मोटर संरक्षण: प्रकार, दोष और उपकरण
मोटर संरक्षण प्रणाली एक ऐसा सेट होता है जिसमें उपकरण और विधियाँ शामिल होती हैं जो विद्युत मोटर को विभिन्न दोषों और क्षति से संरक्षित करती हैं। विद्युत मोटर अनेक औद्योगिक और घरेलू अनुप्रयोगों का एक महत्वपूर्ण घटक है, छोटे उपकरणों से लेकर बड़ी मशीनों तक। इसलिए, मोटर और इसके सर्किट की सही कार्यप्रणाली और सुरक्षा को सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।
इस लेख में, हम मोटर दोषों के प्रकार, मोटर संरक्षण उपकरणों के प्रकार, और राष्ट्रीय विद्युत कोड (NEC) और मोटर की विशेषताओं के अनुसार उनका चयन करने के बारे में चर्चा करेंगे।
मोटर दोष क्या है?
मोटर दोष एक ऐसी स्थिति है जो मोटर को असामान्य रूप से कार्य करने या फेल होने का कारण बनती है। मोटर दोषों को दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
बाहरी दोष: ये दोष विद्युत सप्लाई नेटवर्क या मोटर से जुड़े लोड से उत्पन्न होते हैं। कुछ बाहरी दोषों के उदाहरण निम्नलिखित हैं:
असंतुलित सप्लाई वोल्टेज: यह तब होता है जब तीन-फेज वोल्टेज आकार या फेज कोण में बराबर नहीं होते। यह मोटर में नकारात्मक अनुक्रम धाराओं का कारण बन सकता है, जो अतिरिक्त नुकसान, गर्मी, और टोक पल्सन का कारण बनता है।
उन्डर-वोल्टेज: यह तब होता है जब सप्लाई वोल्टेज मोटर के रेटेड मान से नीचे गिर जाता है। यह मोटर में टोक कमी, धारा वृद्धि, और गर्मी का कारण बन सकता है।
रिवर्स-फेज अनुक्रम: यह तब होता है जब सप्लाई फेजों का क्रम उलट जाता है। यह मोटर का उलटा घूर्णन का कारण बन सकता है, जो लोड या मोटर को क्षति पहुँचा सकता है।
सिंक्रोनीशन का नुकसान: यह तब होता है जब एक सिंक्रोनस मोटर सप्लाई आवृत्ति के साथ अपने चुंबकीय लॉक को खो देता है। यह मोटर में अत्यधिक स्लिप, हंटिंग, और अस्थिरता का कारण बन सकता है।
आंतरिक दोष: ये दोष मोटर या चालित उपकरण से उत्पन्न होते हैं। कुछ आंतरिक दोषों के उदाहरण निम्नलिखित हैं:
बेयरिंग फेल: यह तब होता है जब मोटर शाफ्ट को समर्थित करने वाले बेयरिंग घर्षण, लुब्रिकेशन समस्याओं, या यांत्रिक तनाव के कारण खराब या स्थगित हो जाते हैं। यह शोर, झटके, शाफ्ट मिस-एलाइनमेंट, और मोटर का रुक जाना का कारण बन सकता है।
ओवरहीट: यह तब होता है जब मोटर का तापमान ऑवरलोड, अपर्याप्त शीतलन, वातावरणीय स्थितियों, या इन्सुलेशन टूटने के कारण अपनी थर्मल सीमा से ऊपर जाता है। यह इन्सुलेशन का अपघटन, वाइंडिंग क्षति, और मोटर की कम कार्यक्षमता का कारण बन सकता है।
वाइंडिंग फेल: यह तब होता है जब मोटर की वाइंडिंग इन्सुलेशन टूटने, यांत्रिक तनाव, या बाहरी दोषों के कारण शॉर्ट-सर्किट या ओपन-सर्किट हो जाती है। यह चिंगारी, धुआं, आग, और मोटर में टोक की कमी का कारण बन सकता है।
अर्थ फॉल्ट: यह तब होता है जब मोटर का फेज कंडक्टर सर्किट या उपकरण के ग्राउंड के हिस्से से संपर्क में आ जाता है। यह उच्च फॉल्ट धाराओं, इन्सुलेशन और उपकरण की क्षति, और संभावित चॉक संबंधी खतरों का कारण बन सकता है।
मोटर दोष मोटर और इसके सर्किट की प्रदर्शन, सुरक्षा, और जीवनकाल पर गंभीर परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, उन्हें उचित उपकरणों और विधियों का उपयोग करके निकालना और संरक्षित करना आवश्यक है।
मोटर संरक्षण उपकरण क्या है?
मोटर संरक्षण उपकरण एक ऐसा उपकरण है जो मोटर या इसके सर्किट के एक या अधिक पैरामीटर्स, जैसे धारा, वोल्टेज, तापमान, गति या टोक की निगरानी और नियंत्रण करता है। मोटर संरक्षण उपकरण का उद्देश्य दोष या असामान्य स्थिति की स्थिति में मोटर और इसके सर्किट को क्षति से रोकना या इसे न्यूनतम रखना है।
उनके कार्य, सिद्धांत, और अनुप्रयोग के आधार पर विभिन्न प्रकार के मोटर संरक्षण उपकरण होते हैं। कुछ सामान्य प्रकार निम्नलिखित हैं:
फ्यूज: ये उपकरण तब सर्किट को रोक देते हैं जब शॉर्ट सर्किट या ऑवरलोड के कारण उनमें उच्च धारा बहती है। ये एक धातु की स्ट्रिप या तार से बने होते हैं जो फॉल्ट धारा द्वारा गर्म होने पर पिघल जाते हैं। फ्यूज सरल, सस्ते, और विश्वसनीय उपकरण होते हैं जो शॉर्ट-सर्किट के खिलाफ तेज संरक्षण प्रदान करते हैं। हालांकि, उनके कुछ दोष हैं, जैसे:
वे पुनर्चलन योग्य नहीं हैं और प्रत्येक संचालन के बाद बदले जाने की आवश्यकता होती है।
वे ऑवरलोड या उन्डर-वोल्टेज के खिलाफ संरक्षण नहीं प्रदान करते हैं।
वे दोष स्थान की संकेत या अलगाव नहीं प्रदान करते हैं।
सर्किट ब्रेकर: ये उपकरण तब सर्किट को रोक देते हैं जब शॉर्ट सर्किट या ऑवरलोड के कारण उनमें उच्च धारा बहती है। वे एक इलेक्ट्रोमेकानिकल मेकेनिज्म द्वारा खोले या बंद किए जाने वाले एक जोड़े के संपर्कों से बने होते हैं जो एक सेंसिंग तत्व द्वारा ट्रिगर किया जाता है। सर्किट ब्रेकर फ्यूजों की तुलना में अधिक उन्नत होते हैं क्योंकि वे निम्नलिखित प्रदान करते हैं:
प्रत्येक संचालन के बाद पुनर्चलन और रीसेट की क्षमता।
अपने ट्रिप सेटिंग्स को समायोजित करके ऑवरलोड और उन्डर-वोल्टेज के खिलाफ संरक्षण।
स्वचालित या मैनुअल संचालन द्वारा दोष स्थान की संकेत और अलगाव।
ऑवरलोड रिले: ये उपकरण तब सर्किट को रोक देते हैं जब ऑवरलोड के कारण उनमें उच्च धारा बहती है। वे एक सेंसिंग तत्व से बने होते हैं जो धारा को मापता है और एक इलेक्ट्रोमेकानिकल या इलेक्ट्रोनिक मेकेनिज्म द्वारा खोले या बंद किए जाने वाले संपर्क से बने होते हैं। ऑवरलोड रिले मोटर को लंबे समय तक ऑवरलोड या असंतुलित वोल्टेज के कारण गर्मी और इन्सुलेशन की क्षति से संरक्षित करने के लिए डिजाइन किए गए हैं। दो मुख्य प्रकार के ऑवरलोड रिले हैं:
शॉर्ट-सर्किट धारा या ग्राउंड फॉल्ट के खिलाफ तेज जवाब और बेहतर संरक्षण।
वातावरणीय तापमान से प्रभावित नहीं होते और समायोजन की आवश्यकता नहीं होती।
डिजिटल प्रोसेसिंग के कारण उच्च सटीकता और पुनरावृत्ति।
अतिरिक्त विशेषताएं जैसे फेज लॉस डिटेक्शन, रिवर्स रोटेशन डिटेक्शन, संचार, और डायग्नोस्टिक्स।
वे धीमे जवाब देते हैं और शॉर्ट-सर्किट धारा या ग्राउंड फॉल्ट के खिलाफ संरक्षण नहीं कर सकते हैं।
वे वातावरणीय तापमान से प्रभावित होते हैं और उन्हें इसके अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है।
वे यांत्रिक धारावाहिक और टेढ़ी-मेढ़ी के कारण सीमित सटीकता और पुनरावृत्ति होती है।
थर्मल ऑवरलोड रिले: ये उपकरण बिमेटलिक स्ट्रिप या एक हीटिंग एलिमेंट का उपयोग करके मोटर धारा के तापमान वृद्धि को सेंस करते हैं। जब धारा प्रेसेट मान से अधिक हो जाती है, तो थर्मल तत्व झुक जाता है या पिघल जाता है, जिससे संपर्क खुल जाता है या बंद हो जाता है। थर्मल ऑवरलोड रिले सरल, सस्ते, और विश्वसनीय उपकरण होते हैं जो उलटा समय संरक्षण प्रदान करते हैं, अर्थात् उच्च ऑवरलोड के लिए तेजी से ट्रिप होता है। हालांकि, उनके कुछ दोष हैं, जैसे:
इलेक्ट्रोनिक या डिजिटल ऑवरलोड रिले: ये उपकरण करंट ट्रांसफार्मर या एक शंट रेजिस्टर का उपयोग करके मोटर धारा को मापते हैं और एक माइक्रोप्रोसेसर या एक सॉलिड-स्टेट सर्किट द्वारा संपर्क को नियंत्रित करते हैं। जब धारा प्रेसेट मान से अधिक हो जाती है, तो इलेक्ट्रोनिक तत्व संपर्क को खोलने या बंद करने के लिए सिग्नल भेजता है। इलेक्ट्रोनिक या डिजिटल ऑवरलोड रिले थर्मल ऑवरलोड रि
