Как защитить обмотки электродвигателя от перегрева и влаги. Какие существуют методы контроля температуры и влажности обмоток. Почему важно предотвращать образование конденсата в двигателях. Как правильно выбрать и установить нагреватели для защиты двигателей во влажных условиях.
Принцип работы реле контроля влажности обмоток двигателя
Реле контроля влажности обмоток двигателя, такое как Смартреле С-123, предназначено для защитного отключения электродвигателя при перегреве обмоток выше допустимой температуры или при попадании влаги в корпус. Как оно работает?
- Контролирует температуру обмоток с помощью позисторного датчика (РТС-резистора)
- Анализирует сопротивление кондуктометрического датчика влаги в корпусе двигателя
- При превышении пороговых значений размыкает управляющий контакт, отключая двигатель
- Имеет световую индикацию состояний «Работа», «Перегрев», «Влага»
Такое реле обеспечивает комплексную защиту двигателя от двух основных факторов риска — перегрева и увлажнения обмоток. Это позволяет предотвратить преждевременный выход двигателя из строя и увеличить срок его службы.
Основные причины перегрева обмоток электродвигателя
Перегрев обмоток является одной из главных причин выхода электродвигателей из строя. Каковы основные факторы, приводящие к перегреву?
- Механическая блокировка ротора
- Чрезмерная перегрузка при пуске и во время работы
- Аномально высокие температуры окружающей среды
- Асимметрия напряжения питания
- Высокое или низкое напряжение в сети
- Нарушение вентиляции двигателя
Своевременное выявление этих факторов и отключение двигателя позволяет предотвратить необратимое повреждение изоляции обмоток. Поэтому так важна комплексная система защиты, включающая контроль температуры.
Методы защиты двигателя от повреждения обмоток
Для защиты обмоток электродвигателя от повреждения применяются различные методы и устройства. Какие основные подходы используются?
- Токочувствительные устройства:
- Автоматические выключатели
- Плавкие предохранители
- Электронагреватели
- Реле мгновенного тока
- Комбинированные устройства, реагирующие на ток и температуру
- Устройства, чувствительные к температуре:
- Реле температуры
- Термометры сопротивления (RTD)
- Термисторы
- Термоцентры
- Термопары
Наиболее эффективным является прямое измерение температуры обмоток с помощью встроенных датчиков. Это позволяет своевременно отключить двигатель при достижении критических температур, предотвращая повреждение изоляции.
Важность контроля влажности в обмотках двигателя
Помимо перегрева, серьезную опасность для обмоток двигателя представляет повышенная влажность. Почему так важно контролировать уровень влаги?
- Влага снижает сопротивление изоляции обмоток
- Может привести к короткому замыканию и пробою изоляции
- Способствует развитию коррозии металлических частей
- Ускоряет старение изоляционных материалов
- Повышает риск выхода двигателя из строя при пуске
Реле контроля влажности позволяет обнаружить попадание воды в корпус двигателя на ранней стадии. Это дает возможность своевременно отключить оборудование и провести просушку обмоток, предотвратив серьезные повреждения.
Способы предотвращения образования конденсата в двигателях
Образование конденсата внутри двигателя — частая проблема при эксплуатации во влажных условиях. Как можно эффективно бороться с конденсацией влаги?
- Установка внутренних резистивных нагревателей
- Поддержание температуры обмоток на 5-10°C выше окружающего воздуха
- Использование гибких нагревательных лент или змеевиков
- Применение нагревателей с автоматическим включением при остановке двигателя
- Капельный нагрев обмоток контролируемым током (менее эффективен)
Наиболее надежным и экономичным решением является установка резистивных нагревателей внутри корпуса двигателя. Они включаются автоматически при остановке и поддерживают температуру выше точки росы, предотвращая конденсацию.
Выбор и установка нагревателей для защиты двигателей от влаги
Правильный выбор и монтаж нагревателей критически важны для эффективной защиты двигателя от влаги. Какие основные рекомендации следует учитывать?
- Мощность нагревателя подбирается по размеру двигателя (2-3 Вт на кВт мощности)
- Нагреватели устанавливаются в нижней части корпуса или над подшипниками
- Необходимо соблюдать минимальное расстояние 12-15 мм от обмоток
- Для крупных двигателей часто требуется нагреватель с каждой стороны
- Провода выводятся через клеммную коробку и подключаются к однофазной сети
- Включение нагревателя должно блокироваться при работе двигателя
При правильном подборе и монтаже нагреватели обеспечивают надежную защиту от конденсации влаги даже в сложных условиях эксплуатации. Это существенно повышает надежность и долговечность двигателя.
Комплексный подход к защите обмоток электродвигателя
Для обеспечения максимальной защиты обмоток электродвигателя необходим комплексный подход. Какие меры следует предпринять?
- Установка реле контроля температуры обмоток
- Монтаж датчиков влажности в корпусе двигателя
- Применение антиконденсатных нагревателей
- Использование устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания
- Контроль параметров питающей сети (напряжение, асимметрия фаз)
- Периодическая проверка сопротивления изоляции обмоток
- Своевременное техническое обслуживание системы охлаждения
Только сочетание различных методов защиты позволяет обеспечить надежную работу двигателя в сложных условиях эксплуатации. При этом ключевую роль играет применение специализированных устройств контроля, таких как реле защиты от перегрева и влажности.
Преимущества использования комплексных устройств защиты
Применение комплексных устройств защиты, объединяющих функции контроля температуры и влажности, имеет ряд важных преимуществ:
- Компактность и простота монтажа
- Снижение общей стоимости системы защиты
- Повышение надежности за счет меньшего количества компонентов
- Удобство настройки и обслуживания
- Возможность интеграции в системы автоматизации
Такие устройства, как Смартреле С-123, позволяют реализовать эффективную защиту двигателя при минимальных затратах на оборудование и монтаж. Это делает их оптимальным выбором для большинства применений.
Экономический эффект от внедрения систем защиты обмоток
Внедрение современных систем защиты обмоток электродвигателей дает значительный экономический эффект. За счет чего он достигается?
- Снижение количества аварийных выходов двигателей из строя
- Уменьшение затрат на внеплановые ремонты и замену оборудования
- Сокращение простоев технологического оборудования
- Увеличение общего срока службы электродвигателей
- Повышение энергоэффективности за счет своевременного выявления неисправностей
По оценкам экспертов, комплексная защита обмоток позволяет увеличить срок службы двигателей на 20-30% и снизить затраты на обслуживание и ремонт на 15-25%. Это обеспечивает быструю окупаемость затрат на внедрение систем защиты.
Смартреле С-123 — Реле защиты от перегрева и влажности
Главная Смартреле — Реле РКЗ, РКЗМ, РЗ, УМЗ, РТЗЭ, МД, КСКН серии Смартреле Смартреле С-123 — Реле защиты от перегрева и влажности
Реле защиты от перегрева и влажности Смартреле С-123
СКАЧАТЬ: Паспорт Смартреле С-123
Смартреле С-123 предназначено для защитного отключения электродвигателя :
— при перегреве его обмоток выше допустимой температуры ;
-при попадании воды в его корпус.
Защитное отключение осуществляется путем размыкания управляющего (симисторного) контакта реле, включаемого в цепь электромагнитного пускателя управления электродвигателем.
Реле работает совместно с датчиками температуры и влаги, установленными в электродвигателе.
Смартреле С-123 работает совместно с другими приборами защиты серии Смартреле и предназначено для расширения их функциональных возможностей.
Дополнительные устройства, с которыми работает Смартреле С-123:
— Датчик влажности и — Датчик температуры
приобретаются заказчиком самостоятельно, возможно изготовление под заказ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Смартреле С-123:
1. Тип датчика температуры: РТС — резистор (позистор), гальванически развязанный от обмоток и корпуса электродвигателя.
2. Пороговое сопротивление датчика для перехода реле в состояние «Перегрев» — 2,7 Ком (гистерезис 30%).
3. Тип датчика влажности: кондуктометрический.
4. Пороговое сопротивление датчика для перехода реле в состояние «Влага» — 100 Ком (гистерезис 30%).
5. Питание — одна фаза сети переменного тока напряжением в пределах от 180 до 420 В частотой (50 ± 2) Гц.
6. Мощность, потребляемая реле от сети — не более 0.5 Вт.
7. Максимальный ток, коммутируемый контактом реле, — не более 1 А при напряжении до 420 В.
8.
Диапазон рабочих температур – от минус 40 ºС до плюс 55 ºС при относительной влажности не более 95 %.
9. Степень защиты корпуса – IP 60.
10. Габаритные размеры реле Смартреле С-123 – не более 35 х 95 х 33 мм.
11. Масса реле – не более 65 гр.
12. Средний срок службы реле — не менее 10 лет.
КОМПЛЕКТНОСТЬ
В комплект поставки входят:
Смартреле С-123 — 1 шт.
Паспорт на реле — 1 шт.
4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ Смартреле С-123
1. Смартреле С-123 контролирует температуру электродвигателя путем анализа сопротивления позисторного датчика (либо группы последовательно соединенных позисторов — до 6шт) температуры (термисторы с положительным температурным коэффициентом — РТС резисторы), встроенного в его обмотки.
2. Смартреле С-123 контролирует наличие влаги в корпусе электродвигателя путем анализа сопротивления кондуктометрического датчика (либо группы параллельно включенных датчиков), встроенного в корпус электродвигателя.
3. Внешний вид габаритные и установочные размеры реле показаны на рис.1 паспорта.
4. Схема включения реле в систему управления электродвигателя показана на рис.2 паспорта.
5. Смартреле С-123 устанавливается в электрическом шкафу управления электродвигателем, а датчики, установленные на объекте, с помощью электрической проводки подключаются к реле.
6. Клеммы 1, 2, 3 реле, обозначенные соответственно символами Ф — фаза, К — контактор, N — нейтраль — предназначены для подключения реле к схеме управления электродвигателем.
7. Клеммы 4, 5, 6 реле предназначены для подключения датчиков и имеют гальваническую изоляцию (2,5 КВ) от сети.
Датчик температуры с помощью двухпроводной линии подключается к клеммам 4 и 6 реле. Если датчик температуры не используется, клеммы 4 и 6 должны быть замкнуты перемычкой.
Датчик влаги с помощью двухпроводной линии подключается к клеммам 5 и 6 реле. Если датчик влаги не используется, клемма 5 остается не подключенной.
8.
Сетевое питание подключается между клеммами 1 и 3 реле. После подачи питания выполняется функция инициализации — в течение 5 сек. индикатор «РАБОТА» реле мигает и его управляющий контакт (клеммы 1-2) не замкнут — ожидается установление сигналов датчиков.
После истечения указанного интервала времени при нормальном состоянии датчиков управляющий контакт реле (клеммы 1-2) замыкается, разрешая включение двигателя, индикатор «РАБОТА» горит непрерывно. Двигатель может быть включен кнопкой ПУСК.
9. При срабатывании датчика температуры (сопротивление датчика становится выше порогового значения — см. п. 2.2) включается индикатор «Перегрев», индикатор «Работа» гаснет, управляющий контакт реле размыкается, отключая электродвигатель.
10. При срабатывании датчика влаги (сопротивление датчика становится ниже порогового значения — см. п. 2.4) включается индикатор «Влага», индикатор «Работа» гаснет, управляющий контакт реле размыкается, отключая электродвигатель.
СКАЧАТЬ: Паспорт Смартреле С-123
ООО «САВЭЛ» Адрес офиса: 660123, г.
Красноярск, ул. Парковая, 10а
Тел.: +7 (391) 264-36-57, 264-36-58, 264-36-52,
E-mail: [email protected]
Реле контроля фаз РКФ-М08-2-15 с возможностью контроля сопротивления изоляции – новости компании Specelservis.ru
16.03.2017
автор А П
Реле асимметрии фаз с контролем изоляции РКФ-М08-2-15, производства компании МЕАНДР, предназначено для контроля трехфазного линейного напряжения в трехпроводных сетях без нейтрали с предпусковым контролем сопротивления изоляции обмоток двигателя. Реле может использоваться в четырехпроводных сетях с нейтралью, но при этом функция контроля сопротивления изоляции работать не будет. Реле контролирует порядок чередования фаз, обрыв фаз, «слипание» фаз, превышение/снижение напряжения выше/ниже фиксированного значения.
Реле РКФ-М08-2-15 выпускаются в унифицированном пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей.
Крепление осуществляется на монтажную DIN-рейку или на ровную поверхность. Конструкция клемм обеспечивает надежный зажим проводов сечением до 2,5 мм2. На лицевой панели прибора расположены: поворотный переключатель времени срабатывания, индикаторы сопротивления изоляции, наличия напряжения в трехфазной сети и включения встроенного исполнительного реле.
Отличительные особенности:
- Фиксированный порог срабатывания при снижении напряжения 0,8Uном.
- Фиксированный порог срабатывания при превышении напряжения 1,3Uном.
- Контроль порядка чередования фаз.
- Контроль обрыва фаз.
- Контроль «слипания» фаз.
- Предпусковой контроль сопротивления изоляции двигателя.
- Задержка срабатывания: от 0,1 до 10 сек.
Схема подключения реле
Схема подключения реле с заземленной нейтралью
Технические характеристики реле РКФ-М08-2-15
Параметр | Ед.изм. | РКФ-М08-2-15 AC230В | РКФ-М08-2-15 AC400В |
Номинальное линейное напряжение Uном, 50Гц | В | 230 | 400 |
Минимальное допустимое линейное напряжение | В | 120 | 210 |
Максимальное допустимое линейное напряжение | В | 340 | 560 |
Потребляемая мощность, не более | ВА | 2 | |
Пределы синхронного регулирования порогов срабатывания | % | 5. | |
Погрешность порогов срабатывания | % | 2Uном | |
Погрешность установки порогов срабатывания | % | 5Uном | |
Гистерезис напряжения порога срабатывания | В | 5 | |
Время выключения встроенного реле: | |||
снижение напряжения менее 0,8Uном | с | 0,1-10 | |
обратный порядок чередования фаз | с | 0,1 | |
«слипании» фаз | с | 0,1-10 | |
обрыве двух или трёх фаз при отсутствии нагрузки | с | 0,1 | |
обрыв одной фазы | с | 0,1-10 | |
превышение напряжения 1,3 Uном | с | 0,1 | |
Минимальное напряжение для включения реле | В | 0,85Uном | |
Время срабатывания (пределы регулирования) | с | 0,1-10 | |
Максимальный коммутируемый ток: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) | А | 8 | |
Максимальное коммутируемое напряжение | В | 400 (AC1/2A) | |
Максимальная коммутируемая мощность: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) | ВА/Вт | 2000/240 | |
Максимальное напряжение между цепями питания и контактами реле | В | AC2000 (50Гц — 1мин) | |
Механическая износостойкость, не менее | циклов | 10х106 | |
Электрическая износостойкость, не менее | циклов | 100000 | |
Количество и тип контактов |
| 2 переключающие группы | |
Степень защиты (по корпусу/по клеммам) |
| IP40/IP20 | |
Диапазон рабочих температур | °C | -25. -40…+55 (УХЛ2) | |
Температура хранения | °C | -40…+70 | |
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с |
| уровень 3 (2кВ/5кГц) | |
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с |
| уровень 3 (2кВ L1-L2) | |
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата) |
| УХЛ4 или УХЛ2 | |
Степень защиты по корпусу/по клеммам по ГОСТ 14254-96 |
| IP40/IP20 | |
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89 |
| 2 | |
Относительная влажность воздуха | % | до 80 (при 25°С) | |
Высота над уровнем моря | м | до 2000 | |
Рабочее положение в пространстве |
| произвольное | |
Режим работы |
| круглосуточный | |
Габаритные размеры | мм | 18х93х62 | |
Масса, не более | кг | 0,07 | |
..25Uном
..+55 (УХЛ4) Защита обмотки от перегрева
Защита обмотки обеспечивает защиту от перегрева.
Чрезмерная температура обмотки может привести к необратимому повреждению обмотки, значительному сокращению срока службы обмотки и полному выходу из строя изоляции обмотки. Время простоя во многих двигателях непомерно велико, и для минимизации возможных затрат необходима хорошая система мониторинга. Полная система защиты обмотки предназначена для отключения двигателя от сети при возникновении любого из следующих условий:
1. Заблокированный ротор — механическая неисправность того или иного типа, которая блокирует ротор и препятствует его вращению при подаче питания на двигатель.
2. Перегрузка при пуске — чрезмерно высокая перегрузка из-за повышенного трения или инерции в приводной системе может привести к перегреву обмотки и необратимому повреждению.
3. Перегрузка при работе — ненормальное состояние, при котором двигатель перегружается во время работы, в результате чего он потребляет ток, превышающий расчетный.
Это приведет к необратимому повреждению обмотки двигателя.
4. Аномально высокие температуры — условия окружающей среды, при которых двигатель подвергается воздействию аномально высоких температур, могут привести к тому, что общая температура обмотки достигнет точки, при которой может произойти необратимое повреждение.
5. Асимметрия напряжения — поскольку температура обмотки увеличивается на процент, равный 2-кратному квадрату асимметрии напряжения, это может легко привести к чрезмерно высокой температуре обмотки, что приведет к необратимому повреждению обмотки.
6. Высокое или низкое напряжение — в зависимости от конструкции обмотки высокое или низкое напряжение может вызвать чрезмерный ток и необратимое повреждение обмотки.
7. Неисправность вентиляции — заблокированные вентиляционные отверстия, сломанные вентиляторы или что-либо, что может нарушить обычную систему вентиляции двигателя, открытие которого при работающем двигателе приведет к ненормально высокой температуре обмотки, что приведет к отказу.
Существует три основных метода защиты двигателя от повреждения обмотки.
1. Токочувствительные устройства — к ним относятся автоматические выключатели, плавкие предохранители, электронагреватели всех типов и реле мгновенного тока. Обычно они всегда внешние по отношению к двигателю и используются в соответствии с «Национальным электротехническим кодексом», который устанавливает установку ответвленных цепей двигателя.
2. Комбинированные устройства, чувствительные к току и температуре. Эти устройства должны иметь надлежащий размер для каждого номинала и приложения. Они часто используются в приложениях с большими объемами, внесенных в список U / L, таких как кондиционирование воздуха.
3. Устройства, чувствительные к температуре — поскольку температура является ограничивающим фактором в защите двигателя, логическим подходом является прямое измерение температуры обмотки двигателя. Существует множество устройств и систем контроля температуры обмотки, предназначенных для размыкания контрольной цепи пускателя двигателя.
Эти системы защиты от перегрева обмотки можно классифицировать в зависимости от режима их работы. В настоящее время используются следующие основные детекторные системы:
.A. Реле температуры
B. Термометры сопротивления (RTD)
С. Термисторы
D. Термоцентр
E. Термопары
Предотвращение образования конденсата в двигателях трехфазного тока.
Вот как выбрать и установить нагреватели сопротивления для надежной работы двигателей во влажных помещениях.
Вы можете избежать проблем с конденсацией в двигателях, поддерживая температуру обмотки на 5–10 [градусов] C выше температуры окружающего воздуха. Для трехфазных двигателей переменного тока, работающих во влажных условиях, лучшим способом предотвращения образования конденсата является установка внутри двигателя резистивных нагревателей. Установка гибких нагревательных полос или змеевиков сопротивления является наиболее простым и дешевым методом.
Например, нагреватель и его установка в типичный двигатель мощностью 60 л.с. с рамой 364T будет стоить примерно 210 долларов. Эти ленточные нагреватели обычно устанавливаются внутри корпуса статора в нижней части двигателя или в воздушной камере над опорами двигателя. Они должны быть на расстоянии не менее 1/2 дюйма от обмоток.
Все производители двигателей публикуют рекомендуемую мощность нагревателя для каждого типоразмера, которая варьируется в зависимости от производителя для каждого данного типоразмера. Различия достаточно малы, чтобы можно было ссылаться на стандартизированную таблицу, например, показанную здесь. Кроме того, вы можете рассчитать приблизительную требуемую мощность, используя уравнение W = 2DL, где «W» — тепло в ваттах, «D» — внешний диаметр пластин статора в дюймах, а «L» — длина сердечник статора в дюймах.
Если у вас нет достаточного зазора для жестких ленточных нагревателей, гибкие нагреватели можно пришнуровывать к наружному диаметру концевых витков лакированных обмоток.
Они не должны перекрываться или быть двухслойными. Для более крупных двигателей часто требуется нагреватель на каждом конце.
Провода нагревателя выводятся через клеммную коробку двигателя и подключаются к имеющемуся однофазному напряжению.
Нагреватель обычно активируется с помощью контакта реле цепи управления двигателем, который включает нагреватель при отключении питания двигателя. Иногда используются таймеры.
Капельный нагрев может быть сложным
Другим методом является приложение контролируемого низкого напряжения к обмоткам. Хотя такое применение переменного или постоянного тока для «струйного нагрева» обмоток может быть жизнеспособной альтернативой в крайнем случае, оно непрактично в качестве постоянного решения. Капельный нагрев с однофазным питанием 115 В или 230 В переменного тока будет потреблять чрезмерно большие токи, что требует большого сечения проводов, большего энергопотребления и потенциального ухудшения изоляции двигателя. Например, двигатель мощностью 60 л.
с., рама 364T, 1770 об/мин, испытанный на однофазной сети переменного тока, потребляет 64 А при 120 В, 60 А при 115 В, 50 А при 100 В и 15 А при 40 В. Количество тепла, которое будет выделяться при длительном потреблении тока даже в 50 А, быстро начинает разрушать изоляцию обмотки.
Кроме того, автору неизвестен какой-либо общепринятый метод расчета силы тока, обеспечивающей желаемую стабилизированную температуру, а также метод расчета напряжения, обеспечивающего эту силу тока. Следовательно, требуется переменный источник питания, и необходимо провести трудоемкий процесс проб и ошибок, чтобы найти индивидуально правильное напряжение, силу тока и, как следствие, повышение температуры для каждого двигателя. При стационарной установке требуется использование контактора между низковольтным источником питания и двигателем в дополнение к реле на источнике управления двигателем.
Вы столкнетесь с теми же трудностями при струйном нагреве с источником питания постоянного тока (который должен регулироваться индивидуально для каждого двигателя или группы одинаковых двигателей).
