Прекъснател за защита на мотора или MPCB

Защитните преръсвачи за двигатели са специализирани електрически защитни устройства, предназначени конкретно за електродвигатели, както подсказва името им. Електродвигателите имат множество приложения и се използват за управление на всевъзможни механични устройства, затова е много важно да бъдат адекватно защитени с MPCB. Няколко примера за устройства, задвижвани от електродвигатели в комерсиални и индустриални сгради, са:

• Кондиционери на покрива, чилъри, компресори, теплови насоси и охладителни кули.

• Изваждане и внасяне на вентилатори, както и агрегати за обработка на въздуха.

• Системи за качване на вода.

• Лифтове и други устройствата за повишаване.

• Индустриални конвейерни ленти и друга машиненост, използвана в производствени процеси.

Във всички тези индустриални и комерсиални приложения на електродвигатели, MPCB има ключова ролята да предоставя електрическа защита.

Какво е защитен преръсвач на двигател и какви са неговите функции?

Защитен преръсвач на двигател, или MPCB, е специализирано електромеханично устройство, което може да се използва с двигателни вериги както при 60 Hz, така и при 50 Hz. Има няколко функции, които му позволяват да предоставя безопасна електрическа подхранване за двигатели:

• Защита срещу електрически дефекти като краткосрочни замыкания, замыкания между фаза и земя и замыкания между фази. MPCB може да прекъсне всеки електрически дефект, който е под неговата капацитет за прекъсване.

• Защита срещу прекомерна натовареност на двигателя, когато двигателът използва електрически ток над стойността по етикета за продължителен период от време. Защитата срещу прекомерна натовареност обикновено е регулируема в MPCB.

• Защита срещу несбалансираност на фазите и загуба на фаза. Тези условия могат сериозно да повредят трифазния двигател, затова MPCB ще откъсне двигателя веднага след като дефектът е открит.

• Термична забавка, за да се предотврати двигателът да бъде включен веднага след прекомерна натовареност, давайки двигателът време да се охлади. Преобременен двигател може да бъде завинаги повреден, ако бъде включен отново.

• Преключване на двигателния контур – MPCB обикновено са оборудвани с бутони или дискове за тази цел.

• Сигнал за дефект – Повечето модели на защитни преръсвачи за двигатели разполагат с LED дисплей, който свети, когато MPCB е активиран. Това е визуално указание за персонала, че е настъпил дефект и двигателът не трябва да бъде свързан отново, докато дефектът не е решен.

• Автоматично включване – Някои модели MPCB позволяват въвеждане на време за охлаждане в случай на прекомерна натовареност, след което двигателът ще стартира автоматично.
  Електродвигателите са скъпа техника, затова ролята на защитния преръсвач на двигателя е много важна. Ако двигателът не е правилно защитен, може да бъде необходимо да се проведат скъпи ремонтни работи или дори да се замени оборудването напълно. Електродвигател, който е адекватно защитен с MPCB, ще има много по-дългия срок на служба.

Принцип на действие на защитен преръсвач на двигател

Защитният преръсвач на двигател може да се счита за подтип на термомагнитен преръсвач, но с допълнителни функции, специално проектирани за защита на електродвигатели. Основният принцип на действие е сходен с всички други преръсвачи.

• Термичната защита се използва, за да предпази електродвигателя от прекомерна натовареност. Тя е основана на контакт, който се разширява и свивка, откъсвайки двигателя, ако се засече прекомерен ток. Е важно да се знае, че термичната защита има забавен отговор, за да позволи високи входящи токове, когато двигателът стартира. Но ако двигателът не може да стартира поради някаква причина, термичната защита ще се активира в отговор на удължен входящ ток.

• Магнитната защита се използва при краткосрочно замыкание, дефект на линията или друг висок токов дефект. В противоположност на термичната защита, магнитната защита е моментална, за да прекъсне опасните дефектни токове незабавно.

• Основната разлика между MPCB и други преръсвачи е, че MPCB може да предостави защита срещу несбалансираност на фазите и загуба на фаза. Трифазните двигатели изискват три живи проводника с балансирани напрежения, за да работят ефективно. Неусъвършенство над 2% ще бъде вредно за срока на ползване на двигателя. Ако едно от фазовите напрежения изведнъж изчезне, ефектът е още по-разрушителен, тъй като двигателят ще продължи да работи само с две фази. Защитният преръсвач на двигател е способен да засече тези условия, измервайки различията между фазовите напрежения, и откъсва двигателя незабавно, когато те се появят. Е важно да се отбележи, че несбалансираността на фазовите токове е нормална в трифазни системи, които подхранват отделни единични фазни нагрузки, но е неприемлива, когато трифазната верига подхранва електродвигател.

• MPCB са също оборудвани с ръчно механизъм за прекъсване, позволяващ откъсване на електродвигатели за замяна или поддръжка.

• Защитни преръсвачи на двигатели са налични в широк асортимент от токови класове, и една от най-добрите им характеристики е, че много модели позволяват токовия клас да се регулира. Това означава, че същият MPCB може да бъде конфигуриран, за да защити двигатели с различни капацитети.

Защита на асинхронен двигател

Повечето двигатели, използвани в индустрията, са асинхронни двигатели, известни също като клетчати индукционни двигатели. Тези двигатели използват трифазно напрежение, за да създадат вращащо се магнитно поле, което, от своя страна, намагнетява ротора и създава вращателно движение. Когато се проектира електрическата защита за асинхронен двигател и се избират защитни преръсвачи за двигатели, има някои много важни фактори, които трябва да се вземат предвид, които не са присъщи, когато се защитават други видове електрически вериги.

• Асинхронните двигатели използват много висок входящ ток при стартиране, тъй като трябва да създадат вращащо се магнитно поле. Този ток може да достигне стойности от 500% до 800% от номиналната стойност за няколко дроби от секунда. Затова магнитната защита на MPCB се активира при стойности над 10 пъти номиналния ток, в сравнение с някои видове миниатюрни преръсвачи, които се активират при стойности колкото 3 пъти номиналния ток. В тези случаи, използването на преръсвач, различен от MPCB, няма дори да позволи започването на двигателя, преди магнитната защита да се активира. За да се намали входящият ток, много често практика е да се допълни защитният преръсвач на двигателя с уред за стартиране при намалено напрежение.

• Асинхронните двигатели изискват трифазните проводници да имат балансирани напрежения, за да работят правилно. Ако фазните проводници имат несбалансираност над 2%, двигателят ще изпита повреди с течение на времето и ще има намален срок на служба. Електродвигателят ще също тенденция да се нагорещява, причинявайки допълнителни разходи за енергия като губене на топлина. Затова, преръсвач на двигател трябва да може да засече несбалансираността на фазите и да откъсне двигателя съответно.

• Ако една от фазите е изцяло откъсната, двигателът ще продължи да работи, но токът в останалите две фази ще се увеличи над номиналната стойност поради електрическата несбалансираност и вероятно ще изгори обмотките на двигателя. Затова, защитните устройства трябва да се активират веднага, щом се засече несбалансираност или загуба на фаза. Обикновено това се постига, измервайки различията в тока между фазните проводници. Ако един от фазните токове значително се увеличи или намали в сравнение с другите две, това е показател за несбалансираност. По същия начин, ако един от фазните токове спадне до нула, докато другите две останат, е настъпила загуба на фаза.

Тогава, какви видове преръсвачи могат да се използват за защита на асинхронните двигатели? Производителите обикновено предлагат три различни защитни преръсвача за двигатели, налични за широк диапазон напрежения и токове, за да отговарят на повечето нужди за защита на асинхронните двигатели.
Е много често практика е да се допълнят защитните преръсвачи на двигатели с контакт, за да се позволи автоматично управление на стартирането и откъсването на двигателя. Системата може също да включва устройство за защита при подниско напрежение, което откъсва двигателя, ако системното напрежение намалее значително под номиналната стойност.

Избор на размер на защитен преръсвач на двигател (Ръководство за избор)

Двете основни фактори, определящи подходящия размер на защитен преръсвач на двигател, са напрежението и токът, указани на етикета на двигателя.

• Класът на напрежението на MPCB трябва да съответства на напрежението, указ