Motor korunması üçün termorelay necə seçilməlidir?
Motorun Aşırı Yük Koruması İçin Termal Röleler: İlkeler, Seçim ve Uygulama
Motor kontrol sistemlerinde, kısalar devre koruması için genellikle sigortalar kullanılır. Ancak, uzun süreli aşırı yük, sıklıkla ileri-geri çalışma veya düşük gerilim altında çalışmanın neden olduğu ısınma konusunda koruma sağlayamazlar. Şu anda, motor aşırı yük koruması için genellikle termal röleler kullanılmaktadır. Termal röle, elektrik akımının termal etkisine dayalı olarak çalışan bir koruma cihazıdır ve esasında bir tür akım rölesi gibidir. Çalışma prensibi, ısıtıcı elemanındaki akımın ısınması, bu ısının iki farklı genişleme katsayısına sahip metallerden oluşan bir bimetalli şeridi (bimetal şerit) deformasyona uğratması ve bu deformasyon belirli bir eşiğe ulaştığında bağlantı mekanizmasını harekete geçirmesidir. Bu, kontrol devresini açar, kontatörün enerjisini keser ve ana devreyi dekonekt ederek motora aşırı yükten koruma sağlar.
Termal röleler, ısıtıcı eleman sayısına göre ikiye ayrılır: iki pol ve üç pol tipleri. Üç pol röleler, faz kaybı koruması olan ve olmayan modellere ayrılır. Yaygın seriler arasında JR0, JR9, JR14 ve JR16 bulunmaktadır. Termal rölelerin zaman-akım karakteristiği (amper-saniye karakteristiği), genellikle motorun izin verilen aşırı yük eğrisiyle eşleşen ters-zamanlı bir davranış gösterir: aşırı yük akımı ne kadar büyükse, tripping süresi o kadar kısa olur; aşırı yük akımı ne kadar küçükse, tripping süresi o kadar uzun olur. Doğru seçildiğinde, röle motorun termal limitine ulaşmadan önce tripping yaparak, motorun aşırı yük kapasitesini tam olarak kullanırken hasardan koruma sağlar.
Küçük boyutları, basit yapıları ve düşük maliyetleri nedeniyle, termal röleler endüstriyel uygulamalarda motor koruması için yaygın olarak kullanılmaktadır.
I. Termal Rölelerle Motor Koruma
Bir motorun stator bobin bağlantı tipi, aşırı yük ve faz kaybı akım karakteristiklerini belirler, bu da uygun termal röle tipini seçer.
Yıldız (Y) Bağlı Stator Bobinleri
Yıldız bağlantısında, hat akımı faz akımına eşittir. Motor aşırı yük sırasında, genellikle üç faz akımı artar. Üç faz besleme gerilimi dengeli ve motor akımları simetrik olduğunda, iki pol termal röle, üç faz motora etkili koruma sağlayabilir. Ancak, üç faz geriliminin ciddi şekilde dengesiz olması (örneğin, %4 gerilim dengesizliği %25 akım dengesizliğine neden olabilir) veya tek faz kısası meydana gelmesi ve hata akımının ısıtıcı elemandan geçmemesi durumunda, iki pol röle yeterli koruma sağlayamayabilir. Bu durumlarda, üç pol termal röle kullanılmalıdır.
Üçgen (Δ) Bağlı Stator Bobinleri
Normal işletimde, hat akımı (I) = 0,58 × faz akımı (Iφ), ve faz akımı Iφ = 0,58 × hat akımı I. Bir besleme fazı kaybedildiğinde (örneğin, bir sigorta patladığında, Şekil 1'deki gibi B fazı açık), eşit bobin empedansı nedeniyle Ic = Ia + Ib = 1,5Iφ, ve Ib = (2/3)Ic. Bu, hat akımının artık faz akımını doğru bir şekilde yansıtmadığını gösterir, bu nedenle hat akımı ile yapılan koruma gerçek bobin aşırı yükünü tespit edemez.
Faz kaybı gerçekleştiğinde tam yük altında, Ia = 0,58Ie, Ib = 1,16Ie—bu aşırı akım, standart üç pol termal rölenin tripping yapması için yeterlidir. Ancak, nominal yükünün %64'ünde faz kaybı olduğunda, Ia = 0,37Ie, Ib = 0,75Ie. Faz kaybı sonucu oluşan aşırı akım %20'nin altında olduğundan, standart üç pol röle tripping yapmayabilir, ancak bir faz normal akımından %58 daha fazla taşır, bu da motora yanma riski getirir. Bu nedenle, üçgen bağlantılı motorlar için, standart üç pol termal röleler etkili koruma sağlayamaz; faz kaybı koruma röleleri kullanılmalıdır.
Bir stator bobini koparsa (örneğin, bobin ucundaki bağlantı gevşer, A ile B arasındaki bağlantı açıksa, Şekil 2'de gösterildiği gibi), o zaman Ia = Ic = Iφ, ve Ib = Iφ. Burada, bir hat akımı faz akımına eşittir, normal işletimde olduğu gibi. Bu durumda, faz kaybı koruma rölesi hala koruma sağlayabilir, ancak besleme tarafındaki faz kaybını tespit eden faz kaybı koruma cihazları işlemeyecektir.
II. Termal Rölelerin Seçimi
Termal rölelerin doğru seçimi ve kullanımı, bilinen bir konudur, ancak yanlış seçim ve kullanım nedeniyle motor yanma kazaları hala sık görülmektedir. Bu nedenle, başlangıç düzeyindeki kullanıcılar standart yönergeleri takip etmek yanı sıra aşağıdaki noktalara dikkat etmelidir:
Korunacak motorun modeli, özellikleri ve özelliklerini anlayın.
Tip Seçimi: Üç faz gerilim dengesizliği sık görülen kırsal bölgelerde, yıldız bağlantılı motorlar için standart üç pol termal röleler, üçgen bağlantılı motorlar için faz kaybı koruma röleleri kullanın.
Akım Değerinin Seçimi: Termal rölenin nominal akımını motorun nominal akımına göre seçin, ardından ısıtıcı elemanın nominal akımını seçin. Isıtıcı elemanın ayarlama akımının ayarlanabilir aralığı üretici tablolarında bulunabilir. Eğer motorun başlama akımı nominal akımın yaklaşık 6 katı ve başlama süresi 5 saniyeden azsa, ısıtıcı elemanın akımını motora eşitleyin. Başlama süresi uzun, darbe yükü var veya durdurma izin verilmiyorsa, ısıtıcı elemanın akımını motornun nominal akımının 1,1-1,15 katına ayarlayın.
Örnek: Bir motorun nominal akımı 30,3 A, başlama akımı nominal akımın 6 katı, kısa başlama süresi ve darbe yükü yoktur. Uygun modeller arasında JR0-40, JR0-60 veya JR16-60 bulunur. JR16-60 kullanılırsa: rölenin nominal akımı 60 A, üç pol tipidir. 32 A ısıtıcı elemanı seçin, bu eleman 30,3 A civarına ayarlanabilir.
Bağlantı Kablosu Seçimi: Çok kalın veya çok ince kabullerin kullanımı, ısıl rölenin performansını etkileyen ısı dağılımını değiştirir. Kablo çapı üretici talimatlarına veya elektrik el kitaplarına göre olmalıdır.
Aşırı yük kapasitesi veya soğutma kötü olan motorlar: Termal rölenin nominal akımını motornun nominal akımının %60-%80'ine ayarlayın.
Sıfırlama Modu: Termal röleler genellikle manuel ve otomatik sıfırlama modlarını sunar, bu modlar bir ayar vidasıyla değiştirilebilir. Üreticiler genellikle onları otomatik sıfırlama modunda gönderir. Seçim, kontrol devresine bağlıdır. Genel kural olarak, röle otomatik sıfırlansa bile, korunan motor otomatik olarak yeniden başlatılmamalıdır—aksi halde, röleyi manuel sıfırlama moduna ayarlayın, böylece hata koşullarında tekrarlı başlatmalardan ve ekipman hasarından kaçınılır. Örneğin, düğme kullanılarak manuel başlatma/durdurma devrelerinde otomatik sıfırlama kabul edilebilir; otomatik başlatma devrelerinde ise manuel sıfırlama kullanın.
III. Kullanım Sırasında Dikkat Edilecek Noktalar
Termal rölelerin ömrünü uzatmak ve en iyi performansı sağlamak için aşağıdaki noktalara dikkat edin:
Röle terminallerinde kullanılan bağlantı kablolarının kesiti, spesifikasyonlara uygun olmalıdır.
Termal röleler, kısa devre koruması sağlayamaz—sigortalara ayrı ayrı yerleştirilmelidir. Çok uzun başlama süresi, sık kullanım veya aralıklı çalışma sikluslerine sahip motorlar için uygun değildir.
Diğer cihazlarla birlikte kurulduğunda, termal röleyi diğer cihazların altına monte edin, böylece ısı etkileşiminden kaçının. Düzenli olarak toz ve kirleri temizleyin.
Tripping sonrasında, otomatik sıfırlama 5 saniye içinde gerçekleşir; manuel sıfırlama için 2 dakika bekleyin ve sonra sıfırlama düğmesine basın.
Kısa devre hatası sonrasında, ısıtıcı elemanın zarar görüp görmediğini ve bimetalli şeritin deformasyona uğrayıp uğramadığını kontrol edin (bimetalli şeriti asla eğmeyin), ancak parçaları çıkarmayın.
Termal röle değiştirildiğinde, yeni rölenin orijinal spesifikasyonlara uygun olduğundan emin olun.
Sonuç
Yalnızca termal rölelerin doğru seçilmesi, doğru bağlanması ve uygun kullanılmasıyla, motorlara etkili aşırı yük koruması sağlanabilir.
