Asynkronisten sähkömoottoreiden sähkösuojaustyypit

Asynkronisten sähkömoottoreiden suojaus

Kolmivaiheiset asynkroniset AC-moottorit, joiden jännite on enintään 500 V teholla 0,05 - 350 - 400 kW, ovat yleisin sähkömoottorityyppi.

Sähkömoottoreiden luotettava ja häiriötön toiminta varmistetaan ennen kaikkea niiden oikealla nimellistehon, toimintatavan ja suoritusmuodon valinnalla. Yhtä tärkeää ei ole tarvittavien vaatimusten ja sääntöjen noudattaminen sähköpiirin muodostamisessa, ohjauslaitteiden, johtojen ja kaapeleiden valinnassa, sähkökäytön asennuksessa ja käytössä.

Sähkömoottoreiden hätäkäyttötilat

Jopa oikein suunnitelluissa ja käytetyissä sähkökäytöissä niiden käytön aikana on aina mahdollisuus moottorin ja muiden sähkölaitteiden hätä- tai poikkeaviin tiloihin.

Hätätilat sisältävät:

1) monivaiheiset (kolmi- ja kaksivaiheiset) ja yksivaiheiset oikosulut sähkömoottorin käämeissä; monivaiheiset oikosulut sähkömoottorin liitäntäkotelossa ja ulkoisessa virtapiirissä (johdoissa ja kaapeleissa, kytkinlaitteiden koskettimissa, vastuskoteloissa); vaiheoikosulut koteloon tai nollajohtimeen moottorin sisällä tai ulkoisessa piirissä - verkoissa, joissa on maadoitettu nolla; oikosulut ohjauspiirissä; oikosulkuja moottorin käämityksen kierrosten välillä (käännöspiirit).

Oikosulku on vaarallisin hätätilanne sähköasennuksissa. Useimmissa tapauksissa ne johtuvat eristysvaurioista tai päällekkäisyydestä. Oikosulkuvirrat saavuttavat joskus arvoja, jotka ovat kymmeniä ja satoja kertoja suurempia kuin normaalitilan virtojen arvot, ja niiden lämpövaikutus ja dynaamiset voimat, joille jännitteiset osat altistuvat, voivat johtaa virransyöttöhäiriöihin. koko sähköasennus ;

2) sähkömoottorin terminen ylikuormitus, joka johtuu lisääntyneiden virtojen kulkeutumisesta sen käämien läpi: kun työmekanismi on ylikuormitettu teknisistä syistä, erityisesti vaikeista käynnistysolosuhteista, moottorin kuormituksesta tai pysähtymisestä, verkkojännitteen pitkäaikaisesta laskusta, jokin ulkoisen tehonsyöttöpiirin vaiheista tai johdin katkeaminen moottorin käämissä, mekaaniset vauriot moottorissa tai käyttömekanismissa ja termiset ylikuormitukset moottorin jäähdytysolosuhteiden huonontumisesta.

Terminen ylikuormitukset aiheuttavat ensisijaisesti moottorin eristyksen nopeutettua ikääntymistä ja tuhoutumista, mikä johtaa oikosulkuun eli vakavaan onnettomuuteen ja moottorin ennenaikaiseen vikaan.

Asynkronisten sähkömoottoreiden suojatyypit

Suojatoimenpiteet on suunniteltu suojaamaan moottoria vaurioilta normaaleiden käyttöolosuhteiden rikkomisen yhteydessä sekä viallisen moottorin oikea-aikainen irrottaminen verkosta, mikä estää tai rajoittaa onnettomuuden kehittymistä.

Pääasiallinen ja tehokkain keino on moottoreiden sähkösuojaus, joka suoritetaan tämän mukaisesti «Sähköasennusten rakentamista koskevat säännöt» (PUE).

Mahdollisten vikojen ja epänormaalien toimintatapojen luonteesta riippuen on olemassa useita yleisimpiä perussuojatyyppejä asynkronisille moottoreille.

Asynkronisten moottoreiden suojaus oikosululta

Oikosulkusuojaus sammuttaa moottorin, kun sen teho- (pää-) piirissä tai ohjauspiirissä esiintyy oikosulkuvirtoja.

Oikosulkuja vastaan ​​suojaavat laitteet (sulakkeet, sähkömagneettiset releet, katkaisijat sähkömagneettisella vapautuksella) toimivat lähes välittömästi eli ilman aikaviivettä.

Asynkronisten moottoreiden ylikuormitussuoja

Ylikuormitussuoja suojaa moottoria ylikuumenemiselta, jota ei voida hyväksyä, varsinkin suhteellisen pienillä, mutta pitkäaikaisilla lämpöylikuormituksilla. Ylikuormitussuojaa tulee käyttää vain näiden käyttömekanismien sähkömoottoreissa, joissa kuormituksen epänormaalit lisäykset ovat mahdollisia toimintahäiriöiden sattuessa.

Ylikuormitussuojalaitteet (lämpötila- ja lämpöreleet, sähkömagneettiset releet, automaattiset kytkimet lämpövapautuksella tai kellomekanismilla) kun ylikuormitus tapahtuu, ne sammuttavat moottorin tietyllä viiveellä, mitä suurempi on ylikuormitus, ja joissakin tapauksissa merkittävillä ylikuormituksilla ja välittömästi.

Asynkronisten sähkömoottoreiden suojaus jännitteiden puutteelta tai katoamiselta

Pien- tai matalajännitesuojaus (nollasuojaus) suoritetaan yhden tai useamman sähkömagneettisen laitteen avulla, se toimii sammutettaessa moottoria sähkökatkon sattuessa tai kun verkkojännite laskee alle asetetun arvon ja suojaa moottorin spontaanista käynnistymisestä sen jälkeen, kun virransyötön katkos on poistettu tai normaali verkkojännite on palautunut.

Asynkronisten sähkömoottoreiden erityinen suojaus kaksivaiheista toimintaa vastaan ​​suojaa moottoria ylikuumenemiselta sekä "kaatumiselta", toisin sanoen pysähtymiseltä virran alle johtuen moottorin kehittämän vääntömomentin pienenemisestä, kun yksi päävirran vaiheista piiri katkeaa. Suoja toimii, kun moottori käynnistetään.

Suojalaitteina käytetään lämpö- ja sähkömagneettisia releitä. Toisessa tapauksessa suojauksella ei ehkä ole aikaviivettä.

Muut asynkronisten moottoreiden sähköiset suojaukset

On olemassa joitain muita, vähemmän yleisiä suojatyyppejä (ylijännitettä vastaan, yksivaiheisia maasulkuja verkoissa, joissa on eristetty nolla, taajuusmuuttajan pyörimisnopeuden lisääminen jne.).

Sähkömoottorien suojaamiseen käytettävät sähkölaitteet

Sähköiset suojalaitteet voivat käyttää yhtä tai useampaa suojaustyyppiä samanaikaisesti. Esimerkiksi jotkin katkaisijat tarjoavat oikosulkusuojauksen ja ylikuormitussuojan. Jotkut turvalaitteet esim sulakkeet, ovat yksitoimisia laitteita ja ne on vaihdettava tai ladattava jokaisen käyttökerran jälkeen, muut, kuten sähkömagneettiset ja lämpöreleet, ovat monitoimilaitteita. Jälkimmäiset eroavat tavasta, jolla ne palaavat valmiustilaan itsevirittyville ja manuaalisille nollauksille.

Asynkronisten sähkömoottoreiden sähkösuojauksen tyypin valinta

Yhden tai toisen suojatyypin tai useiden samanaikaisesti valinta tehdään kussakin yksittäisessä tapauksessa ottaen huomioon taajuusmuuttajan vastuun aste, teho, käyttöolosuhteet ja huoltomenettely (pysyvän huoltohenkilöstön läsnäolo tai poissaolo) .

Tietojen analysointi sähkölaitteiden onnettomuuksia työpajassa, rakennustyömaalla, korjaamossa jne., paljastaen useimmin toistuvat moottoreiden ja teknisten laitteiden normaalin toiminnan rikkomukset, voi olla suurta hyötyä. Sinun tulee aina pyrkiä varmistamaan, että suojaus on käytössä mahdollisimman yksinkertainen ja luotettava.

Kaikki moottorit, riippumatta sen tehosta ja jännitteestä, on suojattava oikosululta. Tässä on otettava huomioon seuraavat olosuhteet. Toisaalta suojauksen on poistettava moottorin käynnistys- ja jarrutusvirrat, jotka voivat olla 5-10 kertaa suurempia kuin sen nimellisvirta.Toisaalta useissa oikosulkutapauksissa, esimerkiksi käämipiireissä, vaiheiden välisissä oikosulkuissa lähellä staattorikäämin nollapistettä, oikosulkuissa moottorin sisällä olevaan koteloon jne., suojauksen on oltava toimivat -pienillä virroilla käynnistysvirrasta.

Näitä ristiriitaisia ​​vaatimuksia on vaikea täyttää samanaikaisesti yksinkertaisilla ja edullisilla keinoilla. Siksi pienjänniteasynkronisten moottoreiden suojajärjestelmä on rakennettu tietoiselle olettamukselle, että joissakin edellä mainituista moottorin vioista jälkimmäinen ei irroteta suojauksesta välittömästi, vaan vasta näiden vikojen kehittymisen aikana, moottorin verkosta käyttämä virta on kasvanut merkittävästi.

Yksi tärkeimmistä vaatimuksista moottorin suojalaitteille - sen selkeä toiminta hätä- ja epänormaaleissa moottorin toimintatiloissa ja samalla väärien hälytysten hyväksyttävyys. Siksi suojalaitteet on valittava oikein ja säädettävä huolellisesti.