Захист електродвигуна від перевантаження на сьогоднішній день є одним з основних завдань, яке потрібно вирішити, щоб успішно експлуатувати цей пристрій. Такі типи двигунів використовуються досить широко, а тому було винайдено і безліч способів захистити їх від різних негативних ефектів.
Рівні захисту
Існує велика різноманітність пристроїв для захисту даного обладнання, однак, всі їх можна розділити на рівні.
- Зовнішній рівень захисту від короткого замикання. Найчастіше тут використовується різного типу реле. Дані прилади і рівень захисту знаходяться на офіційному рівні. Іншими словами, це обов'язковий предмет захисту, який повинен бути встановлений, згідно з правилами безпеки на території РФ.
- Реле захисту електродвигуна від перевантажень допоможе уникнути різноманітних критичних пошкоджень у процесі роботи, а також можливих пошкоджень. Ці прилади також належать до зовнішнього рівня захисту.
- Внутрішній шар захисту запобігає можливому перегріву деталей двигуна. Для цього іноді використовуються зовнішні вимикачі, а іноді реле перевантаження.
Причини збоїв обладнання
На сьогоднішній день існує велика різноманітність проблем, через які може бути порушена працездатність електричного двигуна, якщо він не буде обладнаний приладами для захисту.
- Низький рівень електричної напруги або ж, навпаки, занадто високий рівень подачі можуть стати причиною виходу з ладу.
- Можлива поломка внаслідок того, що занадто швидко і часто буде змінюватися частота подачі струму.
- Неправильне встановлення агрегату або його елементів також може бути небезпечним.
- Підвищення температури до критичного значення або вище.
- Занадто слабке охолодження теж призводить до поломок.
- Сильно негативно позначається підвищена температура навколишнього середовища.
- Мало хто знає, то знижений тиск або ж установка двигуна набагато вище рівня моря, що викликає знижений тиск, також мають негативний вплив.
- Природно, що необхідний захист електродвигуна від перевантажень, які можуть виникати, через збої в електромережі.
- Часте включення і вимикання приладу - це негативний дефект, який також потребує усунення за допомогою приладів захисту.
Плавкі запобіжники
Повна назва засобу захисту - плавкий запобіжний вимикач. У цьому пристрої об'єднується і автоматичний вимикач і плавкий запобіжник, які розташовані в одному корпусі. За допомогою вимикача можна також розмикати або замикати ланцюг вручну. Плавкий же запобіжник - це захист електродвигуна від перевантаження по струму.
Варто зазначити, що конструкція аварійного вимикача передбачає наявність спеціального кожуха, який захищає персонал від випадкового контакту з клемами пристрою, а також самі контакти від окислення.
Що стосується плавкого запобіжника, то це пристосування має бути здатне відрізняти перевантаження за струмом від виникнення в ланцюгу короткого замикання. Це дуже важливо, оскільки короткочасне перевантаження по струму цілком допускається. Однак, токовий захист електродвигуна від перевантаження повинен спрацювати негайно, якщо цей параметр буде продовжувати рости.
Запобіжники від КЗ
Існує різновид плавкого запобіжника, який призначений для захисту агрегату від короткого замикання (КЗ). Однак, тут варто зазначити, що плавкий запобіжник швидкого спрацювання може вийти з ладу, якщо при запуску апарату відбуватиметься короткочасне перевантаження, тобто збільшення пускового струму. З цієї причини такі прилади зазвичай використовуються в тих мережах, де такий стрибок неможливий. Що стосується самого засобу захисту електродвигуна від перевантаження, то запобіжник швидкого спрацювання може витримати струм, який буде перевищувати його номінальний на 500%, якщо перепад триває не більше чверті секунди.
Запобіжники із затримкою
Розвиток технологій призвів до того, що вдалося створити прилад для захисту і від перевантаження, і від короткого замикання одночасно. Таким засобом став плавкий запобіжник із затримкою спрацювання. Особливість полягає в тому, що він здатний витримувати 5-кратне збільшення струму, якщо воно триває не більше 10 секунд. Можливо навіть більш сильне збільшення параметра, але на більш короткий термін, перш ніж запобіжник спрацює. Однак, найчастіше інтервалу в 10 секунд вистачає і для запуску двигуна, і для того, щоб запобіжник не спрацював. Захист однофазного електродвигуна від перевантажень, від КЗ, а також іншого типу електродвигуна таким приладом вважається однією з найбільш надійних.
Тут також варто зазначити, як визначається час спрацювання цього пристрою захисту. Час спрацювання саме плавкого запобіжника - це відрізок, за який плавиться його плавкий елемент (дріт). Коли дріт повністю розплавляється, ланцюг розмикається. Якщо говорити про залежність часу відключення від перевантаження саме для таких типів засобів захисту, то вони назад пропорційні. Іншими словами, струмовий захист електродвигуна від перевантажень працює так - чим вище сила струму, тим швидше плавиться дріт, а значить скорочується час роз'єднання ланцюга.
Магнітні та теплові прилади
На сьогоднішній день автоматичні прилади теплового типу вважаються найбільш надійними та економічними приладами для захисту електродвигуна від теплових перевантажень. Ці пристрої також здатні витримувати великі амплітуди струму, які можуть виникнути під час пуску приладу. Крім того, теплові запобіжники захищають від таких неполадок як блокування ротора, наприклад.
Захист асинхронних електродвигунів від перевантаження може здійснюватися за допомогою магнітних вимикачів автоматичного типу. Вони відрізняються високою надійністю, точністю та економічністю. Його особливість полягає в тому, що на межу його спрацювання за температурою не впливає зміна температури навколишнього середовища, що в деяких умовах роботи дуже важливо. Також вони відрізняються від теплових тем, у них більш точно визначено час спрацювання.
Реле перевантаження
Функції даного пристрою досить прості, однак і досить важливі.
- Такий прилад здатний витримати короткочасний перепад по струму під час запуску двигуна без розриву ланцюга, що найбільш важливо.
- Розмикання ланцюга відбувається в тому випадку, якщо струм збільшується до того значення, коли виникає загроза поломки захищеного приладу.
- Після того як перевантаження буде усунуто, реле може повернутися у вихідне положення автоматично або ж може бути повернуто вручну.
Варто зазначити, що струмовий захист електродвигуна від перевантажень за допомогою реле здійснюється відповідно до характеристики спрацювання. Іншими словами - залежно від класу приладу. Найбільш поширеними є класи 10, 20 і 30. Перша група - це реле, які спрацьовують у разі наявності перевантаження, протягом 10 секунд і, якщо числове значення струму перевищує 600% від номінального. Друга група спрацьовує через 20 секунд і менше, третя, відповідно, через 30 секунд і менше.
Плавкі засоби захисту та реле
Зараз досить часто поєднують два засоби захисту - плавкі запобіжники та реле. Така комбінація працює наступним чином. Плавкий запобіжник повинен захищати двигун від короткого замикання, а тому у нього повинна бути досить велика ємність. Через це він не може захистити пристрій від нижчих, але все ж небезпечних струмів. Саме для усунення цього недоліку в систему вводяться реле, які реагують на більш слабкі, але все ж небезпечні коливання струму. Найбільш важливо в даному випадку налаштувати плавкий запобіжник таким чином, щоб він спрацював раніше, ніж виникнуть пошкодження будь-якого елемента.
Зовнішні засоби захисту
В даний час досить часто використовуються вдосконалені системи зовнішнього захисту електродвигуна. Вони можуть захистити прилад від перенапруження, перекосу фаз, здатні усувати вібрації або ж обмежувати кількість включень і вимкнень. До того ж у таких засобів є вбудований тепловий датчик, який допомагає контролювати температуру підшипників, статора. Ще одна особливість такого приладу в тому, що він здатний сприймати і обробляти цифровий сигнал, який створює температурний датчик.
Основне призначення зовнішніх засобів захисту - це збереження працездатності трифазних двигунів. Крім того, що таке обладнання здатне захистити двигун під час збою в електричній мережі, воно також володіє ще кількома перевагами.
- Зовнішній пристрій може сформувати і подати сигнал про несправність ще до того, як вона порушить працездатність машини.
- Проводить діагностику тих проблем, які вже виникли.
- Дає можливість провести перевірку реле під час технічного обслуговування.
Виходячи з усього вищесказаного, можна стверджувати, що пристроїв для захисту електродвигуна від перевантаження існує велика різноманітність. Крім того, кожне з них здатне захистити прилад від певних негативних впливів, а тому доцільно їх комбінувати.
