Asenkron elektrik motorlarının çalışması sırasında, diğer herhangi bir elektrikli ekipman gibi, arızalar meydana gelebilir - genellikle acil durum çalışmasına yol açan arızalar, motorda hasar. onun erken başarısızlığı.
Elektrik motorlarını koruma yöntemlerine geçmeden önce, ana ve en çok dikkate değer. ortak nedenler asenkron elektrik motorlarının acil durumda çalıştırılması:
- Tek fazlı ve fazlar arası kısa devreler - kabloda, elektrik motorunun terminal kutusunda, stator sargısında (gövdeye, kısa devreler arası).
Kısa devreler, elektrik motorundaki en tehlikeli arıza türüdür, çünkü çok yüksek akımların ortaya çıkmasıyla birlikte stator sargılarının aşırı ısınmasına ve yanmasına neden olur.
Bir elektrik motorunun anormal çalışmaya yol açan termal aşırı yüklenmesinin yaygın bir nedeni, besleme fazlarından birinin kaybıdır. Bu, diğer iki fazın stator sargılarında akımda önemli bir artışa (anma akımın iki katı) yol açar.
Elektrik motorunun termal aşırı yüklenmesinin sonucu, aşırı ısınma ve stator sargılarının yalıtımının tahrip olması, sargıların kısa devre yapmasına ve elektrik motorunun arızalanmasına neden olur.
Elektrik motorlarının aşırı akım yüklerinden korunması, güç devresinde veya kontrol devresinde yüksek akımlar göründüğünde, yani kısa devre durumunda elektrik motorunun zamanında enerjisinin kesilmesinden oluşur.
Elektrik motorlarını kısa devrelerden korumak için, sigorta bağlantıları, elektromanyetik röleler, elektromanyetik serbest bırakmalı otomatik anahtarlar kullanılır, bunlar büyük başlangıç aşırı akımlarına dayanacak şekilde seçilmiştir, ancak kısa devre akımları oluştuğunda hemen çalışırlar.
Elektrik motorlarını termik aşırı yüklerden korumak için, elektrik motoru bağlantı devresinde kontrol devresi kontaklarına sahip bir termik röle bulunur - bunlar üzerinden manyetik marş bobinine voltaj uygulanır.
Termal aşırı yüklenme durumunda, bu kontaklar açılır ve bobine giden güç kaynağını keser, bu da güç kontakları grubunun orijinal durumuna geri dönmesine yol açar - elektrik motorunun enerjisi kesilir.
basit ve güvenilir bir şekilde elektrik motorunun faz arızasına karşı korunması, bağlantısı için devreye ek bir manyetik yolvericinin eklenmesi olacaktır:
Devre kesici 1'i açmak, manyetik yolvericinin 2 bobininin güç kaynağı devresini kapatır (bu bobinin çalışma voltajı ~ 380 V olmalıdır) ve bu yolvericinin güç kontaklarını 3 kapatır, bunun üzerinden (sadece bir kontak kullanılır) ) manyetik yolvericinin 4 bobinine güç sağlanır.
"Durdur" düğmesi 8 aracılığıyla "Başlat" düğmesi 6 açıldığında, ikinci manyetik başlatıcının bobininin 4 güç devresi kapatılır (çalışma voltajı 380 veya 220 V olabilir), güç kontakları 5 kapatılır ve motora voltaj uygulanır.
"Başlat" düğmesi 6 bırakıldığında, güç kontaklarından 3 gelen voltaj normalde açık olan blok kontağı 7 üzerinden geçerek manyetik başlatıcı bobinin güç kaynağı devresinin sürekliliğini sağlar.
Bu motor koruma devresinden de anlaşılacağı gibi, herhangi bir nedenle fazlardan biri eksikse, motora voltaj sağlanamayacaktır, bu da motorun termik aşırı yüklenmesini ve erken arızalanmasını önleyecektir.
Elektrik motorlarının yumuşak başlangıcı
Bir elektrikçinin hayatı. Üç fazlı motor koruması.
Motor aşırı yük koruması
Elektrik motorlarının korunması.
ED çalışmasının hasar türleri ve anormal modları.
Elektrik motorlarında hasar. Elektrik motorlarının sargılarında statorun bir fazında toprak arızaları, dönüşler arasında kısa devreler ve çok fazlı kısa devreler meydana gelebilir. Motor kablolarında, kablolarda, kaplinlerde ve hunilerde toprak arızaları ve çok fazlı arızalar da meydana gelebilir. Elektrik motorlarındaki kısa devrelere, sargıların yalıtımını ve bakırını, rotorun çeliğini ve statoru tahrip eden büyük akımların geçişi eşlik eder. Elektrik motorlarını çok fazlı kısa devrelerden korumak için, açmaya etki eden bir akım kesme veya boylamasına diferansiyel koruma vardır.
3-10 kV gerilimli elektrik motorlarının stator sargılarındaki tek fazlı toprak arızaları, kapasitif akımın belirlediği 5-20 A'lık akımların geçişine eşlik ettiği için kısa devreden daha az tehlikelidir. ağ. 2000 kW'tan daha düşük güce sahip elektrik motorlarının nispeten düşük maliyeti göz önüne alındığında, 10 A'dan daha yüksek bir toprak arıza akımında ve 2000 kW'tan daha fazla güce sahip elektrik motorlarında toprak arızalarına karşı koruma kurulur. 5 A'dan daha yüksek bir toprak arıza akımı, koruma açmaya etki eder.
Elektrik motorlarında dönüş devrelerine karşı koruma kurulmamıştır. Bu tür hasarın ortadan kaldırılması, çoğu durumda dönüş arızalarına bir toprak arızası eşlik ettiğinden veya çok fazlı bir kısa devreye girdiğinden, elektrik motorlarının diğer koruması ile gerçekleştirilir.
600 V'a kadar gerilime sahip elektrik motorları, sigortalar veya devre kesicilerin yüksek hızlı elektromanyetik serbest bırakmaları kullanılarak her türden (tek fazlı olanlar dahil) kısa devreye karşı korunur.
Anormal çalışma modları. Elektrik motorları için ana anormal çalışma türü, nominal değerden daha büyük akımlarla aşırı yüklenmeleridir. Elektrik motorlarının izin verilen aşırı yüklenme süreleri, İle, aşağıdaki ifade ile belirlenir:
Pirinç. 6.1. Elektrik motoru akımının rotor hızına bağımlılığı.
nerede k - nominal ile ilgili olarak elektrik motoru akımının çokluğu; A - elektrik motorunun tipine ve versiyonuna bağlı olarak katsayı: A == 250 - büyük kütle ve boyutlara sahip kapalı elektrik motorları için, bir = 150 - açık elektrik motorları için.
Elektrik motorlarının aşırı yüklenmesi, mekanizmanın aşırı yüklenmesi (örneğin, bir değirmenin veya kırıcının kömürle tıkanması, bir fanın veya kül giderme pompasındaki cüruf parçalarının tıkanması vb.) ve arızası (örneğin, hasar) nedeniyle oluşabilir. rulmanlara vb.). Nominal değerleri önemli ölçüde aşan akımlar, elektrik motorlarının başlatılması ve kendi kendine başlaması sırasında geçer. Bunun nedeni, elektrik motorunun hızındaki azalma ile direncindeki bir azalmadır. Motor akımının bağımlılığı Bence dönme frekansından P terminallerinde sabit voltajda, Şek. 6.1. Elektrik motorunun rotoru durduğunda akım çok önemlidir; başlangıç akımı denilen bu akım, elektrik motoru akımının anma değerinden birkaç kat daha yüksektir. Aşırı yük koruması, bir makineyi boşaltarak veya bir elektrik motorunu kapatarak bir sinyal üzerinde etki edebilir. Kısa devreyi kapattıktan sonra, elektrik motorunun terminallerindeki voltaj geri yüklenir ve dönüş frekansı artmaya başlar. Bu durumda, değerleri elektrik motorunun dönüş hızı ve terminallerindeki voltaj ile belirlenen elektrik motorunun sargılarından büyük akımlar geçer. Hızdaki sadece %10-25'lik bir azalma, elektrik motorunun direncinin, başlangıç akımına karşılık gelen minimum bir değere düşmesine yol açar. Kısa devreyi kapattıktan sonra elektrik motorunun normal çalışmasına geri dönmesine kendi kendine başlama denir ve içinden geçen akımlara kendi kendine başlama akımları denir.
Tüm asenkron elektrik motorlarında, kendi kendine başlatma, hasar riski olmadan gerçekleştirilebilir ve bu nedenle korumaları, kendi kendine başlatma modundan çıkarılmalıdır. Termik santrallerin kesintisiz çalışması, kendi ihtiyaçlarının ana mekanizmalarının asenkron elektrik motorlarının kendi kendine çalışma olasılığına ve süresine bağlıdır. Büyük bir voltaj düşüşü nedeniyle, çalışan tüm elektrik motorlarının kendi kendine çalışmasını sağlamak imkansızsa, bazılarının kapatılması gerekir. Bunun için, terminallerindeki voltaj nominalin% 60-70'ine düştüğünde sorumlu olmayan elektrik motorlarını kapatan özel düşük voltaj koruması kullanılır. Stator sargısının fazlarından birinde kesinti olması durumunda elektrik motoru çalışmaya devam eder. Bu durumda, rotor hızı hafifçe düşer ve hasarsız iki fazın sargıları, nominal değerden 1,5-2 kat daha yüksek bir akımla aşırı yüklenir. İki fazlı çalışmaya karşı motor koruması, yalnızca iki fazlı çalıştırma motora zarar verecekse, sigortalarla korunan motorlarda kullanılır.
Güçlü termik santrallerde, 6 kV gerilime sahip iki hızlı asenkron elektrik motorları, duman aspiratörleri, üfleme fanları ve sirkülasyon pompaları için sürücü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu elektrik motorları, her biri ayrı bir anahtar ile bağlanan iki bağımsız stator sargısı ile yapılır ve her iki stator sargısı aynı anda çalıştırılamaz, bunun için kontrol devrelerinde özel bir kilitleme sağlanır. Bu tür elektrik motorlarının kullanılması, ünitenin yüküne bağlı olarak hızlarını değiştirerek enerji tasarrufu yapmanızı sağlar. Bu motorlar iki set röle koruması ile donatılmıştır.
Operasyonda, bir mekanizmanın (örneğin bir bilyalı değirmen) bir anahtara bağlı iki çift elektrik motoru tarafından döndürülmesini sağlayan elektrikli tahrik devreleri de kullanılır. Bu durumda, her bir elektrik motoru için sağlanan ve her bir kabloya kurulu sıfır dizi CT'ye bağlı akım röleleri kullanılarak gerçekleştirilen sıfır dizi akım koruması hariç, tüm korumalar her iki elektrik motoru için ortaktır.
Asenkron EM'nin faz-faz kısa devrelerden, aşırı yüklenmelerden ve toprak arızalarından korunması.
5000 kW'a kadar olan elektrik motorlarının çok fazlı kısa devrelerine karşı koruma için genellikle maksimum akım kesmesi kullanılır. En basit aşırı akım kesme, devre kesici sürücüye yerleştirilmiş doğrudan etkili rölelerle gerçekleştirilebilir. Dolaylı bir röle ile, CT ve röleyi bağlamak için iki şemadan biri, Şek. 6.2 ve 6.3. Bağımsız akım röleleri ile kesme işlemi yapılır. Bağımlı karakteristiğe sahip akım rölelerinin kullanılması (Şekil 6-3), aynı röleler kullanılarak kısa devreye ve aşırı yüke karşı koruma sağlanmasını mümkün kılar. Kesme çalışma akımı aşağıdaki ifadeye göre seçilir:
nerede k cx, Şekil 1'deki devre için 1'e eşit devre katsayısıdır. 6.3 ve v3, şek. 6.2; Bence elektrik motorunun başlangıç - başlangıç akımı.
Rölenin başlatma akımı, ani akımdan ayrılırsa, kesme genellikle güvenilir bir şekilde bozulur ve itibaren. elektrik motorunun harici kısa devre ile bölüme gönderdiği akım.
Elektrik motorunun anma akımını bilmek Bence başlangıç akımının nom ve frekansı k Kataloglarda belirtilen n, aşağıdaki ifadeyi kullanarak başlangıç akımını hesaplayabilirsiniz:
Pirinç. 6.2 Bir anlık aşırı akım rölesi ile aşırı akım kesmeli motor koruma devresi: a- akım devreleri, B- operasyonel doğru akım devreleri
Şekilde gösterilen osilogramdan da anlaşılacağı gibi. Besleme pompasının elektrik motorunun başlangıç akımını gösteren 6.4, ilk çalıştırma anında, elektrik motorunun başlangıç akımını aşan kısa süreli bir mıknatıslama akımı tepe noktası belirir. Bu tepe noktasından ayrılmak için, güvenlik faktörü dikkate alınarak kesme çalışma akımı seçilir: k n =1,8 bir ara röle üzerinden hareket eden RT-40 tipi röleler için; k n = 2, IT-82, IT-84 (RT-82, RT-84) tipi röleler ve ayrıca doğrudan etkili röleler için.
Pirinç. 6.3. İki adet RT-84 rölesi ile kısa devre ve aşırı yüke karşı elektrik motoru koruma devresi: a- akım devreleri, B- operasyonel doğru akım devreleri.
T
Pirinç. 6 4. Elektrik motorunun başlangıç akımının osilogramı.
2000 kW'a kadar olan elektrik motorlarının akım kesmesi, kural olarak, en basit ve en ucuz tek röle devresine göre yapılmalıdır (bkz. Şekil 6.2). Bununla birlikte, bu şemanın dezavantajı, Şekil 2'deki şemaya göre yapılan kesmeye kıyasla daha düşük duyarlılığıdır. 6.3, CT'nin kurulu olduğu fazlardan biri ile CT'siz faz arasındaki iki fazlı kısa devreye. Bu durum, (6.1)'e göre tek röle devresine göre yapılan kesmenin açma akımı, iki röle devresinden v3 kat daha yüksek olduğu için böyledir. Bu nedenle 2000-5000 kW gücündeki elektrik motorlarında hassasiyeti artırmak için akım kesme işlemi iki röle ile yapılır. Motor terminallerinde iki fazlı kısa devrede tek röle devresinin hassasiyet katsayısı ikiden küçükse, gücü 2000 kW'a kadar olan elektrik motorlarında iki röleli bir kesme devresi de kullanılmalıdır.
5000 kW ve üzeri güce sahip elektrik motorlarında, elektrik motorlarının terminallerinde ve sargılarında kısa devreye karşı daha yüksek hassasiyet sağlayan uzunlamasına diferansiyel koruma kurulur. Bu koruma, RNT-565 tipi bir röle ile (jeneratörlerin korunmasına benzer) iki fazlı veya üç fazlı bir versiyonda gerçekleştirilir. Çalışma akımı 2'nin alınması tavsiye edilir. Bence Numara.
İki fazlı versiyondaki koruma, biri bir fazdaki motor sargısında meydana gelen çift toprak arızalarına tepki vermediğinden V , CT'nin olmadığı durumlarda, ek olarak zaman gecikmesi olmaksızın çift kısa devreye karşı özel bir koruma kurulur.
AŞIRI YÜKLEME KORUMASI
Aşırı yük koruması, kural olarak, bir sinyal veya mekanizmanın boşaltılması üzerinde bir etkisi olan, yalnızca teknolojik aşırı yüklere (değirmen fanları, duman aspiratörleri, değirmenler, kırıcılar, tarama pompaları vb.) maruz kalan elektrik motorlarına kurulur. Böylece örneğin maden değirmenlerinin elektrik motorlarında koruma, kömür sağlayan mekanizmanın elektrik motorunu kapatarak değirmenin kömürle tıkanmasını önleyebilir.
Aşırı yük koruması, takılı olduğu elektrik motorunu ancak aşırı yüklenmenin nedeni elektrik motoru durdurulmadan ortadan kaldırılamıyorsa kapatmalıdır. İnsansız kurulumlarda da açma eylemli aşırı yük korumasının kullanılması tavsiye edilir.
Aşırı yük koruma çalışma akımı şuna eşit alınır:
nerede k n = 1.1-1.2.
Bu durumda aşırı yük koruma röleleri başlangıç akımından itibaren çalışabilecektir, bu nedenle koruma zaman gecikmesi elektrik motorunun kalkış anından itibaren detuning durumuna göre 10-20 s alınır. Aşırı yük koruması, IT-80 (RT-80) rölesinin endüktif elemanı kullanılarak gerçekleştirilir (bkz. Şekil 6.3). Aşırı yüklenmelerde elektrik motorunun kapatılması gerekiyorsa koruma devresinde IT-82 (RT-82) tipi röleler kullanılır. Aşırı yüke karşı koruması kapatma sırasında hareket etmemesi gereken elektrik motorlarında, ayrı bir kesme ve indüksiyon eylemi sağlayan IT-84 (RT-84) tipi iki çift kontağa sahip bir röle kullanılması tavsiye edilir. öğe.
Geri dönüş süresi 30-35 s olan bir dizi elektrik motoru (duman aspiratörleri, üfleme fanları, değirmenler) için, RT-84 röleli aşırı yük koruma devresi EV-144 tipi bir zaman rölesi ile desteklenir, akım rölesi kontağı kapandıktan sonra devreye girer. Bu durumda koruma gecikmesi 36 s'ye kadar artırılabilir. V Son zamanlarda yardımcı elektrik motorlarının aşırı yük koruması için, RT-40 tipi bir akım rölesi ve EV-144 tipi bir zaman rölesi ile ve 20 s'den fazla başlama süresi olan elektrik motorları için bir koruma devresi kullanılır - bir seferde VL-34 tipi röle (1-100 s ölçekli).
Düşük voltaj koruması.
Kısa devre kapatıldıktan sonra, kısa devre sırasında voltajda bir düşüş olan bölüme veya veriyolu sistemine bağlı elektrik motorlarının kendi kendine çalışması gerçekleşir. Nominal akımlardan birkaç kat daha yüksek olan kendi kendine başlayan akımlar, kendi ihtiyaçları için besleme hatlarından (veya transformatörlerden) geçer. Sonuç olarak, yardımcı ihtiyaçların baralarındaki ve dolayısıyla elektrik motorlarındaki voltaj o kadar azalır ki, elektrik motorunun şaftındaki tork, tersine çevrilmesi için yetersiz olabilir. Bara voltajı %55-65'in altındaysa elektrik motorlarının kendi kendine çalışması gerçekleşmeyebilir. Bence Numara. En kritik elektrik motorlarının kendi kendine çalışmasını sağlamak için, kritik olmayan elektrik motorlarını kapatan bir düşük voltaj koruması kurulur, bunların yokluğu bir süre üretim sürecini etkilemeyecektir. Aynı zamanda, kritik elektrik motorlarının kendiliğinden başlamasının sağlanması nedeniyle, toplam kendi kendine başlatma akımı azalır ve yardımcı baralardaki voltaj artar.
Bazı durumlarda, uzun süreli bir voltaj arızası durumunda, düşük voltaj koruması kritik elektrik motorlarını da kapatır. Bu, özellikle elektrik motorlarının ATS devresinin yanı sıra üretim teknolojisinin başlatılması için gereklidir. Bu nedenle, örneğin tüm duman aspiratörlerinin durması durumunda, değirmeni ve üfleme fanlarını ve toz besleyicileri kapatmak gerekir; üfleme fanlarının durması durumunda - değirmen fanları ve toz besleyiciler. Kritik elektrik motorlarının düşük voltaj koruması ile bağlantısının kesilmesi, güvenlik nedenleriyle veya tahrik edilen mekanizmalara zarar verme tehlikesi nedeniyle kendi kendine başlamalarının kabul edilemez olduğu durumlarda da gerçekleştirilir.
En basit düşük gerilim koruması, fazdan faza gerilime bağlı bir gerilim rölesi ile gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, böyle bir koruma uygulaması güvenilir değildir, çünkü voltaj devrelerinde kesinti olması durumunda elektrik motorlarının yanlış kapatılması mümkündür. Bu nedenle, tek röle koruma şeması sadece doğrudan etkili bir röle kullanıldığında kullanılır.Gerilim devresi arızası durumunda korumanın yanlış çalışmasını önlemek için özel gerilim röle anahtarlama devreleri kullanılır. Tyazhpromelektroproekt'te geliştirilen dört elektrik motoru için bu tür şemalardan biri Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.5. Doğrudan düşük gerilim rölesi KVT1-KVT4 fazdan faza gerilimler için dahildir ab ve M.Ö. Korumanın güvenilirliğini artırmak için bu röleler, gerilim devrelerine üç fazlı bir devre kesici ile bağlanan cihazlardan ve sayaçlardan ayrı olarak beslenir. SF3 anlık elektromanyetik serbest bırakma ile (devre kesicinin iki fazı kullanılır).
Evre V voltaj devreleri donuk topraklanmış değil, bir arıza sigortası aracılığıyla FV, gerilim devrelerinde tek fazlı kısa devre olasılığını ortadan kaldırır ve ayrıca korumanın güvenilirliğini artırır. fazda A koruma yüklü tek fazlı devre kesici SFI elektromanyetik ani salınım ile ve fazda İLE - gecikmeli termal serbest bırakmalı bir devre kesici. fazlar arasında A ve İLE amacı aşağıda belirtilen yaklaşık 30 μF kapasiteli bir C kondansatörü dahildir.
Pirinç. 6 5. Doğrudan etkili röleli düşük voltaj koruma devresi, RNV tipi
Gerilim devrelerinde hasar olması durumunda düşünülen koruma aşağıdaki gibi davranacaktır. Yukarıda belirtildiği gibi fazlardan birinin toprağa kısa devresi, gerilim devrelerinde sağlam bir topraklama olmadığından devre kesicilerin açılmasına yol açmaz. İki fazlı faz kısa devresi ile V ve İLE sadece devre kesici devreye girecek SF2 aşamalar İLE. gerilim rölesi KVT1 ve KVT2 normal voltaja bağlı kalın ve bu nedenle başlatmayın. Röle KVT3 ve KVT4, devre kesiciyi açtıktan sonra voltaj devrelerinde kısa devre tarafından tetiklenir SF2 fazdan enerji alacakları için tekrar yukarı çekecekler A bir kapasitör aracılığıyla İLE. Kısa devre fazları ile AB veya AC devre kesici atacak SF1, eş fazlı A. Kısa devre rölesini kapattıktan sonra KVT1 ve KVT2 fazdan gelen voltajın etkisi altında tekrar yukarı çekilecektir İLE, C kondansatöründen geliyor. Röle KVT3 ve KVT4 başlamayacak. Faz hatası durumunda röleler benzer şekilde davranacaktır. A ve İLE. Bu nedenle, dikkate alınan koruma devresi, voltaj devrelerinde en olası hasar ile hatalı çalışmaz. Korumanın yanlış çalışması, yalnızca voltaj devrelerinde olası olmayan bir hasar olması durumunda mümkündür - üç fazlı kısa devre veya devre kesiciler kapatıldığında SF1 ve SF2. Gerilim devresi arıza sinyali röle kontakları ile gerçekleştirilir KV1.1, KV2.1, KV3.1 ve devre kesicilerin kontakları SF1.1, SF2.1, SF3.1.
Sabit işletme akımı olan tesislerde, yardımcı baraların her bir bölümü için Şekil 2'de gösterilen şemaya göre düşük gerilim koruması yapılır. 6.6. zaman rölesi devresi KT1, sorumlu olmayan elektrik motorlarını kapatmak için hareket eden, üç minimum voltaj rölesinin kontakları seri olarak bağlanır KV1. Rölenin bu şekilde devreye girmesi sayesinde gerilim trafosu devrelerinde herhangi bir sigorta attığında korumanın hatalı çalışması engellenir. Röle tetik gerilimi KV1 yaklaşık %70 kabul edildi sen Numara.
Pirinç. 6.6. Sabit çalışma akımında düşük voltaj koruma devresi: a- AC voltaj devreleri; B- operasyonel zincirler BENCE- alakasız motorları kapatmak için; II- kritik motorları kapatmak için.
Kritik olmayan elektrik motorlarının bağlantısını kesmek için koruma süresinin gecikmesi, elektrik motorlarının kesmelerinden çıkarılır ve 0,5-1,5 s'ye eşit olarak ayarlanır. Kritik elektrik motorlarının kapatılması için zaman gecikmesi 10-15 s alınır, böylece kısa devre ve elektrik motorlarının kendi kendine başlamasından kaynaklanan voltaj düşüşlerinde koruma onların kapanmasına etki etmez. Çalışma deneyiminin gösterdiği gibi, bazı durumlarda, elektrik motorlarının kendi kendine çalışması 20-25 s sürer ve yardımcı ihtiyaçların baralarındaki voltajda %60-70'e düşer. sen isim . Bu durumda ek önlem alınmazsa düşük gerilim koruması (röle KV1), bir alma ayarına sahip olmak (0,6-0,7) sen isim , kritik elektrik motorlarını değiştirebilir ve kapatabilir. Bunu önlemek için zamanlama rölesi bobininde KT2, kritik elektrik motorlarının kapanmasına etki eden kontak açılır KV2.1 dördüncü voltaj rölesi KV2. Bu düşük gerilim rölesi (0.4-0.5) düzeyinde bir başlatma ayarına sahiptir. sen nom ve kendi kendine başlatma sırasında güvenilir şekilde geri döner. Röle KV2 sadece yardımcı baralardan gerilim tamamen kesildiğinde kontağını uzun süre kapalı tutacaktır. Kendi kendine başlama süresinin rölenin zaman gecikmesinden az olduğu durumlarda KT2, röle KV2 yüklü değil.
Son zamanlarda, elektrik santralleri, Şekil 2'de gösterilen farklı bir koruma şeması kullanmıştır. 6.7. Bu devre üç başlangıç rölesi kullanır: negatif dizi gerilim rölesi KV1 RNF-1M tipi ve düşük gerilim rölesi KV2 ve KV3 RN-54/160 yazın.
Pirinç. 6.7. Pozitif dizi gerilim röleli düşük gerilim koruma devresi: a- voltaj devreleri; B- operasyonel zincirler
Normal çalışmada, faz-faz gerilimler simetrik olduğunda, normalde açık kontak KV1.1 zaman rölesinin sarma devresinde CT1 ve KT2 kapandı ve kapanış KV1.2 sinyal devresinde açık. NC röle kontakları K.V2.1 ve KV3.1 aynı zamanda açık. Tüm fazlarda voltaj düşüşü ile kontak KV1.1 kapalı kalacak ve sırayla hareket edecek: bir röle aracılığıyla gerçekleştirilen düşük voltaj korumasının ilk aşaması KV2(alma ayarı 0.7 sen isim) ve KT1; ikincisi - bir röle kullanarak KV3(alma ayarı 0,5 sen isim) ve KT2. Gerilim devrelerinin bir veya iki fazının ihlali durumunda röle devreye girer. KV1, kapanış kontağı KV1.2 voltaj devrelerinin arızası hakkında bir sinyal verilir. Korumanın her aşaması tetiklendiğinde, baralara bir artı verilir. SHMN1 ve SHMN2 sırasıyla elektrik motorlarını kapatma devresinden nereden geldiği. Koruma eylemi, gösterge röleleri tarafından bildirilir KN1 ve KH2, paralel sargılara sahiptir.
Muhtemelen herkes, çeşitli cihazların elektrik motorları temelinde çalıştığını bilir. Ancak elektrik motorlarının korunmasının ne kadar gerekli olduğunu, kullanıcıların sadece küçük bir kısmı biliyor. Öngörülemeyen çeşitli durumların bir sonucu olarak kırılabilecekleri ortaya çıktı.
Yüksek onarım maliyetleri, istenmeyen arıza süreleri ve ek malzeme kayıpları gibi sorunları önlemek için yüksek kaliteli koruyucu cihazlar kullanılır. Ardından, cihazlarını ve yeteneklerini anlayacağız.
Motor koruması nasıl oluşturulur?
Ana motor koruma cihazlarını ve çalışma özelliklerini kademeli olarak ele alacağız. Ama şimdi üç koruma seviyesinden bahsedelim:
- Kısa devre koruması için harici koruma versiyonu. Genellikle farklı türlere atıfta bulunur veya röle şeklinde sunulur. Resmi statüleri vardır ve Rusya Federasyonu topraklarında güvenlik standartlarına uygun olarak kurulmaları gerekir.
- Motor aşırı yük korumasının harici versiyonu, süreçte tehlikeli hasarları veya kritik arızaları önlemeye yardımcı olur.
- Yerleşik koruma türü, gözle görülür aşırı ısınma durumunda tasarruf sağlayacaktır. Ve bu, çalışma sırasında kritik hasar veya arızalara karşı koruma sağlayacaktır. Bu durumda harici tip anahtarlara ihtiyaç duyulur; bazen sıfırlamak için bir röle kullanılır.
Bir elektrik motorunun arızalanmasına ne sebep olur?
Çalışma sırasında, bazen motorun çalışmasını durduran öngörülemeyen durumlar ortaya çıkar. Bu nedenle, önceden güvenilir motor koruması sağlanması önerilir.
Nasıl göründüğüne dair bir fikir edinmek için çeşitli motor koruma türlerinin fotoğrafını görebilirsiniz.
Koruma yardımı ile ciddi hasarın önlenebileceği elektrik motorlarının arıza durumlarını düşünün:
- Yetersiz elektrik kaynağı seviyesi;
- Yüksek seviyede voltaj beslemesi;
- Akım besleme frekansında hızlı değişim;
- Elektrik motorunun yanlış montajı veya ana elemanlarının depolanması;
- Sıcaklık artışı ve izin verilen değerin aşılması;
- Yetersiz soğutma kaynağı;
- Yüksek sıcaklık seviyesi Çevre;
- Motor deniz seviyesine bağlı olarak yüksek irtifada çalıştırılırsa azaltılmış barometrik basınç;
- Çalışma sıvısının artan sıcaklığı;
- Çalışma sıvısının kabul edilemez viskozitesi;
- Motor sık sık kapanır ve açılır;
- Rotor blokajı;
- Beklenmeyen faz kırılması.
Elektrik motorlarının aşırı yük korumasının listelenen problemlerle başa çıkabilmesi ve cihazın ana elemanlarını koruyabilmesi için otomatik kapanmaya dayalı seçeneğin kullanılması gerekir.
Sigortanın eriyebilir bir versiyonu, basit ve birçok işlevi yerine getirebildiği için genellikle bunun için kullanılır:
Sigorta anahtarı versiyonu, bir acil durum anahtarı ve ortak bir mahfaza temelinde bağlanan bir sigorta ile temsil edilir. Anahtar, ağı mekanik bir yöntemle açmanıza veya kapatmanıza izin verir ve sigorta, elektrik akımının etkilerine dayalı olarak yüksek kaliteli motor koruması oluşturur. Ancak, anahtar esas olarak süreç için kullanılır. hizmet akım transferini durdurmak gerektiğinde.
Hızlı harekete dayalı sigortaların eriyebilir versiyonları, mükemmel kısa devre koruyucuları olarak kabul edilir. Ancak kısa süreli aşırı yüklenmeler bu tip sigortaların kırılmasına neden olabilir. Bu nedenle, hafif bir geçici voltajın etkisine dayanarak bunların kullanılması tavsiye edilir.
Gecikme açmaya dayalı sigortalar, aşırı yüke veya çeşitli kısa devrelere karşı koruma sağlayabilir. Tipik olarak, 10-15 saniye boyunca voltajda 5 kat artışa dayanabilirler.
Önemli: Devre kesicilerin otomatik versiyonları, çalıştırılacak akım düzeyine göre farklılık gösterir. Bu nedenle, bu sistem temelinde ortaya çıkan bir kısa devre durumunda maksimum akıma dayanabilecek bir devre kesici kullanmak daha iyidir.
Termal röle
V çeşitli cihazlar Motoru akımın veya çalışma elemanlarının aşırı ısınmasının etkisi altında aşırı yüklenmelerden korumak için bir termik röle kullanılır. Isı etkisi altında farklı genleşme katsayılarına sahip metal plakalar kullanılarak oluşturulur. Genellikle manyetik yol vericiler ve otomatik koruma ile birlikte sunulur.
Otomatik motor koruması
Motor koruma devre kesicileri, sargıyı kısa devre oluşumundan korumaya, fazlardan herhangi birinin yüklenmesine veya kırılmasına karşı korumaya yardımcı olur. Motor güç kaynağı ağında her zaman ilk savunma hattı olarak kullanılırlar. Daha sonra bir manyetik yol verici kullanılır, gerekirse bir termik röle ile desteklenir.
Uygun bir makine seçme kriterleri nelerdir:
- Elektrik motorunun çalışma akımının büyüklüğünü hesaba katmak gerekir;
- Kullanılan sargı sayısı;
- Kısa devre sonucu makinenin akımla baş edebilme yeteneği. Normal versiyonlar 6 kA'e kadar ve en iyileri 50 kA'ya kadar çalışır. Seçici olanlar için tepki hızını 1 saniyeden az, normal olanlar 0,1 saniyeden az olanlar, yüksek hızlı olanlar için yaklaşık 0,005 saniye;
- Boyutlar, makinelerin çoğu sabit tipte bir veriyoluna bağlanabildiğinden;
- Devre serbest bırakma tipi - genellikle termal veya elektromanyetik yöntem kullanılır.
Evrensel koruma blokları
Çeşitli evrensel motor koruma birimleri, voltajı keserek veya başlatma özelliğini engelleyerek motorun korunmasına yardımcı olur.
Bu gibi durumlarda çalışırlar:
- Şebekedeki dalgalanmalar, faz kesintileri, faz dönüşünün ihlali veya yapışması, faz veya doğrusal voltaj dengesizliği ile karakterize edilen voltaj sorunları;
- mekanik tıkanıklık;
- ED mili için tork eksikliği;
- tehlikeli operasyonel özellikler vücut yalıtımı;
- Bir toprak arızası meydana gelirse.
Düşük voltaj koruması başka şekillerde düzenlenebilse de, ana olanları düşündük. Artık elektrik motorunu korumanın neden gerekli olduğu ve bunun çeşitli yöntemlerle nasıl yapıldığı hakkında bir fikriniz var.
Motor koruma fotoğrafı
Asenkron motorun çalışma modlarının analizi, endüstriyel koşullarda motor için farklı sonuçlar doğuran çeşitli acil durumların olabileceğini göstermektedir. Koruyucu ekipman, acil durum modunun nedeni ve niteliği ne olursa olsun, herhangi bir tehlikeli durum olması durumunda her durumda motoru kapatmak için yeterli çok yönlülüğe sahip değildir. Her acil durum modunun kendine has özellikleri vardır. Halihazırda kullanılan koruyucu cihazlar, belirli koşullarda ortaya çıkan dezavantajlara ve avantajlara sahiptir. Konunun ekonomik yönü de dikkate alınmalıdır. Koruyucu ekipman seçimi, koruyucu cihazın kendisinin maliyetini, çalışma maliyetini, bir motor kazasının neden olduğu hasar miktarını dikkate almanın gerekli olduğu teknik ve ekonomik bir hesaplamaya dayanmalıdır. Koruma eyleminin güvenilirliğinin aynı zamanda çalışan makinenin özelliklerine ve çalışma moduna da bağlı olduğu akılda tutulmalıdır. Sıcaklık koruması en çok yönlü olanıdır. Ancak diğer koruma araçlarından daha pahalıdır ve tasarım açısından daha karmaşıktır. Bu nedenle, diğer koruma türlerinin güvenilir çalışmayı sağlayamadığı veya korumalı kurulumun, örneğin bir motor kazasındaki büyük hasar nedeniyle, koruma eyleminin güvenilirliği konusunda artan gereksinimler getirdiği durumlarda kullanımı haklıdır.
Teknolojik bir ünite tasarlanırken, çalışmasının tüm özellikleri dikkate alınarak koruyucu cihaz tipi seçilmelidir. İşletme personeli eksiksiz bir gerekli ekipman. Ancak bazı durumlarda teknolojik bir hattı dönüştürürken veya yeniden inşa ederken
işletme personelinin belirli bir durumda hangi tür korumanın uygulanmasının uygun olduğuna kendileri karar vermesi gerekir. Bunu yapmak için, kurulumun olası acil durum modlarını analiz etmek ve gerekli koruyucu cihazı seçmek gerekir. Bu broşürde motor aşırı yük korumasının nasıl seçileceğine dair ayrıntılara girmeyeceğiz. Kendimizi yalnızca kırsal elektrik tesisatlarının işletme personeli için yararlı olabilecek bazı genel önerilerle sınırlayacağız.
Her şeyden önce, verilen kurulumun özelliği olan acil durum modlarını oluşturmak gerekir. Bazıları tüm kurulumlarda, bazıları ise sadece bazılarında mümkündür. Faz kaybı aşırı yüklenmeleri, çalıştırılan makineden bağımsızdır ve tüm kurulumlarda meydana gelebilir. Termik röleler ve yerleşik sıcaklık koruması, bu tür acil durum modunda koruma işlevlerini oldukça tatmin edici bir şekilde yerine getirir. Aşırı yük korumasına ek olarak özel faz kaybı korumasının kullanılması gerekçelendirilmelidir. Çoğu durumda, gerekli değildir. Termal röleler ve sıcaklık koruması yeterlidir. Durumlarını sistematik olarak kontrol etmek ve düzenlemek gerekir. Yalnızca bir motor arızasının aşağıdakilere yol açabileceği durumlarda büyük hasar, bir faz kaybolduğunda özel bir aşırı yük koruması kullanabilirsiniz.
Termik röleler, aralıklı ve kısa süreli çalışma modları ile alternatif (yüklerde büyük dalgalanmalar ile) aşırı yüklere karşı koruma aracı olarak yeterince etkili değildir. Bu durumlarda, yerleşik sıcaklık koruması daha etkilidir. Ağır çalıştırma makinelerinde de dahili sıcaklık koruması tercih edilmelidir.
Bir asenkron motor için mevcut çeşitli koruma araçlarından yalnızca iki cihaz yaygın olarak kullanılmaktadır: termik röleler ve yerleşik sıcaklık koruması. Bu iki cihaz, tarım makineleri için elektrikli tahriklerin tasarımında rekabet halindedir. Koruma türünü seçmek için, azaltılmış maliyet yöntemi kullanılarak teknik ve ekonomik bir hesaplama yapılır. Bu yönteme göre kesin hesaplama üzerinde durmadan, en avantajlı koruma seçeneğini seçmek için ana hükümlerinin uygulanmasını ele alacağız.
Söz konusu cihazların satın alınması, kurulması ve çalıştırılması için en düşük maliyetlerin olacağı seçenek tercih edilmelidir. Bu durumda, koruma eyleminin yetersiz güvenilirliğinden üretimden kaynaklanan zararlar dikkate alınmalıdır. Bir yıllık kullanıma indirgenen maliyetler formül ile belirlenir.
burada K, nakliye ve kurulum maliyetleri de dahil olmak üzere motorun ve koruyucu cihazın maliyetidir;
ke - amortisman, ekipman yenileme, onarım için kesintileri dikkate alan katsayı;
E - işletme maliyetleri (koruyucu ekipmanın bakım maliyeti, tüketilen elektrik vb.);
Y, savunmanın reddedilmesi veya yanlış bir eylem nedeniyle üretimin uğradığı zarardır.
Hasar miktarı iki terimden oluşur
Ut, bir motor arızasının neden olduğu teknolojik hasardır (satılmayan veya hasar gören ürünlerin maliyeti);
Kd - arızalı bir motorun ve koruyucu cihazın değiştirilmesinin maliyeti, eskilerin sökülmesi ve yeni ekipmanın takılması da dahil olmak üzere;
p0, bir motor kazasına neden olan korumanın arızalanma (yanlış eylem) olasılığıdır.
İşletme maliyetleri, azaltılmış maliyetlerin geri kalanından önemli ölçüde daha düşüktür, bu nedenle daha sonraki hesaplamalarda ihmal edilebilirler. Dahili koruma ve dahili koruma ekipmanına sahip bir motorun maliyeti, geleneksel bir motor ve termik rölenin maliyetinden daha yüksektir. Ancak düşünülen savunmalardan ilki daha mükemmel. Hemen hemen tüm acil durumlarda etkili bir şekilde çalışır, bu nedenle yanlış hareketinden kaynaklanan hasar daha az olacaktır. Daha pahalı korumanın maliyetleri, yalnızca hasarın daha iyi korumanın ek maliyetlerinden daha fazla azaltılması durumunda haklı çıkarılacaktır.
Teknolojik hasarın miktarı doğaya bağlıdır teknolojik süreç ve ekipman arıza süresi. Bazı durumlarda, göz ardı edilebilir. Bu, öncelikle ayrı olarak çalışan tesisler için geçerlidir ve kazaların ortadan kaldırılması sırasında kesinti süresi tüm üretim üzerinde gözle görülür bir etkiye sahip değildir. Üretimin mekanizasyon ve elektrifikasyon araçlarıyla doygunluğu ile, ekipmanın çalışmasının güvenilirliği için gereksinimlerin seviyesi artar. Arızalı elektrikli ekipmanın neden olduğu aksama süresi büyük hasara yol açar ve bazı durumlarda kabul edilemez hale gelir. Bazı ortalama verileri kullanarak, daha karmaşık koruma cihazlarının ekonomik olarak gerekçeli uygulamasının kapsamını belirlemek mümkündür.
Koruma arızası olasılığının değeri p0, ekipman imalatının tasarımına ve kalitesine ve ayrıca motorun kendini bulabileceği acil durum modunun doğasına bağlıdır. Yukarıda gösterildiği gibi, bazı acil durum modlarında termik röleler güvenilir motor kapatması sağlamaz. Bu durumda, yerleşik sıcaklık koruması daha iyidir. Bu korumayı kullanma deneyimi, bu korumanın RVZ arıza olasılığının değerinin 0,02'ye eşit alınabileceğini göstermektedir. Bu, bu tür 100 cihazdan ikisinin çalışmayabileceği ve bunun sonucunda bir motor arızasının meydana gelme olasılığı olduğu anlamına gelir.
(40) ve (41) formüllerini kullanarak, termik rölelerin arıza olasılığının hangi değerinde, düşen maliyetlerin aynı olacağını belirleriz. Bu, belirli bir cihazın uygulama kapsamını değerlendirmeyi mümkün kılacaktır. İşletme maliyetlerini ihmal ederseniz yazabilirsiniz.
burada zz ve tr endeksleri sırasıyla yerleşik koruma ve termal röle anlamına gelir. Buradan alıyoruz
Termal röle çalışmasının gerekli güvenilirlik seviyesinin sırasını sunmak için bir örnek düşünün.
A02-42-4SX motoruyla tamamlanmış bimetal elemanlara sahip TRN-10 termik rölesinin izin verilen maksimum ptr değerini, yerleşik UVTZ sıcaklık korumalı A02-42-4SKHTZ motorunun uygulamasıyla karşılaştırarak belirleyelim, bunun için pvz = 0.02 alıyoruz. Teknolojik hasarın sıfır olduğu varsayılır. Nakliye ve kurulum maliyetleri de dahil olmak üzere termik röleli bir motorun maliyeti 116 ruble ve UVTZ korumalı seçenek için - 151 ruble. Arızalı bir A02-42-4CX motorunu ve bir TRN-10 termik rölesini değiştirmenin maliyeti, eski ekipmanın sökülmesi ve yeni ekipmanın kurulması maliyetleri dikkate alınarak 131 ruble ve UVTZ korumalı seçenek için - 170 ruble. Mevcut standartlara uygun olarak ke = 0.32 alıyoruz. Bu verileri denklem (43)'e yerleştirdikten sonra, şunu elde ederiz:
Elde edilen değerler, üzerinde termal rölelerin kullanımının ekonomik olarak kârsız olduğu kabul edilebilir arıza olasılıklarını karakterize eder. Diğer düşük güçlü motorlar için de benzer rakamlar elde edilmiştir. Göz önünde bulundurulan koruma araçlarını kullanmanın fizibilitesini belirlemek için, izin verilen arıza olasılıklarını gerçek olanlarla karşılaştırmak gerekir.
Gerçek değerler hakkında yeterli verinin olmaması, dikkate alınan etkin uygulama alanını doğru bir şekilde belirlememize izin vermez. koruyucu aletler belirtilen teknik ve ekonomik hesaplama yönteminin doğrudan kullanımı ile. Bununla birlikte, asenkron motorun ve koruyucu cihazların çalışma modlarının analiz sonuçlarını ve ayrıca gerekli güvenilirliğin göstergelerini dolaylı olarak karakterize eden bazı verileri kullanarak, bir veya başka bir türün tercih edilen kullanım alanlarını özetlemek mümkündür. koruyucu cihazdan.
Koruma işleminin gerçek güvenilirlik düzeyi, yalnızca çalışma prensibine ve ekipman imalatının kalitesine değil, aynı zamanda elektrikli ekipmanın çalışma düzeyine de bağlıdır. Elektrikli ekipman bakımının yapıldığı yerlerde, termik rölelerin bazı eksikliklerine rağmen, elektrik motorlarının kaza oranı düşüktür. Gelişmiş çiftliklerin uygulaması, köklü bir bakım elektrik tesisatlarında, termik rölelerle korunan elektrik motorlarının yıllık arıza yüzdesi %5 veya daha azına düşürülebilir.
Ancak bu sonucun ancak genel tablo düşünüldüğünde geçerli olduğunu belirtmek gerekir. Bazı özel koşullar göz önüne alındığında, diğer koruma cihazları tercih edilmelidir. Elektrikli sürücünün çalışma modlarının analizine dayanarak, çalışma prensiplerinin eksiklikleri nedeniyle termal rölelerin arıza olasılığının yüksek olacağı bir dizi kurulumu belirtmek mümkündür.
1. Aniden değişen yüke sahip makinelerin elektrikli tahrikleri (yem öğütücüler, kırıcılar, silaj kütlesini yüklemek için pnömatik konveyörler, vb.). Büyük yük dalgalanmalarında, termik röleler motorun termik durumunu "simüle edemez", bu nedenle bu tür kurulumlarda termik rölelerin gerçek arıza oranı yüksek olacaktır.
2. "delta" şemasına göre çalışan elektrik motorları. Onların özelliği, besleme hattının fazlarından biri kesildiğinde, kalan lineer tellerdeki ve fazlardaki akımın aynı şekilde artmaması gerçeğinde yatmaktadır. En yüklü fazda akım, hat kablolarından daha hızlı yükselir.
3. Motorun kapanmasına yol açan artan acil durum sıklığında çalışan tesislerin elektrik motorları (örneğin, gübre konveyörleri).
4. Arıza süresi büyük teknolojik hasara neden olan tesisatların elektrik motorları.
Beklenmeyen arızaları, maliyetli onarımları ve motor arıza süresi nedeniyle müteakip kayıpları önlemek için motoru bir koruyucu cihazla donatmak çok önemlidir.
Motor korumasının üç seviyesi vardır:
Tesisatın harici kısa devre koruması . Harici koruma cihazları genellikle sigortalardır. farklı şekiller veya kısa devre koruma rölesi. Bu tip koruyucu cihazlar zorunludur ve resmi olarak onaylanmıştır, güvenlik yönetmeliklerine uygun olarak kurulurlar.
Harici aşırı yük koruması , yani pompa motorunun aşırı yüklenmesine karşı koruma ve sonuç olarak elektrik motorunun hasar görmesini ve arızalanmasını önleme. Bu aşırı akım korumasıdır.
Aşırı ısınma korumalı dahili motor koruması Elektrik motorunun hasar görmesini ve arızalanmasını önlemek için. Yerleşik koruma cihazı her zaman harici bir anahtar gerektirir ve bazı yerleşik motor koruma türleri bir aşırı yük rölesi bile gerektirir.
Muhtemel Motor Arızası Koşulları
Operasyon sırasında, olabilir çeşitli hatalar. Bu nedenle, arıza olasılığını ve nedenlerini önceden tahmin etmek ve motoru mümkün olan en iyi şekilde korumak çok önemlidir. Aşağıdakiler, motora zarar gelmesinin önlenebileceği arıza koşullarının bir listesidir:
Zayıf güç kaynağı kalitesi:
Yüksek voltaj
düşük voltaj
Dengesiz voltaj / akım (dalgalanmalar)
Frekans değişimi
Yanlış kurulum, saklama koşullarının ihlali veya elektrik motorunun kendisinde arıza
Sıcaklıkta kademeli bir artış ve izin verilen sınırın ötesine geçmesi:
Yetersiz soğutma
Yüksek ortam sıcaklığı
Azaltılmış atmosfer basıncı (yüksek irtifada çalışma)
Yüksek sıvı sıcaklığı
Çalışma sıvısının çok yüksek viskozitesi
Elektrik motorunun sık sık açılıp kapanması
Yükün çok büyük atalet momenti (her pompa için farklı)
Sıcaklıkta keskin bir artış:
kilitli rotor
faz kaybı
Yukarıdaki arıza durumlarından herhangi biri meydana geldiğinde ağı aşırı yüklenmelerden ve kısa devrelerden korumak için hangi ağ koruma cihazının kullanılacağını belirlemek gerekir. Elektrik şebekesinden otomatik olarak kesilmelidir. Sigorta, iki işlevi olan en basit cihazdır. Kural olarak, sigortalar, motoru ana şebekeden ayırabilen bir acil durum anahtarı vasıtasıyla birbirine bağlanır. İlerleyen sayfalarda, çalışma prensipleri ve uygulamaları açısından üç tip sigortaya bakacağız: sigorta anahtarı, hızlı hareket eden sigortalar ve zaman gecikmeli sigortalar.
Sigorta anahtarı, bir acil durum anahtarı ve tek bir muhafazada birleştirilmiş bir sigortadır. Devre kesici, devreyi manuel olarak açıp kapatmak için kullanılabilir, sigorta ise motoru aşırı akıma karşı korur. Anahtarlar genellikle güç kaynağının kesilmesi gerektiğinde servis faaliyetleriyle bağlantılı olarak kullanılır.
Acil durum anahtarının ayrı bir kapağı vardır. Bu kapak, personeli kazayla temastan korur. elektrik terminalleri ve ayrıca anahtarı oksidasyondan korur. Bazı EPO'larda yerleşik sigortalar bulunur, diğerleri yerleşik sigortalar olmadan sağlanır ve yalnızca bir anahtarla donatılmıştır.
Aşırı akım koruma cihazı (sigorta), aşırı akım ve kısa devre arasında ayrım yapmalıdır. Örneğin, küçük kısa vadeli aşırı akımlar tamamen kabul edilebilir. Ancak akımın daha da artmasıyla koruma cihazı derhal tetiklenmelidir. Kısa devreleri hemen önlemek çok önemlidir. Sigortalı bir devre kesici, aşırı akım koruması için kullanılan bir cihaz örneğidir. Kesicideki doğru boyuttaki sigortalar, aşırı akım durumunda devreyi açacaktır.
Hızlı atan sigortalar
Hızlı hareket eden sigortalar mükemmel kısa devre koruması sağlar. Ancak, bir elektrik motorunun başlangıç akımı gibi kısa süreli aşırı yükler bu tip sigortaların kırılmasına neden olabilir. Bu nedenle, hızlı etkili sigortalar en iyi şekilde önemli geçici akımlara maruz kalmayan ağlarda kullanılır. Tipik olarak, bu sigortalar, saniyenin dörtte biri için nominal akımlarının yaklaşık %500'üne dayanacaktır. Bu süreden sonra sigorta eki erir ve devre açılır. Bu nedenle, ani akımın genellikle sigorta değerinin %500'ünü aştığı devrelerde, hızlı atan sigortalar önerilmez.
Zaman gecikmeli sigortalar
Bu sigorta türü hem aşırı yük hem de kısa devre koruması sağlar. Kural olarak, 10 saniye için nominal akımın 5 katına ve daha kısa bir süre için daha yüksek akımlara izin verirler. Bu genellikle sigortayı açmadan motoru çalışır durumda tutmak için yeterlidir. Öte yandan, eriyebilir elemanın erime süresinden daha uzun süren aşırı yükler meydana gelirse, devre de açılacaktır.
Sigorta süresi, devrenin açılması için sigortanın (telin) erimesi için geçen süredir. Sigortalar için, yanıt süresi akım değeriyle ters orantılıdır - bu, aşırı akım ne kadar büyük olursa, devrenin açma süresi o kadar kısa olur demektir.
Genel olarak pompa motorlarının çok kısa bir hızlanma süresine sahip olduğu söylenebilir: 1 saniyeden az. Bu nedenle, motorun tam yük akımına karşılık gelen bir nominal akıma sahip zaman gecikmeli sigortalar motorlar için uygundur.
Sağdaki resim, sigorta çalışma süresi karakteristiğinin prensibini göstermektedir. Apsis, gerçek akım ile tam yük akımı arasındaki ilişkiyi gösterir: motor tam yük akımı veya daha az akım çekerse sigorta açılmayacaktır. Ancak akım, tam yük akımının 10 katı olduğunda, sigorta neredeyse anında açılır (0,01 s). Tepki süresi, ordinat ekseninde çizilir.
Başlatma sırasında, asenkron motordan oldukça büyük bir akım akar. Çok nadir durumlarda bu, röleler veya sigortalar aracılığıyla kapanmaya neden olur. Başlangıç akımını azaltmak için şunu kullanın: çeşitli metodlar elektrik motorunun çalıştırılması.
Devre kesici nedir ve nasıl çalışır?
Devre kesici bir aşırı akım koruma cihazıdır. Ayarlanan aşırı akım değerinde devreyi otomatik olarak açıp kapatacaktır. Devre kesici kendi çalışma aralığında kullanılırsa açılıp kapanması zarar vermez. Bir aşırı yük meydana geldiğinde, devre kesici basitçe sıfırlanarak kolayca yeniden etkinleştirilebilir.
İki tür devre kesici vardır: termik ve manyetik.
Termal devre kesiciler
Termik devre kesiciler, elektrik motorları için uygun olan en güvenilir ve ekonomik koruma cihazları türüdür. Motor çalıştırıldığında oluşan yüksek akım genliklerinin üstesinden gelebilir ve motoru kilitli rotor gibi arızalardan koruyabilirler.
Manyetik devre kesiciler
Manyetik devre kesiciler doğru, güvenilir ve ekonomiktir. Manyetik devre kesici, sıcaklık değişimlerine dayanıklıdır, yani. ortam sıcaklığındaki değişiklikler tepki sınırını etkilemez. Termik devre kesicilere kıyasla manyetik devre kesiciler daha hassas tepki süresine sahiptir. Tablo, iki tip devre kesicinin özelliklerini göstermektedir.
Devre kesici çalışma aralığı
Devre kesiciler, açma akımı seviyesinde farklılık gösterir. Bu, her zaman belirli bir sistemde meydana gelebilecek en yüksek kısa devre akımına dayanabilecek bir devre kesici seçmeniz gerektiği anlamına gelir.
Aşırı yük röle fonksiyonları
Aşırı yük rölesi:
Elektrik motorunu çalıştırırken, devreyi kesmeden geçici aşırı yüklere dayanmalarına izin verilir.
Akım izin verilen maksimum değeri aşarsa ve motora zarar verme tehlikesi varsa motor devresini açın.
Aşırı yük ortadan kaldırıldıktan sonra otomatik veya manuel olarak başlangıç konumuna ayarlayın.
IEC ve NEMA, aşırı yük rölesi açma sınıflarını standartlaştırır.
Genel olarak aşırı yük röleleri, başlatma özelliğine göre aşırı yük koşullarına tepki verir. Herhangi bir standart (NEMA veya IEC) için ürün sınıflandırmaları, rölenin aşırı yükte açmasının ne kadar süreceğini belirler. En yaygın sınıflar 10, 20 ve 30'dur. Sayısal gösterim, rölenin çalışması için gereken süreyi yansıtır. Sınıf 10 aşırı yük rölesi %600 tam yük akımında 10 saniye veya daha kısa sürede, sınıf 20 röle 20 saniye veya daha kısa sürede ve sınıf 30 röle 30 saniye veya daha kısa sürede çalışır.
Açma karakteristiğinin eğimi, motorun koruma sınıfına bağlıdır. IEC motorları genellikle belirli bir uygulamaya göre uyarlanır. Bu, aşırı yük rölesinin, rölenin maksimum performansına çok yakın olan aşırı akımı kaldırabileceği anlamına gelir. Sınıf 10, IEC motorları için en yaygın sınıftır. NEMA motorları daha büyük bir dahili kapasitöre sahiptir, bu nedenle Sınıf 20 daha yaygın olarak kullanılır.
Motorların hızlanma süresi yaklaşık 0,1-1 saniye olduğu için pompa motorlarında genellikle Sınıf 10 röleler kullanılmaktadır. Birçok yüksek ataletli endüstriyel yük, çalışması için Sınıf 20 röle gerektirir.
Sigortalar, tesisatı bir kısa devreden kaynaklanabilecek hasarlara karşı korumaya yarar. Bu nedenle sigortalar yeterli kapasitede olmalıdır. Düşük akımlar bir aşırı yük rölesi ile izole edilmiştir. Burada sigortanın anma akımı elektrik motorunun çalışma aralığına karşılık gelmez, tesisatın en zayıf bileşenlerine zarar verebilecek akıma karşılık gelir. Daha önce belirtildiği gibi, sigorta kısa devre koruması sağlar, ancak düşük akım aşırı yük koruması sağlamaz.
Şekil, bir aşırı yük rölesi ile birlikte sigortaların koordineli çalışması için temel oluşturan en önemli parametreleri göstermektedir.
Tesisatın diğer bölümleri kısa devrelerden termal olarak zarar görmeden önce sigortanın atması çok önemlidir.
Modern dış mekan motor koruma röleleri
Gelişmiş harici motor koruma sistemleri ayrıca aşırı gerilime, faz dengesizliğine, açma/kapama sayısını sınırlamaya ve titreşimleri ortadan kaldırmaya karşı koruma sağlar. Ayrıca stator ve yatak sıcaklıklarının bir sıcaklık sensörü (PT100) aracılığıyla izlenmesine, yalıtım direncinin ölçülmesine ve ortam sıcaklığının kaydedilmesine olanak tanır. Buna ek olarak, gelişmiş harici motor koruma sistemleri, dahili termal korumadan gelen sinyali alıp işleyebilir. Bu bölümün ilerleyen kısımlarında, bir termal koruyucuya bakacağız.
Harici motor koruma röleleri, kısa veya daha uzun bir çalışma süresi için motor hasarı tehdidi ile üç fazlı elektrik motorlarını korumak için tasarlanmıştır. Motoru korumaya ek olarak, harici koruma rölesi çeşitli durumlarda elektrik motoru için koruma sağlayan bir dizi özelliğe sahiptir:
Tüm süreç sonucunda bir arıza oluşmadan önce sinyal verir
Meydana gelen arızaları teşhis eder
Bakım sırasında rölenin çalışmasını kontrol etmenizi sağlar
Yataklardaki sıcaklık ve titreşimi izler
Bir aşırı yük rölesi bağlayabilirsiniz merkezi sistem sürekli izleme ve operasyonel sorun giderme için bina yönetimi. Aşırı yük rölesine harici bir koruma rölesi takılırsa, arıza nedeniyle proses kesintisi nedeniyle daha az duruş süresi olur. Bu, arızaları hızlı bir şekilde tespit ederek ve motora zarar gelmesini önleyerek elde edilir.
Örneğin, bir elektrik motoru şunlara karşı korunabilir:
Aşırı yükleme
Rotor blokajı
Sıkışma
Sık yeniden başlatmalar
Açık aşama
Yere kısa
Aşırı ısınma (bir PT100 sensörü veya termistörler aracılığıyla motordan gelen bir sinyal aracılığıyla)
Düşük akım
Aşırı yük uyarısı
Harici aşırı yük röle ayarı
İsim plakasında belirtilen spesifik voltajdaki tam yük akımı, aşırı yük rölesinin ayarlanması için kılavuzdur. ağlarda olduğundan beri Farklı ülkelerÇeşitli voltajlar mevcuttur, pompa motorları geniş bir voltaj aralığında hem 50Hz hem de 60Hz'de kullanılabilir. Bu nedenle akım aralığı motor etiketinde belirtilmiştir. Gerilimi bilirsek, tam akım taşıma kapasitesini hesaplayabiliriz.
Hesaplama örneği
Kurulum için tam voltajı bilerek, 254/440 Y B, 60 Hz'de tam yük akımını hesaplayabilirsiniz.
Veriler, şekilde gösterildiği gibi isim plakasında görüntülenir.
60 Hz için Hesaplamalar
Gerilim kazancı aşağıdaki denklemlerle belirlenir:
Gerçek tam yük akımının (I) hesaplanması:
(Minimum gerilimlerde delta ve yıldız bağlantıları için akım değerleri)
(Maksimum gerilimlerde delta ve yıldız bağlantıları için akım değerleri)
Tam yük akımı şimdi ilk formül kullanılarak hesaplanabilir:
"Üçgen" için ben:
Ben "yıldız" için:
Tam yük akımı değerleri, 254 Δ / 440 Y V, 60 Hz'de motorun izin verilen tam yük akımına karşılık gelir.
Dikkat : harici motor aşırı yük rölesi her zaman isim plakasında belirtilen nominal akıma ayarlıdır.
Ancak motorlar, daha sonra isim plakasında belirtilen bir yük faktörü ile tasarlanmışsa, örneğin 1.15, aşırı yük rölesi için ayar noktası akımı, tam yük akımına veya servis faktörü amperine (SFA) kıyasla %15 arttırılabilir. genellikle isim plakasında belirtilir.
Motor zaten bir aşırı yük rölesi ve sigortalarla donatılmışsa, yerleşik motor koruması neden gereklidir? Bazı durumlarda aşırı yük rölesi motor aşırı yükünü kaydetmez. Örneğin, durumlarda:
Motor kapalıyken (yetersiz soğutulduğunda) ve yavaş yavaş tehlikeli bir sıcaklığa kadar ısındığında.
saat Yüksek sıcaklıkÇevre.
Harici motor koruması çok yükseğe ayarlandığında, bir açma akımı veya yanlış ayarlanmış.
Motor kısa bir süre içinde birkaç kez yeniden başlatıldığında ve başlatma akımı motoru ısıtır ve sonuçta motora zarar verebilir.
Dahili korumanın sağlayabileceği koruma düzeyi IEC 60034-11'de belirtilmiştir.
TP tanımı
TP, termal koruma anlamına gelir. var farklı şekiller TP kodu (TPxxx) ile gösterilen termal koruma. Kod şunları içerir:
Termal korumanın tasarlandığı termal aşırı yük tipi (1. basamak)
Seviye sayısı ve eylem türü (2. basamak)
Pompa motorlarında en yaygın TP tanımlamaları şunlardır:
TP 111: Kademeli aşırı yük koruması
TP 211: Hem hızlı hem de kademeli aşırı yüklenmeye karşı koruma.
atama | Teknik yük ve çeşitleri (1. basamak) | Seviye sayısı ve fonksiyonel alan (2. basamak) | |
TP111 | Sadece yavaş (sürekli aşırı yük) | Devre dışı bırakıldığında 1 seviye | |
TR 112 | |||
TP121 | |||
TP 122 | |||
TR 211 | Yavaş ve hızlı (sürekli aşırı yüklenme, tıkanma) | Devre dışı bırakıldığında 1 seviye | |
TR 212 | |||
TR 221 TR 222 | Alarm ve kapatmada 2 seviye | ||
TR 311 TR 321 | Sadece hızlı (engelleme) | Devre dışı bırakıldığında 1 seviye | |
Motor yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında izin verilen sıcaklık seviyesinin gösterilmesi. Kategori 2, kategori 1'den daha yüksek sıcaklıklara izin verir.
Tüm Grundfos tek fazlı motorlar, IEC 60034-11'e göre motor aşırı akım ve sıcaklık koruması ile donatılmıştır. TP 211 motor koruma tipi, hem kademeli hem de hızlı sıcaklık artışlarına yanıt verdiği anlamına gelir.
Cihazdaki verilerin sıfırlanması ve başlangıç konumuna dönüş otomatik olarak gerçekleştirilir. 3,0 kW'tan başlayan Grundfos MG üç fazlı motorlar, standart olarak bir PTC sıcaklık sensörü ile donatılmıştır.
Bu motorlar, hem yavaş hem de hızlı sıcaklık artışlarına tepki veren TP 211 motorları olarak test edilmiş ve onaylanmıştır. Grundfos pompaları için kullanılan diğer elektrik motorları (MMG modelleri D ve E, Siemens, vb.) TP 211 olarak sınıflandırılabilir, ancak genellikle TP 111 koruma tipine sahiptirler.
İsim plakasındaki bilgilere her zaman uyulmalıdır. Belirli bir motor için koruma türüyle ilgili bilgiler, IEC 60034-11'e göre TP (termal koruma) harfiyle işaretlenen anma değeri plakasında bulunabilir. Tipik olarak, dahili koruma iki tür koruma cihazı kullanılarak düzenlenebilir: Termal koruma cihazları veya termistörler.
Terminal kutusuna yerleşik termal koruma cihazları
Termal koruyucular veya termostatlar, belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında devreyi açmak ve kapatmak için ani hareketli disk tipi bimetalik devre kesici kullanır. Termal koruyuculara ayrıca "Klixons" (Texas Instruments'tan) denir. Bimetalik disk ayarlanan sıcaklığa ulaşır ulaşmaz, bağlı kontrol devresindeki kontak grubunu açar veya kapatır. Termostatlar, normalde açık veya normalde kapalı çalışma için kontaklarla donatılmıştır, ancak aynı cihaz her iki mod için de kullanılamaz. Termostatlar üretici tarafından önceden kalibre edilmiştir ve değiştirilemez. Diskler hava geçirmez şekilde kapatılmıştır ve terminal bloğuna yerleştirilmiştir.
Termostat devreye voltaj sağlayabilir alarm- normalde açıksa veya termostat motorun enerjisini kesebiliyorsa - normalde kapalıysa ve kontaktöre seri bağlıysa. Termostatlar serpantin uçlarının dış yüzeyinde yer aldığı için bulunduğu yerdeki sıcaklığa tepki verir. Üç fazlı elektrik motorları ile ilgili olarak, termostatlar, fren koşulları veya diğer hızlı sıcaklık değişiklikleri koşulları altında kararsız koruma olarak kabul edilir. Tek fazlı motorlarda kilitli rotora karşı koruma sağlamak için termostatlar kullanılır.
Sargıların içine yerleştirilmiş termal devre kesici
Sargılara termal koruyucular da yerleştirilebilir, resme bakın.
Hem tek fazlı hem de üç fazlı motorlar için ana şalter görevi görürler. 1,1 kW'a kadar olan tek fazlı motorlarda, termik koruma cihazı, bir sargı koruma cihazı olarak işlev görmesi için doğrudan ana devreye kurulur. Klixon ve Thermik, termik devre kesicilerin örnekleridir. Bu cihazlar aynı zamanda PTO (Protection Thermique a Ouverture) olarak da adlandırılır.
İç mekan kurulumu
Tek fazlı motorlar, tek bir termal devre kesici kullanır. Üç fazlı motorlarda, motorun fazları arasında seri bağlı iki adet anahtar bulunur. Böylece her üç faz da termik şalter ile temas halindedir. Sargıların sonuna termik devre kesiciler takılabilir, ancak bu tepki süresini artırma eğilimindedir. Anahtarlar harici bir kontrol sistemine bağlanmalıdır. Bu, motoru kademeli aşırı yüklenmeye karşı korur. Termik devre kesiciler için bir amplifikatör rölesi gerekli değildir.
Rotor kilitliyse, termik şalterler motoru KORUMAYIN.
Termal devre kesicinin çalışma prensibi
Sağdaki grafik, standart bir termal devre kesici için sıcaklığa karşı direnci gösterir. Her üreticinin kendine has özelliği vardır. TN genellikle 150-160 ° C aralığındadır.
Bağlantı
Dahili termik şalterli ve aşırı yük röleli üç fazlı bir elektrik motorunun bağlantısı.
Grafikte TP notasyonu
IEC 60034-11'e göre koruma:
TP 111 (kademeli aşırı yük). Kilitli rotor durumunda koruma sağlamak için elektrik motoru aşırı yük rölesi ile donatılmalıdır.
İkinci tip dahili koruma, termistörler veya pozitif sıcaklık katsayısı (PTC) sensörleridir. Termistörler, bir elektrik motorunun sargılarına yerleştirilmiştir ve onu kilitli rotor, uzun süreli aşırı yük ve yüksek ortam sıcaklıklarından korur. PTC sensörleri kullanılarak motor sargılarının sıcaklığı izlenerek termik koruma sağlanır. Sargıların sıcaklığı kapatma sıcaklığını aşarsa, sıcaklık değişimine göre sensörün direnci değişir.
Bu değişikliğin bir sonucu olarak, dahili röleler, harici kontaktörün kontrol döngüsünün enerjisini keser. Elektrik motoru soğutulur ve elektrik motoru sargısının kabul edilebilir sıcaklığı geri yüklenir, sensörün direnci başlangıç seviyesine düşürülür. Bu noktada, daha önce sıfırlamak ve manuel olarak yeniden etkinleştirmek için yapılandırılmamışsa, kontrol modülü otomatik olarak orijinal konumuna sıfırlanır.
Termistörler bobinin kendi uçlarına monte edilmişse, koruma yalnızca TP 111 olarak sınıflandırılabilir. Bunun nedeni, termistörlerin bobinin uçlarıyla tam teması olmaması ve bu nedenle olduğu kadar hızlı tepki verememeleridir. orijinal olarak sargının içine yerleştirilmiştir.
Termistör sıcaklık algılama sistemi, seri halinde pozitif sıcaklık katsayısı (PTC) sensörlerinden ve kapalı bir kontrol kutusundaki katı hal elektronik anahtarından oluşur. Sensör seti üç - faz başına bir taneden oluşur. Sensördeki direnç, tepki sıcaklığında keskin bir artışla birlikte, geniş bir sıcaklık aralığında nispeten düşük ve sabit kalır. Bu gibi durumlarda sensör, katı hal termik devre kesici görevi görür ve izleme rölesinin enerjisini keser. Röle, korunan ekipmanın bağlantısını kesmek için tüm mekanizmanın kontrol devresini açar. Sargı sıcaklığı kabul edilebilir bir değere geri getirildiğinde, kontrol ünitesi manuel olarak sıfırlanabilir.
3 kW ve üzeri tüm Grundfos motorları, termistörlerle donatılmıştır. Bir pozitif sıcaklık katsayısı (PTC) termistör sisteminin hataya dayanıklı olduğu kabul edilir, çünkü sensörün arızalanması veya sensör kablosunun ayrılması sonsuz direnç oluşturur ve sistem, sıcaklık yükseldiğinde olduğu gibi yanıt verir - izleme rölesi devre dışı kalır. enerjik.
Termistörün çalışma prensibi
Motor koruma sensörleri için kritik direnç / sıcaklık ilişkileri DIN 44081 / DIN 44082'de tanımlanmıştır.
DIN eğrisi, termistör sensörlerindeki sıcaklığa karşı direnci gösterir.
PTO termistörlerine kıyasla aşağıdaki avantajlara sahiptir:
Daha düşük hacim ve ağırlık nedeniyle daha hızlı yanıt
Motor sargısı ile daha iyi temas
Sensörler her faza kurulur
Rotor bloke olduğunda koruma sağlar
PTC'li motor için TP tanımı
TP 211 motor koruması, yalnızca PTC termistörleri fabrikada sargıların uçlarına tam olarak takıldığında gerçekleşir. TP 111 koruması yalnızca şu durumlarda gerçekleşir: kendi kendine kurulum operasyon yerinde. Motorun TP 211 işaretine uygunluğu test edilmeli ve onaylanmalıdır.PTC termistörlü motor TP 111 tarafından korunuyorsa, nöbet sonuçlarını önlemek için aşırı yük rölesi ile donatılmalıdır.
Birleştirmek
Sağdaki şekiller, Siemens açma üniteli PTC termistörleri ile donatılmış üç fazlı bir elektrik motorunun bağlantı şemalarını göstermektedir. Hem kademeli hem de hızlı aşırı yüke karşı koruma sağlamak için, TP 211 ve TP 111 korumalı PTC sensörleriyle donatılmış motorlar için aşağıdaki bağlantı seçeneklerini öneriyoruz.
Termistörlü motor TP 111 olarak işaretlenmişse, bu, motorun yalnızca kademeli aşırı yüklenmeye karşı korunduğu anlamına gelir. Motoru ani aşırı yüklenmeye karşı korumak için motorda bir aşırı yük rölesi bulunmalıdır. Aşırı yük rölesi, PTC rölesine seri olarak bağlanmalıdır.
Motor TP 211, yalnızca PTC termistörü sargılara tam olarak entegre olduğunda korunur. TP 111 koruması yalnızca bağımsız olarak bağlandığında gerçekleşir.
Termistörler DIN 44082'ye göre tasarlanmıştır ve Umax 2,5 V DC yüke dayanabilir. Tüm bağlantı kesme elemanları, DIN 44082 termistörlerinden, yani Siemens termistörlerinden sinyal alacak şekilde tasarlanmıştır.
Not: Dahili PTC cihazının aşırı yük rölesi ile seri bağlanması çok önemlidir. Aşırı yük rölesine birden fazla enerji verilmesi, motorun durması veya yüksek ataletli başlatma durumunda yanmaya neden olabilir. Bu nedenle, PTC cihazının ve rölenin sıcaklık ve akım tüketim verilerinin olması çok önemlidir.
