
Varniki motornih krmil so posebna vrsta električnih varnostnih naprav, zasnovanih posebej za električne motorje, kot njihovo ime nakazuje. Električni motorji imajo veliko uporab in se uporabljajo za pogon različnih mehanskih naprav, zato je zelo pomembno, da jih ustrezno zaščitimo s MPCB. Spodaj so nekateri primeri naprav, ki so pogonjene s električnimi motorji v trgovinskem in industrijskem okolju:
Strešni hladilniki, hladilnice, stiskalniki, toplotni črpalki in hladilne veže.
Izvajanje in vstavljanje ventilatorjev ter enote za ravnanje z zrakom.
Sistem za črpkanje vode.
Dizalice in druge dvigalne naprave.
Industrijske prenosne trake in druga strojila, uporabljena v proizvodnem procesu.
V vseh teh industrijskih in trgovinskih uporabah električnih motorjev ima MPCB ključno vlogo zagotavljanja električne zaščite.
Varnik motornih krmil, ali MPCB, je posebna elektromehanska naprava, ki se lahko uporablja z motorji pri 60 Hz in 50 Hz. Ima številne funkcije, ki omogočajo varno električno oskrbo motorjev:
Zaščita pred električnimi napakami, kot so kratki zapori, fazni zapori in fazni odboji. Varnik motornih krmil lahko prekine katerega koli električno napako, ki je pod njegovo prekinilno zmogljivostjo.
Preobremenitvena zaščita motorja, ko motor povleče električni tok, ki je višji od oznake na motorju, za dolgo obdobje. Preobremenitvena zaščita je običajno nastavljiva v MPCB.
Zaščita pred faznimi neravnovesji in izgubo faze. Oba stanja lahko težko poškodujeta tri-fazni motor, zato bo varnik motornih krmil motor odločil takoj, ko najde napako.
Toplinska zamuda, da se motor ne more ponovno vklopiti takoj po preobremenitvi, kar motoru daje čas, da se ohladi. Motor, ki je presegel toplino, se lahko trajno poškoduje, če ga ponovno vklopimo.
Preklop motorne krmilne verige – MPCB so običajno opremljeni z gumbi ali dialisom za ta namen.
Signaling napak – Večina modelov varnikov motornih krmil ima LED zaslon, ki se pali, kadar je varnik motornih krmil prekinitelj prekinil. To je vizualna označba za blizu osebja, da je došlo do napake in da se električni motor ne sme ponovno povezati, dokler ni napaka odpravljena.
Samodejna ponovna povezava – Nekateri modeli MPCB omogočajo, da se vnesen čas ohlajanja v primeru preobremenitve, nato pa se motor samodejno ponovno zagnane. Električni motorji so dragi opremi, zato je vloga varnika motornih krmil zelo pomembna. Če motor ni pravilno zaščiten, morda bo potrebno opraviti dragi popravili ali celo zamenjati opremo. Električni motor, ki je pravilno zaščiten s MPCB, bo imel veliko daljši življenjski čas.
Varnik motornih krmil se lahko smatra podvrsto termomagnetnega varnika, vendar z dodatnimi funkcijami, specifično zasnovanimi za zaščito električnih motorjev. Osnovno delovno načelo je podobno kot pri vseh ostalih varnikih.
Termalna zaščita se uporablja za zaščito električnega motorja pred preobremenitvijo. Temelji na kontaktu, ki se širi in skrči, in odloči motor, če zazna prekomeren tok. Zelo pomembno je vedeti, da ima termalna zaščita zakasnjeno reakcijo, da bi dopustila visoke začetne tokove, ko se motor zažene. Vendar, če motor zaradi kakšnega razloga ne more zaženiti, bo termalna zaščita prekinila v odgovoru na podaljšan začetni tok.
Magnetna zaščita se uporablja, ko je kratična napaka, fazna napaka ali druga visoka struja. V nasprotju s termalno zaščito je magnetna zaščita trenutna, da bi takoj prekinita nevarne tokove.
Glavna razlika med MPCB in drugimi varniki je, da MPCB lahko zagotovi zaščito pred faznim neravnovesjem in izgubo faze. Tri-fazni motorji zahtevajo tri žive vodnike z uravnovenimi napetostmi, da bi delovali učinkovito. Neravnovesje večje od 2% bo škodilo življenjskemu času motorja. Če se ena fazna napetost nenadoma izgubi, je učinek še bolj škodljiv, ker bo motor nadaljeval z delovanjem samo z dvema fazama. Varnik motornih krmil je sposoben zaznati te stanja z merjenjem razlik med faznimi napetostmi in odloči motor takoj, ko se to zgodi. Pomembno je omeniti, da je fazno strujno neravnovesje normalno v tri-faznih sistemih, ki oskrbujejo ločene enofazne obremenitve, vendar je nesprejemljivo, ko tri-fazni sistem oskrbuje električni motor.
MPCB so tudi opremljeni z ročnim mehanizmom prekinitve, ki omogoča odločanje električnih motorjev za zamenjavo ali vzdrževanje.
Varniki motornih krmil so na voljo v širokem razponu strujnih oznak, in edna od njihovih najboljših lastnosti je, da mnogi modeli omogočajo, da se strujna oznaka nastavi. To pomeni, da se isti MCPB lahko konfigurira za zaščito motorjev različnih kapacitet.
Večina motorjev, ki se uporabljajo v industriji, so asinhroni motorji, znani tudi kot klepetni indukcijski motorji. Ti motorji uporabljajo tri-fazno energijo, da ustvarijo vrteči magnetni polje, ki na svoji strani magnetizira rotor in ustvari vrtenje. Ko oblikujemo električno zaščito za asinhroni motor in izbiramo varnike motornih krmil, so nekateri zelo pomembni faktorji, ki jih je treba upoštevati, ki niso prisotni pri zaščiti drugih vrst električnih krmil.
Asinhroni motorji povlečejo zelo visok začetni tok med zažigom, ker morajo ustvariti vrteči magnetni polje. Ta tok lahko doseže vrednosti 500% do 800% oznake za nekaj ulomkov sekunde. Zaradi tega se magnetna zaščita varnika motornih krmil prekine pri vrednostih, večjih od 10-krat oznake, namesto nekaterih vrst minivarnikov, ki se prekinejo pri vrednostih, manjših od 3-krat oznake. V teh primerih uporaba varnika, ki ni varnik motornih krmil, ne bo dovolila, da se motor zažene, preden se magnetna zaščita prekine. Za zmanjšanje začetnega toka je zelo pogosto praksa, da se varnik motornih krmil dopolni s črpalko z znižano napetostjo.
Asinhroni motorji zahtevajo, da imajo tri fazne vodnike uravnoteženo napetost, da bi delovali pravilno. Če fazni vodniki imajo neravnovesje večje od 2%, bo motor z časom utrpel škode in bo imel zmanjšan življenjski čas. Električni motor bo tudi tendiral k preseganju toplote, kar bo povzročilo dodatne stroške energije kot odpadne toplote. Zato mora varnik motornih krmil biti sposoben zaznati fazno neravnovesje in odločiti motor ustrezno.
Če se ena faza popolnoma odloči, bo motor nadaljeval z delovanjem, vendar bo tok v preostalih dveh fazah narast nad oznako zaradi električnega neravnovesja in verjetno spali vodnike motorja. Zato morajo varniki motorjev takoj prekiniti, ko zazname fazno neravnovesje ali izgubo faze. To se običajno doseže z merjenjem razlik med faznimi tokovi. Če se en fazni tok zelo poviša ali spade v primerjavi z drugima, je to kazalo na neravnovesje. Podobno, če se en fazni tok spusti na nič, medtem ko ostata dva ostanejo, je došlo do izgube faze.
Kateri vrste varnikov se lahko uporabljajo za zaščito asinhronih motorjev? Proizvajalci običajno ponujajo tri različne varnike motornih krmil, na voljo v širokem razponu napetosti in tokov, da bi zadostili večini potreb zaščite asinhronih motorjev. Zelo pogosto se varniki motornih krmil dopolnjujejo s kontaktorjem, da omogočijo avtomatsko nadzor zažiga in odločanja motorja. Sistem bi lahko vključeval tudi napravo za zaščito pred premajhno napetostjo, ki odloči motor, če se napetost sistema zelo spusti pod oznako.
Dva glavna faktorja, ki določata ustrezno velikost varnika motornih krmil, sta oznaka napetosti in oznaka toka motorja samega.
Oznaka napetosti varnika motornih krmil mora ujemati z oznako napetosti motorja. Običajno se varniki motornih krmil lahko uporabljajo v širokem razponu oznak napetosti, kot so 230 V, 380 V, 415 V, 440 V, 500 V in 660 V AC.
Ko je znana napetost, je potrebno preveriti oznako toka električnega motorja. Pomembno je omeniti, da je dejanski delovni tok lahko manjši od oznake, zlasti, če motor ni polnoma obremenjen. Vendar mora varnik motornih krmil biti izbran glede na oznako toka, da bi omogočil začetni tok, ko se motor zažene. Na primer, motor z oznako toka 20 amperov lahko povleče zelo manjši tok med delovanjem z delno obremenitvijo, vendar mora varnik motornih krmil biti izbran glede na oznako 20 amperov, sicer se lahko prekine, če se motor uporablja na polno obremenjen.
Varniki motornih krmil se lahko nato kalibrirajo na točno vrednost toka, ki je ustrezna za zaščiteni električni motor. Imajo običajno obseg nastavitve. Na primer, varnik motornih krmil z oznako 32 amperov se lahko uporablja za motorje z oznakami toka, ki so tako nizke kot 22 amperov. To je zelo uporabno, če se električni motor zamenja z bolj učinkovitim modelom, ki zahteva manjši tok, saj ne bo potrebno zamenjati varnika motorja.
Tudi če je varnik motornih krmil pravilno velikost glede na zaščiteni električni motor, je pomembno uporabiti ustrezno vodilo. Da bi zagotovili ustrezno zaščito, mora vodilo biti sposobno varno prenašati oznako toka. Premajhno vodilo bo preseglo toploto, izolacija bo stopila, in lahko se dogodijo električne napake, tudi s nameščenim varnikom.
Proizvajalci MPCB običajno ponujajo tabele, kjer so tehnične specifikacije varnika predstavljene, da bi poenostavili postopek izbire. Spodnja tabela, ki jo ponujamo kot primer, je za model varnika motornih krmil SGV2-ME, proizveden od CGSL.
Vrednosti tokov, pri katerih delujejo termalna in magnetna zaščita, so prikazane v stolpcih termalnega in magnetnega izpustnega. Pred namestitvijo varnika motornih krmil je zelo pomembno, da preverite, ali so oznake napetosti in toka združljive s zaščitenim motorjem.