Motora Termika Trofo-Protektoro
Por kompreni motoran termikan sobrecargan protekton en induktiva motoro, ni povas diskuti la funkcioprincon de tri-faza induktiva motoro. Estas unu cilindra statoro kaj tri-faza viklingo simetrie disvastiĝanta sur la interna periferio de la statoro. Pro tia simetria disvastigo, kiam tri-faza energofonto estas aplikita al la statora viklingo, produktiĝas turnanta magneta kampo. Ĉi tiu kampo turniĝas je sinkrona rapido. La rotor estas kreita en induktiva motoro ĉefe per solida kuprobaroj, kiuj estas kortcircuititaj ĉe ambaŭ finojoj tiel, ke ili formiĝas en cilindra kagestrukturo. Tial ĉi tiu motoro ankaŭ estas nomata kiel eĉur-motora induktiva motoro. Tamen revenu al la baza punkto de tri-faza induktiva motoro – kiu helpos nin klare kompreni pri motoran termikan sobrecargan protekton.
Kiam la turnanta magneta fluo tranĉas ĉiun barokondukilon de la rotor, estiĝas indukitaj cirkuladaj strumoj tra la barokondukiloj. Je komenco la rotor estas haltigita kaj la statora kampo turniĝas je sinkrona rapido, la relativa movado inter la turnanta kampo kaj la rotor estas maksimuma.
Tial, la rapido de fluotranĉado kun rotorbaroj estas maksimuma, la indukita strumo estas maksimuma en ĉi tiu kondiĉo. Sed pro la kaŭzo de indukita strumo, ĉi tiu relativa rapido, la rotor provos redukti ĉi tiun relativan rapidon kaj do ĝi komencos turniĝi en la direkto de la turnanta magneta kampo por atingi la sinkronan rapidon. Tuj kiam la rotor atingos la sinkronan rapidon, ĉi tiu relativa rapido inter la rotor kaj la turnanta magneta kampo fariĝos nul, do ne estos plu iu ajn fluotranĉado kaj konsekvence ne estos indukita strumo en la rotorbaroj. Kiel la indukita strumo fariĝas nula, ne estos plu bezono da tenado de nula relativa rapido inter la rotor kaj la turnanta magneta kampo, do la rotorrapido falas.
Tuj kiam la rotorrapido falas, la relativa rapido inter la rotor kaj la turnanta magneta kampo denove akiras nenulan valoron, kiu denove kaŭzas indukitan strumon en la rotorbaroj, tiam la rotor denove provos atingi la sinkronan rapidon kaj ĉi tio daŭros ĝis la motoro estas ŝaltita. Pro ĉi tiu fenomeno la rotor neniam atingos la sinkronan rapidon kaj ankaŭ ĝi neniam haltos dum normala operacio. La diferenco inter la sinkrona rapido kun rotorrapido relative al la sinkrona rapido, estas nomata kiel glito de induktiva motoro.
La glito en normala funkcianta induktiva motoro kutime varias de 1% ĝis 3% depende de la ŝarĝa stato de la motoro. Nun ni provos desegni rapido-strumajn karakteristikojn de induktiva motoro – ekzemple granda boilerflankilo.
En la karakteristiko Y-akso estas prenita kiel tempo en sekundo, X-akso estas prenita kiel % de statora strumo. Kiam la rotor estas haltigita, tio estas en starta kondiĉo, la glito estas maksimuma, do la indukita strumo en la rotor estas maksimuma kaj pro transforma ago, la stator ankaŭ elĉerpas pezan strumon el la energofonto kaj ĝi estos ĉirkaŭ 600 % de la norma plena ŝarĝa statora strumo. Kiel la rotor estas akcelita, la glito malpliiĝas, konsekvenca la rotorstrumo do la statorstrumo falas al ĉirkaŭ 500 % de la norma plena ŝarĝa strumo en 12 sekundoj kiam la rotorrapido atingas 80% de la sinkrona rapido. Post tio la statorstrumo rapide falas al la norma valoro kiam la rotor atingas sian normalan rapidon.
Nun ni diskutos pri termika sobrecargo de elektra motoro aŭ supervarmeco problemo de elektra motoro kaj la neceso de motoran termikan sobrecargan protekton.
Kiam ni pensas pri la supervarmeco de motoro, la unua afero, kiu venas en nia menso, estas sobrecargo. Pro mekanika sobrecargo de la motoro, ĝi elĉerpas pli altan strumon el la energofonto, kio kondukas al supera varmeco de la motoro. La motoro ankaŭ povas esti supervarmeta se la rotor estas mekanike blokita, tio estas, ĝi fariĝas haltigita per iu ekstera mekanika forto. En ĉi tiu situacio la motoro elĉerpas tre alte strumon el la energofonto, kio ankaŭ kondukas al termika sobrecargo de elektra motoro aŭ supera varmeco problemo. Alia kaŭzo de supervarmeco estas malalta energofonta voltago. Kiel la potenco elĉerpata de la motoro el la energofonto dependas de la ŝarĝa stato de la motoro, pro malalta energofonta voltago, la motoro elĉerpas pli altan strumon el la reto por teni la bezonatan momenton. Unufazeco ankaŭ kaŭzas termikan sobrecargon de motoro. Kiam unu fazo de la energofonto estas forserĉita, la restantaj du fazoj elĉerpas pli altan strumon por teni la bezonatan ŝarĝan momenton, kio kondukas al supervarmeco de la motora viklingo. Neekvilibra stato inter tri fazoj de la energofonto ankaŭ kaŭzas supervarmecon de la motora viklingo, ĉar neekvilibra sistemo rezultigas negativan sekvencan strumon en la statora viklingo. Denove, pro subita perdo kaj reestablado de la energofonta voltago povas kaŭzi superan varmecon de la motoro. Pro subita perdo de la energofonta voltago, la motoro malakceliĝas kaj pro subita reestablado de la voltago la motoro akceliĝas por atingi sian norman rapidon kaj pro tio la motoro elĉerpas pli altan strumon el la energofonto.
Pro tio, ke la termika sobrecargo aŭ supervarmeco de la motoro povas konduki al izolada malsukceso kaj damaĝo de la viklingo, do por prava motoran termikan sobrecargan protekton, la motoro devus esti protektata kontraŭ la jenaj kondiĉoj
Mekanika sobrecargo,
Staligo de motora akso,
Malalta energofonta voltago,
Unufazeco de la energofonto,
Neekvilibro de la energofonto,
Subita perdo kaj rekonstruo de la energofonta voltago.
La plej baza protekta skemo de la motoro estas termika sobrecarga protekto, kiu ĉefe kovras la protekton de ĉiuj supre menciitaj kondiĉoj. Por kompreni la bazan principon de termika sobrecarga protekto, esploru la skeman diagramon de la baza motorkontrolskemo.
En la supra figuro, kiam la START-buto estas fermita, la startilo estas energiita tra la transformilo. Kiel la startilo estas energiita, la normalaj malfermitaj (NO) kontakti 5 estas fermitaj, do la motoro ricevas energofontan voltagon je sia terminalo kaj ĝi komencas turni. Ĉi tiu startila bobeno ankaŭ fermitas la kontakti 4, kio faras la startilan bobenon energiita eĉ post liberigo de la START-butona kontakto. Por haltigi la motoron, estas kelkaj normalaj fermitaj (NF) kontakti en serio kun la startila bobeno, kiel montrite en la figuro. Unu el ili estas la STOP-butona kontakto. Se la STOP-buto estas premata, ĉi tiu butona kontakto malfermiĝas kaj rompas la kontinuecon de la startila bobena cirkvo, konsklve faras la startilan bobenon malenergiita. Do la kontakti 5 kaj 4 revenas al ilia normala malfermita pozicio. Tiam, en absenco de voltago je la motoraj terminaloj, ĝi lastfine haltos. Simile, iu ajn el la aliaj NF-kontakti (1, 2 kaj 3) konektitaj en serio kun la startila bobeno, se malfermiĝas, ĝi ankaŭ haltigos la motoron. Ĉi tiuj NF-kontakti estas elektrike kunligitaj kun diversaj protektaj releoj por haltigi la operacion de la motoro en malsamaj abnormaj kondiĉoj.
Rigardu la termikan sobrecargan releon kaj ĝian funkcion en motoran termikan sobrecargan protekton.
La duaĵoj de la CTs en serio kun la motora energofonta cirkvo, estas konektitaj kun bikometa folio de la termika sobrecarga releo (49). Kiel montrite en la figuro sube, kiam la strumo tra la duaĵo de iu ajn de la CTs, transpasas ĝiajn antaŭdeterminitajn valorojn dum antaŭdeterminita tempo, la bikometa folio estas supervarmeta kaj ĝi deformiĝas, kio lastfine kaŭzas la funkciigon de la releo 49. Tuj kiam la releo 49 funkciigatas, la NF-kontakti 1 kaj 2 malfermiĝas, kio malenergiigas la startilan bobenon kaj do haltigas la motoron.
Alia afero, kiun ni devas memori dum provizado de motoran termikan sobrecargan protekton. Fakte ĉiu motoro havas iun antaŭdeterminitan sobrecargan toleran valoron. Tio signifas, ke ĉiu motoro povas funkcii pli ol sia norma ŝarĝo dum specifa permesa periodo depende de sia ŝarĝa stato. Kiom longe motoro povas funkcii sekure por certa ŝarĝo, estas specifita de la produtsisto. La rilato inter malsamaj ŝarĝoj sur motoron kaj la respondaj permesaj periodoj por funkcii la samon en sekura stato, estas referita kiel termika limkurbo de la motoro. Rigardu la kurbon de certa motoro, donita sube.
Ĉi tie Y-akso aŭ vertikala akso prezentas la permesan tempon en sekundoj kaj X-akso aŭ horizontala akso prezentas procenton de sobrecargo. Ĉi tie estas klare el la kurbo, ke la motoro povas funkcii sekure sen iu ajn damaĝo pro supervarmeco dum longa periodo je 100% de la norma ŝarĝo. Ĝi povas funkcii sekure 1000 sekundojn je 200 % de la normala norma ŝarĝo. Ĝi povas funkcii sekure 100 sekundojn je 300 % de la normala norma ŝarĝo. Ĝi povas funkcii sekure 15 sekundojn je 600% de la normala norma ŝarĝo. La supro de la kurbo prezentas la normalan funkciadon de la rotor kaj la plej suba parto prezentas la mekanike blokitan staton de la rotor.
Nun la funkciiga tempo kontraŭ aktivega struma kurbo de la elektita termika sobrecarga releo devus esti situa sub la termika limkurbo de la motoro por kontentiga kaj sekura operacio. Havigu pli detalan diskuton -
Memoru la karakteristikojn de la starta strumo de la motoro – Dum la startado de la induktiva motoro, la statora strumo iras pli ol 600 % de la normala norma strumo, sed ĝi restas nur 10 ĝis 12 sekundoj, poste la statora strumo subite falas al la normala norma valoro. Do, se la termika sobrecarga releo funkciigatas antaŭ tiu 10 ĝis 12 sekundoj pro la strumo 600 % de la normala norma, la motoro ne povos starti. Tial, oni povas konkludi, ke la funkciiga tempo kontraŭ aktivega struma kurbo de la elektita termika sobrecarga releo devus esti situa sub la termika limkurbo de la motoro, sed super la starta struma karakteristikokurbo de la motoro. Probabla pozicio de la termika struma releo karakteristikoj estas limigita per ĉi tiuj du diritaj kurboj, kiel montrite en la grafikaĵo per markita areo.
Alia afero, kiun oni devas memori dum elektado de termika sobrecarga releo. Ĉi tiu releo ne estas instanta releo. Ĝi havas minimuman deldoneganton en funkciigo, ĉar la bikometa folio bezonas minimuman tempon por esti varmeta kaj deformiĝa por maksimuma valoro de funkciiga strumo. El la grafikaĵo oni trovas, ke la termika releo funkciigatos post 25 ĝis 30 sekundoj, se aŭ la rotor subite mekanike blokatas, aŭ la motoro malsukcesas starti. En ĉi tiu situacio la motoro elĉerpas enorman strumon el la energofonto. Se la motoro ne estas apartigata pli frue, severaj damaĝoj povas okazi.
Ĉi tiu problemo estas superita per provizo de temp-struma releo kun alta preno. La temp-strumaj karakteristikoj de ĉi tiuj strumaj releoj estas tiel elektitaj, ke por pli malalta valoro de sobrecargo, la releo ne funkciigatos, ĉar la termika sobrecarga releo aktiviĝos antaŭ ĝi. Sed por pli alta valoro de sobrecargo kaj por blokita rotor-stato, la temp-struma releo funkciigatos anstataŭ la termika releo, ĉar la antaŭa funkciigos multe pli frue ol la lasta.
Tial ambaŭ la bikometaj sobrecargaj releoj kaj temp-strumaj releoj estas provizitaj por kompleta motoran termikan sobrecargan protekton.
Estas unu ĉefa malavantaĝo de la bikometaj termikaj sobrecargaj releoj, ĉar la rapido de varmeco kaj refrozigo de la bikometaĵo estas afektita de la ĉirkaŭa temperaturo, la performanco de la releo povas malsami pro malsamaj ĉirkaŭaj temperaturoj. Ĉi tiu problemo povas esti superita per uzo de RTD aŭ rezistanca temperaturdetektilo. La pli grandaj kaj pli sofistikaj motoroj estas protektataj kontraŭ termika sobrecargo pli akurate per uzo de RTD. En la statoraj slotoj, RTDs estas metitaj kune kun la statora viklingo. La rezisto de la RTD ŝanĝiĝas kun ŝanĝiĝanta temperaturo kaj ĉi tiu ŝanĝita rezista valoro estas senta per Wheatstone ponta cirkvo.
Ĉi tiu motoran termikan sobrecargan protektan skemo estas tre simpla. RTD de la statoro estas uzata kiel unu brako de balancita Wheatstone ponta cirkvo. La kvanto de strumo tra la releo 49 dependas de la grado de malbalancado de la ponto. Kiel la temperaturo de la statora viklingo pliiĝas, la elektra rezisto de la detektilo pliiĝas, kio perturbas la balancitan kondiĉon de la ponto. Kiel rezulto, strumo komencas fluadi tra la releo 49 kaj la releo funkciigatos post predeterminita valoro de ĉi tiu malbalancita strumo kaj lastfine la starta kontakto malfermiĝos por haltigi la energofonton al la motoro.
Declaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividado, se estas ŝtelpeto bonvolu kontaktu por forigo.
