Hitunafrelur fyrir yfirhæðarvernd á mötönum: Grunnvallar, val og notkun
Í stýringarkerfi fyrir mötöna eru smáströkur aðallega notaðar fyrir skammstöðuvernd. Þó ekki geta þær verið varnar fyrir ofurvekt vegna lengdargengs yfirhæðar, oft ítar áætlunar eða undirkraftaverkun. Nú er hitunafrelur víðtæklega notaðar fyrir yfirhæðarvernd á mötönum. Hitunafrelur er varnaraðgerð sem starfar á grunni hitaefnis straums, og er í raun tegund af straumfrelsi. Hann virkar með því að mynda hita í hitunarefni sínu með straumi, sem fer í honum, sem valdar tvímetalleit til að brottast (gert úr tveim metölum með ólíkum viðbótarskynjum). Þegar brottan er náð á ákveðinn stað, setur hann í gang tengingakerfi, sem opnar stýringarkerfið. Þetta drengir kontaktautin og skilur aðalstraumkerfið, sem varnar móti yfirhæðarvernd.
Hitunafrelur eru flokkuð eftir fjölda hitunarefna: tvíveldis- og þríveldistegundir. Þríveldisfrelsur eru aftur skiptar í tegundir með og án fasamistungsvernd. Almennar röðir eru JR0, JR9, JR14 og JR16. Tímstraumaefni (ampere-sekúndaeigindi) hitunafrelsa sýnir oft andstæðu tímaeiginde: þeim meiri yfirhæðarstraum, því styttri drepningartími; og á öðru háli, þeim minni yfirhæðarstraum, því lengri drepningartími. Með réttum vali drepr frelsið áður en móturinn nálgast hitagerðarmark sínt, sem gerir fullt mögulegt að nota yfirhæðarfæðingu mötunarins, en samtidig verndar hann móti skemmun.
Vegna lítils stærðar, einfalds byggingar og lágs kostnaðar, eru hitunafrelsur víðtæklega notaðar í iðnaðsvinnu fyrir varnir á mötönum.
I. Varnir á mötönum með hitunafrelsum
Tengingargerð stöturlendinga mötunarins ákvarðar yfirhæðar- og fasamistungseiginindi, sem í sinnum leiða til réttar tegundar hitunafrels.
Stjörnu (Y) tenging stöturlendinga
Á stjörnutengingu er straumlínan jöfn fasaströmu. Á meðan móturinn er yfirhæddur, stiga oft allar þrjár fasaströmar. Þegar þríveldisspjaldsvoltur eru jafnlagðir og móturstraumar eru samhverfir, getur tvíveldishitunafrels ákvætt verið varnandi fyrir þríveldismót. Ef hins vegar spjaldsvoltur eru mjög ójöfnuð (t.d. 4% spjaldsvoltuójöfnuð getur valdið upp í 25% straumójöfnuð), eða ef einfas snúður kemur fyrir þar sem villustraumur fer ekki í gegnum hitunarefni, gæti tvíveldishitunafrels miskeypt að vera nægilega varnandi. Í slíkum tilvikum ætti að nota þríveldishitunafrelsi.
Þríhyrning (Δ) tenging stöturlendinga
Á venju keyrslu er straumlínan (I) = 0,58 × fasaströmu (Iφ), og fasaströmu Iφ = 0,58 × straumlínu I. Þegar ein spjaldleysing mistast (t.d. ein smáströk brestur), eins og sýnt er á Mynd 1 (með fasi B opin), valdar jöfnu leyndarþröngum, Ic = Ia + Ib = 1,5Iφ, og Ib = (2/3)Ic. Þetta sýnir að straumlínu hefur ekki lengur nákvæmlega ásamt fasaströmu, svo að nota straumlínu fyrir varnir misskilja sannar leysingaröflu.
Þegar fasamistung kemur fyrir við fulla hleðslu, Ia = 0,58Ie, Ib = 1,16Ie—þessi ofstraum er nógu mikill til að venjulegur þríveldishitunafrels drepist. En við 64% af merktu hleðslu með fasamistung, Ia = 0,37Ie, Ib = 0,75Ie. Ofstraumin af fasamistungi er minni en 20%, svo venjulegur þríveldishitunafrels drepist ekki, en ein fas bærir 58% meira en vanalegan straum, sem heldur möguleika á að móturinn brenni. Þar af leiðandi, fyrir þríhyrningsmöt, geta venjulegar þríveldishitunafrelsur ekki verið ákvætt varnandi; fasa mistungsverndsfrelsur verða notaðar.
Þegar ein stöturlending brystur (t.d. laus tenging milli vindingarleiðar og tengipunkts, eins og opin tenging milli A og B, eins og sýnt er á Mynd 2), þá er Ia = Ic = Iφ, og Ib = Iφ. Hér er ein straumlína jöfn fasaströmu, eins og við venju keyrslu. Í þessu tilviki getur fasamistungsverndsfrels enn fremur verið varnandi, en fasa mistungsverndargerðir sem byggja á að finna spjaldleysingar á spjaldleysingarsíðu muni ekki vinna.
II. Val hitunafrelsa
Rétt val og notkun hitunafrelsa er vel þekkt efni, en skemmunarhavar af mötum vegna rangs vala og notkunar koma enn fremur oft fyrir. Þar af leiðandi ættu byrjendur að athuga eftirfarandi punkta auk þess að fylgja stöðluðum leiðbeiningum:
Kynnast gerð, markmið og eiginindi mötunarins sem á að vernda.
Gerðarval: Í landsbyggðum með oft ítar spjaldleysingar, nota venjulega þríveldishitunafrelsi fyrir stjörnutengda möt, og fasamistungsverndsfrelsi fyrir þríhyrningsmöt.
Straummarkmiðaval: Veldu merktstraum hitunafrelsins eftir merktstraumi mötunarinnar, svo veldu merktstraum hitunarefnisins. Samsvaraðra merktstrauma hitunarefnisins má finna í framleiðandatöflum. Ef upphafsstraumur mótursins er um 6 sinnum merktstraum og upphafstíminn er undir 5 sekúndum, stilltu straum hitunarefnisins jafn merktstraumi mótunarinnar. Fyrir möt með lengri upphafstíma, áhrifalaust hleðslu eða þar sem lokun er ekki leyfð, stilltu strauminn á 1,1–1,15 sinnum merktstraum mótunarinnar.
Dæmi: Mótur hefur merktstraum 30,3 A, upphafsstraum 6 sinnum merkt, stutt upphafstíma, og engin áhrifalaust hleðsla. Viðeigandi gerðir eru JR0-40, JR0-60 eða JR16-60. Með JR16-60: merktstraum frelsisins er 60 A, þríveldistegund. Veldu 32 A hitunarefni, stillanlegt á um 30,3 A.
Val tengingarleiða: Nota leiðir sem eru of þékkar eða of þunnar hefur áhrif á hitafræðingu og þar með á hitunafrelsins virka. Stærð leiða skal fylgja framleiðandaleiðbeiningum eða elektravísindabókum.
Möt með lægri yfirhæðarfæðingu eða veikari kjölfæðingu: Stilltu merktstraum hitunafrelsins á 60%–80% af merktstraumi mótunarinnar.
Afturstilling: Hitunafrelsur bera venjulega bæði handvirka og sjálfvirk afturstillingu, breytanlega með stillingarsskur. Framleiðendur senda venjulega út með sjálfvirkri afturstillingu. Valið fer eftir stýringarkerfinu. Eftir reglum, jafnvel ef frelsið hefur sjálfvirk afturstillingu, ætti ekki að endurstilla varnarmaður sjálfkrafa—annars, stilltu frelsið á handvirka afturstillingu til að forðast endurtekningar við villulag og skemmun á tæki. Til dæmis, í handvirku upphaf/stöðva kerfum með ýtihornum, er sjálfvirk afturstilling auðveld; í sjálfvirkum upphafskerfum, notaðu handvirka afturstillingu.
III. Athugasemdir við notkun
Til að lengja notkunartíma hitunafrelsa og tryggja besta virkni, athugið eftirfarandi:
Notaðu tengingarleiðir við tengipunkt frelsisins með krossflötum eftir skipanir.
Hitunafrelsur geta ekki gefið skammstöðuvernd—smáströkur verða settar upp sérstaklega. Þeir eru óeignaðir fyrir möt með mjög langa upphafstíma, oft ítar áætlun eða hlutverk með brottnám.
Þegar settur upp með öðrum tækjum, settu hitunafrels neðst við þeim til að forðast hitaóhefð. Hvassið støðu og rusl reglulega.
Eftir að frelsið hefur drepist, gerist sjálfvirk afturstilling innan 5 sekúndna; handvirka afturstilling fer með að bíða 2 mínútur áður en ýta á afturstillingarhnappinn.
Eftir skammstöðuvillu, athugaðu hvort hitunarefni sé skemmað og tvímetalleit sé brottast (ekki bendið tvímetalleiti), en ekki tekji út hluti.
Þegar skipt er um hitunafrels, öruggast að nýrinn samsvari upprunalegum markmiðum.
Niðurstaða
Aðeins með réttum vali, réttum tengingum og réttari notkun hitunafrelsa er hægt að ná ákvæðri yfirhæðarvernd fyrir mötönum.