سیم کش حفاظت موتور یا MPCB
مدار قطع‌کننده‌های حفاظتی موتور نوع خاصی از دستگاه‌های حفاظت الکتریکی هستند که به طور خاص برای موتورهای الکتریکی طراحی شده‌اند، مانند نامشان. موتورهای الکتریکی کاربردهای فراوانی دارند و برای حرکت دادن دستگاه‌های مکانیکی انواع مختلفی استفاده می‌شوند، بنابراین حفاظت آن‌ها با مدار قطع‌کننده‌های حفاظتی موتور (MPCBs) بسیار مهم است. در زیر چند مثال از دستگاه‌هایی که توسط موتورهای الکتریکی در ساختمان‌های تجاری و صنعتی پشتیبانی می‌شوند آمده است:
کولرهای روی دیوار، چیلرها، کمپرسورها، پمپ‌های گرمایی و برج‌های خنک‌کننده.
فن‌های جذب و تزریق هوایی و واحد‌های مدیریت هوایی.
سیستم‌های پمپاژ آب.
آسانسورها و دیگر دستگاه‌های بلند کننده.
نقاله‌های صنعتی و دیگر ماشین‌آلات مورد استفاده در فرآیندهای تولید.
در تمامی این کاربردهای صنعتی و تجاری موتورهای الکتریکی، MPCB نقش کلیدی حفاظت الکتریکی را ایفا می‌کند.
مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور چیست و عملکردهای آن چیست؟
مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور یا MPCB، یک دستگاه الکترومکانیکی تخصصی است که می‌تواند با مدارهای موتوری با فرکانس ۶۰ هرتز و ۵۰ هرتز استفاده شود. این دستگاه چندین عملکرد دارد که به آن اجازه می‌دهد تا تأمین برق ایمنی برای موتورها ارائه دهد:
حفاظت از خطاهای الکتریکی مانند کاستی‌های کوتاه مداری، خطاهای خط-به-زمین و خط-به-خط. MPCB می‌تواند هر خطای الکتریکی که زیر ظرفیت قطع آن باشد را قطع کند.
حفاظت از بارگیری بیش از حد موتور، وقتی که موتور به طولانی مدت جریان الکتریکی بالاتر از مقدار نامبرده بر روی صفحه گذرنامه خود می‌گیرد. حفاظت از بارگیری بیش از حد معمولاً در MPCBs تنظیم‌پذیر است.
حفاظت از عدم تعادل فاز و از دست دادن فاز. هر دو شرایط می‌توانند موتور سه‌فاز را به شدت آسیب ببینند، بنابراین MPCB در هر دو حالت موتور را هنگامی که خطای تشخیص داده شود قطع می‌کند.
سوئیچ مدار موتور - MPCBs معمولاً این منظور دکمه‌ها یا دایال‌ها تجهیز شده‌اند.
سیگنال‌دهی خطا - بیشتر مدل‌های مدار قطع‌کننده‌های حفاظتی موتور نمایشگر LED دارند که هر زمان که MPCB سوئیچ شده باشد روشن می‌شود. این یک نشانه بصری برای کارکنان نزدیک است که یک خطا رخ داده است و موتور الکتریکی قبل از حل مشکل دوباره متصل نشود.
اتصال خودکار - برخی مدل‌های MPCB اجازه می‌دهند که یک زمان خنک‌سازی در صورت بروز بارگیری بیش از حد وارد شود، پس از آن موتور به طور خودکار دوباره شروع می‌کند.
موتورهای الکتریکی تجهیزات گران‌قیمتی هستند، بنابراین نقش مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور بسیار مهم است. اگر یک موتور به درستی محافظت نشود، ممکن است نیاز به انجام کارهای تعمیر گران‌قیمت یا حتی جایگزینی کامل تجهیز وجود داشته باشد. یک موتور الکتریکی که با MPCB به درستی محافظت شده است عمر خدمت بسیار طولانی‌تری خواهد داشت.
اصول کاری مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور
مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور می‌تواند به عنوان زیرمجموعه‌ای از مدار قطع‌کننده‌های ترمومغناطیسی در نظر گرفته شود، اما با عملکردهای اضافی که به طور خاص برای حفاظت از موتورهای الکتریکی طراحی شده‌اند. اصل کاری اساسی مشابه با تمامی مدارهای قطع‌کننده دیگر است.
حفاظت ترمی برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر بارگیری بیش از حد استفاده می‌شود. این حفاظت بر اساس یک تماس که در صورت تشخیص جریان بیش از حد منبسط می‌شود و موتور را قطع می‌کند. بسیار مهم است که بدانید حفاظت ترمی پاسخ تأخیری دارد تا اجازه دهد جریان‌های ورودی بالا هنگامی که موتور شروع می‌کند. با این حال، اگر موتور به دلیلی نتواند شروع شود، حفاظت ترمی به دلیل جریان ورودی طولانی قطع می‌شود.
حفاظت مغناطیسی هنگامی که کوتاه مداری، خطای خط یا جریان‌های بالای دیگری وجود دارد استفاده می‌شود. متفاوت از حفاظت ترمی، حفاظت مغناطیسی فوری است؛ برای فوری قطع جریان‌های خطرناک.
تفاوت اصلی بین MPCB و دیگر مدارهای قطع‌کننده این است که MPCB می‌تواند محافظت از عدم تعادل فاز و از دست دادن فاز را ارائه دهد. موتورهای مدار سه‌فاز برای عملکرد موثر نیاز به سه مسیر زنده با ولتاژهای متعادل دارند. عدم تعادل بیش از ۲٪ برای عمر موتور مضر خواهد بود. اگر یکی از ولتاژهای فاز ناگهان از دست رود، تأثیر حتی بیشتر خواهد بود زیرا موتور فقط با دو فاز ادامه خواهد داشت. مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور قادر به تشخیص این شرایط با اندازه‌گیری تفاوت‌های بین ولتاژهای فاز است و فوراً هنگامی که این شرایط رخ می‌دهند موتور را قطع می‌کند. مهم است که بدانید عدم تعادل جریان فاز در سیستم‌های سه‌فازی که بارهای تک‌فاز جداگانه را تغذیه می‌کنند عادی است، اما وقتی که سیستم سه‌فاز موتور الکتریکی را تغذیه می‌کند قابل قبول نیست.
MPCBs همچنین با یک مکانیسم قطع دستی تجهیز شده‌اند که اجازه می‌دهد موتورهای الکتریکی برای جایگزینی یا تعمیر قطع شوند.
مدارهای قطع‌کننده حفاظتی موتور در گستره وسیعی از رتبه‌های جریان موجود هستند، و یکی از بهترین ویژگی‌های آن‌ها این است که بسیاری از مدل‌ها اجازه می‌دهند که رتبه جریان تنظیم شود. این بدان معناست که همان MCPB می‌تواند برای محافظت از موتورهایی با ظرفیت‌های مختلف تنظیم شود.
حفاظت موتور غیرهمزمان
بیشتر موتورهای استفاده شده در صنعت موتورهای غیرهمزمان هستند، که به عنوان موتورهای القایی کیسه‌ای نیز شناخته می‌شوند. این موتورها از برق سه‌فاز برای ایجاد یک میدان مغناطیسی چرخان استفاده می‌کنند که به نوبه خود روتور را مغناطیسی می‌کند و حرکت چرخشی ایجاد می‌کند. هنگام طراحی حفاظت الکتریکی برای یک موتور غیرهمزمان و انتخاب مدار قطع‌کننده‌های حفاظتی موتور، برخی عوامل بسیار مهمی وجود دارد که در حفاظت از دیگر انواع مدارهای الکتریکی وجود ندارند.
موتورهای غیرهمزمان در هنگام شروع کار جریان ورودی بسیار بالایی را می‌گیرند، زیرا باید یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد کنند. این جریان می‌تواند مقادیر ۵۰۰٪ تا ۸۰۰٪ از مقدار نامبرده را در چند کسر ثانیه برسد. به همین دلیل، حفاظت مغناطیسی MPCB در مقادیر بیش از ۱۰ برابر جریان نامبرده قطع می‌شود، متفاوت از برخی از مدارهای قطع‌کننده کوچک که در مقادیر به اندازه ۳ برابر جریان نامبرده قطع می‌شوند. در این موارد، استفاده از مدار قطع‌کننده‌ای غیر از MPCB حتی اجازه شروع کار موتور را قبل از قطع حفاظت مغناطیسی نمی‌دهد. برای کاهش جریان ورودی، یک روش بسیار رایج این است که مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور را با یک موتور آغازگر ولتاژ کاهش یافته تکمیل کنید.
موتورهای غیرهمزمان نیاز به سه مسیر فاز با ولتاژ متعادل دارند تا به درستی کار کنند. اگر مسیرهای فاز دارای عدم تعادل بیش از ۲٪ باشند، موتور به تدریج آسیب خواهد دید و عمر خدمت کوتاه‌تری خواهد داشت. موتور الکتریکی همچنین می‌تواند گرم شود، که موجب هزینه‌های انرژی بیشتر به عنوان گرما ضایع می‌شود. به همین دلیل، مدار قطع‌کننده موتور باید بتواند عدم تعادل فاز را تشخیص دهد و موتور را به طور متناسب قطع کند.
اگر یکی از فازها کاملاً قطع شود، موتور ادامه خواهد داشت اما جریان در دو فاز باقی‌مانده به دلیل عدم تعادل الکتریکی بالاتر از مقدار نامبرده خواهد شد و احتمالاً سیم‌پیچ موتور را سوزانده خواهد شد. به همین دلیل، محافظ‌های موتور باید فوراً هنگامی که عدم تعادل یا از دست دادن فاز تشخیص داده شود قطع شوند. این معمولاً با اندازه‌گیری تفاوت‌های جریان بین مسیرهای فازی انجام می‌شود. اگر یکی از جریان‌های فاز به طور قابل توجهی نسبت به دو مورد دیگر افزایش یا کاهش یابد، نشانه‌ای از عدم تعادل است. همچنین، اگر یکی از جریان‌های فاز به صفر برسد در حالی که دو مورد دیگر باقی می‌مانند، از دست دادن فاز رخ داده است.
پس، چه نوع مدار قطع‌کننده‌هایی می‌توانند برای حفاظت از موتورهای غیرهمزمان استفاده شوند؟ سازندگان معمولاً سه نوع مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور مختلف را ارائه می‌دهند که برای محدوده وسیعی از ولتاژها و جریان‌ها در دسترس هستند تا نیازهای حفاظتی اکثر موتورهای غیرهمزمان را برآورده کنند.
بسیار معمول است که مدار قطع‌کننده‌های حفاظتی موتور را با یک کنتاکتور تکمیل کنند تا کنترل خودکار شروع و قطع موتور امکان‌پذیر شود. سیستم ممکن است شامل دستگاه حفاظت تحت ولتاژ نیز باشد که موتور را در صورتی که ولتاژ سیستم به طور قابل توجهی کمتر از مقدار نامبرده شود قطع می‌کند.
اندازه‌گیری مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور (راهنمای انتخاب)
دو عامل اصلی که اندازه مناسب مدار قطع‌کننده حفاظتی موتور را تعیین می‌کنند، ولتاژ و جریان نامبرده موتور خود هستند.
رتبه ولتاژ MPCB باید با ولتاژ نامبرده موتور مطابقت داشته باشد. معمولاً مدارهای قطع‌کننده حفاظتی موتور می‌توانند در گستره وسیعی از رتبه‌های ولتاژ مانند ۲۳۰ V، ۳۸۰ V، ۴۱۵ V، ۴۴۰ V، ۵۰۰ V و ۶۶۰ V AC استفاده شوند.
پس از آنکه ولتاژ مشخص شد، لازم است جریان نامبرده موتور الکتریکی را بررسی کنید. مهم است که بدانید جریان واقعی عملیاتی ممکن است کمتر از جریان نامبرده باشد، به خصوص اگر موتور به طور کامل بارگیری نشده باشد. با این حال، MPCB باید همیشه بر اساس مقدار جریان نامبرده انتخاب شود تا اجازه دهد جریان ورودی زمانی که موتور شروع می‌کند. به عنوان مثال، یک موتور با جریان نامبرده
