Protectio a Calore Motoris Excessivo

Ut intellegamus motor thermal overload protection in induction motor, potest discuti principium operativum motoris triphasici. Est unum stator cylindricus et spira triphasica symmetrice distributa in peripheria interna statoris. Ex tali distributione symmetria, cum tribus phasebus electricitatis applicentur ad spiram statoris, producitur campus magneticus rotans. Hic campus rotat ad velocitatem synchronam. Rotor creatur in motore inductionis praecipue per numeros solidos barras cupreos, quae sunt shorted ad utramque extremitatem ita ut formant structuram cylindricam velut cagula. Hoc est cur hic motor nominatur etiam motor inductionis cuniculi. Tamen veniamus ad punctum basicum motoris triphasici – quod nobis iuvabit clare intelligere de motor thermal overload protection.

Cum fluxus magneticus rotans secet singulos conductores barrae rotoris, erit currentis circulantis inducendi per conductores barrae. In initio rotor est stans et campus statoris rotat ad velocitatem synchronam, relativa motio inter campus rotans et rotor est maxima.
Hinc, ratio sectionum fluxus cum barris rotoris est maxima, currentis inducendi est maximum in hac conditione. Sed causa currentis inducendi est haec relativa velocitas, rotor conabitur hanc relativam velocitatem minuere et ideo incipiet rotare in directionem campi magnetici rotantis ad captandam velocitatem synchronam. Quam primum rotor perveniat ad velocitatem synchronam, haec relativa velocitas inter rotor et campum magneticum rotantem fit nulla, ideo non erit ulterius sectio fluxus nec consequenter erit ullus currentis inducendi in barris rotoris. Cum currentis inducendi fit nullus, non erit ulterius necessitas manentis nullae relativa velocitatis inter rotor et campum magneticum rotantem, ideo velocitas rotoris cadet.

Quam primum velocitas rotoris cadit, relativa velocitas inter rotor et campum magneticum rotantem iterum acquirat valorem non nullum, quod iterum causat currentis inducendi in barris rotoris, tunc rotor iterum conabitur adsequi velocitatem synchronam et hoc continuabit donec motor sit switch on. Ex hoc phaenomeno, rotor numquam adsequetur velocitatem synchronam sicut etiam numquam cessabit moveri in operatione normali. Diversitas inter velocitatem synchronam et velocitatem rotoris in respectu velocitatis synchronae, dicitur slip motoris inductionis.

Slip in motor inductionis normaliter corrente variat typice ab 1% ad 3% dependens a conditione oneris motoris. Nunc conabimur lineas characteristics velocitatis-currentis motoris inductionis delineare – habeamus exemplum magni ventilatoris caldariae.

In characteristic Y axis est sumptus ut tempus in secundis, X axis est sumptus ut % currentis statoris. Quando rotor est stans, id est in conditione inceptiva, slip est maximus igitur currentis inducendi in rotoris est maximus et propter actionem transformationis, stator quoque trahet currentem magnum a supply et erit circa 600 % currentis statoris full load rated. Quam primum rotor acceleratur, slip diminuitur, consequenter currentis rotoris igitur currentis statoris cadit ad circa 500 % currentis full load rated intra 12 secunda quando velocitas rotoris attingit 80% velocitatis synchronae. Postea currentis statoris cedit rapidissime ad valorem rated ut rotor attingit suam velocitatem normalem.

Nunc discutemus de thermal over loading of electrical motor aut problema over heating motoris electrici et necessitate motor thermal overload protection.
Cum cogitemus de over heating motoris, prima res in nostra mente est over loading. Propter over loading mechanicum, motor trahit currentem maiorem a supply quod ducit ad over heating excessivum motoris. Motor etiam potest esse over heated excessivus si rotor est mechanicus locked, id est statarius factus per vim externam mechanicam. In hac conditione, motor trahet currentem excesse high a supply quod etiam ducit ad thermal over loading motoris aut problema over heating excessivum. Alia causa over heating est low supply voltage. Quia power trahitur a motor ab supply dependet a conditione oneris motoris, pro lower supply voltage, motor trahet currentem maiorem a mains ut maintinet torque requiritum. Single phasing etiam causat thermal over loading of motor. Quando una phase supply est out of service, duae reliquae phase trahunt currentem maiorem ut maintinet torque oneris requiritum et hoc ducit ad over heating motoris. Unbalance condition inter tres phase supply etiam causat over heating winding motoris, quia systema unbalance resultat ad currentem sequentiae negativae in spira statoris. Iterum, propter sudden loss et reestablishment supply voltage potest causare over heating excessivum motoris. Nam propter sudden loss supply voltage, motor deceleratur et propter reestablishment sudden voltage, motor acceleratur ad adsequendam suam velocitatem rated igitur pro hoc motor trahit currentem maiorem a supply.

Quoniam thermal over loading aut over heating motoris potest ducere ad insulatio failure et damnum winding, igitur pro proprium motor thermal overload protection, motor debet protegi contra sequentes conditiones

1. Mechanical over loading,

2. Stalling of motor shaft,

3. Low supply voltage,

4. Single phasing of supply mains,

5. Unbalancing of supply mains,

6. Sudden Loss and rebuilding of supply voltage.

Schematisma protectionis basicum motoris est thermal over load protection quod primarie operit protectionem omnium conditionum praedictarum. Ut intelligamus principium basicum thermal over load protection, examinandum est schematisma schematicum basicum scheme controlis motoris.

In figura supra, quando START push est clausus, coil starter energizatur per transformer. Quoniam coil starter energizatur, normally open (NO) contacts 5 clauduntur igitur motor accipit supply voltage ad suos terminales et incipit rotare. Hic coil start etiam claudit contactus 4 qui facit coil starter energizatum etiam si contactus START push button est releasus a sua positione clausa. Ad stoppendum motoris sunt plures normally closed (NC) contacts in serie cum coilo starter ut monstratur in figura. Unus eorum est contactus STOP push button. Si contactus STOP push button est pressus, hic contactus aperitur et frangit continuitatem circuitus coili starter consequenter facit coil starter de-energizatum. Hinc, contactus 5 et 4 redeunt ad suas positiones normally open. Tunc, in absentia voltage ad terminales motoris, iste ultime cessabit moveri. Similiter quisque aliorum NC contactuum (1, 2 et 3) connectus in serie cum coilo starter si aperit; id etiam stoppet motor. Hi NC contactus sunt electriciter copulati cum variis protectionibus relay ad stoppendum operationem motoris in differentibus conditionibus abnormalibus.

Veniamus ad thermal over load relay et eius functionem in motor thermal overload protection.
Secondary CTs in serie cum circuitu supply motoris, sunt connecti cum bimetallic strip thermal over load relay (49). Ut monstratur in figura infra, quando currentis per secondary aliquorum CTs, transgreditur suos valores predeterminatos pro tempore predeterminato, bimetallic strip superheatitur et deformatur quod ultimate causat operationem relay 49. Quam primum relay 49 operatur, NC contactus 1 et 2 aperiuntur quod de-energizat coil starter et ideo stoppet motor.

Aliud quod memorari oportet dum providimus motor thermal overload protection. Actu omnis motor habet aliquam tolerantiam over load predeterminatam. Id est omnis motor potest moveri ultra suum onus rated pro specifico tempore permisso dependens a sua conditione oneris. Quamdiu motor potest moveri secure pro particulari onere specifi