Protecția motoarelor electrice de suprasarcină și scurtcircuit. Protecția electrică a motoarelor electrice asincrone

Un număr mare de motoare electrice sunt folosite în industrie și diverse aparate de uz casnic. Pentru a evita defecțiunile dispozitivului și reparațiile sale costisitoare, este necesar să-l echipați cu un dispozitiv de protecție la suprasarcină.

Principiul de funcționare a motorului

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

Cele mai comune motoare electrice sunt motoarele cu curent alternativ.

Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea legilor Faraday și Ampere:

• În conformitate cu primul, o fem este indusă într-un conductor care se află într-un câmp magnetic în schimbare. Într-un motor, un astfel de câmp este generat de curentul 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 mișcă perpendicular pe câmpul electromagnetic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, rotorul începe să se rotească.

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

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;
• defecțiune de fază;
• suprasarcina mecanismelor actionate;
• Procesul de pornire sau de auto-pornire este prea lung.

În esență, protejarea unui motor electric de suprasarcini implică deconectarea motorului în timp util.

Când apar astfel de situații de urgență, curentul în înfășurări crește. De exemplu, dacă faza de alimentare este întreruptă, curentul statorului poate crește de la 1,6 la 2,5 ori față de curentul nominal. Acest lucru duce la supraîncălzirea motorului, defectarea izolației înfășurării, scurtcircuit (scurtcircuit) și, în unele cazuri, incendiu.

Cum să alegeți protecția la suprasarcină a motorului

Protecția la suprasarcină a motorului poate fi realizată folosind diferite dispozitive. Acestea includ:

• sigurante cu comutator;
• releu de protectie;
• relee termice;
• relee digitale.

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

Un întrerupător 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 este declanșat atunci când are loc o creștere periculoasă pe termen lung a consumului de curent al motorului. Odată ce suprasarcina este eliminată, releul poate reconecta manual sau automat circuitul de alimentare.

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

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

Alegerea uneia sau alteia metode de protecție 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 doar o mică parte din utilizatori înțeleg de ce este necesară protecția motoarelor electrice. Se dovedește că se pot rupe ca urmare a diverselor situații neprevăzute.

Pentru a evita problemele cu costuri ridicate de reparații, timp neplăcut și pierderi suplimentare de materiale, se folosesc dispozitive de protecție de înaltă calitate. În continuare, ne vom uita la structura și capacitățile lor.

Cum se creează protecția unui motor electric?

Vom lua în considerare treptat principalele dispozitive de protecție pentru motoarele electrice și caracteristicile funcționării acestora. Dar acum vom vorbi 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 să fie instalate în conformitate cu standardele de siguranță pe teritoriul Federației Ruse.
• O versiune externă a protecției la suprasarcină a motorului ajută la prevenirea daunelor periculoase sau a defecțiunilor critice în timpul funcționării.
• Tipul de protecție încorporat vă va salva în cazul unei supraîncălziri vizibile. 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 reporni.

Ce cauzează defectarea unui motor electric?

În timpul funcționării, uneori apar situații neprevăzute care opresc motorul. Din acest motiv, se recomandă să se asigure în prealabil o protecție fiabilă a motorului electric.

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

Să luăm în considerare cazurile de defecțiune a motorului electric în care, cu ajutorul protecției, pot fi evitate daune grave:

• Nivel insuficient de alimentare cu energie electrică;
• Alimentare de înaltă tensiune;
• Schimbarea rapidă a frecvenței de alimentare cu curent;
• Instalarea incorectă a motorului electric sau depozitarea elementelor sale principale;
• Creșterea temperaturii și depășirea valorii admisibile;
• Furnizare insuficientă de răcire;
• Creșterea temperaturii mediului ambiant;
• Nivel redus de presiune atmosferică dacă motorul funcționează la o altitudine crescută în funcție de nivelul mării;
• Creșterea temperaturii fluidului de lucru;
• Vâscozitate inacceptabilă a fluidului de lucru;
• Motorul se oprește și pornește adesea;
• Blocarea rotorului;
• Pierdere de fază neașteptată.

Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcină pentru a face față problemelor enumerate și pentru a putea proteja principalele elemente ale dispozitivului, este necesar să folosiți o opțiune bazată pe oprire automată.

O versiune de siguranță este adesea folosită pentru aceasta, deoarece este simplă și poate îndeplini multe funcții:

Versiunea întrerupător de siguranță fuzibil are un întrerupător de urgență și o siguranță conectată la o carcasă comună. Comutatorul vă permite să deschideți sau să închideți rețeaua folosind o metodă mecanică, iar siguranța creează o protecție de înaltă calitate pentru motorul electric pe baza efectelor curentului electric. Cu toate acestea, comutatorul este utilizat în principal pentru procesul de service, atunci când este necesară oprirea transmisiei de curent.

Siguranțele cu ardere 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 expunerii la tensiuni tranzitorii minore.

Siguranțele bazate pe întârziere pot proteja împotriva suprasarcinii sau a diferitelor scurtcircuite. De obicei, sunt capabili să reziste la o creștere de 5 ori a tensiunii timp de 10-15 secunde.

Important: Versiunile automate ale comutatoarelor diferă în ceea ce privește nivelul actual de funcționare. Din acest motiv, este mai bine să utilizați un întrerupător care poate rezista la curentul maxim în timpul unui scurtcircuit care are loc 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 coeficienți de dilatare diferiți sub influența căldurii. De obicei, este oferit împreună cu demaroare magnetice și protecție automată.

Protectie automata a motorului

Dispozitivele automate de protecție a motorului ajută la protejarea înfășurării de scurtcircuite, protejează împotriva sarcinii sau ruperii oricărei faze. Ele sunt întotdeauna utilizate ca primă linie de protecție în rețeaua de alimentare cu energie a motorului. Apoi se folosește un demaror magnetic, dacă este necesar este completat cu un releu termic.

Care sunt criteriile pentru alegerea unei mașini potrivite:

• Este necesar să se țină cont de curentul de funcționare al motorului electric;
• Numărul de înfășurări utilizate;
• Capacitatea mașinii de a face față curentului rezultat dintr-un scurtcircuit. Versiunile obișnuite funcționează la niveluri de până la 6 kA, iar cele mai bune până la 50 kA. De asemenea, merită să țineți cont de viteza de răspuns a celor selective - mai puțin de 1 secundă, a celor normale - mai puțin de 0,1 secunde, de mare viteză - aproximativ 0,005 secunde;
• Dimensiuni, deoarece majoritatea mașinilor pot fi conectate folosind o magistrală bazată pe un 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 deconectarea acestuia de la tensiune sau blocând capacitatea de pornire.

Aceștia funcționează în următoarele cazuri:

• Probleme cu tensiunea, caracterizate prin supratensiuni în rețea, întreruperi de fază, întrerupere a rotației sau aderenței fazelor, dezechilibrul tensiunii de fază sau linie;
• suprasarcină mecanică;
• Lipsa cuplului pentru arborele ED;
• Caracteristici de performanță periculoase ale izolației carcasei;
• Dacă există o eroare la pământ.

Deși protecția la subtensiune poate fi organizată în alte moduri, noi le-am luat în considerare pe cele principale. Acum aveți o idee de ce este necesar să protejați un motor electric și cum se face acest lucru folosind diferite metode.

Fotografie cu protectia motorului

»

Practic nu există un echipament în funcțiune care să nu folosească unul 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 unui motor electric este însoțită de sarcini semnificative de diferite tipuri. 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 unui motor electric este de obicei determinat de proiectarea circuitului de implementare a 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 la supracurenții de fază.

Releele de rotație de fază sunt de obicei setate la 3,5-4 ori curentul de funcționare al motorului, ținând cont de o întârziere suficientă pentru a preveni funcționarea la pornirea motorului.

Pentru motoarele de serviciu de valoare mare, releele de curent cu timp de răspuns invers nu sunt, de regulă, utilizate. Motivul pentru aceasta este întrerupătorul de circuit activat direct în circuitul motorului.

Supraîncălzirea înfășurărilor statorului

O stare critică cauzată în principal de suprasarcină continuă, frânarea rotorului sau dezechilibrul curentului stator. Pentru o protecție completă, în acest caz, motorul 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 operarea directă pentru deconectarea 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 cu timp invers în locul unui singur releu RTD.

Pentru motoarele majore, 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. O creștere a curentului rotorului este reflectată în curentul statorului, ceea ce necesită includerea protecției împotriva curentului stator în exces.

Setarea curentă a releului de protecție a statorului este în general 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 permite blocarea.

Protecție la subtensiune

Motorul consumă curent excesiv atunci când funcționează sub tensiunea specificată. Prin urmare, protecția împotriva subtensiunii sau supratensiunii trebuie asigurată de senzori de suprasarcină sau elemente sensibile la temperatură.

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

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

Dezechilibru și defecțiune de fază

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

Starea dezechilibrata transmisa momentan motorului trebuie controlata si mentinuta la un asemenea nivel incat sa se evite aparitia unei stari continue de dezechilibrat.

Este de preferat să alimentați releul de monitorizare a defecțiunilor fază-la-fază din faza pozitivă și, pentru a vă proteja împotriva defecțiunilor la pământ, utilizați un releu de întrerupere instantanee diferențială conectat la circuitul transformatorului de curent.

Inversare de fază neintenționată

În unele cazuri, inversarea fazei pare a fi un fenomen periculos pentru motor. De exemplu, această 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 inversor 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. În consecință, contactul auxiliar este menținut în poziție închis.

Când este detectată inversarea fazei, cuplul discului se schimbă în direcția opusă. În consecință, contactul auxiliar trece în poziția deschis.

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

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

(ArticleToC: 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 pentru mecanismele de funcționare sunt adesea încălcate, ceea ce duce la suprasolicitarea mecanismelor uzate și la 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 este cel mai utilizat pe scară largă, folosind exemplul său, vom lua în considerare cum să protejăm motorul de suprasarcină și supraîncălzire.

Pentru ei sunt posibile cinci tipuri de accidente:

• rupere în înfășurarea statorului de fază (PF). Situația apare în 50% din accidente;
• frânarea rotorului, care apare în 25% din cazuri (ZR);
• scăderea rezistenței în înfășurare (WS);
• răcire slabă a motorului (DAR).

Dacă apare oricare dintre tipurile de accidente de mai sus, există riscul defecțiunii motorului, deoarece acesta este supraîncărcat. Dacă nu este instalată nicio protecție, curentul crește pe o perioadă lungă de timp. Dar creșterea sa bruscă poate apărea în timpul unui scurtcircuit. Pe baza posibilelor deteriorări, este selectată protecția la suprasarcină pentru motorul electric.

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 deschide contactul în caz de supraîncălzire.

Protecție la suprasarcină la temperatură care răspunde la creșterea temperaturii. Pentru a-l instala, aveți nevoie de senzori de temperatură care vor deschide circuitul dacă piesele motorului devin prea fierbinți.

Protecția curentă, care poate fi minimă sau maximă. Protecția la suprasarcină poate fi realizată prin utilizarea unui releu de curent. În prima versiune, releul este declanșat și deschide circuitul dacă este depășită valoarea admisibilă a curentului în înfășurarea statorului.

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

Protecția eficientă a motorului electric împotriva curentului crescut în înfășurarea statorului și, prin urmare, a supraîncălzirii, se realizează folosind un întrerupător.

Motorul electric se poate defecta din cauza supraîncălzirii.

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

Dacă curentul din înfășurare începe să crească din diverse motive, motorul este expus riscului de supraîncălzire. Dacă nu se iau măsuri, acesta va eșua din cauza unui scurtcircuit între conductorii 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, întrerupând circuitul. Pentru a compensa dependența termică, releul are un compensator, datorită căruia are loc deviația 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 panouri, pe demaroare magnetice sau într-o carcasă.

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

Protecția motorului mașinii

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

În timpul conducerii, motorul electric este răcit de fluxul de aer, dar atunci când mașina se blochează 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 trebuie să ignorați semnalul luminos de avertizare, deoarece în spatele lui veți simți mirosul de lichid de răcire fiert. Apoi, de sub capotă vor apărea aburi, indicând o situație critică.

Ce să faci într-o astfel de situație? Opriți, opriți motorul 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, deplasați-vă cu atenție pentru a afla cauza la serviciul de diagnosticare.

Cauzele supraîncălzirii

Defecțiunile radiatorului sunt pe primul loc. Aceasta ar putea fi: simpla contaminare cu puf de plop, praf, frunze. Prin eliminarea contaminării, problema va fi rezolvată. Este mai problematic să se ocupe de contaminarea internă a radiatorului - scară care apare atunci când se utilizează etanșanți.

Soluția este înlocuirea acestui element.

Apoi urmează:

• Depresurizarea sistemului cauzată de un furtun fisurat, cleme insuficient strânse, funcționarea defectuoasă a robinetului de încălzire, etanșarea pompei uzată etc.;
• Termostat sau robinet defecte. Acest lucru poate fi determinat cu ușurință dacă simțiți cu atenție furtunul sau radiatorul când motorul este fierbinte. Daca furtunul este rece, cauza este termostatul si va trebui inlocuit;
• O pompă care nu funcționează eficient 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, ambreiaj, senzor sau cablu slăbit. Un rotor care nu se rotește determină, de asemenea, supraîncălzirea motorului electric;
• În cele din urmă, etanșarea insuficientă a camerei de ardere. Acestea sunt consecințele supraîncălzirii, ducând la arderea garniturii chiulasei, formarea de fisuri și deformarea chiulasei și căptușelii. Dacă există o scurgere vizibilă din rezervorul de lichid de răcire, ceea ce duce la o creștere bruscă a presiunii atunci când începe răcirea sau apare o emulsie uleioasă în carter, atunci acesta este motivul.

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

Un mod de operare selectat incorect poate provoca supraîncălzire, de ex. viteză mică și turații mari.

Protecție împotriva supraîncălzirii roții motorului

De asemenea, roata cu motor a unei biciclete devine inutilizabilă după supraîncălzirea „suferită”. Dacă conduceți la viteză maximă pentru o perioadă de timp într-o zi fierbinte, înfășurările motorului roții se vor supraîncălzi și vor începe să se topească, la fel ca orice motor electric care se confruntă cu suprasarcină.

În continuare, va apărea un scurtcircuit și motorul se va opri, pentru a-și restabili funcționalitatea, este nevoie de un derulare înapoi. Pentru a preveni acest lucru, există controlere de mare putere care măresc cuplul. Repararea unei roți de motor care s-a defectat este o operațiune costisitoare, comparabilă ca costuri financiare cu achiziționarea uneia noi.

Ar fi teoretic posibil să se instaleze un senzor de temperatură care să prevină supraîncălzirea, dar producătorii nu fac acest lucru din mai multe motive. Una dintre ele este complicația designului controlerului și creșterea costului roții motorului în ansamblu. Mai rămâne un singur lucru de făcut - selectați cu atenție controlerul în funcție de puterea motorului roții.

Video: Supraîncălzirea motorului, cauzele supraîncălzirii.

Cel mai comun tip de motoare electrice poate fi denumit fără îndoială motoare electrice trifazate de curent alternativ, a căror tensiune este de până la 500 V cu 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 selecției motoarelor electrice în funcție de modul de funcționare, puterea nominală și design. Nu trebuie să uităm că respectarea cerințelor și regulilor necesare în timpul dezvoltării unui fundamental schema electrica, selecția de balasturi, cabluri și fire, operarea și instalarea acționărilor electrice.

Funcționarea motoarelor electrice în regimuri de urgență

După cum se știe, chiar dacă acționările electrice sunt proiectate în conformitate cu toate standardele și sunt operate în conformitate cu toate regulile, atunci în timpul funcționării lor există întotdeauna o probabilitate mică, dar totuși, de apariție a modurilor de urgență sau a modurilor care sunt caracterizate de funcționare anormală pentru motoare și alte echipamente electrice.

Diferitele moduri de urgență includ următoarele:

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

• scurtcircuite care apar în înfăşurările motorului electric. 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 de fază la firul neutru sau la carcasă într-un circuit extern (în rețelele electrice cu un 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 deseori numit închidere cu viraj.

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

2. suprasarcini termice ale motorului electric, care apar ca urmare a trecerii curentilor crescuti prin infasurarile acestuia. Acest lucru se poate întâmpla în următoarele situații:

• când, din diverse motive tehnologice, mecanismul de lucru este supraîncărcat;
• când există condiții deosebit de dificile la oprire sau, dimpotrivă, pornirea motorului sub sarcină;
• când există o scădere prelungită a tensiunii rețelei;
• când una dintre fazele circuitului de alimentare extern se defectează;
• când există o rupere a firului în înfășurarea motorului;
• când au existat deteriorări mecanice în mecanismul de lucru sau în motorul însuși;
• când apar suprasarcini termice din cauza deteriorării condiţiilor de răcire a motorului.

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

Tipuri de protecție pentru motoare electrice asincrone

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 împiedicând astfel dezvoltarea unui accident.

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

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

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva scurtcircuitelor

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

Funcționarea tuturor dispozitivelor care sunt folosite pentru a proteja motoarele electrice asincrone de scurtcircuite are loc aproape instantaneu, fără întârziere. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, siguranțe, relee electromagnetice, întrerupătoare automate cu declanșare de tip electromagnetic.

Protecția motoarelor electrice asincrone de suprasarcini

Datorită prezenței protecției la suprasarcină, motorul este protejat de supraîncălzirea excesivă, care apare, în special, în timpul supraîncărcărilor termice relativ mici, dar prelungite. Protecția la suprasarcină ar trebui utilizată numai pentru motoarele electrice nu pentru toate mecanismele de funcționare, ci numai pentru acelea care pot prezenta supratensiuni anormale de sarcină în cazul unei întreruperi a procesului standard de operare.

Dispozitivele care sunt concepute pentru a proteja rețeaua de suprasarcină, de exemplu, relee electromagnetice, relee de temperatură și termice, întrerupătoare automate cu mecanism de ceas sau cu declanșare termică, ajută la oprirea motorului în cazul unei suprasarcini. În acest caz, o astfel de oprire are loc cu o anumită întârziere. Viteza obturatorului 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 are loc în timpul supraîncărcărilor semnificative.

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva căderii sau dispariției tensiunii

Protecția împotriva căderii sau dispariției tensiunii este adesea numită și protecție zero. Efectuat folosind mai multe (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 tensiunii de alimentare întreruperi și, de asemenea, protejează motorul electric de pornirea spontană după asigurarea tensiunii admisibile în rețea sau eliminarea întreruperii alimentării.

Există și protecție pentru modul de funcționare al motoarelor electrice asincrone pe două faze. Când este declanșat, oprește motorul, protejându-l astfel de „oprire” (oprirea sub curent din cauza scăderii cuplului dezvoltat de motor în cazul unei întreruperi a liniilor electrice într-una dintre fazele circuitului principal). ) și de la supraîncălzire.

Releele electromagnetice și termice sunt folosite ca dispozitive de protecție pentru motoarele asincrone. Când utilizați un releu electromagnetic, este posibil ca protecția să nu aibă o întârziere.

Alte tipuri de protecție electrică pentru motoare electrice asincrone

Există și mijloace de protecție nu mai puțin eficiente, dar mai puțin utilizate. Sunt utilizate pentru a proteja împotriva defecțiunilor la pământ monofazate în rețelele IT (în care neutrul este izolat), împotriva creșterii nivelului de tensiune, împotriva creșterii vitezei de rotație a unității etc.

Dispozitive electrice utilizate pentru protejarea motoarelor electrice

În funcție de complexitatea funcțională, dispozitivele de protecție electrică a motoarelor electrice asincrone pot fi utilizate pentru a proteja simultan împotriva unuia sau mai multor tipuri de amenințări. Protecția împotriva scurtcircuitelor sau supraîncărcărilor este asigurată de diferite întreruptoare. Există dispozitive de protecție cu acțiune simplă sau multiplă. Primele includ, de exemplu, siguranțele. Dezavantajul lor este că după îndeplinirea funcției, astfel de echipamente de protecție trebuie înlocuite și nu pot fi refolosite. EIP reîncărcabil cu o singură acțiune poate fi mai potrivit. În ceea ce privește dispozitivele cu acțiuni multiple, acestea diferă în metoda de revenire la stările de pregătire în două tipuri: întoarcere manuală și automată. Un exemplu de astfel de dispozitive sunt releele termice și electromagnetice.

Selectarea tipului de protecție electrică pentru motoarele electrice asincrone

Pentru fiecare motor electric de tip asincron, este necesar să selectați tipul adecvat de protecție electrică. Este necesar să se țină seama de condițiile de funcționare, 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 electric.

O protecție bună este una care se dovedește, în cele din urmă, a fi fiabilă și ușor de utilizat. Pentru a selecta corect opțiunile de protecție, este necesar să se efectueze un audit al echipamentelor electrice. O atenție deosebită trebuie acordată datelor referitoare la rata de avarie a echipamentelor din ateliere, șantiere, ateliere etc. În urma unei astfel de analize, vor fi identificate multe încălcări ale funcționării normale. echipamente tehnologiceși motoare electrice, care vă vor permite să selectați cele mai potrivite mijloace de protecție a motorului electric pentru situație.

Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva scurtcircuitelor trebuie asigurată indiferent de caracteristicile acestora (tensiune și putere). În acest caz, protecția trebuie organizată într-o manieră cuprinzătoare în doi pași. Într-un caz, va fi necesar să se asigure protecție la valori de curent mai mici decât curenții de pornire. Acest lucru este potrivit în unele cazuri de scurtcircuite, cum ar fi scurtcircuite la cadrul din interiorul motorului sau defecțiuni de rotație. În al doilea caz, protecția trebuie construită din 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 utilizând acest tip de dispozitive se bazează întotdeauna pe presupunerea conștientă că, dacă deteriorările de mai sus apar la motor, acesta nu se va opri instantaneu, ci treptat și sub rezerva dezvoltării ulterioare a unor astfel de daune, atunci când curentul consumat de către motorul din rețea crește de multe ori.

Toate dispozitivele de protecție a motoarelor electrice trebuie ajustate cu atenție și selectate corect, ținând cont de toate caracteristicile în fiecare caz specific. Nu este permis ca echipamentele de protecție să genereze alarme false.