Motorbeskyttelseskretsutslenger eller MPCB
Motorbeskyttelseskretser er et spesialisert type elektrisk beskyttelsesenhet som er designet spesielt for elektriske motorer, som navnet antyder. Elektriske motorer har mange anvendelser og brukes til å drive mekaniske enheter av alle typer, så det er viktig å beskytte dem tilstrekkelig med MPCB-er. Følgende er bare noen få eksempler på enheter drevet av elektriske motorer i kommersielle og industrielle bygninger:
Takluftkondisjonering, kjøler, kompressorer, varmepumper og kjøltårn.
Trekk- og innsufflasjonsventilatorer, samt luftbehandlingsenheter.
Vannpumpeanlegg.
Heiser og andre løfteenheter.
Industrielle transportbånd og annen maskinering brukt i produksjonsprosesser.
I alle disse industrielle og kommersielle anvendelsene av elektriske motorer har MPCB-en den nøkkelrolle som består i å gi elektrisk beskyttelse.
Hva er en motorbeskyttelseskrets, og hvilke funksjoner har den?
En motorbeskyttelseskrets, eller MPCB, er en spesialisert elektromekanisk enhet som kan brukes med motorstrømkretser både ved 60 Hz og 50 Hz. Den har flere funksjoner som lar den gi trygg strømforsyning til motorer:
Beskyttelse mot elektriske feil som kortslutning, linje-til-jordfeil og linje-til-linjefeil. MPCB-en kan avbryte enhver elektrisk feil som ligger under dens avbrytningsevne.
Motoroverbelastningsbeskyttelse når en motor trekker strøm over dens merket verdi i et forlenget tidsrom. Overbelastningsbeskyttelse er vanligvis justerbart i MPCB-er.
Beskyttelse mot faseubalanser og fasetap. Begge forhold kan alvorlig skade en trefase motor, så MPCB-en vil koble fra motoren umiddelbart når feilen oppdages.
Termisk forsinkelse for å hindre at motoren settes i drift umiddelbart etter en overbelastning, slik at motoren får tid til å avkjøles. En overoppvarmet motor kan bli permanent skadet hvis den settes i drift igjen.
Motorkretsens skifting – MPCB-er er vanligvis utstyrt med knapper eller skruer for dette formålet.
Feilmelding – De fleste modeller av motorbeskyttelseskretser har en LED-skjerm som slås på hver gang MPCB-en har trippet. Dette er en visuell indikasjon for personell i nærheten at en feil har inntruffet, og at den elektriske motoren ikke må kobles på igjen før feilen er håndtert.
Automatisk gjenkobling – Noen MPCB-modeller tillater at en avkjølingstid kan settes inn ved overbelastning, etter hvilken motoren vil starte automatisk.
Elektriske motorer er dyre utstyr, så rollen til motorbeskyttelseskretsen er veldig viktig. Hvis en motor ikke blir beskyttet riktig, kan det være nødvendig å utføre kostbare repareringsarbeider eller til og med erstatte utstyret helt. En elektrisk motor som er tilstrekkelig beskyttet med en MPCB vil ha langt lengre levetid.
Arbeidsprinsipp for motorbeskyttelseskrets
Motorbeskyttelseskretsen kan betraktes som en underkategori av en termomagnetisk sirkuskrets, men med ytterligere funksjoner som er spesielt designet for å beskytte elektriske motorer. Det grunnleggende arbeidsprinsippet er likt for alle andre sirkuskretser.
Termisk beskyttelse brukes for å beskytte elektriske motorer mot overbelasting. Den baserer seg på en utvidende og sammentrekking kontakt som kobler fra motoren hvis unormalt høy strøm oppdages. Det er viktig å vite at termisk beskyttelse har en forsinket respons, for å tillate de høye startstrømmene når en motor starter. Hvis motoren imidlertid ikke klarer å starte av noen grunn, vil termisk beskyttelse trippe som respons til den forlenget startstrømmen.
Magnetisk beskyttelse brukes når det oppstår kortslutning, linjefeil eller andre høystrømsfeil. I motsetning til termisk beskyttelse, er magnetisk beskyttelse øyeblikkelig; for å umiddelbart koble fra farlige feilstrømmer.
Den største forskjellen mellom MPCB-en og andre sirkuskretser er at MPCB-en kan gi beskyttelse mot faseubalanser og fasetap. Trefase motorer krever tre liveledere med balanserte spenninger for å fungere effektivt. En ubalans på mer enn 2% vil være skadelig for motorens levetid. Hvis en av fase spenninger plutselig forsvinner, vil effekten være enda mer skadelig fordi motoren vil fortsette å kjøre med bare to faser. Motorbeskyttelseskretsen er i stand til å oppdage disse tilstandene ved å måle forskjellene mellom fase spenninger, og kobler fra motoren umiddelbart når de oppstår. Det er viktig å merke seg at fasestrømme ubalans er normalt i trefasesystemer som strømmer separate enfaselaster, men er uakseptabelt når trefasekretsen strømmer en elektrisk motor.
MPCB-er er også utstyrt med en manuell avbrytelsesmekanisme, som lar motorene kobles fra for erstattelse eller vedlikehold.
Motorbeskyttelseskretser er tilgjengelige i en rekke ulike strømranger, og en av deres beste egenskaper er at mange modeller tillater at strømranger kan justeres. Dette betyr at samme MCPB kan konfigureres for å beskytte motorer av ulike kapasiteter.
Asynkron motorbeskyttelse
De fleste motorer brukt i industrien er asynkrone motorer, også kjent som kædegitterinduktionsmotorer. Disse motorene bruker trefase strøm for å opprette en roterende magnetfelt, som i sin tur magnetiserer rotoren og skaper rotasjon. Når du designer elektrisk beskyttelse for en asynkron motor og velger motorbeskyttelseskretser, er det noen viktige faktorer å ta hensyn til som ikke finnes når du beskytter andre typer elektriske kretser.
Asynkrone motorer trekker en svært høy startstrøm under oppstart, fordi de må opprette et roterende magnetfelt. Denne strømmen kan nå verdier på 500% til 800% av den nominale verdien i noen brøkdeler av et sekund. Derfor tripper MPCB-magnetbeskyttelsen ved verdier større enn 10 ganger den nominale strømmen, i motsetning til noen typer miniatursirkuskretser som tripper ved verdier så lav som 3 ganger den nominale strømmen. I disse tilfellene vil bruk av en sirkuskrets annet enn en MPCB ikke engang tillate at motoren starter før magnetbeskyttelsen tripper. For å redusere startstrømmen, er det en vanlig praksis å komplementere motorbeskyttelseskretsen med en redusert spenning motorstarter.
Asynkrone motorer krever at de tre faselederne har en balansert spenning for å fungere riktig. Hvis faseledene har en ubalans på mer enn 2%, vil motoren lidde skader over tid og ha en redusert levetid. Den elektriske motoren vil også tendere til å overhete, noe som fører til økte energiomkostninger som tap av varme. Derfor må en motorkretsavbryter kunne oppdage faseubalans og koble fra motoren i henhold til dette.
Hvis en av fasene kobles fra fullstendig, vil motoren fortsette å operere, men strømmen i de to gjenværende fasene vil stige over den nominale verdien på grunn av den elektriske ubalansen, og vil sannsynligvis brenne motorens vindinger. Derfor må motorbeskyttere trippe umiddelbart så snart faseubalans eller fasetap oppdages. Dette oppnås normalt ved å måle forskjellene i strøm mellom faselederne. Hvis en av fasestrømmene øker eller synker betraktelig sammenlignet med de to andre, er det indikativt for ubalans. På samme måte, hvis en av fasestrømmene faller til null mens de to andre forbli, har det forekommet et fasetap.
Så, hvilke typer sirkuskretser kan brukes for beskyttelse av asynkrone motorer? Produsenter tilbyr generelt tre forskjellige typer motorbeskyttelseskretser, tilgjengelige for en bred rekke spenninger og strømmer, for å dekke de fleste behov for beskyttelse av asynkrone motorer.
Det er veldig vanlig å komplementere motorbeskyttelseskretser med en kontakter for å tillate automatiske kontroll av motoren start og kobling fra. Systemet kan også inkludere en undervoltagebeskyttelsesenhet, som kobler fra motoren hvis systemspenningen faller betydelig under den nominale verdien.
Motorbeskyttelseskrets storlek (valgguide)
De to hovedfaktorene som bestemmer den riktige motorbeskyttelseskrets størrelsen er merkeskiltets spenning og merkeskiltets strøm, for motoren selv.
MPCB-spenningsratingen må matche merkeskiltets spenning for motoren. Vanligvis kan motorbeskyttelseskretser brukes i en rekke ulike spenningsranger som 230 V, 380 V, 415 V, 440 V, 500 V, og 660 V AC.
Når spenningen er kjent, er det nødvendig å sjekke merkeskiltets strøm for den elektriske motoren. Det er viktig å merke seg at den faktiske driftsstrømmen kan være lavere enn merkeskiltets strøm, spesielt hvis motoren ikke er fullt lastet. Imidlertid må MPCB-en alltid velges i henhold til merkeskiltets strømverdi for å tillate startstrømmen når en motor starter. For eksempel, en motor med en merkeskiltets strøm på 20 amper kan trekke en mye lavere strøm under dellasting, men MPCB-en må velges i henhold til den nominale verdien på 20 amper, eller den kan trippe hvis motoren brukes med full last.
Motorbeskyttelseskretser kan deretter kalibreres til den nøyaktige strømverdien som er passende for den elektriske motoren som beskyttes. De har typisk en justerbar område. For eksempel, en MPCB med en rating på 32 amper kan være bruksom for motorer med nominale strømmer så lave som 22 amper. Dette er veldig nyttig hvis en elektrisk motor erstattes med en mer effektiv modell som krever mindre strøm, da det ikke vil være nødvendig å erstatte motoravbryteren.
Selv om en motorbeskyttelseskrets er valgt riktig i henhold til den elektriske motoren som beskyttes, er det også viktig å bruke riktig ledning. For å gi tilstrekkelig beskyttelse, må ledningen kunne lede den nominale strømmen trygt. En for liten ledning vil overhete, isolasjonen smelter, og elektriske feil kan oppstå selv med en installeret sirkuskrets.
Spesifikasjonsoversikt for motorbeskyttelseskrets
MPCB produsenter gir ofte oversikter hvor tekniske spesifikasjoner for sirkuskretsen presenteres, for å forenkle valgprosessen. Følgende oversikt, gitt som eksempel, er for motoravbryter SGV2-ME-modellen produsert av CGSL.
Strømverdiene som termisk og magnetisk beskyttelse opererer ved, vises i kolonnene for termisk frigiving og magnetisk frigiving. Før installasjon av en MPCB, er det viktig å verifisere at spenning og strøm-ranger er kompatible med motoren som beskyttes.
Konklusjoner for motorbeskyttelseskrets
Motorbeskyttelseskretser har en viktig rolle i elektrisk sikkerhet, siden motorene de beskytter har en rekke anvendelser i kommersielle bygninger og industri.
Asynkrone motorer, den mest vanlige typen elektrisk motor i industrielle og kommersielle miljøer, har spesielle beskyttelsesbehov som kun kan dekkes av en motorbeskyttelseskrets. Det er også mulig å komplementere MPCB-er med andre beskyttelses- eller automatiseringssystemer som undervoltagebeskyttelse, timer, og redusert spenning motorstarter.
Riktig valg av MPCB er avgjørende for å gi pålitelig motorbeskyttelse. En for liten MPCB vil ikke engang tillate at motoren starter, mens en for stor MPCB kan være uforståelig for å oppdage overstrø
