Автоматичний вимикач захисту двигуна або MPCB

Захисні автомати для двигунів - це спеціалізовані електричні пристрої захисту, призначені виключно для електродвигунів, як свідчить їхня назва. Електродвигуни мають широкий спектр застосувань і використовуються для приводу різноманітних механічних пристроїв, тому надійний захист їх за допомогою MPCB (Motor Protection Circuit Breakers) дуже важливий. Нижче наведено кілька прикладів пристроїв, приводимих електродвигунами у комерційних та промислових будівлях:

• Кондиціонери на даху, чилери, компресори, теплові насоси та охолоджувальні вежі.

• Витягові та нагнетальні вентилятори, а також пристрої обробки повітря.

• Системи водопостачання.

• Ліфти та інші підйомні пристрої.

• Промислові транспортери та інша обладнання, використовуване в процесах виробництва.

У всіх цих промислових та комерційних застосуваннях електродвигунів, MPCB відіграє ключову роль у забезпеченні електричного захисту.

Що таке захисний автомат для двигунів та які його функції?

Захисний автомат для двигунів, або MPCB, - це спеціалізований електромеханічний пристрій, який можна використовувати з двигунними колами як з частотою 60 Гц, так і 50 Гц. Він має кілька функцій, які дозволяють йому забезпечувати безпечне електричне живлення для двигунів:

• Захист від електричних аварій, таких як короткозамкнення, міжфазні та міжфазне-земляні аварії. MPCB може перервати будь-яку електричну аварію, яка нижче його зламної здатності.

• Захист від перевантаження двигуна, коли двигун споживає електричний струм вище, ніж значення, вказане на шильдичку, протягом тривалого часу. Захист від перевантаження зазвичай регульований в MPCB.

• Захист від несбалансованості фаз та втрати фаз. Обидві ці ситуації можуть серйозно пошкодити трифазний двигун, тому MPCB відключить двигун, як тільки буде виявлена аварія.

• Термічна затримка, щоб запобігти повторному запуску двигуна негайно після перевантаження, даючи двигуну час для охололиння. Перегрітий двигун може бути постійно пошкоджений, якщо його буде запущено заново.

• Перемикання двигунного контуру – MPCB зазвичай оснащені кнопками або регуляторами для цього призначення.

• Підсвічування аварій – більшість моделей захисних автоматів для двигунів мають LED-дисплей, який світиться, коли MPCB спрацює. Це візуальний сигнал для особистого складу поблизу про те, що сталася аварія, і електродвигун не може бути знову підключений до того, як аварія буде усунута.

• Автоматичне підключення – Деякі моделі MPCB дозволяють ввести час охололення у разі перегрузки, після якого двигун автоматично запуститься знову.
  Електродвигуни є дорогою обладнанням, тому роль захисного пристрою для електродвигунів (MPCB) надзвичайно важлива. Якщо двигун не захищено правильно, може знадобитися виконати дорогий ремонт або навіть повністю замінити обладнання. Електродвигун, який належним чином захищено за допомогою MPCB, має набагато довший термін служби.

Принцип роботи захисного пристрою для електродвигунів (MPCB)

Захисний пристрій для електродвигунів (MPCB) можна вважати підтипом теплового магнітного автоматичного вимикача, але з додатковими функціями, спеціально розробленими для захисту електродвигунів. Основний принцип роботи схожий до всіх інших автоматичних вимикачів.

• Тепловий захист використовується для захисту електродвигуна від перегрузки. Він базується на розширенні та стисканні контакту, який відключає двигун, якщо виявлена надмірна стрімкість. Дуже важливо знати, що тепловий захист має затримку відгуку, щоб дозволити великі початкові стрімки при запуску двигуна. Однак, якщо двигун не може запуститися через якусь причину, тепловий захист спрацює відповідно на продовжені початкові стрімки.

• Магнітний захист використовується при короткому замиканні, дефекті лінії або іншій великої стрімковій електричній аварії. На відміну від теплового захисту, магнітний захист моментальний, щоб негайно відключити небезпечні аварійні стрімки.

• Основна відмінність між MPCB та іншими автоматичними вимикачами полягає в тому, що MPCB може забезпечувати захист від невідповідності фаз та втрати фази. Трифазні двигуни потребують трьох живих провідників з рівномірними напругами для ефективної роботи. Невідповідність більше 2% буде шкідливою для терміну служби двигуна. Якщо одна з фазових напруг раптово зникає, ефект ще більш шкідливий, оскільки двигун буде працювати лише двома фазами. Захисний пристрій для електродвигунів здатний виявляти ці умови, вимірюючи різницю серед фазових напруг, та негайно відключає двигун, коли вони виникають. Важливо зазначити, що невідповідність фазових стрімок нормальна в трифазних системах, які живлять окремі однофазні навантаження, але недопустима, коли трифазна система живить електродвигун.

• MPCB також оснащені механізмом ручного відключення, що дозволяє відключати електродвигуни для заміни або технічного обслуговування.

• Захисні пристрої для електродвигунів доступні в широкому асортименті номінальних стрімок, і однією з найкращих їх характеристик є те, що багато моделей дозволяють регулювати номінальну стрімку. Це означає, що той самий MPCB можна налаштувати для захисту двигунів різної потужності.

Захист асинхронних двигунів

Більшість двигунів, використовуваних в промисловості, є асинхронними двигунами, також відомими як двигуни з клітинчатим ротором. Ці двигуни використовують трифазне живлення для створення обертового магнітного поля, яке, в свою чергу, намагнічувує ротор і створює обертовий рух. При проектуванні електричного захисту для асинхронного двигуна та виборі захисних пристроїв для електродвигунів, є деякі дуже важливі фактори, які слід враховувати, і які відсутні при захисті інших типів електричних цепей.

• Асинхронні двигуни використовують дуже високу початкову стрімку при запуску, оскільки вони повинні створити обертове магнітне поле. Ця стрімка може досягати значень 500-800% від номінального значення протягом кількох частин секунди. Тому магнітний захист MPCB спрацьовує при значеннях більше 10 разів від номінальної стрімки, на відміну від деяких типів мініатюрних автоматичних вимикачів, які спрацьовують при значеннях вже 3 рази від номінальної стрімки. У таких випадках, використання автоматичного вимикача, який не є MPCB, не дозволить запустити двигун, перш ніж магнітний захист спрацює. Для зменшення початкової стрімки дуже поширеною практикою є доповнення захисного пристрою для електродвигунів знизжувальним пристроєм для запуску двигуна.

• Асинхронні двигуни потребують, щоб три фазових провідники мали рівномірну напругу для правильного функціонування. Якщо фазові провідники мають невідповідність більше 2%, двигун буде поступово пошкоджений і матиме скорочений термін служби. Електродвигун також буде перегріватися, що призведе до додаткових витрат енергії на відходи тепла. Тому захисний пристрій для електродвигунів повинен здатний виявляти невідповідність фаз та відключати двигун відповідно.

• Якщо одна з фаз повністю відключена, двигун буде продовжувати працювати, але струм у двох залишених фазах підвищиться понад номінальне значення через електричну несбалансованість, що, ймовірно, призведе до спалювання обмоток двигуна. Тому захисні пристрої для двигунів мають одразу ж відключатися, як тільки виявлена несбалансованість або втрата фази. Це зазвичай досягається шляхом вимірювання різниць струму між фазними провідниками. Якщо струм однієї з фаз значно збільшується або зменшується порівняно з іншими двома, це свідчить про несбалансованість. Також, якщо струм однієї з фаз падає до нуля, тоді як інші дві залишаються, відбувається втрата фази.

Тоді, які типи автоматів можна використовувати для захисту асинхронних двигунів? Виробники зазвичай пропонують три різні типи захисних пристроїв для двигунів, доступні для широкого діапазону напруг і струмів, щоб задовольнити більшість потреб у захисті асинхронних двигунів.
Дуже поширено доповнювати захисні пристрої для двигунів контактором, щоб дозволити автоматичне керування запуском і відключенням двигуна. Система також може включаючи пристрій захисту від заниження напруги, який відключає двигун, якщо напруга системи значно падає нижче номінального значення.

Вибір розміру захисного пристрою для двигуна (Посібник)

Дві основні фактори, які визначають правильний розмір захисного пристрою для двигуна, це номінальна напруга і номінальний струм самого двигуна.

• Напруга MPCB має відповідати номінальній напрузі двигуна. Зазвичай, захисні пристрої для двигунів можуть використовуватися в широкому діапазоні напруг, таких як 230 В, 380 В, 415 В, 440 В, 500 В і 660 В AC.

• Після того, як відома напруга, необхідно перевірити номінальний струм електродвигуна. Важливо зазначити, що фактичний робочий струм може бути нижчим за номінальний, особливо, якщо двигун не повністю завантажений. Проте, MPCB завжди повинен вибиратися відповідно до номінального струму, щоб дозволити потік струму при запуску двигуна. Наприклад, двигун з номінальним струмом 20 ампер може споживати значно менший струм при частковому завантаженні, але MPCB повинен бути вибраний відповідно до номінального значення 20 ампер, або він може спрацювати, якщо двигун буде використовуватися на повному завантаженні.

• Захисні пристрої для двигунів можна налаштувати на точне значення струму, яке відповідає захищенному електродвигуну. Вони зазвичай мають діапазон налаштування. Наприклад, MPCB з номінальним струмом 32 ампера може бути придатним для двигунів з номінальними струмами від 22 ампер. Це дуже корисно, якщо електродвигун замінюється більш ефективною моделлю, яка вимагає меншого струму, оскільки не буде необхідності замінювати захисний пристрій для двигуна.

• Навіть якщо захисний пристрій для двигуна правильно вибрано відповідно до захищеного електродвигуна, важливо також використовувати правильне проводку. Для надання адекватного захисту, дріт повинен безпечним чином проводити номінальний струм. Дріт, який занадто малий, перегріється, ізоляція розплавиться, і можуть виникнути електричні аварії, навіть при встановленому пристрої.

Специфікаційна таблиця захисного пристрою для двигуна

Виробники MPCB зазвичай надають таблиці, де представлені технічні характеристики пристрою, щоб спростити процес вибору. Наступна таблиця, надана як приклад, стосується захисного пристрою для двигуна моделі SGV2-ME, виробленого компанією CGSL.

Значення струмів, при яких працюють тепловий і магнітний захист, вказані в колонках теплового і магнітного відпускателів. Перед встановленням MPCB дуже важливо перевірити, чи сумісні напруга і струм з двигуном, який захищається.

Висновки щодо захисного пристрою для двигуна

Автоматичні вимикачі захисту двигунів мають дуже важливу роль у електричній безпеці, оскільки двигуни, які вони захищають, мають широкий спектр застосувань у комерційних будівлях та промисловості.
Асинхронні двигуни, найпоширеніший тип електродвигунів у промислових та комерційних умовах, мають спеціальні вимоги до захисту, які можна задовольнити лише за допомогою автоматичного вимикача захисту двигуна. Також можливо доповнити MPCB іншими пристроями захисту або автоматизації, такими як захист від зниження напруги, таймерами та запусковими пристроями для двигунів при зниженому напрузі.
Правильний вибір MPCB ключовий для надійного захисту двигуна. Недостатньо потужний MPCB не дозволить двигуну запуститися, тоді як занадто потужний MPCB може бути не здатним виявити умови перевантаження струму для захищеного електродвигуна.

Заява: Поважайте оригінал, доброзичливі статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав будь ласка зверніться для видалення.