Защита и автоматика асинхронного двигателя
Сегодня электродвигатели можно найти в самых разных областях промышленности, и они являются практически постоянным элементом каждого производства, а также шахт, электростанций или даже небольшой мастерской. Эффективность работы предприятия во многом зависит от стабильности работы каждого компонента, поскольку различного рода неисправности влекут за собой дополнительные затраты (ремонт или замена двигателя) и часто являются причиной очень дорогостоящих простоев производства.
Короткое замыкание
Наиболее частой причиной нарушений в работе электродвигателя являются различного рода короткие замыкания, возникающие, в том числе, в результате: механического повреждения изоляции электрической цепи, разрушение изоляции в результате перегрузок, а также ошибки сборки отдельных элементов в данной установке. В результате короткого замыкания возможно разрушение электрических проводов, разрушение или сокращение срока службы двигателя, а также возгорание или даже поражение электрическим током.
Электрические перегрузки также являются распространенной группой нарушений в электроустановках. Они появляются, когда протекающий ток превышает номинальный ток данного элемента установки (например, кабеля). Нарушения в работе электродвигателя также могут быть вызваны ненормальными рабочими состояниями в результате, например, длительного пуска, слишком частые пуски, асимметрия питания, падения и провалы напряжения, чрезмерное увеличение момента сопротивления, перегрузка двигателя или работа с неполной фазой. В результате, в первую очередь, могут возникнуть тепловые перегрузки или некорректная работа двигателя.
Необходимые меры предосторожности
Существующий риск вышеупомянутых неисправностей и, следовательно, материальных потерь является достаточной причиной, по которой необходимо использование соответствующих защитных устройств. Каждый электродвигатель должен быть, прежде всего, защищен от коротких замыканий и перегрузок. Также стоит использовать защиту от неполнофазной работы двигателя, неправильного запуска или самозапуска при пропадании или снижении напряжения.
Большое разнообразие используемых электродвигателей — как по типу, конструкции, так и по основным техническим параметрам — также приводит к широкому спектру доступных устройств защиты двигателя. Поэтому крайне важно правильно их подобрать, чтобы они обеспечивали оптимальную защиту от различных угроз.
Автомат защиты от перегрузки по току
При проектировании любой электроустановки одним из первых шагов должно быть обеспечение надлежащей защиты от коротких замыканий и перегрузок. Такую защиту должен иметь каждый двигатель отдельно или группы двигателей. При выборе подходящей защиты следите за тем, чтобы номинальный ток защитного устройства был как можно ближе к номинальному току защищаемого приемника. Обычно встречаются четыре типа этих автоматических выключателей, отличающихся своими времятоковыми характеристиками. Автоматические выключатели типа А немедленно отключают цепь, когда, например, происходит короткое замыкание, и сейчас они менее распространены. Другие типы автоматических выключателей срабатывают с некоторой задержкой.
Тип В используется в квартирах для защиты устройств с малым пусковым током, а в промышленности наиболее распространены автоматические выключатели типа С или D (для устройств с повышенным или большим пусковым током).
УЗО (Устройство защитного отключения)
УЗО — это быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Говоря более понятным языком, устройство отключит потребителя от питающей сети, если произойдёт утечка тока на заземляющий проводник («землю»).
Основным узлом УЗО является дифференциальный трансформатор тока. По другому его называют трансформатор тока нулевой последовательности.
Если сеть исправна, входящий и выходящий токи равны. Отличаются они только направлением. Если человек касается поврежденного провода, часть тока проходит через тело, и возвратное значение меньше исходящего. Такой же эффект возникает при нарушении изоляции электроприборов.
Трансформатор засекает эту разницу и предотвращает опасные последствия. Такая же система используется в трехфазных устройствах защиты, которые срабатывают не только при утечке, но и при перекосе фаз. Конструктивно от обычного бытового автоматического выключателя УЗО отличается только модулем, который управляется дифференциальным током.
Автоматический выключатель двигателя
Автоматические выключатели для защиты электродвигателя — это специализированный вариант электрозащиты, разработанный непосредственно для электродвигателей, которые имеют множество применений и используются для управления механическими устройствами различных модификаций
Защиту от перегрузок и коротких замыканий также обеспечивает автоматический выключатель двигателя, но его роль может быть значительно шире и он может использоваться и для защиты электродвигателя от других возможных нарушений, в том числе от обрыва фазы. Эти переключатели также позволяют включать/выключать двигатель вручную. Они особенно подходят для ситуаций с высоким пусковым током.
Преимущество этой защиты в том, что питание отключается быстро при обнаружении перегрузки или тока короткого замыкания — двигатель отключается в течение нескольких миллисекунд. Стандартный автоматический выключатель двигателя имеет электромагнитный расцепитель, реагирующий на короткое замыкание, и тепловой расцепитель (термопару), который, в свою очередь, обеспечивает отключение цепи при обнаружении перегрузки. Роль термометра также заключается в том, чтобы реагировать в случае потери одной фазы в трехфазных сетях. При выборе этого устройства помните, что его номинальный ток не должен быть ниже номинального тока двигателя, работающего в нормальных условиях.
Тепловое реле
Тепловые реле предназначены для защиты цепей переменного тока и электродвигателя от перегрузки (возникает при превышении номинальных нагрузок двигателя), дисбалансе фаз (падение напряжения в одной из фаз это приводит к сильному нагреву, вибрациям), затянутого пуска и заклинивания ротора (механическое повреждение ротора, при котором что-то мешает его вращению).
Выключатель нагрузки
Выключатель нагрузки – коммутационный аппарат, который в своем составе не имеет никаких автоматических расцепителей. Модульные выключатели нагрузки предназначены для оперативного управления участками электрических цепей. Обеспечивают отключение и включение номинального тока, а также выполняют функцию разъединения.
Термозащита электродвигателей от перегрева
Внутренняя защита, встраиваемая в обмотки или клеммную коробку
Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях:
- Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры.
- При высокой температуре окружающей среды.
-
Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно.
- Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить.
Уровень защиты, который может обеспечить внутренняя защита, указывается в стандарте IEC 60034-11.
Обозначение TP
TP — аббревиатура «thermal protection» — тепловая защита. Существуют различные типы тепловой защиты, которые обозначаются кодом TP (TPxxx). Код включает в себя:
- Тип тепловой перегрузки, для которой была разработана тепловая защита (1-я цифра)
- Число уровней и тип действия (2-я цифра)
- Категорию встроенной тепловой защиты (3-я цифра)
В электродвигателях насосов, самыми распространёнными обозначениями TP являются:
TP 111: Защита от постепенной перегрузки
TP 211: Защита как от быстрой, так и от постепенной перегрузки.
|
Обозначение |
Техническая егрузка и ее варианты (1-я цифра) |
Количество уровней и функциональная область (2-я цифра) |
Категория 1 (3-я цифра) |
|
ТР 111 |
Только медленно (постоянная перегрузка) |
1 уровень при отключении |
1 |
|
ТР 112 |
2 |
||
|
ТР 121 |
2 уровня при аварийном сигнале и отключении |
1 |
|
|
ТР 122 |
2 |
||
|
ТР 211 |
Медленно и быстро (постоянная перегрузка, блокировка) |
1 уровень при отключении |
1 |
|
ТР 212 |
2 |
||
|
ТР 221 ТР 222 |
2 уровня при аварийном сигнале и отключении |
1 |
|
|
2 |
|||
|
ТР 311 ТР 321 |
Только быстро (блокировка) |
1 уровень при отключении |
1 |
|
2 |
Изображение допустимого температурного уровня при воздействии на электродвигатель высокой температуры.
Категория 2 допускает более высокие температуры, чем категория 1.
Все однофазные электродвигатели Grundfos оснащены защитой двигателя по току и температуре в соответствии с IEC 60034-11. Тип защиты двигателя TP 211 означает, что она реагирует как на постепенное, так и на быстрое повышение температуры.
Сброс данных в устройстве и возврат в начальное положение осуществляется автоматически. Трёхфазные электродвигатели Grundfos MG мощностью от 3.0 кВт стандартно оборудованы датчиком температуры PTC.
Эти электродвигатели были испытаны и одобрены как электродвигатели TP 211, которые реагируют и на медленное, и на быстрое повышение температуры. Другие электродвигатели, используемые для насосов Grundfos (MMG модели D и E, Siemens, и т.п.), могут быть классифицированы как TP 211, но, как правило, они имеют тип защиты TP 111.
Необходимо всегда учитывать данные, указанные на фирменной табличке.
Информацию о типе защиты конкретного электродвигателя можно найти на фирменной табличке — маркировка с буквенным обозначением TP (тепловая защита) согласно IEC 60034-11. Как правило, внутренняя защита может быть организована при помощи двух типов устройств защиты: Устройств тепловой защиты или терморезисторов.
Устройства тепловой защиты, встраиваемые в клеммную коробку
В устройствах тепловой защиты, или термостатах, используется биметаллический автоматический выключатель дискового типа мгновенного действия для размыкания и замыкания цепи при достижении определённой температуры. Устройства тепловой защиты называют также «кликсонами» (по названию торговой марки от Texas Instruments). Как только биметаллический диск достигает заданной температуры, он размыкает или замыкает группу контактов в подключённой схеме управления. Термостаты оснащены контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима работы, но одно и то же устройство не может использоваться для двух режимов.
Через термостат может подаваться напряжение в цепи аварийной сигнализации — если он нормально разомкнут, или термостат может обесточивать электродвигатель — если он нормально замкнут и последовательно соединён с контактором. Так как термостаты находятся на наружной поверхности концов катушки, то они реагируют на температуру в месте расположения. Применительно к трёхфазным электродвигателям термостаты считаются нестабильной защитой в условиях торможения или в других условиях быстрого изменения температуры. В однофазных электродвигателях термостаты служат для защиты при блокировке ротора.
Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки
Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.
Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей.
Внутренняя установка
В однофазных электродвигателях используется один одинарный тепловой автоматический выключатель. В трёхфазных электродвигателях — два последовательно соединённых выключателя, расположенных между фазами электродвигателя. Таким образом, все три фазы контактируют с тепловым выключателем. Тепловые автоматические выключатели можно установить на конце обмоток, однако это приводит к увеличению времени реагирования. Выключатели должны быть подключены к внешней системе управления. Таким образом электродвигатель защищается от постепенной перегрузки. Для тепловых автоматических выключателей реле — усилителя не требуется.
Тепловые выключатели НЕ ЗАЩИЩАЮТ двигатель при блокировке ротора.
Принцип действия теплового автоматического выключателя
На графике справа показана зависимость сопротивления от температуры для стандартного теплового автоматического выключателя. У каждого производителя эта характеристика своя. TN обычно лежит в интервале 150-160 °C.
Подключение
Подключение трёхфазного электродвигателя со встроенным тепловым выключателем и реле перегрузки.
Обозначение TP на графике
Защита по стандарту IEC 60034-11:
TP 111 (постепенная перегрузка). Для того чтобы обеспечить защиту при блокировке ротора, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки.
Терморезисторы, встраиваемые в обмотки
Второй тип внутренней защиты — это терморезисторы, или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC).
Терморезисторы встраиваются в обмотки электродвигателя и защищают его при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. Тепловая защита обеспечивается с помощью контроля температуры обмоток электродвигателя с помощью PTC датчиков. Если температура обмоток превышает температуру отключения, сопротивление датчика меняется соответственно изменению температуры.
В результате такого изменения внутренние реле обесточивают контур управления внешнего контактора. Электродвигатель охлаждается, и восстанавливается приемлемая температура обмотки электродвигателя, сопротивление датчика понижается до исходного уровня. В этот момент происходит автоматическое приведение модуля управления в исходное положение, если только он предварительно не был настроен на сброс данных и повторное включение вручную.
Если терморезисторы установлены на концах катушки самостоятельно, защиту можно классифицировать только как TP 111.
Причина в том, что терморезисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и, следовательно, не могут реагировать так быстро, как если бы они изначально были встроены в обмотку.
Система, чувствительная к температуре терморезистора, состоит из датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC), устанавливаемых последовательно, и твердотельного электронного выключателя в закрытом блоке управления. Набор датчиков состоит из трёх — по одному на фазу. Сопротивление в датчике остаётся относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур, с резким увеличением при температуре срабатывания. В таких случаях датчик действует как твердотельный тепловой автоматический выключатель и обесточивает контрольное реле. Реле размыкает цепь управления всего механизма для отключения защищаемого оборудования. Когда температура обмотки восстанавливается до допустимого значения, блок управления можно привести в прежнее положение вручную.
Все электродвигатели Grundfos мощностью от 3 кВт и выше оснащены терморезисторами.
Система терморезисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC) считается устойчивой к отказам, так как в результате выхода из строя датчика или отсоединении провода датчика возникает бесконечное сопротивление, и система срабатывает так же, как при повышении температуры, — происходит обесточивание контрольного реле.
Принцип действия терморезистора
Критические значения зависимости сопротивление/ температура для датчиков системы защиты электродвигателя определены в стандартах DIN 44081/ DIN 44082.
На кривой DIN показано сопротивление в датчиках терморезистора в зависимости от температуры.
По сравнению с PTO терморезисторы имеют следующие преимущества:
- Более быстрое срабатывание благодаря меньшему объёму и массе
- Лучше контакт с обмоткой электродвигателя
- Датчики устанавливаются на каждой фазе
- Обеспечивают защиту при блокировке ротора
Обозначение TP для электродвигателя с PTC
Защита двигателя TP 211 реализуется, только когда терморезисторы PTC полностью установлены на концах обмоток на заводе-изготовителе.
Защита TP 111 реализуется только при самостоятельной установке на месте эксплуатации. Электродвигатель должен пройти испытания и получить подтверждение о соответствии его маркировке TP 211. Если электродвигатель с терморезисторами PTC имеет защиту TP 111, он должен быть оснащён реле перегрузки для предотвращения последствий заклинивания.
Соединение
На рисунках справа представлены схемы подключения трёхфазного электродвигателя, оснащённого терморезисторами PTC, с расцепителями Siemens. Для реализации защиты как от постепенной, так и от быстрой перегрузки, мы рекомендуем следующие варианты подключения электродвигателей, оснащённых датчиками PTC, с защитой TP 211 и TP 111.
Электродвигатели с защитой TP 111
Если электродвигатель с терморезистором имеет маркировку TP 111, это значит, что электродвигатель защищён только от постепенной перегрузки. Для того чтобы защитить электродвигатель от быстрой перегрузки, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки.
Реле перегрузки должно подключаться последовательно к реле PTC.
Электродвигатели с защитой TP 211
Защита TP 211 двигателя обеспечивается, только если терморезистор PTC полностью встроен в обмотки. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельном подключении.
Терморезисторы разработаны в соответствии со стандартом DIN 44082 и выдерживают нагрузку Umax 2,5 В DC. Все отключающие элементы предназначены для приёма сигналов от терморезисторов DIN 44082, т.е терморезисторов компании Siemens.
Обратите внимание: Очень важно, чтобы встроенное устройство PTC было последовательно соединено с реле перегрузки. Многократные повторные включения реле перегрузки могут привести к сгоранию обмотки в случае блокировки электродвигателя или пуска при высокой инерции. Поэтому очень важно, чтобы температурные показатели и данные по потребляемому току устройства PTC и реле.
FRANKLIN ELECTRIC Защита двигателя: однофазная, 115/230, 8 13/32 дюйма Ht (дюйм), 4 13/16 дюйма Wd (дюйм) — 19RT49|5800020610
ФРАНКЛИН ЭЛЕКТРИК
- Элемент # 19РТ49
- производитель Модель # 5800020610
- UNSPSC # 26101602
- № страницы каталога Н/Д
Страна происхождения
Мексика.
Страна происхождения может быть изменена.
Предназначенная для 2- и 3-проводных однофазных двигателей мощностью от 1/3 до 1-1/2 л.с., эта система защиты двигателей FRANKLIN Pumptec отслеживает нагрузку двигателя и состояние линии электропередачи, помогая обеспечить защиту от аномального сетевого напряжения, сухого колодца. , и условия заболоченного резервуара. Это устройство защиты насоса на базе микрокомпьютера может прерывать подачу питания на двигатель всякий раз, когда нагрузка падает быстро или ниже заданного уровня. Модель позволяет легко регулировать параметры чувствительности. Световые индикаторы на крышке помогают отображать полное состояние системы.
Коснитесь изображения, чтобы увеличить его.
Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить его.
ФРАНКЛИН ЭЛЕКТРИК
- Элемент # 19РТ49
- производитель Модель # 5800020610
- UNSPSC # 26101602
- № страницы каталога Н/Д
Страна происхождения
Мексика.
Страна происхождения может быть изменена.
Предназначенная для 2- и 3-проводных однофазных двигателей мощностью от 1/3 до 1-1/2 л.с., эта система защиты двигателей FRANKLIN Pumptec отслеживает нагрузку двигателя и состояние линии электропередачи, помогая обеспечить защиту от аномального сетевого напряжения, сухого колодца. , и условия заболоченного резервуара. Это устройство защиты насоса на базе микрокомпьютера может прерывать подачу питания на двигатель всякий раз, когда нагрузка падает быстро или ниже заданного уровня. Модель позволяет легко регулировать параметры чувствительности. Световые индикаторы на крышке помогают отображать полное состояние системы.
Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric
{"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска" }} 
0″> В чем разница между продуктами RCBO и RCCB Acti 9?— ВДТ: устройство из линейки Acti 9, используемое для полной защиты (защита от перегрузки + защита от тока короткого замыкания + защита от утечки на землю с различной чувствительностью) — ВДТ: устройство…
В чем разница между логикой SR2 и SR3?
SR2 — это компактная серия Zelio Logic, в которую нельзя добавлять какие-либо модули расширения ввода-вывода или коммуникационные модули. В то время как SR3 — это модульная серия, в которую можно добавлять модули расширения ввода-вывода и…
0.0.0″> Двигатель 415 В, класс изоляции F, сопротивление dv/dt 1 кВ/мкс, Can can…Как правило, двигатель с изоляцией класса F считается двигателем с классом частотно-регулируемого привода, но указано, что выдерживаемая способность dV/dT составляет 1 кВ/мкс. Следовательно, мы не можем рассматривать этот двигатель как класс ЧРП…
Каково значение выдерживаемого напряжения промышленной частоты в течение одной минуты? для NSX…
Серия Compact NSX имеет Uimp 8 кВ. В соответствии со стандартом IEC-60947-1 / 60947-2, на выключателе проводятся испытания импульсной волной 1,2/50 мкс и выдерживаемым напряжением промышленной частоты. Для промышленной частоты…
5.1.1″> Последнее изменение:20.07.2022
Часто задаваемые вопросы о популярных видеоПопулярные видео настроить функции режимов работы в Ecodial…
Как сравнить разные файлы SEPAM в SFT2841?
Узнайте больше в разделе часто задаваемых вопросов по общим знаниямОбщие знания
Как сбросить логический пароль Zelio?
Пароль можно сбросить, очистив программу внутри Zelio либо путем переноса новой программы на Zelio, либо очистив уже существующую программу путем обновления прошивки Пожалуйста, найдите…
Что понимают под симметричным и асимметричным током отключения?
Вопрос: Заказчик хочет знать значение симметричного и несимметричного тока отключения автоматического выключателя и что они означают.
Окружающая среда: Автоматический выключатель Разрешение: — Симметричное…
Почему некоторые продукты имеют двойной код с двумя классами защиты IP (например, IP65) / IP67)?
Вторая характеристическая цифра в обозначении IP указывает на степень защиты, обеспечиваемую корпусом, от вредного воздействия на оборудование из-за проникновения воды. 5 =>…
Можно ли установить байпасный контактор для технологических приводов Altivar?
Байпасные контакторы не поддерживаются приводами ATV process LV (ATV600, ATV900). Шунтирование привода внешними контакторами невозможно, так как нет синхронизации выходного напряжения с.
