Vélmotarskyrðing: Tegundir skyldur og tæki
Motorverndarskipan er safn tækja og aðferða sem vernda rafrifra motorn við ýmis villur og skemmun. Rafrifra motor er mikilvægur hluti af mörgum verklegum og heimilisnotkunum, frá litlum húsgagni til stórra málmanna. Þar af leiðandi er mikilvægt að tryggja rétt virkni og öryggis á motorinni og hennar kringla.
Í þessu greinum munum við fjalla um tegundir motorvillur, tegundir motorverndartækja og hvernig á að velja þá eftir National Electrical Code (NEC) og eiginleikum motorsins.
Hva er motorvilla?
Motorvilla er aðstæða sem gerir motorinn að virka óvenjulega eða falla. Motorvillur kunna að vera flokkuð í tvær helstu flokkana:
Ytri villur: Þetta eru villur sem upphafa í aflafjöllumeta netinu eða hofinu tengdu við motorinn. Dæmi um ytri villur eru:
Ójöfn spenna: Þetta gerist þegar þrívíddar spennum eru ekki jafnstórar í magni eða horni. Þetta getur valdi neikvæðum sekvens straumi í motorinni, sem valda auknum tapum, hitun og dreifingu orku.
Undirspenna: Þetta gerist þegar spennan faltar undir merkt gildi motorsins. Þetta getur valdi lágri orku, auknu straumi og ofhitun á motorinni.
Andhverf sekvens: Þetta gerist þegar röð spenna er andhverfuð. Þetta getur valdi andhverfum snúningi á motorinni, sem getur skemmt hofinu eða motorinn sjálfan.
Tap sínhæðar: Þetta gerist þegar samhengi synchronous motorinnar með spennu frekans falla. Þetta getur valdi of mikið sleppi, leit og óstöðugleika á motorinni.
Innri villur: Þetta eru villur sem upphafa í motorinni eða dregnu plöntunni. Dæmi um innri villur eru:
Bearing misskilningur: Þetta gerist þegar bearingar sem stýra motor shafti nútast eða takast af vegna friksjónar, smýrungs vandamála eða mekaníska stress. Þetta getur valdi hljóði, vibreringum, shaft misalinu og stoppani á motorinni.
Ofhitun: Þetta gerist þegar hitinn á motorinni fer yfir hitamerki hans vegna ofþyngingar, ónóggu kjölunar, umhverfis auka eða insulation brottnám. Þetta getur valdi brottnám á insulation, winding skemmun og lækkun á hagkerfi motorinnar.
Winding misskilningur: Þetta gerist þegar windingar á motorinni eru short-circuited eða open-circuit vegna insulation brottnám, mekaníska stress eða ytri villur. Þetta getur valdi gnista, reyk, eld og tap af orku í motorinni.
Jarð villa: Þetta gerist þegar phase conductor á motorinni kemur í samband við jarðað hlut á kringlanum eða tækinu. Þetta getur valdi háum villastraumi, skemmun á insulation og tæki, og mögulegar sjálfskyldu hættur.
Motorvillur geta haft alvarlegar afleiðingar fyrir virkni, öryggis og líftíma motorinnar og hennar kringlu. Þar af leiðandi er mikilvægt að finna og vernda sig gegn þeim með viðeigandi tækjum og aðferðum.
Hva er motorverndartæki?
Motorverndartæki er tæki sem fjölgæti og stýrir einu eða fleiri parametrum á motorinni eða hennar kringlu, eins og straum, spenna, hita, hraða eða orku. Markmið motorverndartækisins er að forðast eða minnka skemmun á motorinni og hennar kringlu í viku af villu eða óvenjulegri aðstæðu.
Það eru mismunandi tegundir motorverndartækja eftir virkni, grunnvallaratriði og notkun. Einfaldar tegundir eru:
Fuses: Þetta eru tækjum sem brenna úr kringlunni þegar há straum fer í gegnum þau vegna short circuit eða overload. Þau bestuðu af metal strip eða tráði sem smeltur þegar hann er hitt af fault current. Fuses eru einföld, billug og treystileg tækjum sem veita flott vernd gegn short-circuits. En þau hafa nokkrar svæði, eins og:
Þau eru ekki endurtekin og þarf að skipta út eftir hverju keyrslu.
Þau veita ekki vernd gegn overloads eða under-voltages.
Þau veita ekki tilkynningu eða eyðslu á villustöðu.
Circuit breakers: Þetta eru tækjum sem brenna úr kringlunni þegar há straum fer í gegnum þau vegna short circuit eða overload. Þau bestuðu af par af contacts sem opna eða lokka af elektromechanical mechanism triggered by a sensing element. Circuit breakers eru meira advanced en fuses vegna þess að þau veita eftirfarandi:
Endurtekin og resetability eftir hverju keyrslu.
Vernd gegn overloads og under-voltages með að stilla trip settings.
Tilkynningu og eyðslu á villustöðu með handvirkt eða sjálfvirk keyrsla.
Overload relays: Þetta eru tækjum sem brenna úr kringlunni þegar há straum fer í gegnum þau vegna overload. Þau bestuðu af sensing element sem mælir straum og contact sem opnar eða lokkar af elektromechanical eða electronic mechanism. Overload relays eru designað til að vernda motorsins frá ofhitun og insulation skemmun vegna lengdur overloads eða ójafna spennu. Það eru tvær helstu tegundir overload relays:
Hraðari svar og betri vernd gegn short-circuit currents eða ground faults.
Öflugni vegna ambient temperature og engin stilling.
Hærri nákvæmni og endurtekning vegna digital processing.
Viðbært förmenn sem phase loss detection, reverse rotation detection, communication, og diagnostics.
Þau eru hæg til að svara og geta ekki verndað gegn short-circuit currents eða ground faults.
Þau eru áhrif á ambient temperature og geta þurft að vera stillt í samræmi.
Þau hafa takmarkað nákvæmni og endurtekning vegna mechanical wear and tear.
Thermal overload relays: Þetta eru tækjum sem nota bimetallic strip eða heating element til að mæla hitastigið á motor current. Þegar strauminn fer yfir stilltu gildi, bend thermal element eða smeltur, sem valdar contact til að opna eða lokka. Thermal overload relays eru einföld, billug og treystileg tækjum sem veita inverse time protection, sem þýðir að þau trip hraðar fyrir hærra overloads. En þau hafa nokkrar svæði, eins og:
Electronic eða digital overload relays: Þetta eru tækjum sem nota current transformer eða shunt resistor til að mæla motor current og microprocessor eða solid-state circuit til að stýra contact. Þegar strauminn fer yfir stilltu gildi, sendir electronic element signal til að opna eða lokka contact. Electronic eða digital overload relays eru meira advanced en thermal overload relays vegna þess að þau veita:
Differential protection relays: Þetta eru tækjum sem sameina strauma á input og output terminals á motorinni eða hennar winding. Þegar munurinn milli strauma fer yfir ákveðið gildi, sem bendir til winding villa, trips relay kringluna. Differential protection relays eru mjög kynnisferð og treystileg tækjum sem veita flott vernd gegn phase-to-phase og phase-to-earth faults í low-voltage og high-voltage motors.
Reverse rotation protection relays: Þetta eru tækjum sem meta stefnu snúningar á motorinni og forðast hann frá að keyra í andhverfu. Reverse rotation getur skemmt motorinn eða hofinu, sérstaklega í notkun sem conveyor belts, pumps, eða fans. Reverse rotation protection relays geta notað mismunandi aðferðir til að meta snúningarstefnu, eins og:
Phase sequence detection: Þessi aðferð notar voltage relay eða wattmeter relay til að mæla phase sequence af supply voltage. Ef phase sequence er andhverfuð, sem bendir til reverse rotation, trips relay kringluna.
Negative sequence detection: Þessi aðferð notar current relay eða power relay til að mæla negative sequence component af motor current. Ef negative sequence component er hátt, sem bendir til reverse rotation, trips relay kringluna.
Speed detection: Þessi aðferð notar speed sensor eða tachometer til að mæla hraða á motor shaft. Ef hraðinn er neikvæður, sem bendir til reverse rotation, trips relay kringluna.
Hvernig á að velja motorverndartækja?
Val motorverndartækja fer eftir mörgum atriðum, eins og:
Tegund og stærð motorinnar
Eiginleikar og ratings á motorinni
Tegund og erfðir mögulegrar villa
Krafðir NEC og annarra staðala
Kostnaður og aðgengi tækja
NEC Article 430 veitir almennt reglur og leiðbeiningar fyrir val motorverndartækja eftir þessum atriðum. En það er einnig mikilvægt að ráðast við tillögum og specifikationum framleiðanda fyrir hvern motor og tæki.
Ein nokkur algengar skref fyrir val motorverndartækja eru:
Ákvarða full-load current (FLC) á motorinni frá nameplate eða frá NEC Table 430.250 fyrir AC motors eða Table 430.251(B) fyrir DC motors.
Velja overload protection tæki sem getur skipað að minnsta kosti 115% af FLC fyrir motors með service factor af 1.15 eða hærra eða með hitastigi af 40°C eða lægra; eða 125% af FLC fyrir aðra motors. Overload protection tæki geta verið thermal overload relay, electronic eða digital overload relay, eða differential protection relay, eftir tegund og stærð motorsins.
Velja short-circuit og ground-fault protection tæki sem getur skipað að minnsta kosti 150% af FLC fyrir motors með service factor af 1.15 eða hærra eða með hitastigi af 40°C eða lægra; eða 175% af FLC fyrir aðra motors. Short-circuit og ground-fault protection tæki geta verið fuse eða circuit breaker, eftir tegund og stærð motorsins.
Velja reverse rotation protection tæki ef motorinn eða hofinu getur ekki skipað reverse rotation. Reverse rotation protection tæki geta verið phase sequence detection relay, negative sequence detection relay, eða speed detection relay, eftir tegund og stærð motorsins.
Velja conductor stærðir fyrir motor circuit eftir NEC Table 310.15(B)(16) fyrir almennan vír og NEC Table 430.250 fyrir motor branch circuits. Conductors ættu að hafa ampacity ekki lægra en 125% af FLC fyrir motors með service factor af 1.15 eða hærra eða með hitastigi af 40°C eða lægra; eða 115% af FLC fyrir aðra motors.
Velja viðeigandi tækjum og aðferðum fyrir motor control, starting, stopping, speed regulation, og communication eftir tegund og notkun motorsins.
Úrfærslur
Motorvernd er mikilvægur hluti af elektriski verkfræði sem tryggir öryggis og hagkerfi rafrifra motors og hennar kringlu. Motorverndartækja eru valin eftir tegund og stærð motorsins, tegund og erfðir mögulegrar villa, krafðir NEC og annarra staðala, og kostnaður og aðgengi tækja. Motorverndartækja innihalda fuses, circuit breakers, overload relays, differential protection relays, og reverse rotation protection relays. Motorverndartækja fjölgæta og stýra parametrar eins og straum, spenna, hita, hraða og orku til að forðast eða minnka skemmun á motorinni og hennar kringlu í viku af villu eða óvenjulegri aðstæðu.
Declaration: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
