Protecția motoarelor electrice împotriva suprasarcinii și scurtcircuitului. Protecția electrică a motoarelor asincrone

În industrie și în diverse aparate electrocasnice se folosesc un număr mare de motoare electrice. Pentru a evita defecțiunile dispozitivului și reparațiile sale costisitoare, este necesar să-l echipați cu un dispozitiv de protecție la suprasarcină.

Principiul motorului

Producătorii au calculat că la curentul nominal motorul nu se va supraîncălzi niciodată.

Cele mai comune sunt motoarele de curent alternativ.

Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea legilor lui Faraday și Ampère:

• În conformitate cu primul, un EMF este indus într-un conductor care se află într-un câmp magnetic în schimbare. În motor, un astfel de câmp este generat de un curent alternativ care curge prin înfășurările statorului, iar EMF apare în conductorii rotorului.
• Conform celei de-a doua legi, rotorul, prin care trece curentul, va fi afectat de o forță care îl deplasează perpendicular pe câmpul electromagnetic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, începe rotația rotorului.

Există motoare electrice asincrone și sincrone de acest tip. Cele mai frecvent utilizate sunt motoarele asincrone, care folosesc o structură cu tije și inele în formă de veveriță ca rotor.

De ce este nevoie de protecție

În timpul funcționării motorului, pot apărea diverse situații asociate cu suprasarcina acestuia, care pot duce la un accident, acestea sunt:

• tensiune de alimentare redusă;
• întrerupere de fază;
• suprasarcina mecanismelor actionate;
• proces de pornire sau de auto-pornire prea lung.

De fapt, protecția motorului electric împotriva supraîncărcărilor este de a scoate motorul în timp util.

Când apar astfel de situații de urgență, curentul în înfășurări crește. De exemplu, în cazul unei întreruperi în faza de alimentare, curentul statorului poate crește de la 1,6 la 2,5 ori curentul nominal. Acest lucru duce la supraîncălzirea motorului, deteriorarea izolației înfășurărilor, un scurtcircuit (scurtcircuit) și, în unele cazuri, la un incendiu.

Cum să alegeți protecția la suprasarcină a motorului

Protecția motorului electric împotriva suprasarcinii poate fi realizată folosind diferite dispozitive. Acestea includ:

• siguranțe cu un întrerupător;
• releu de protectie;
• relee termice;
• relee digitale.

Cea mai simplă metodă este utilizarea siguranțelor care se declanșează atunci când apare un scurtcircuit în circuitul de alimentare a motorului. Dezavantajul lor este sensibilitatea la curenții mari de pornire a motorului și necesitatea de a instala siguranțe noi după declanșare.

Întrerupătorul de siguranță este un întrerupător de urgență și o siguranță combinate într-o singură carcasă

Releul de protecție a curentului poate rezista la suprasarcini temporare de curent care apar la pornirea motorului și declanșează cu o creștere periculoasă pe termen lung a consumului de curent al motorului. După ce suprasarcina este eliminată, releul poate conecta manual sau automat circuitul de alimentare.

Releele termice sunt utilizate în principal în interiorul motorului. Un astfel de releu poate fi un senzor bimetal sau un termistor și poate fi montat pe carcasa motorului sau direct pe stator. Când prea temperatura ridicata releul motorului este activat și dezactivează circuitul de alimentare.

Cel mai avansat este utilizarea cele mai noi sisteme protecția utilizând metode digitale de prelucrare a informațiilor. Astfel de sisteme, împreună cu protecția la suprasarcină a motorului, funcționează funcții suplimentare- limitați numărul de comutare a motorului, utilizați senzori pentru a evalua temperatura lagărelor statorului și rotorului, determinați rezistența de izolație a dispozitivului. Ele pot fi utilizate și pentru a diagnostica defecțiunile sistemului.

Alegerea uneia sau alteia metode de protejare a motorului depinde de condițiile și modurile de funcționare a acestuia, precum și de valoarea sistemului în care este utilizat dispozitivul.

Probabil că toată lumea știe că diverse dispozitive funcționează pe baza motoarelor electrice. Dar pentru ce protecție a motoarelor electrice este necesară, doar o mică parte din utilizatori sunt conștienți. Se dovedește că se pot rupe ca urmare a diverselor situații neprevăzute.

Dispozitivele de protecție de înaltă calitate sunt utilizate pentru a evita problemele cu costuri ridicate de reparații, perioade de neplăcere neplăcute și pierderi suplimentare de materiale. În continuare, vom înțelege dispozitivul și capacitățile lor.

Cum se creează protecția motorului?

Vom lua în considerare treptat principalele dispozitive de protecție a motorului și caracteristicile funcționării acestora. Dar acum să vorbim despre trei niveluri de protecție:

• Versiune cu protecție externă pentru protecție la scurtcircuit. De obicei se referă la tipuri diferite sau prezentate sub forma unui releu. Au statut oficial și trebuie instalate în conformitate cu standardele de siguranță de pe teritoriul Federației Ruse.
• Versiunea externă a protecției la suprasarcină a motorului ajută la prevenirea daunelor periculoase sau a defecțiunilor critice în proces.
• Tipul de protecție încorporat va economisi în caz de supraîncălzire vizibilă. Și acest lucru va proteja împotriva daunelor critice sau a defecțiunilor în timpul funcționării. În acest caz, sunt necesare comutatoare de tip extern; uneori este folosit un releu pentru a reseta.

Ce cauzează defectarea unui motor electric?

In timpul functionarii, uneori apar situatii neprevazute care opresc functionarea motorului. Din acest motiv, se recomandă asigurarea în avans a unei protecții fiabile a motorului.

Puteți vedea fotografia cu protecția motorului tipuri variate pentru a vă face o idee despre cum arată.

Luați în considerare cazurile de defecțiune a motoarelor electrice în care pot fi evitate daune grave cu ajutorul protecției:

• Nivel insuficient de alimentare cu energie electrică;
• Nivel ridicat de alimentare cu tensiune;
• Schimbarea rapidă a frecvenței de alimentare cu curent;
• Instalarea necorespunzătoare a motorului electric sau depozitarea elementelor sale principale;
• Creșterea temperaturii și depășirea valorii admisibile;
• Furnizare insuficientă de răcire;
• Temperatura ambientală ridicată;
• Presiune barometrică redusă dacă motorul funcționează la altitudine ridicată în funcție de nivelul mării;
• Creșterea temperaturii fluidului de lucru;
• Vâscozitate inacceptabilă a fluidului de lucru;
• Motorul se oprește și pornește adesea;
• Blocarea rotorului;
• Rupere neașteptată de fază.

Pentru ca protecția la suprasarcină a motoarelor electrice să facă față problemelor enumerate și să poată proteja principalele elemente ale dispozitivului, este necesar să se folosească opțiunea bazată pe oprire automată.

O versiune fuzibilă a siguranței este adesea folosită pentru aceasta, deoarece este simplă și capabilă de multe funcții:

Versiunea întrerupător cu siguranțe este reprezentată de un întrerupător de urgență și o siguranță conectată pe baza unei carcase comune. Comutatorul vă permite să deschideți sau să închideți rețeaua folosind o metodă mecanică, iar siguranța creează o protecție de înaltă calitate a motorului, bazată pe efectele curentului electric. Cu toate acestea, comutatorul este utilizat în principal pentru procesul de service, atunci când este necesară oprirea transferului de curent.

Versiunile fuzibile ale siguranțelor bazate pe acțiune rapidă sunt considerate excelente protectoare de scurtcircuit. Dar suprasarcinile scurte pot duce la ruperea siguranțelor de acest tip. Din acest motiv, se recomandă utilizarea lor pe baza efectului unei ușoare tensiuni tranzitorii.

Siguranțele bazate pe declanșare întârziată sunt capabile să protejeze împotriva suprasarcinii sau a diferitelor scurtcircuite. De obicei, ele sunt capabile să reziste la o creștere de 5 ori a tensiunii timp de 10-15 secunde.

Important: Versiunile automate ale întrerupătoarelor diferă în ceea ce privește nivelul curentului de funcționare. Din acest motiv, este mai bine să folosiți un întrerupător capabil să reziste la curentul maxim în cazul apariției unui scurtcircuit pe baza acestui sistem.

Releu termic

ÎN diverse dispozitive un releu termic este utilizat pentru a proteja motorul de suprasarcini sub influența curentului sau supraîncălzirea elementelor de lucru. Este creat folosind plăci metalice care au diferiți coeficienți de dilatare sub influența căldurii. De obicei este oferit împreună cu demaroare magnetice și protecție automată.

Protectie automata a motorului

Întreruptoarele de protecție a motorului ajută la protejarea înfășurării de apariția unui scurtcircuit, protejează împotriva sarcinii sau ruperii oricăreia dintre faze. Ele sunt întotdeauna folosite ca primă linie de apărare în rețeaua de alimentare cu energie a motoarelor. Apoi se folosește un demaror magnetic, dacă este necesar, acesta este completat cu un releu termic.

Care sunt criteriile pentru alegerea unei mașini potrivite:

• Este necesar să se țină cont de mărimea curentului de funcționare al motorului electric;
• Numărul de înfășurări utilizate;
• Capacitatea mașinii de a face față curentului ca urmare a unui scurtcircuit. Versiunile obișnuite funcționează până la 6 kA, iar cele mai bune până la 50 kA. Merită să luați în considerare viteza de răspuns la cele selective mai puțin de 1 secundă, la cele normale mai puțin de 0,1 secunde, la cele de mare viteză aproximativ 0,005 secunde;
• Dimensiuni, deoarece majoritatea mașinilor pot fi conectate cu un autobuz pe baza unui tip fix;
• Tipul de declanșare a circuitului - de obicei se utilizează metoda termică sau electromagnetică.

Blocuri universale de protecție

Diverse unități universale de protecție a motorului ajută la protejarea motorului prin întreruperea tensiunii sau blocând capacitatea de pornire.

Ele funcționează în astfel de cazuri:

• Probleme de tensiune, caracterizate prin supratensiuni în rețea, întreruperi de fază, încălcarea rotației sau blocarea fazelor, dezechilibru de fază sau liniar de tensiune;
• congestie mecanică;
• Lipsa cuplului pentru arborele ED;
• Caracteristici de performanță periculoase ale izolației carcasei;
• Dacă apare o defecțiune la pământ.

Deși protecția la subtensiune poate fi organizată în alte moduri, le-am luat în considerare pe cele principale. Acum aveți o idee despre motivul pentru care este necesar să protejați motorul electric și cum se face acest lucru folosind diferite metode.

Poza protectie motor

»

Nu există practic niciun echipament în funcțiune în care să nu fie folosit electric. Acest tip de acționări electromecanice de diferite configurații este folosit peste tot. Din punct de vedere constructiv, un motor electric este un echipament simplu, destul de înțeles și simplu. Cu toate acestea, funcționarea motorului electric este însoțită de sarcini semnificative de altă natură. De aceea, în practică se folosesc relee de protecție a motoarelor, a căror funcționalitate este, de asemenea, versatilă. Gradul de eficiență pentru care este proiectată protecția motorului electric, de regulă, este determinat de soluțiile de circuit pentru implementarea releelor ​​și a senzorilor de control.

În ceea ce privește motoarele de serviciu minore, pentru oprirea automată se utilizează un releu instantaneu cu un timp de răspuns invers dependent la supracurenții de fază.

Releele de secvență de fază sunt de obicei setate la 3,5-4 ori curentul de funcționare a motorului, cu suficientă întârziere pentru a preveni declanșarea la pornirea motorului.

Pentru motoarele de service de mare importanță, releele de curent cu declanșare în timp invers nu sunt în general utilizate. Motivul pentru aceasta este întrerupătorul implicat direct în circuitul motorului.

Supraîncălzirea înfășurărilor statorului

O stare critică, în principal din cauza supraîncărcării continue, a blocării rotorului sau a dezechilibrului de curent al statorului. Pentru o protecție completă, în acest caz, un motor trifazat trebuie să fie echipat cu elemente de control la suprasarcină pe fiecare fază.

Aici, pentru a proteja motoarele de service minore, se utilizează de obicei protecția la suprasarcină sau declanșarea directă de la sursa de alimentare în caz de suprasarcină.

Dacă puterea nominală a motorului depășește 1000 kW, se folosește de obicei un releu de curent invers în locul unui singur releu RTD.

Pentru motoarele semnificative, oprirea automată este opțională. Un releu termic este utilizat ca principal protector împotriva supraîncălzirii înfășurărilor statorului.

Factor de supraîncălzire a rotorului (fază)

Protecția împotriva supraîncălzirii rotorului se găsește adesea la motoarele cu rotor bobinat (fază). O creștere a curentului rotorului se reflectă în curentul statorului, ceea ce necesită includerea protecției împotriva supracurentului statorului.

Setarea releului de protecție a statorului pentru curent în general este o valoare egală cu curentul de sarcină maximă crescut de 1,6 ori. Această valoare este suficientă pentru a determina supraîncălzirea rotorului de fază și pentru a porni blocarea.

Protecție la subtensiune

Motorul consumă curent excesiv atunci când funcționează sub tensiune sub limita specificată. Prin urmare, protecția împotriva subtensiunii sau supratensiunii trebuie asigurată de senzori de suprasarcină sau elemente de detectare a temperaturii.

Pentru a evita supraîncălzirea, motorul trebuie deconectat timp de 40-50 de minute, chiar și în cazul unor mici suprasarcini care depășesc 10-15% din standard.

Un releu de protecție trebuie utilizat pentru a monitoriza încălzirea rotorului motorului din cauza curenților de secvență negativă din stator din cauza dezechilibrului tensiunii de alimentare.

Dezechilibru și defecțiune de fază

O sursă trifazată dezechilibrată determină, de asemenea, curgerea curentului de secvență negativă în înfășurările statorului motorului. Această condiție provoacă supraîncălzirea înfășurărilor statorului și rotorului (fază).

O stare de dezechilibru transmisă motorului pentru o perioadă scurtă de timp trebuie controlată și menținută la un asemenea nivel încât să se evite apariția unei stări continue de dezechilibru.

Este de preferat să alimentați releul de monitorizare fază la fază din faza pozitivă și, pentru a proteja împotriva defecțiunilor la pământ, utilizați un releu diferențial instantaneu conectat la circuitul circuitului transformatorului de curent.

Inversare de fază neintenționată

În unele cazuri, inversarea fazelor este văzută ca un fenomen periculos pentru motor. De exemplu, o astfel de condiție poate afecta negativ funcționarea echipamentelor de lift, macarale, ascensoare și unele tipuri de transport public.

Aici este necesar să se asigure protecție împotriva inversării fazei - un releu specializat. Funcționarea releului de inversare de fază se bazează pe principiul electromagnetic. Dispozitivul contine un motor disc actionat de un sistem magnetic.

Dacă se notează secvența corectă a fazelor, discul generează cuplu în direcția pozitivă. Prin urmare, contactul auxiliar este ținut în poziția închis.

Când inversarea de fază este fixă, cuplul discului este inversat. În consecință, contactul auxiliar trece în poziția deschis.

Acest sistem de comutare este utilizat pentru protecție, în special pentru controlul întrerupătorului.

Un motor electric, ca orice dispozitiv electric, nu este imun la situațiile de urgență. Dacă măsurile nu sunt luate la timp, de ex. protecția la suprasarcină a motorului electric nu este instalată, atunci defectarea acestuia poate duce la defecțiunea altor elemente.

(ToC articol: activat=da)

Problema legata de protecţie fiabilă motoarele electrice, precum și dispozitivele în care sunt instalate, continuă să fie relevante în timpul nostru. Acest lucru se aplică în primul rând întreprinderilor în care regulile de funcționare a mecanismelor sunt adesea încălcate, ceea ce duce la supraîncărcări ale mecanismelor uzate și accidente.

Pentru a evita suprasarcinile, este necesar să instalați protecție, de ex. dispozitive care pot reacționa la timp și pot preveni un accident.

Deoarece motorul asincron a primit cea mai mare utilizare, vom folosi exemplul său pentru a analiza cum să protejăm motorul de suprasarcină și supraîncălzire.

Pentru ei sunt posibile cinci tipuri de accidente:

• rupere în înfăşurarea statorului de fază (OF). Există o situație în 50% din accidente;
• frânarea rotorului, care apare în 25% din cazuri (ZR);
• scăderea rezistenței în înfășurare (PS);
• răcire slabă a motorului (DAR).

În cazul oricăruia dintre tipurile de accidente enumerate, există pericolul de avarie a motorului, deoarece acesta este supraîncărcat. Dacă protecția nu este instalată, curentul crește mult timp. Dar creșterea sa bruscă poate avea loc în timpul unui scurtcircuit. Pe baza posibilelor deteriorări, se selectează protecția motorului electric împotriva suprasarcinii.

Tipuri de protecție la suprasarcină

Există mai multe dintre ele:

• termic;
• actual;
• temperatura;
• sensibil la fază etc.

La primul, i.e. Protecția termică a motorului electric include instalarea unui releu termic care va deschide contactul în caz de supraîncălzire.

Protecție la suprasarcină termică care reacționează la creșterea temperaturii. Pentru a-l instala, aveți nevoie de senzori de temperatură care vor deschide circuitul în caz de încălzire puternică a pieselor motorului.

Protecția curentă, care poate fi minimă și maximă. Puteți implementa protecția la suprasarcină folosind un releu de curent. În prima versiune, releul este activat, deschide circuitul dacă valoarea curentului admisibil este depășită în înfășurarea statorului.

În al doilea, releele reacționează la dispariția curentului, cauzată, de exemplu, de un circuit întrerupt.

Protecția eficientă a motorului electric de creșterea curentului în înfășurarea statorului, prin urmare, supraîncălzirea se realizează folosind un întrerupător.

Motorul se poate defecta din cauza supraîncălzirii.

De ce se întâmplă? amintindu-şi lecții școlare fizicienilor, toată lumea înțelege că, curgând printr-un conductor, curentul îl încălzește. Motorul electric nu se va supraîncălzi la curentul nominal, a cărui valoare este indicată pe carcasă.

Dacă, din diverse motive, curentul din înfășurare începe să crească, motorul este în pericol de supraîncălzire. Dacă nu se iau măsuri, acesta va eșua din cauza unui scurtcircuit între conductoarele, a căror izolație s-a topit.

Prin urmare, este necesar să se prevină creșterea curentului, adică. instalați un releu termic - protectie eficienta motor de la supraîncălzire. Din punct de vedere structural, este o eliberare termică, ale cărei plăci bimetalice se îndoaie sub influența căldurii, deschizând circuitul. Pentru a compensa dependența termică, releul are un compensator, datorită căruia are loc o deviație inversă.

Scara releului este calibrată în amperi și corespunde valorii curentului nominal, și nu valorii curentului de funcționare. În funcție de design, releele sunt montate pe scuturi, pe demaroare magnetice sau într-o carcasă.

Selectate corect, acestea nu numai că vor preveni supraîncărcarea motorului electric, dar vor preveni și dezechilibrul de fază și blocarea rotorului.

Protecția motorului mașinii

Supraîncălzirea motorului electric amenință, de asemenea, șoferii de mașini cu apariția căldurii și chiar cu consecințe de complexitate diferită - de la o călătorie care va trebui anulată până la revizuire un motor în care pistonul din cilindru se poate gripa din cauza supraîncălzirii sau capul poate fi deformat.

În timpul conducerii, motorul electric este răcit de fluxul de aer, iar atunci când mașina intră în ambuteiaje, acest lucru nu se întâmplă, ceea ce provoacă supraîncălzirea. Pentru a-l recunoaște la timp, ar trebui să te uiți periodic la senzorul de temperatură (dacă există). De îndată ce săgeata se află în zona roșie, trebuie să vă opriți imediat pentru a identifica cauza.

Nu poți neglija semnalul becului de urgență, pentru că în spatele lui vei simți mirosul de lichid de răcire fiert. Apoi, de sub capotă vor apărea aburi, indicând o situație critică.

Cum să fii într-o situație similară? Opriți prin oprirea motorului electric și așteptați până când fierberea se oprește, deschideți capota. Acest lucru durează de obicei până la 15 minute. Dacă nu există semne de scurgere, adăugați lichid în radiator și încercați să porniți motorul. Dacă temperatura începe să crească brusc, se mișcă cu atenție pentru a afla motivul unui serviciu de diagnosticare.

Motive pentru supraîncălzire

În primul rând sunt defecțiunile radiatorului. Acestea pot fi: poluare simplă cu puf de plop, praf, frunziș. Eliminarea poluării va rezolva problema. Este mai problematic să se ocupe de contaminarea internă a radiatorului - scară care apare atunci când se folosesc etanșanți.

Soluția este înlocuirea acestui element.

Apoi urmează:

• Depresurizarea sistemului cauzată de un furtun fisurat, cleme insuficient strânse, o defecțiune a robinetului de încălzire, o etanșare îmbătrânită a pompei etc.;
• Termostat sau robinet defecte. Este ușor să determinați acest lucru dacă, cu un motor fierbinte, simțiți cu atenție furtunul sau radiatorul. Dacă furtunul este rece, motivul este termostatul și va trebui înlocuit;
• O pompă care este ineficientă sau nu funcționează deloc. Acest lucru duce la o circulație proastă prin sistemul de răcire;
• Ventilator spart, de ex. nu pornește din cauza unui motor defectat, ambreiaj, senzor, fir slăbit. Un rotor care nu se rotește determină, de asemenea, supraîncălzirea motorului;
• În cele din urmă, etanșarea insuficientă a camerei de ardere. Acestea sunt consecințele supraîncălzirii, care duc la arderea garniturii chiulasei, formarea de fisuri și deformarea chiulasei și căptușelii. Dacă se observă o scurgere din rezervorul de lichid de răcire, ceea ce duce la o creștere bruscă a presiunii la pornirea răcirii sau a apărut o emulsie uleioasă în carter, atunci acesta este motivul.

Pentru a nu ajunge într-o situație similară, este necesar să luați măsuri preventive care vă pot salva de supraîncălzire și defecțiune. „Veriga slabă” este determinată de metoda eliminării, adică. verificați secvențial detaliile suspecte.

Supraîncălzirea poate fi cauzată de un mod de funcționare selectat incorect, de ex. treaptă mică și turație mare.

Protecție împotriva supraîncălzirii roții motorului

Motor - roata de bicicletă devine, de asemenea, inutilizabilă după supraîncălzirea „transferată”. Dacă într-o zi fierbinte conduci la putere maximă o perioadă de timp la viteză maximă, înfășurările roții-motor se vor supraîncălzi și vor începe să se topească, ca orice motor electric care suferă de suprasarcină.

În continuare, va veni rândul unui scurtcircuit și va opri motorul, pentru a restabili performanța căruia este nevoie de derulare. Pentru a preveni acest lucru, există controlere de mare putere care măresc cuplul. Repararea unei roți-motor care s-a defectat este o operațiune costisitoare, proporțională cu costurile financiare cu achiziționarea uneia noi.

Ar fi teoretic posibil să se instaleze un senzor termic care să nu permită supraîncălzirea, dar producătorii nu fac acest lucru din mai multe motive. Una dintre ele este complicația designului controlerului și creșterea costului roții cu motor în ansamblu. Un lucru rămâne - să selectați cu atenție controlerul în conformitate cu puterea roții motorului.

Video: Supraîncălzirea motorului, cauzele supraîncălzirii.

Cel mai comun tip de motoare electrice poate fi denumit fără îndoială motoare trifazate de curent alternativ, a căror tensiune este de până la 500 V la puteri de la 0,05 la 350 - 400 kW.

Deoarece este necesar să se asigure funcționarea neîntreruptă și fiabilă a motoarelor electrice, cea mai mare atenție trebuie acordată în primul rând alegerii motoarelor electrice în funcție de modul de funcționare, puterea nominală și forma de execuție. Nu trebuie să uităm că respectarea cerințelor și regulilor necesare în timpul dezvoltării unui fundamental circuit electric, selecția de balasturi, cabluri și fire, funcționarea și instalarea acționării electrice.

Funcționarea motoarelor electrice în regimuri de urgență

După cum știți, chiar dacă acționările electrice sunt proiectate în conformitate cu toate standardele și sunt operate în conformitate cu toate regulile, atunci, la fel, în timpul funcționării lor, există întotdeauna o probabilitate mică, dar totuși, de moduri sau moduri de urgență care sunt caracterizate prin funcţionarea anormală a motoarelor.şi alte echipamente electrice.

Printre diferitele moduri de urgență, pot fi enumerate următoarele:

1. Scurtcircuite, care la rândul lor sunt împărțite în:

• scurtcircuite care apar în înfăşurările motorului. Ele pot fi monofazate și multifazate și anume bifazate și trifazate;
• scurtcircuite multifazate care apar în cutia de ieșire a motorului electric și în circuitul extern de putere (de exemplu, în cutii de rezistență, pe contactele dispozitivelor de comutare, în fire și cabluri);
• scurtcircuite ale fazei la firul neutru sau carcasa în circuitul extern (în rețelele electrice cu neutru împământat) sau în interiorul motorului;
• scurtcircuite care apar în circuitul de control;
• scurtcircuite care apar în înfăşurarea motorului între spire. Acest tip de închidere este adesea denumit închidere bobină.

Scurtcircuitele care apar în instalațiile electrice sunt considerate cel mai periculos tip de moduri de urgență dintre toate cele existente. De regulă, cel mai adesea apar din cauza suprapunerii sau defectării izolației. Curenții de scurtcircuit pot atinge astfel de amplitudini care sunt de zeci și sute de ori mai mari decât valorile curenților în timpul funcționării normale. Efectele termice și forțele dinamice cauzate de curenții de scurtcircuit la care sunt expuse părțile purtătoare de curent pot dezactiva întreaga instalație electrică în ansamblu.

2. suprasarcini termice ale motorului electric, care apar datorita faptului ca prin infasurarile acestuia trec curenti mari. Acest lucru se poate întâmpla în următoarele situații:

• când, din diverse motive tehnologice, apar supraîncărcări ale mecanismului de lucru;
• când există condiții deosebit de dificile la blocare sau, dimpotrivă, pornirea motorului sub sarcină;
• când apare o scădere prelungită a tensiunii de rețea;
• când una dintre fazele circuitului de alimentare extern a eșuat;
• atunci când are loc o rupere a firului în înfășurarea motorului;
• când au existat deteriorări mecanice în mecanismul de lucru sau în motorul însuși;
• când au apărut suprasarcini termice din cauza deteriorării condițiilor de răcire a motorului.

Suprasarcinile termice afectează negativ funcționarea motorului electric. Motivul principal pentru aceasta este că provoacă distrugerea accelerată și îmbătrânirea izolației motorului, ceea ce duce, la rândul său, la scurtcircuite frecvente. Adică, toate acestea duc la accidente grave și la o defecțiune prea rapidă a motorului.

Tipuri de protectie a motoarelor electrice de tip asincron

Pentru a proteja motoarele electrice de diverse deteriorări care apar în timpul funcționării motorului în alte condiții decât cele normale, se dezvoltă diverse măsuri de protecție. Unul dintre principiile utilizate în astfel de mijloace de protecție prevede deconectarea în timp util a unui motor defect de la rețea, limitând sau prevenind complet dezvoltarea unui accident.

Principalul și cel mai eficient mijloc este, fără îndoială, considerat a fi protecția electrică a motoarelor, care respectă cerințele PUE (document de reglementare, „Reguli de instalare a instalațiilor electrice”).

Dacă clasificarea se bazează pe natura modurilor de funcționare anormale și a daunelor care pot apărea, atunci putem numi câteva dintre cele mai comune tipuri de protecție electrică pentru motoarele asincrone.

Protecția motoarelor electrice de tip asincron împotriva scurtcircuitelor

Când apare un scurtcircuit de urgență în circuitul principal de alimentare al motorului electric sau în circuitul de control al curentului, motorul este oprit. Aceasta este protecția la scurtcircuit.

Funcționarea tuturor dispozitivelor care sunt folosite pentru protejarea motoarelor electrice de tip asincron de scurtcircuite are loc aproape instantaneu, fără întârziere. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, siguranțe, relee electromagnetice, întrerupătoare automate cu o declanșare de tip electromagnetic.

Protecția motoarelor electrice de tip asincron împotriva supraîncărcărilor

Datorită prezenței protecției la suprasarcină, motorul este protejat de supraîncălzirea excesivă, care apare, în special, cu suprasarcini termice relativ mici, dar extinse în timp. Protecția la suprasarcină ar trebui utilizată numai pentru motoarele electrice nu pentru toate mecanismele de funcționare, ci numai pentru cele care pot avea supratensiuni anormale de sarcină în cazul încălcării procesului de operare standard.

Dispozitivele concepute pentru a proteja rețeaua de suprasarcină, cum ar fi releele electromagnetice, releele de temperatură și termice, întrerupătoarele automate cu mecanism de ceas sau cu declanșare termică, în cazul unei suprasarcini, ajută la oprirea motorului. În acest caz, o astfel de oprire are loc cu o anumită întârziere. Expunerea este direct proporțională cu magnitudinea suprasarcinii. Cu alte cuvinte, cu cât supraîncărcarea este mai mare, cu atât viteza obturatorului este mai mică și invers. Uneori există chiar și o oprire instantanee, aceasta se întâmplă cu supraîncărcări semnificative.

Protecția motoarelor electrice de tip asincron împotriva scăderii nivelului de tensiune sau a dispariției acestuia

Protecția la subtensiune sau întreruperea curentului este adesea denumită protecție zero. Efectuat cu ajutorul mai multor (sau unul) dispozitive electromagnetice, protecția de acest fel oprește motorul electric atunci când nivelul tensiunii rețelei scade sub valoarea minimă admisă (este posibil să setați singur nivelul necesar al tensiunii minime admisibile) sau în timpul întreruperilor de curent și, de asemenea, protejează motorul electric de pornirea spontană după furnizarea tensiunii admisibile în rețea sau eliminarea unei întreruperi de alimentare.

Pentru modul de funcționare a motoarelor electrice de tip asincron în două faze există și protecție. Când este declanșat, oprește motorul, protejându-l astfel de „răsturnare” (oprirea sub curent din cauza scăderii cuplului dezvoltat de motor în cazul unei întreruperi a liniei de alimentare în una dintre fazele circuitului principal) și de la supraîncălzire.

Releele electromagnetice și termice sunt utilizate ca dispozitive de protecție a motoarelor de tip asincron. Când utilizați un releu electromagnetic, este posibil ca protecția să nu aibă o întârziere.

Alte tipuri de protecție electrică a motoarelor asincrone

Există și remedii la fel de eficiente, dar mai puțin utilizate. Ele sunt utilizate pentru a proteja împotriva defecțiunilor la pământ monofazate în rețelele IT (în care neutrul este izolat), de o creștere a nivelului de tensiune, de o creștere a vitezei de rotație a motorului etc.

Dispozitive electrice utilizate pentru protejarea motoarelor electrice

În funcție de complexitatea funcțională, dispozitivele de protecție electrică a motoarelor electrice de tip asincron pot fi utilizate pentru a proteja împotriva unuia sau mai multor tipuri de amenințări în același timp. Protecția împotriva scurtcircuitelor sau supraîncărcărilor este asigurată de diferite întreruptoare. Există dispozitive de protecție cu acțiune simplă sau multiplă. Primele includ, de exemplu, siguranțe. Dezavantajul acestora poate fi considerat că, după îndeplinirea funcției lor, astfel de echipamente de protecție trebuie înlocuite și nu pot fi refolosite. Echipamentul de protecție reîncărcabil cu acțiune simplă poate fi mai potrivit. În ceea ce privește dispozitivele cu acțiuni multiple, acestea diferă în modul de revenire la starea pregătită în două tipuri: cu revenire manuală și automată. Un exemplu de astfel de dispozitive sunt releele termice și electromagnetice.

Selectarea tipului de protecție electrică a motoarelor asincrone

Pentru fiecare motor electric de tip asincron este necesar să alegeți tipul de protecție electrică care i se potrivește. Este necesar să se țină cont de condițiile de lucru, de gradul de importanță al unității, de puterea acestuia și de procedura de întreținere a motorului electric în ansamblu (prezența unui inginer de service atribuit motorului). Pot fi selectate unul sau mai multe tipuri de protecție a motorului.

O apărare bună este una care ajunge să fie fiabilă și ușor de utilizat. Pentru o selecție competentă a opțiunilor de protecție, este necesar să se efectueze un audit al echipamentelor electrice. O atenție deosebită trebuie acordată datelor referitoare la rata de defectare a echipamentelor din ateliere, șantiere, ateliere etc. În urma unei astfel de analize, vor fi dezvăluite multe încălcări ale funcționării normale. echipamente tehnologiceși motoare electrice, care vă vor permite să alegeți cel mai potrivit mijloc de protecție a motorului electric pentru situație.

Protecția motoarelor electrice de tip asincron împotriva scurtcircuitelor trebuie asigurată în mod obligatoriu, indiferent de caracteristicile acestora (tensiune și putere). În acest caz, protecția trebuie organizată într-un mod complex în două etape. Într-un caz va fi necesar să se asigure protecție la valori ale curentului mai mici decât valorile curenților de pornire. Acest lucru este potrivit pentru unele situații de scurtcircuit, cum ar fi o eroare la pământ în interiorul motorului sau defecțiuni ale bobinei. În cel de-al doilea caz, protecția trebuie dezacordată de curenții de pornire și frânare ai motorului, care pot fi de 5-10 ori mai mari decât curentul nominal al acestuia.

Mijloacele de protecție cele mai accesibile și simple din punct de vedere funcțional nu vor permite implementarea simultană a acestor tehnici. Prin urmare, protecția prin utilizarea unor astfel de dispozitive este întotdeauna construită pe baza unei presupuneri conștiente că, dacă daunele de mai sus apar în motor, acesta se va opri nu instantaneu, ci treptat, în plus, sub rezerva dezvoltării ulterioare a unor astfel de daune, cand curentul consumat de motor din retea creste de multe ori.

Toate dispozitivele de protecție electrică pentru motoare trebuie reglate cu atenție și selectate corect, ținând cont de toate caracteristicile în fiecare caz. Echipamentele de protecție nu au voie să dea o alarmă falsă.