago ditena, 1.15 edo gehiago service factorrekin edo 40°C edo gutxiago temperature rise duelako motorrentzat; edo 175% FLC bestelako motorrentzat. Short-circuit eta ground-fault protection gaiak fuse edo circuit breaker izan daitezke, motorren mota eta tamaina arabera.
Aukeratu reverse rotation protection gai bat, motor edo carga reverse rotation toleratzen ez duenean. Reverse rotation protection gaiak phase sequence detection relay, negative sequence detection relay, edo speed detection relay izan daitezke, motorren mota eta tamaina arabera.
Aukeratu conductor sizes motor circuitarako NEC Table 310.15(B)(16) general wiringtik eta NEC Table 430.250 motor branch circuitsarako. Conductorek ampacity handiena izan behar dute 125% FLC, 1.15 edo gehiago service factorrekin edo 40°C edo gutxiago temperature rise duelako motorrentzat; edo 115% FLC bestelako motorrentzat.
Aukeratu gai eta metodo aproposak motor control, starting, stopping, speed regulation, eta communication motorren mota eta aplikazioaren arabera.
Emaitza
Motor babesa elektrikoa zientzian aspektu garrantzitsu bat da, elektriko motorren eta zirkuituen segurtasuna eta efizientzia zehazten du. Motor babesa gaiak aukeratzen dira motorren mota eta tamaina, arazo posibleen mota eta maila, NEC eta beste estandarreren eskaintza, eta gaien kostu eta eskuragarritasuna. Motor babesa gaiak fuses, circuit breakers, overload relays, differential protection relays, eta reverse rotation protection relays dira. Motor babesa gaiak intensitate, tensio, tenperatura, abiadura eta momentu monitorizatzen eta kontrolatzen dituzte, arazorekin edo egoera anormalrekin motorra eta bere zirkuitu babesteko.
Iradokizuna: Jasangarri izan originala, artikulu onak partekatzeko balio dituzte, infraktsioa dagoenean eska ezazu ezabatzeko.
