+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Тепловая защита однофазного электродвигателя – Яхт клуб Ост-Вест

Что представляет собой тепловое реле, для чего оно служит? На чем основан принцип действия устройства, и какими характеристиками оно обладает? Что нужно учитывать при выборе реле и его установке? На эти и другие вопросы вы найдете ответы в нашей статье. Также мы рассмотрим основные схемы подключения реле.

Что такое тепловое реле для электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин. В ручном режиме контакты в исходное состояние возвращает оператор, нажимая на кнопку «сброс». Также можно отрегулировать порог срабатывания устройства путем вращения подстроечного винта.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

Виды тепловых реле

Существуют следующие модификации устройств – РТЛ, ТРН, РТТ и ТРП.

  • Особенности ТРП-реле. Устройство этого типа подходит для применения в условиях повышенной механической нагрузки. Оно обладает ударопрочным корпусом и вибростойким механизмом. Чувствительность элемента автоматики не зависит от температуры окружающего пространства, так как точка срабатывания лежит за пределом в 200 градусов по Цельсию. В основном применяют с двигателями асинхронного типа трехфазного питания (предел по току – 600 ампер и питание – до 500 вольт) и в цепях тока постоянного величиной до 440 вольт. Схема реле предусматривает специальный нагревательный элемент для передачи тепла пластине, а также плавную регулировку изгиба последней. За счет этого можно менять предел срабатывания механизма до 5 %.
  • Особенности РТЛ-реле. Механизм устройства выполнен таким образом, что позволяет защищать нагрузку электродвигателя от перегрузок по току, а также в тех случаях, когда произошел обрыв фазы, и возникла фазовая асимметрия. Рабочий диапазон по току лежит в пределах 0.10-86.00 ампер. Бывают модели, совмещенные с пускателями либо нет.
  • Особенности РТТ-реле. Назначением является защита двигателей асинхронных, где ротор коротко замкнут, от токовых скачков, а также в случаях несоответствия фаз. Бывают встроены в магнитные пускатели и в схемы, управляемые электроприводами.

Технические характеристики

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

  • Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
  • Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
  • Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Как подключить реле в схему

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку «пуск» (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

Выбор реле

Главный параметр, по которому выбирают тепловое реле для электродвигателя, – это номинальный ток. Этот показатель высчитывают, опираясь на величину рабочего (номинального) тока электродвигателя. Идеально, когда ток срабатывания устройства выше рабочего в 0,2-0,3 раза при продолжительности перегрузки в треть часа.

Следует различать кратковременную перегрузку, где греется лишь провод обмотки электромашины, от перегрузки длительной, которую сопровождает разогрев всего корпуса. В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и, следовательно, лишь в этом случае целесообразно применение ТР. На выбор теплового реле также влияют внешние факторы эксплуатации, а именно температура окружающей среды и ее стабильность. При постоянных скачках температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТРН.

Что нужно учитывать при установке реле

Важно помнить, что биметаллическая пластина может нагреваться не только от проходящего тока, но и от температуры окружения. Это в первую очередь влияет на скорость срабатывания, хотя перегрузок по току может и не быть. Другой вариант, когда реле защиты двигателя попадает в зону принудительного охлаждения. В этом случае, наоборот, двигатель может испытывать тепловую перегрузку, а устройство защиты не срабатывать.

Чтобы избежать подобных ситуаций, следует придерживаться таких правил установки:

  • Выбирать реле с допустимо большей температурой срабатывания без ущерба для нагрузки.
  • Устанавливать защитное устройство в помещении, где расположен сам двигатель.
  • Избегать мест повышенного теплового излучения или близость кондиционеров.
  • Применять модели, имеющие функцию встроенной термокомпенсации.
  • Пользоваться регулировкой срабатывания пластины, настраивать в соответствии с фактической температурой в месте установки.

Заключение

Все электромонтажные работы по подключению реле и прочего высоковольтного оборудования должен выполнять квалифицированный специалист, имеющий допуск и профильное образование. Самостоятельное проведение подобных работ сопряжено с опасностью для жизни и работоспособности электрических устройств. Если же все-таки необходимо разобраться с тем, как подключить реле, при его покупке нужно требовать распечатку схемы, которая обычно идет в комплекте с изделием.

Техника, которая оснащается двигателями нуждается в защите. Для этих целей в нее устанавливается система принудительного охлаждения, чтобы обмотки не превышали допустимую температуру. Иногда ее бывает недостаточно, поэтому дополнительно может быть смонтировано тепловое реле. В самоделках его приходится монтировать своими руками. Поэтому важно знать схему подключения теплового реле.

Принцип работы теплового реле


В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотки двигателя. Но чаще всего оно применяется в паре с магнитным пускателем. Это дает возможность продлить срок службы теплового реле. Вся нагрузка по запуску ложится на контактор. В таком случае тепловой модуль имеет медные контакты, которые подключаются непосредственно к силовым входам пускателя. Проводники от двигателя подводятся к тепловому реле. Если говорить просто, то оно является промежуточным звеном, которое анализирует проходящий через него ток от пускателя к двигателю.

В основе теплового модуля лежат биметаллические пластины. Это означает, что они изготавливаются из двух различных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины через переходник воздействуют на подвижный механизм, который подключен к контактам, уходящим к электродвигателю. При этом контакты могут находиться в двух положениях:

  • нормально замкнутом;
  • нормально разомкнутом.

Первый вид подходит для управления пускателем двигателя, а второй используется для систем сигнализации. Тепловое реле построено на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них начинает протекать ток, их температура начинает повышаться. Чем с большей силой протекает ток, тем выше поднимается температура пластин теплового модуля. При этом происходит смещение пластин теплового модуля в сторону металла с меньшим коэффициентом теплового расширения. При этом происходит замыкание или размыкание контактов и остановка двигателя.

Важно понимать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до некоторой температуры, не будет вызывать деформации пластин. Если из-за увеличения нагрузки на двигатель произошло срабатывания теплового модуля и отключение, то по истечении определенного промежутка времени, пластины возвращаются в свое естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на пускатель или другой прибор. В некоторых видах реле доступна регулировка силы тока, которая должна протекать через него. Для этого выносится отдельный рычаг, которым можно выбрать значение по шкале.

Кроме регулятора силы тока, на поверхности может также находиться кнопка с надписью Test . Она позволяет проверить тепловое реле на работоспособность. Ее необходимо нажат при работающем двигателе. Если при этом произошел останов, тогда все подключено и функционирует правильно. Под небольшой пластинкой из оргстекла скрывается индикатор состояния теплового реле. Если это механический вариант, то в нем можно увидеть полоску двух цветов в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором силы тока располагается кнопка Stop . Она в отличие от кнопки Test отключает магнитный пускатель, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, а значит сигнализация не срабатывает.

Функционировать тепловое реле может в ручном и автоматическом режиме. С завода установлен второй, что важно учитывать при подключении. Для перевода на ручное управление, необходимо задействовать кнопку Reset . Ее нужно повернуть против часовой стрелки, чтобы она приподнялась над корпусом. Разница между режимами заключается в том, что в автоматическом после срабатывания защиты, реле вернется к нормальному состоянию после полного остывания контактов. В ручном режиме это можно сделать с использованием клавиши Reset . Она практически моментально возвращает контактные площадки в нормальное положение.

Тепловое реле имеет и дополнительный функционал, который оберегает двигатель не только от перегрузок по току, но и при отключении или обрыве питающей сети или фазы. Это особенно актуально для трехфазных двигателей. Бывает, что одна фаза отгорает или с ней происходят другие неполадки. В этом случае металлические пластины реле, к которым поступают другие две фазы начинают пропускать через себя больший ток, что приводит к перегреву и отключению. Это необходимо для защиты двух оставшихся фаз, а также двигателя. При худшем раскладе такой сценарий может привести к выходу из строя двигателя, а также подводящих проводов.

Характеристики реле


При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

  • номинальный ток;
  • разброс регулировки тока срабатывания;
  • напряжение сети;
  • вид и количество контактов;
  • расчетная мощность подключаемого прибора;
  • минимальный порог срабатывания;
  • класс прибора;
  • реакция на перекос фаз.

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт. Количество и тип контактов также имеют значение, т. к. различные контакторы имеют различное подключение. ТР должно выдерживать мощность двигателя, чтобы не происходило ложного срабатывания. Для трехфазных двигателей лучше брать ТР, которые обеспечивают дополнительную защиту при перекосе фаз.

Процесс подключения


Ниже приведена схема подключения ТР с обозначениями. На ней можно найти сокращение КК1.1. Оно обозначает контакт, который в нормальном состоянии является замкнутым. Силовые контакты, через которые ток поступает на двигатель обозначены сокращением KK1. Автоматический выключатель, который находится в ТР обозначен как QF1. При его задействовании происходит подача питания по фазам. Фаза 1 управляется отдельной клавишей, которая обозначена маркировкой SB1. Она выполняет аварийную ручную остановку в случае возникновения непредвиденной ситуации. От нее контакту уходит на клавишу, которая обеспечивает пуск и обозначена сокращением SB2. Дополнительный контакт, который отходит от клавиши пуска, находится в дежурном состоянии. Когда выполняется запуск, тогда ток от фазы через контакт поступает на магнитный пускатель через катушку, которая обозначается KM1. Происходит срабатывание пускателя. При этом те контакты, которые в нормальном положении являются разомкнутыми замыкаются и наоборот.

Когда замыкаются контакты, которые на схеме находятся под сокращением KM1, тогда происходит включение трех фаз, которые пускают ток через тепловое реле на обмотки двигателя, который включается в работу. Если сила тока будет расти, тогда из-за воздействия контактных площадок ТР под сокращением KK1 произойдет размыкание трех фаз и пускатель обесточивается, а соответственно останавливается и двигатель. Обычная остановка потребителя в принудительном режиме происходит посредством воздействия на клавишу SB1. Она разрывает первую фазу, которая прекратит подачу напряжения на пускатель и его контакты разомкнутся. Ниже на фото можно увидеть импровизированную схему подключения.

Есть еще одна возможная схема подключения этого ТР. Разница заключается в том, что контакт реле, который в нормальном состоянии является замкнутым при срабатывании разрывает не фазу, а ноль, который уходит на пускатель. Ее применяют чаще всего в силу экономичности при выполнении монтажных работ. В процессе нулевой контакт подводится к ТР, а с другого контакта монтируется перемычка на катушку, которая запускает контактор. При срабатывании защиты происходит размыкание нулевого провода, что приводит к отключению контактора и двигателя.

Реле может быть смонтировано в схему, где предусмотрено реверсивное движение двигателя. От схемы, которая была приведена выше различие заключается в том, что присутствует НЗ контакт, в реле, которое обозначено KK1.1.

Если реле срабатывает, тогда происходит разрыв нулевого провода контактами под обозначением KK1.1. Пускатель обесточивается и прекращает питания двигателя. В экстренной ситуации кнопка SB1 поможет быстро разорвать цепь питания, чтобы остановить двигатель. Видео о подключении ТР можно посмотреть ниже.

Резюме


Схемы, на которых будет изображаться принцип подключения реле к контактору, могут иметь другие буквенные или цифровые обозначения. Чаще всего их расшифровка приводится внизу, но принцип всегда остается одинаковым. Можно немного попрактиковаться, собрав всю схему с потребителем в виде лампочки или небольшого двигателя. С помощью тестовой клавиши можно будет отработать нестандартную ситуацию. Клавиши запуска и остановки позволят проверить работоспособность всей схемы. При этом стоит обязательно учитывать тип пускателя и то, в каком нормальном состоянии находятся его контакты. Если есть определенные сомнения, тогда лучше посоветоваться с электромонтажником, который имеет опыт в сборке таких схем.

Подписка на рассылку

В процессе эксплуатации электродвигателя могут возникнуть неполадки, причиной которых являются тепловые перегрузки. Они появляются в результате пропадания одной из фаз, питающих двигатель. При этом ток в два раза превышает номинальный, что и приводит к перегреву обмотки статора. Еще одной причиной могут стать проблемы, в результате которых вал вращается с затруднением. Это происходит, когда электродвигатель работает под большой нагрузкой или выходят из строя подшипники. В результате перегрева разрушается изоляция обмотки статора, следствием чего становится короткое замыкание и выход оборудования из строя. Чтобы этого не произошло, используется тепловая защита двигателя, позволяющая своевременно обеспечить технику при появлении больших токов. Когда необходима тепловая защита электродвигателя. Сегодня тепловая защита электродвигателя устанавливается на всем промышленном оборудовании, на бытовой технике и электроинструментах. Она отлично зарекомендовала себя в следующих случаях:

  • при неправильных процессах во время пуска или торможения двигателя;
  • во время длительных перегрузок;
  • при повышенной частоте включения;
  • при значительных колебаниях напряжения электросети;
  • во время обрыва фаз;
  • при включении оборудования с заклиненным ротором;
  • при заклинивании приводных механизмов оборудования.

Для надежной защиты используют тепловое реле для электродвигателя, автоматические выключатели, предохранители с магнитными пускателями, плавкие вставки. Максимальную эффективность дает комплексное использование этих элементов. Принцип действия теплового реле электродвигателя. Встроенная тепловая защита электродвигателя базируется на применении реле с биметаллической пластиной. Она состоит из двух частей, созданных из металлов с различным коэффициентом линейного расширения. Ток оказывает на пластину тепловое воздействие и в результате неравномерного расширения составных частей она изгибается. При определенной температуре, на которую настроено реле, изогнутая пластина достигает положение, при котором воздействует на защелку расцепителя. Это действие, усиленное пружиной, позволяет максимально быстро разъединить цепь. В обратное положение пластину можно вернуть нажатием предназначенной для этого кнопки. Конструкция и выбор теплового релеКонструкция тепловой защиты зависит от ее назначения, рабочего тока и способа установки реле. Производители выпускают сегодня тепловые реле как в составе автоматических выключателей и пускателей, так и в виде отдельных электроустановочных изделий. Есть возможность выбрать реле с ручным возвратом или с автоматическим самовозвратом в исходное положение.Выбор теплового реле для электродвигателя зависит от потребляемого тока. Регулируется величина срабатывания в небольшом диапазоне, поэтому подбирать реле нужно тщательно. Нагревается пластина при прохождении тока по специальной спирали, намотанной на пластину. При включении двигателя пусковой ток в несколько раз сильнее номинальной величины, но волноваться, что реле сработает не стоит. Нагревается пластина медленно и кратковременные мощные токи не успевают привести защиту в действие. Время срабатывания регулируется длиной токопроводящей спирали: чем оно больше, тем больше витков на пластине. В ряде случаев нагревательным элементом может выступить непосредственно биметаллическая пластина. Выбор реле производится либо по марке двигателя, на который она будет установлена, либо по специальным таблицам, учитывающим номинальный ток.

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. Термостаты предварительно откалиброваны производителем, и их установки менять нельзя. Диски герметично изолированы и располагаются на контактной колодке.

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. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Кликсон и Термик — примеры тепловых автоматических выключателей. Эти устройства называют также PTO (Protection Thermique a Ouverture).



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.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

5.3.55. Для электродвигателей переменного тока должна предусматриваться защита от многофазных замыканий (см. 5.3.56), в сетях с глухозаземленной нейтралью — также от однофазных замыканий, а в случаях, предусмотренных в 5.3.57 и 5.3.58, — кроме того, защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения. На синхронных электродвигателях (при невозможности втягивания в синхронизм с полной нагрузкой) дополнительно должна предусматриваться защита от асинхронного режима согласно 5.3.59.

Для электродвигателей постоянного тока должны предусматриваться защиты от КЗ. При необходимости дополнительно могут устанавливаться защиты от перегрузки и от чрезмерного повышения частоты вращения.

5.3.56. Для защиты электродвигателей от КЗ должны применяться предохранители или автоматические выключатели.

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей должны выбираться таким образом, чтобы обеспечивалось надежное отключение КЗ на зажимах электродвигателя (см. 1.7.79 и 3.1.8) и вместе с тем чтобы электродвигатели при нормальных для данной электроустановки толчках тока (пиках технологических нагрузок, пусковых токах, токах самозапуска и т. п.) не отключались этой защитой. С этой целью для электродвигателей механизмов с легкими условиями пуска отношение пускового тока электродвигателя к номинальному току плавкой вставки должно быть не более 2,5, а для электродвигателей механизмов с тяжелыми условиями пуска (большая длительность разгона, частые пуски и т.п.) это отношение должно быть равным 2,0-1,6.

Для электродвигателей ответственных механизмов с целью особо надежной отстройки предохранителей от толчков тока допускается принимать это отношение равным 1,6 независимо от условий пуска электродвигателя, если кратность тока КЗ на зажимах электродвигателя составляет не менее указанной в 3.1.8.

Допускается осуществление защиты от КЗ одним общим аппаратом для группы электродвигателей при условии, что эта защита обеспечивает термическую стойкость пусковых аппаратов и аппаратов защиты от перегрузок, примененных в цепи каждого электродвигателя этой группы.

На электростанциях для защиты от КЗ электродвигателей собственных нужд, связанных с основным технологическим процессом, должны применяться автоматические выключатели. При недостаточной чувствительности электромагнитных расцепителей автоматических выключателей в системе собственных нужд электростанций могут применяться выносные токовые реле с действием на независимый расцепитель выключателя.

Для надежного обеспечения селективности защит в питающей сети собственных нужд электростанций в качестве защиты электродвигателей от КЗ рекомендуется применять электромагнитные расцепители-отсечки.

5.3.57. Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в случаях, когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловым реле или другими устройствами.

Защита от перегрузки должна действовать на отключение, на сигнал или на разгрузку механизма, если разгрузка возможна.

Применение защиты от перегрузки не требуется для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы.

5.3.58. Защита минимального напряжения должна устанавливаться в следующих случаях:

для электродвигателей постоянного тока, которые не допускают непосредственного включения в сеть;

  • для электродвигателей механизмов, самозапуск которых после останова недопустим по условиям технологического процесса или по условиям безопасности;
  • для части прочих электродвигателей в соответствии с условиями, приведенными в 5.3.52.

Для ответственных электродвигателей, для которых необходим самозапуск, если их включение производится при помощи контакторов и пускателей с удерживающей обмоткой, должны применяться в цепи управления механические или электрические устройства выдержки времени, обеспечивающие включение электродвигателя при восстановлении напряжения в течение заданного времени. Для таких электродвигателей, если это допустимо по условиям технологического процесса и условиям безопасности, можно также вместо кнопок управления применять выключатели, с тем чтобы цепь удерживающей обмотки оставалась замкнутой помимо вспомогательных контактов пускателя и этим обеспечивалось автоматическое обратное включение при восстановлении напряжения независимо от времени перерыва питания.

5.3.59. Для синхронных электродвигателей защита от асинхронного режима должна, как правило, осуществляться с помощью защиты от перегрузки по току статора.

5.3.60. Защита от КЗ в электродвигателях переменного и постоянного тока должна предусматриваться:

1) в электроустановках с заземленной нейтралью — во всех фазах или полюсах;

2) в электроустановках с изолированной нейтралью:

  • при защите предохранителями — во всех фазах или полюсах;
  • при защите автоматическими выключателями — не менее чем в двух фазах или одном полюсе, при этом в пределах одной и той же электроустановки защиту следует осуществлять в одних и тех же фазах или полюсах.

Защита электродвигателей переменного тока от перегрузок должна выполняться:

  • в двух фазах при защите электродвигателей от КЗ предохранителями;
  • в одной фазе при защите электродвигателей от КЗ автоматическими выключателями.

Защита электродвигателей постоянного тока от перегрузок должна выполняться в одном полюсе.

5.3.61. Аппараты защиты электродвигателей должны удовлетворять требованиям гл. 3.1. Все виды защиты электродвигателей от КЗ, перегрузки, минимального напряжения допускается осуществлять соответствующими расцепителями, встроенными в один аппарат.

5.3.62. Специальные виды защиты от работы на двух фазах допускается применять в порядке исключения на электродвигателях, не имеющих защиты от перегрузки, для которых существует повышенная вероятность потери одной фазы, ведущая к выходу электродвигателя из строя с тяжелыми последствиями.

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ

Привод исполнительных механизмов различных технологических процессов, как правило, осуществляется от электродвигателей.

Двигатель относится к основным компонентам электропривода, в наибольшей степени подвергающимся в процессе эксплуатации воздействию неблагоприятных факторов различного характера.

Причины вероятных отклонений от нормального режима работы электродвигателя можно разделить на три основные группы:

  • проблемы в исполнительных механизмах, вызывающие торможение и перегрузку приводного электродвигателя;
  • нарушение качества электроэнергии, питающей электродвигатель;
  • дефекты, возникающие внутри самого двигателя.

Для обеспечения надёжной эксплуатации, электродвигатель должен быть оборудован автоматическими защитами в необходимом объёме, реагирующими на опасные отклонения рабочих параметров и перегрузки по любой причине из перечисленных групп и действующими на отключение выключателя.

Минимальный объём автоматических устройств защиты электродвигателей определяется правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Электрические двигатели различаются по номинальной мощности, напряжению питания, роду потребляемого тока, а также конструктивными особенностями.

В соответствии с этими различиями, а также исходя из условий работы, для каждой модели электрической машины производится выбор автоматической защиты электродвигателя. Различные виды автоматических устройств действуют как на отключение выключателя, так и на включение предупредительной сигнализации.

По роду потребляемого тока электродвигатели делятся на:

В быту и производстве распространены двигатели переменного тока, которые бывают асинхронными и синхронными.

По уровню номинального напряжения электрические машины переменного тока делятся на две основные группы:

  • низковольтные, питающиеся напряжением до 1000 В;
  • высоковольтные, рассчитанные на работу в сетях выше 1000 В.

Наиболее массовое распространение имеют асинхронные машины с номинальным напряжением 0,4 кВ.

Защищаются они посредством автоматического выключателя, имеющего электромагнитный и тепловой расцепители от короткого замыкания и перегрузки.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЗАЩИТ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДО 1000 В

Токовая отсечка.

Из всех аварийных режимов наиболее опасным является междуфазное короткое замыкание. Данный вид повреждения требует немедленного отключения асинхронного двигателя выключателем от питающей сети.

В соответствии с действующими правилами, асинхронные двигатели до 1000 В должны защищаться от коротких замыканий плавкими предохранителями или электромагнитными и тепловыми расцепителями автоматических выключателей.

Как обычно, правила отстают от фактических реалий. На вновь вводимых объектах асинхронные электрические машины комплектуются выносными многофункциональными блоками автоматической релейной защиты электродвигателя на базе микроконтроллеров, воздействующими на отключение выключателя.

Основной сути это не меняет. Автоматические защитные устройства от междуфазных коротких замыканий реагируют на сверхтоки и не имеют выдержки времени отключения выключателя. Такие устройства по-прежнему называют токовыми отсечками, защитные реле срабатывают при КЗ в обмотке статора либо на выводах асинхронного двигателя.

Контроль протекающего электротока осуществляется посредством традиционных токовых преобразователей – трансформаторов тока (ТТ) или более современных датчиков электротока.

Зоной действия защищающего устройства является участок электросети, расположенный после ТТ или датчика. Обычно кроме самого асинхронного двигателя в защищаемой зоне находится и питающий кабель.

Параметры срабатывания токовой отсечки должны быть надёжно отстроены от пусковых токов. С другой стороны, автоматическое защитное устройство должно обладать достаточной чувствительностью при межвитковых замыканиях в любой части обмотки статора асинхронной машины.

Перегрузка.

Данный вид ненормального режима возникает при неисправностях или перегрузке исполнительного механизма. Перегрузка двигателя также может происходить по причине его недостаточной мощности. Режим перегрузки характеризуется повышенным уровнем токового потребления с относительно небольшой кратностью по сравнению с номинальным значением.

Токовая уставка автоматической защиты электродвигателя от перегрузки меньше значения пусковых токовых параметров, поэтому должна быть осуществлена отстройка от режима запуска путём искусственной задержки времени срабатывания и отключения автоматического выключателя.

Защищённость электромашины от перегрузки может быть реализована с применением следующих устройств:

  • теплового расцепителя автоматического выключателя защиты электродвигателя;
  • выносного защитного комплекта с токовым реле и реле времени, воздействующего на отключение выключателя при перегрузке;
  • блока комплексной защитной автоматики двигателя на микроконтроллере, при срабатывании воздействующего на расцепитель выключателя.

В случае применения автоматического выключателя требуется просто подобрать подходящий по номинальному току и характеристике автомат. Тепловой расцепитель выключателя защиты электродвигателя обеспечивает интегральную зависимость времени отключения выключателя от величины токовой перегрузки.

Защитный автоматический релейный комплект с выносными электромагнитными реле настраивается на фиксированные ток и время срабатывания защиты.

В этом варианте, в отличие от теплового расцепителя, токовые и временные параметры между собой не связаны. Выходные реле выносных комплектов релейной защиты должны воздействовать на независимый (не тепловой) расцепитель автоматического выключателя.

ЗАЩИТА ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА

Этот вид автоматического защитного устройства не предписан ПУЭ как обязательный, хотя является весьма желательным. При работе трёхфазного электродвигателя на двух фазах происходит постепенный перегрев обмоток, приводящий к разрушению изоляции обмоточного провода.

Возникнуть такой режим может, например, при потере контакта в одной из фаз выключателя.

Самое плохое в этой ситуации то, что потребляемый ток при этом может быть сравним с номинальной величиной, то есть токовые защиты электродвигателя, в том числе расцепители теплового типа, защищающие от перегрузки на этот режим могут не среагировать.

Некоторые модели электрических машин содержат встроенные (температурные) датчики обмотки.

Такие модификации электрических машин можно оснастить специальным устройством защиты электродвигателя, осуществляющие контроль теплового состояния электромашины.

Тепловые защитные устройства способны помочь и в случае перегрева при работе на двух фазах.

ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ ВЫШЕ 1000 ВОЛЬТ

Защищённость высоковольтных электрических машин обеспечивается только выносными релейными устройствами. Тепловой и электромагнитный расцепители являются прерогативой низковольтных устройств.

Принцип действия и расчёт уставок токовой отсечки и защиты от перегрузки такой же, как для низковольтных машин. Но кроме этого существуют специфические защитные устройства, не применяемые на низких напряжениях.

Защита от однофазных замыканий на землю.

Особенностью сетей высокого напряжения (6 – 10 кВ) является работа в режиме изолированной нейтрали. В таких сетях величина Iз замыкания на землю может составлять всего единицы ампер, что находится вне зоны чувствительности максимальных токовых защит от перегрузки.

Однофазные замыкания на землю характеризуются наличием токов нулевой последовательности, протекающих в одном направлении во всех трёх фазах.

Реле земляной защиты электродвигателя (это её название на жаргоне релейщиков) подключается к специальному трансформатору нулевой последовательности, представляющему собой тор (бублик), через который проходит кабель питания.

При этом через тор не должен проходить вывод экранирующей оболочки высоковольтного кабеля, в противном случае имеют место ложные срабатывания устройства с отключением выключателя.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Тепловые реле перегрузки Schneider Electric

Быстрый переход по статьи:

Тепловые реле перегрузки Schneider Electric

Виды тепловых реле перегрузки Schneider Electric

Характеристики серии LR2K

Купить тепловое реле для однофазного или трехфазного двигателя

Тепловое реле – это электроприбор, который защищает электродвигатель от токовой перегрузки, «выпадания» фаз сети или затянутого пуска. Срок службы оборудования главным образом зависит от перегрузок в процессе работы. Длительность эксплуатации и надежность оборудования обеспечивается, за счет конкретной зависимости времени протекания тока от его значения. Когда ток становится больше номинального, повышается температура, что приводит к старению изоляции и соответственно, при повышении перегрузок, должно уменьшаться время действия.

Тепловые реле различают по нескольким признакам. По способу действия реле тепловой защиты двигателя делятся на электронные и механические (биметаллические). Самыми распространенными являются именно биметаллические тепловые реле, так как они более дешевые и просты в использовании. Электронные реле тепловой защиты двигателя более точные и имеют больше дополнительных настроек.

Тепловое реле электродвигателя от французской фирмы Schneider Electric – это лучший выбор для вас, если вам важно качество, гарантии безопасности и надежность. Эта компания представляет свою продукцию на европейском рынке более 100 лет, и имеет замечательную репутацию. 

Тепловое реле для двигателя защищает цепи переменного тока и электродвигатели от исчезновения фазы, перегрузок, заклинивания ротора, но, оно не защищает от короткого замыкания. Более того, тепловое реле для электродвигателя само нуждается в защите с помощью предохранителей aM, gG, BS88. Для выбора номинального тока теплового реле необходимо чтобы номинальный ток нагрузки был ближе к середине диапазона установок, чтобы была возможность регулировать ток отсечки, в зависимости от температуры. Фирма Schneider Electric предлагает тепловое реле для двигателя серии LRD, LR2K, LR9F.

Виды тепловых реле перегрузки Schneider Electric

Тепловые реле фирмы Schneider Electric серии LRD используются с контакторами Tesys D. Они надежны и имеют широкий диапазон токов. Монтаж осуществляется с помощью пружинные, винтовые зажимы или клеммного блока. Тепловое реле электродвигателя серии LRD применяется в сфере промышленности, строительства и инфраструктуре.

Характеристики серии LRD

— диапазон сброса токов и напряжений: 0,1 — 150 A, 0,06 — 75 кВт;
— сброс: ручной, автоматический, а также возможен дистанционный электронный;
— используется: TeSys D (ширина 45 мм) с максимальным напряжением 18,5 кВт, 55 мм — 30 кВт;
— классы защиты: 10 A и 20.

Тепловые реле перегрузки Schneider Electric серии LR2K используются совместно с контакторами Tesys K. Реле этой серии обеспечивает тепловую защиту электродвигателя и защиту электроцепи от перегрузки и обрыва фаз, а защита силовой цепи осуществляется с помощью предохранителя. Присоединяется тепловое реле для электродвигателя с помощью пружинных и винтовых зажимов. Оно используются преимущественно в промышленности и строительстве.

Характеристики серии LR2K

— полюсы: 3;
— сброс: ручной, автоматический, а также возможен удаленный;
— диапазон сброса токов и напряжений: 0,11 — 16 A, 0,06 – 5,5 кВт;
— используется: TeSys K с шириной 45;
— класс защиты: 10 A.

Серия LR9F защищает оборудование от тепловых перегрузок в однофазных или трехфазных сетях, от дисбаланса фаз и от блокировки ротора. LR9F используется с контакторами Tesys F (каталог контакторов Schneider Electric). Доступ к настройкам ограничивается прозрачной пломбированной крышкой. Также тепловое реле для однофазного двигателя и трехфазного двигателя оснащено аварийно-предупредительной сигнализацией, которая предупреждает аварийное отключение.

Характеристики серии LR9F

— полюсы: 3;
— степень защиты: IP 20;
— температура: от – 20 до +70 С;
— частота: 50-60 Гц;
— диапазон сброса токов: 30 – 630 А;
— класс защиты: 10, 10 A и 20.

Купить тепловое реле для однофазного или трехфазного двигателя

Независимо от ваших потребностей, вы всегда сможете подобрать соответствующее тепловое реле для защиты однофазного или трехфазного двигателя среди ассортимента оборудования Schneider Electric. Тепловые реле перегрузки, предлагаемые компанией, отличаются высокой надежностью, долговечностью и широким диапазоном сферы применения.

Подробную информацию про тепловое реле для защиты однофазного двигателя и трехфазного двигателя, о его цене и сроке поставки можно получить в разделе тепловые реле нашего каталога

Простая защита электродвигателя.


Защита трехфазного электродвигателя.

 

Обычная схема подключения трёхфазного асинхронного электродвигателя состоит из следующих элементов:

•   автоматический выключатель

•   электродвигатель

•   магнитный пускатель

•   тепловое реле токовой защиты.

 

Автоматические выключатели (автоматы) применяемые для защиты двигателей имеют расцепители тепловые и максимального тока, по принципу работы соответствующие максимальным и тепловым реле.

Следует учесть, что не все автоматы имеют такие расцепители и поэтому не все они могут применяться для защиты двигателя от перегрузки.

В схеме защиты автоматы устанавливаются перед пускателем для защиты проводов и аппаратов от тока короткого замыкания, а двигателя от тока короткого замыкания и перегрузки.

Тепловое реле реагирует на превышения тока потребляемого электродвигателем и вызывает размыкание контактов реле, что приводит к обесточиванию катушки и отключению электродвигателя.

 

Типовые схемы включения трёхфазного электродвигателя

Схемы подключения электродвигателей отличаются магнитными пускателями, в которых используются катушки на разные напряжения.

В первом случае используется магнитный пускатель с рабочим напряжением катушки – 220V; для питания используется любая фаза и ноль — N.

Во втором случае электродвигатель подключается через магнитный пускатель с катушкой на 380V, для питания используются две фазы, например B и С.

 


Обозначения на схеме:

SA1  — выключатель автоматический (3х-полюсный автомат),

TP1  — тепловое реле,

МП1 — магнитный пускатель,

БК    — блок-контакт (нормально разомкнутый),

Start — кнопка «Пуск»,

Stop — кнопка «Стоп».

 

Наиболее частые причины повреждения электродвигателя вследствие тепловой перегрузки является пропадание одной из питающих фаз, что приводит к ненормальному режиму работы и вызывает увеличение тока в статорных обмотках, в результате чего происходит перегрев и разрушение изоляции обмоток статора, приводящий к замыканию обмоток и полной неработоспособности электродвигателя.
От небольших и устойчивых перегрузок двигатели защищают автоматами и тепловыми реле, но вследствие своей тепловой инерции они не сразу реагирует на резкие перегрузки, а только через несколько минут и за это время статорная обмотка может уже недопустимо перегреться.
Поэтому в случае, когда возможны ситуации с непреднамеренным отключением одной из фаз питающей сети, и необходимо предотвратить выход из строя электродвигателя, целесообразно заменить стандартную схему подключения электродвигателя на одну из нижеследующих.

 

Схема №1.

В обычную схему запуска трехфазного электродвигателя помимо автомата и теплового (токового) реле, вводится еще одно дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами P1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Start» через обмотку магнитного пускателя МП проходит ток и он своими контактами блокирует кнопку «Start» и подключает электродвигатель к сети.



При пропадании в сети фазы A или C реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который соответственно отключит от сети электродвигатель.

При пропадании в сети фазы В обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя.

 

Схема №2.

Схема аналогична схеме рассмотренной в первом способе, но имеет отличие в том, что дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

 


При нажатии кнопки «Start» включается реле Р1 и контактами Р1 замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя МП, который срабатывает и своими контактами блокирует цепь управления и включает электродвигатель. При обрыве линейного провода B отключается реле Р, а при обрыве проводов А или С магнитный пускатель МП, в обоих случаях электродвигатель отключается от сети контактами магнитного пускателя МП.

 

Схема №3.

Следующее устройство работает на принципе создания искусственной нулевой точки образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—С3. Между этой точкой и нулевым проводом N включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке 0′ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя — двигатель отключается.

 

 


Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36V.

Конденсаторы С1—С3 — бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

По сравнению с предыдущими схемами это устройство обеспечивает более высокую чувствительность, вследствие которой двигатель иногда может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызываемой подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети.

Для снижения чувствительности нужно применить конденсаторы меньшей емкости.

 

Схема №4.

Принцип работы устройства также основан на том, что при обрыве одной фазы образуется напряжение смещения нейтрали, которое можно использовать для защиты двигателя.

Для реализации указанного способа создается искусственная нейтраль с помощью трех конденсаторов С1-СЗ. При наличии всех трех фаз электросети А, В и С напряжение между искусственной нейтралью и нулевым проводом N практически равно нулю, а при обрыве любой фазы возникает напряжение смещения.

Это напряжение выпрямляется с помощью диодного моста VD1, в диагональ которого включено электромагнитное реле P. Конденсатор С4 блокирует срабатывание реле в пусковом режиме. Нормально замкнутые контакты P1 при срабатывании реле размыкаются и разрывают цепь питания катушки магнитного пускателя МП, в результате электродвигатель М отключается от сети.



В устройстве использовано реле постоянного тока типа РП21, рассчитанное на рабочее напряжение 24V с сопротивлением обмотки 200 Ом.

Контактная система реле допускает ток до 5А.

В случае если напряжения смещения окажется недостаточно для срабатывания реле, необходимо увеличить емкости конденсаторов, образующих искусственную нейтраль. При срабатывании реле в режиме пуска можно увеличить емкость конденсатора С4 или отрегулировать контактную систему магнитного пускателя, добиваясь одновременного замыкания его силовых контактов.


Учитывая, что все эти устройства защиты имеют один общий недостаток, заключающийся в том, что они реагируют на обрыв фазы только до аппарата защиты и не реагируют на обрывы фаз, происходящие за пределами устройства, данные устройства необходимо монтировать в непосредственной близости от электродвигателя.


Если обрыв произойдет на отрезке между устройством и обмотками электродвигателя, или в самом электродвигателе защита работать не будет.


Источник:

В. Г. Бастанов «300 Практических советов» стр. 17-19

Защита электродвигателей, перечень современных защитных устройств разных производителей

Защита электродвигателей В виду достаточно простой конструкции, высокой степени надежности и сравнительно небольшой стоимости асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (далее по тексту АД), является наиболее распространенным электродвигателем. Свыше 85% всех электрических машин – это трехфазные асинхронные электродвигатели. По статистике сейчас в общественном производстве России находится не менее 50 млн. единиц трехфазных АД напряжением 0,4 кВ.
Для защиты электродвигателей применяются:
— приборы контролирующие перегрузку по потребляемому току,
— при питании от трехфазной сети очень важным параметром питающего напряжения — это величина асимметрии напряжения, которая очень критична для отдельных типов электродвигателей и двигатель не сможет нормально долго работать при большой асимметрии, перегревается и выходит из строя,
— контроль за наличием трехфазного напряжения и отключение при обрыве фазы, нарушение последовательности фаз и «слипание» фаз.
— контроль за температурой обмоток электродвигателей разработано реле термисторной защиты: при изготовлении двигателя на заводе в обмотку электродвигателя устанавливаются позисторы (нелинейный элемент который резко меняет свое сопротивление при достижении заданной температуры, температура срабатывания определяется позистором, изготавливаются на температуру от +60°С до +180°С)
Приборы применяемые для защиты электродвигателей:
  1. Реле защиты электродвигателей РДЗ
  2. Реле асимметрии трехфазного напряжения
  3. Реле контроля трехфазного и однофазного напряжения
  4. Реле контроля тока
  5. Реле термисторной защиты
  6. Тепловое реле
  7. Токовые трансформаторы
  8. Реле контроля сопротивления изоляции

Защита асинхронных электродвигателей

Приборы контроля по току
Реле контроля и защиты РКЗ обеспечивает токовую защиту электродвигателей по всем трем фазам от перегрузки, недогрузки, повышенного дисбаланса токов и неполнофазного режима.
Приборы контроля по напряжению
Реле защиты двигателей MP35 и MC35 обеспечивает защиту от неисправностей любой фазы питающей сети по напряжению. Выходное реле отключается без задержки и защищает электродвигатель от перегрузки и выхода из строя при возникновении неисправности в любой из фаз питающей сети. Выходное реле включается без задержки, когда все фазы питающей сети будут в норме.
Приборы термисторной защиты
TER-7 реле термисторной защиты обеспечивает контроль температуры обмотки электродвигателя. В качестве датчика температуры применяются PTC резисторы встроенные в обмотку электродвигателя при изготовлении.
Универсальный блок защиты асинхронных электродвигателей
УБЗ-301 — универсальный блок защиты электродвигателей предназначен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения и действующих значений фазных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380 В/50 Гц.
Выпускаются три модификации прибора по номиналам тока:
— УБЗ-301 5-50A;
— УБЗ-301 10-100A;
— УБЗ-301 63-630A.
УБЗ-302 — универсальный блок защиты асинхронных электродвигателей при некачественном сетевом напряжении;
— постоянный контроль потребляемой мощности, токов прямой и обратной последовательности;
— контроль сопротивления изоляции;
— контроль токов утечки на корпус;
— контроль температуры обмоток электродвигателя;
— имеет защиту от затянутого пуска.
Возможно изготовление с возможностью вывода информации на ПК по протоколу RS-485.
УЗОТЭ 2У — предназначен для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих в тяжелых условиях производства:
— при перегрузках, вызванных пониженным напряжением в сети;
— при повышенной влажности и температуре, высокой запыленности;
— срабатывает при обрыве фазы;
— контроль сопротивления изоляции перед включением;
— контроль тока потребления электродвигателя;
— контроль за перегревом обмоток электродвигателя.
Схема прибора подключается к выходам токовых трансформаторов включенных в разрыв каждой фазы защищаемого электродвигателя.
Описание прибора УЗОТЭ 2У

Перейти на страницу схемы подключения звезда — треугольник электродвигателя.

Расчеты двигателей

Часть 1: Двигатели и проводники ответвленных цепей

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей
Motor Calculations — Part 1 .

Лучшим методом обеспечения максимальной токовой защиты для большинства цепей является использование автоматического выключателя, сочетающего защиту от перегрузки по току с защитой от короткого замыкания и замыкания на землю.Однако обычно это не лучший выбор для двигателей. За редкими исключениями, лучший метод обеспечения максимальной токовой защиты в этих случаях — отделение устройств защиты от перегрузки от устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю ( Рис. 1 ).

Устройства защиты двигателя от перегрузки, такие как нагреватели, защищают двигатель, оборудование управления двигателем и проводники параллельной цепи от перегрузки двигателя и, как следствие, чрезмерного нагрева (430.31). Они не обеспечивают защиты от коротких замыканий или токов замыкания на землю.Это работа выключателей ответвлений и фидеров, которые не обеспечивают защиту двигателя от перегрузки. Такая компоновка отличает расчеты двигателя от расчетов, используемых для других типов нагрузок. Давайте посмотрим, как применять ст. 430, начиная с мотора.

Защита от перегрузки. Устройства защиты двигателя от перегрузки часто встроены в пускатель двигателя. Но вы можете использовать отдельное устройство защиты от перегрузки, такое как двухэлементный предохранитель, который обычно находится рядом с пускателем двигателя, а не с выключателем питания.

Рис. 1. Защита от перегрузки по току обычно достигается путем отделения защиты от перегрузки от устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю.

Если вы используете предохранители, вы должны предоставить по одному на каждый незаземленный провод (430,36 и 430,55). Таким образом, для трехфазного двигателя требуется три предохранителя. Имейте в виду, что эти устройства находятся на стороне нагрузки в ответвленной цепи и не обеспечивают защиты от короткого замыкания или замыкания на землю.

Двигатели мощностью более 1 л.с. без встроенной тепловой защиты и двигатели мощностью 1 л.с. или менее, которые запускаются автоматически [430.32 (C)] должен иметь устройство защиты от перегрузки, размер которого соответствует номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке [430,6 (A)]. Размер устройств защиты от перегрузки не должен превышать требований 430.32. Двигатели с номинальным коэффициентом эксплуатации (SF), указанным на паспортной табличке, равным 1,15 или более, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке.

Рис. 2. При работе с двигателями с коэффициентом эксплуатации 1,15 или выше размер устройства защиты от перегрузки не должен превышать 125% от номинала двигателя, указанного на паспортной табличке.

Давайте посмотрим на Рис. 2 и проработаем пример расчета.

Пример № 1 : Предположим, вы используете двухэлементный предохранитель для защиты от перегрузки. Предохранитель какого размера вам нужен для однофазного двигателя мощностью 5 л.с., 230 В с эксплуатационным коэффициентом 1,16, если номинальный ток двигателя составляет 28 А?

(а) 25А
(в) 35А
(б) 30А
(г) 40А

Размер защиты от перегрузки должен соответствовать номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке [430,6 (A), 430.32 (А) (1) и 430,55].

Также необходимо учитывать еще один фактор: превышение температуры на паспортной табличке. Для двигателей с номиналом превышения температуры, указанным на паспортной табличке, не более 40 ° C, размер устройства защиты от перегрузки не должен превышать 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке. Таким образом, 28A × 1,25 = 35A [240,6 (A)]

Рис. 3. Определите размер устройства защиты двигателя от перегрузки с номинальным значением повышения температуры, указанным на паспортной табличке, на 40 ° C или менее при не более 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке.

Давайте посмотрим на рис.3 и проработайте еще один пример проблемы.

Пример № 2 : Опять же, предположим, что вы используете двухэлементный предохранитель для защиты от перегрузки. Предохранитель какого размера вам нужен для 3-фазного двигателя мощностью 50 л.с., 460 В с повышением температуры до 39 ° C и номинальным током, указанным на паспортной табличке двигателя, 60 А (FLA)?

(а) 40A
(в) 60A
(б) 50A
(г) 70A

Размер защиты от перегрузки соответствует номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке, а не номинальному току полной нагрузки двигателя (FLC).Таким образом, 60А × 1,25 = 75А. Защита от перегрузки не должна превышать 75A, поэтому вам необходимо использовать двухэлементный предохранитель на 70A [240,6 (A) и 430,32 (A) (1)].

Двигатели, которые не имеют номинального эксплуатационного фактора 1,15 или выше или номинального значения превышения температуры 40 ° C и менее, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 115% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке (430,37).

Рис. 4. См. Таблицу 310.16 при выборе проводника подходящего размера для обслуживания одиночного двигателя.

Расчет проводов ответвительной цепи. Проводники ответвленной цепи, обслуживающие один двигатель, должны иметь допустимую нагрузку не менее 125% от FLC двигателя, как указано в таблицах с 430.147 по 430.150 [430,6 (A)]. Вы должны выбрать размер проводника из Таблицы 310.16 в соответствии с номинальной температурой клемм (60 ° C или 75 ° C) оборудования [110,14 (C)]. Давайте подкрепим эту концепцию, проработав пример расчета. См. Рис. 4 .

Пример № 3 : Провод THHN какого сечения вам нужен для однофазного двигателя мощностью 2 л.с., 230 В?

(a) 14 AWG
(c) 10 AWG
(b) 12 AWG
(d) 8 AWG

Давайте рассмотрим решение:

Шаг 1: Размер проводника не менее 125% двигателя FLC

Шаг 2: Таблица 430.148 показан FLC мощностью 2 л.с., 230 В, однофазный, как 12A

.

Шаг 3: 12A × 1,25 = 15A

Шаг 4: Согласно таблице 310.16, вам необходимо использовать 14 AWG THHN с номиналом 20 А при 60 ° C

Минимальный размер проводника, разрешенный NEC для проводки в зданиях, — 14 AWG [310,5]. Однако местные нормы и правила и многие промышленные предприятия требуют, чтобы провод сечением 12 AWG использовался как наименьший провод ответвления. Таким образом, в этом примере вам может потребоваться использовать 12 AWG вместо 14 AWG.

Инжир.5. Устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю предназначены для быстрого нарастания тока, кратковременных событий. С другой стороны, устройства защиты от перегрузки предназначены для длительных ситуаций с низкой скоростью тока.

Защита параллельных цепей от коротких замыканий и замыканий на землю. Устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю защищают двигатель, аппаратуру управления двигателем и проводники от коротких замыканий или замыканий на землю. Они не защищают от перегрузки (430.51) ( рис.5, ).

Устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, необходимое для цепей двигателя, не относится к типу, необходимому для персонала (210,8), фидеров (215,9 и 240,13), служб (230,95) или временной проводки для розеток (527,6).

Согласно 430.52 (C), вы должны определить размер защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для параллельной цепи двигателя — за исключением тех, которые обслуживают моментные двигатели — так, чтобы они не превышали процентные значения, указанные в Таблице 430.52.

Когда значение устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, которое вы найдете в таблице 430.52 не соответствует стандартному номиналу или настройке устройств защиты от сверхтоков, перечисленным в 240,6 (A), используйте устройство защиты следующего более высокого размера [430,52 (C) (1) Ex. 1].

Это заявление остановило вас? Вам это кажется неправильным? Это обычная реакция, но помните, что двигатели отличаются от других компонентов системы. Устройства защиты двигателя от перегрузки, такие как нагреватели и предохранители, защищают двигатель и другие элементы от перегрузки. Защита от короткого замыкания и замыкания на землю не обязана выполнять эту функцию.Таким образом, увеличение размера не повредит защите. Занижение размера предотвратит запуск двигателя.

Используйте следующий двухэтапный процесс, чтобы определить, какой процент из таблицы 430.52 следует использовать для определения размера устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в ответвленной цепи двигателя.

Шаг 1: Найдите тип двигателя в Таблице 430.52.

Шаг 2: Выберите процентное значение из Таблицы 430.52 в соответствии с типом устройства защиты, например, без выдержки времени (одноразовый), двухэлементный предохранитель или автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени.Не забудьте при необходимости использовать устройство защиты следующего более высокого размера.

Давайте посмотрим, справитесь ли вы с этой концепцией с помощью короткой викторины. Какое из следующих утверждений верно? Используйте Таблицу 430.52, чтобы найти числа.

  1. Защита параллельной цепи от короткого замыкания (плавкий предохранитель без выдержки времени) для однофазного двигателя мощностью 3 л.с., 115 В, не должна превышать 110 А.

  2. Защита от короткого замыкания в параллельной цепи (двухэлементный предохранитель) для однофазного двигателя мощностью 5 л.с., 230 В, не должна превышать 50 А.

  3. Защита параллельной цепи от короткого замыкания (автоматический выключатель) для трехфазного синхронного двигателя мощностью 25 л.с., 460 В, не должна превышать 70 А.

Давайте рассмотрим каждый вопрос индивидуально. Мы будем ссылаться на 430.53 (C) (1) Ex. 1 и в таблице 430.52.

  1. Согласно таблице 430.148, 34A × 3,00 = 102A. Следующий размер — 110А. Так что это правда.

  2. Согласно таблице 430,148, 28A × 1,75 = 49A. Следующий размер — 50А. Так что это тоже правда.

  3. Согласно таблице 430.150, 26A × 2,50 = 65A. Следующий размер — 70А. Это тоже правда.

Помните следующие важные принципы:

  • Размер проводов должен быть равен 125% FLC двигателя [430,22 (A)].

  • Вы должны рассчитать перегрузку не более чем от 115% до 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке, в зависимости от условий [430.32 (A) (1)].

  • Размер устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю должен составлять от 150% до 300% FLC двигателя [Таблица 430.52].

Если вы сложите все три из них вместе, вы увидите, что допустимая нагрузка проводника ответвленной цепи (125%) и устройство защиты от короткого замыкания на землю (от 150% до 300%) не связаны между собой.

Этот последний пример должен помочь вам понять, обращали ли вы внимание.

Рис. 6. Хотя этот пример может беспокоить некоторых людей, проводники THHN 14 AWG и двигатель защищены от перегрузки по току с помощью устройства защиты от перегрузки 16A и устройства защиты от короткого замыкания 40A.

Пример № 4 : Верно ли какое-либо из следующих утверждений для двигателя мощностью 1 л.с., 120 В, номинальный ток на паспортной табличке 14 А? См. Рис. 6 .

(a) Проводники ответвленной цепи могут иметь диаметр 14 AWG THHN.

(b) Защита от перегрузки от 16,1 А.

(c) Для защиты от короткого замыкания и замыкания на землю разрешается использовать автоматический выключатель на 40 А.

(d) Все это правда.

Просматривая каждую из них, вы можете увидеть:

(a) Сечение проводников соответствует 430.22 (А): 16А × 1,25 = 20А; Для таблицы 310.16 требуется 14 AWG при 60 ° C.

(b) Согласно 430,32 (A) (1), защита от перегрузки имеет следующие размеры: 14A (заводская табличка) × 1,15 = 16,1A.

(c) Защита от короткого замыкания и замыкания на землю определяется на основе 430,52 (C) (1): 16A × 2,50 = 40A автоматического выключателя.

Следовательно, все три утверждения верны.

Устройство защиты от перегрузки 16 А защищает проводники 14 AWG от перегрузки по току, а устройство защиты от короткого замыкания 40 А защищает их от короткого замыкания.Этот пример иллюстрирует иногда сбивающий с толку факт, что при расчете двигателя вы фактически рассчитываете защиту от перегрузки по току и защиты от короткого замыкания отдельно.

Расчеты двигателя долгое время были источником путаницы и ошибок для многих. Понимание того, что отличает эти расчеты, должно помочь вам каждый раз правильно выполнять расчеты двигателя. В следующем месяце мы рассмотрим определение размеров питателей двигателей в Части 2.

Двигатели и NEC | EC&M

Спасибо за посещение одной из наших самых популярных классических статей.Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей
Motor Calculations — Part 1 .

Статья 430 предусматривает требования к электродвигателям, а ст. 440 предлагает измененные и дополнительные требования к герметичным двигателям, например, используемым в кондиционерах и холодильном оборудовании. Применения двигателей сложны, потому что они представляют собой индуктивные нагрузки с высоким потреблением тока при запуске. Поскольку этот бросок тока обычно в шесть раз превышает рабочий ток, максимальная токовая защита для двигателей должна отличаться от другого оборудования.

Вам может быть некомфортно с некоторыми предметами искусства. 430 поправок на максимальную токовую защиту. Но как только вы поймете, как работает защита двигателя, вы поймете, почему эти допуски не только безопасны, но и необходимы.

Таблица FLC в зависимости от номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке (FLA). Номинальные значения тока полной нагрузки двигателя, перечисленные в таблицах 430.247, 430.248 и 430.250, используются для определения:

  • Токовая нагрузка проводника [430,22].
  • Типоразмер устройства перегрузки по току короткого замыкания и замыкания на землю [430.52 и 430,62].
  • Номинальный ток разъединителей [430.110].

Таблица, выбранная для этой цели, зависит от типа используемого двигателя. Правильный ток полной нагрузки (FLC) выбирается из:

  • Таблица 430.247 Двигатели постоянного тока
  • Таблица 430.248 Однофазные двигатели
  • Таблица 430.250 Трехфазные двигатели

Однако для некоторых конкретных типов двигателей необходимо использовать фактические значения тока полной нагрузки (FLA) на паспортной табличке вместо FLC (см. FLA vs.FLC ).

Используйте паспортную табличку FLA при выборе размеров проводов, защите от короткого замыкания и замыкания на землю, а также выключателях для:

  • Двигатели рассчитаны на работу со скоростью менее 1200 об / мин.
  • Двигатели с высоким крутящим моментом (и, следовательно, с более высоким FLC).
  • Многоскоростные двигатели (FLC зависит от скорости).
  • Включенный в список электроприбор с электроприводом.

Также используйте паспортную табличку FLA для определения размеров отдельной защиты двигателя от перегрузки [430.6 (А) (2)].

Размер проводника

Если для одного двигателя, сечение проводов составляет не менее 125% номинала двигателя FLC, как указано в Таблице 430.247 [Двигатели постоянного тока], Таблице 430.248 [Однофазные двигатели] или Таблице 430.250 [Трехфазные двигатели] (430.22) . Для ясности рассмотрим пример проблемы.

Рис. 1. Проводники для одиночного двигателя должны иметь допустимую нагрузку не менее 125% от номинального тока двигателя при полной нагрузке.

Какой типоразмер проводника ответвленной цепи 75 ° C требуется для 3-фазного двигателя мощностью 7½ л.с., 230 В, как показано на рис. Рис.1 ?

Двигатель FLC = 22A [Таблица 430.250]

Размер проводника = 22А × 1,25 = 27,50А

Проверка таблицы 310.15 (B) (16) показывает, что провод 10 AWG рассчитан на 30 А при 75 ° C.

Примечание : Устройство защиты параллельной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю, использующее прерыватель с обратнозависимой выдержкой времени, рассчитано на 60 А в соответствии с 430.52 (C) (1) Ex 1:

Защита цепи = 22A × 2,50 = 55A, следующий размер больше 60A [240,6 (A)]

Проводники цепи, питающие несколько двигателей, не должны быть меньше минимальной допустимой нагрузки, определяемой добавлением [430.24]:

  • 125% FLC двигателя с наивысшим номиналом.
  • FLC других двигателей

Для этой цели двигатель с наивысшим номиналом — это двигатель с наивысшим FLC [430.17]. Для ясности рассмотрим еще один пример.

Какой сечение фидера 75 ° C требуется для двух трехфазных двигателей мощностью 7½ л.с., 230 В, если клеммы рассчитаны на 75 ° C?

Двигатель FLC = 22A [Таблица 430.250]

Провод фидера двигателя = (22A × 1,25) + 22A = 49.50A

Проверка таблицы 310.15 (B) (16) показывает, что провод 8 AWG рассчитан на ток 50 А при 75 ° C.

Примечание : Устройство максимального тока фидера (автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени) должно соответствовать 430.62 следующим образом:

Шаг 1: Определите максимальный номинал устройства максимального тока параллельной цепи [240,6 (A) и 430,52 (C) (1) Ex 1]: 22A × 2,50 = 55A, следующий размер — 60A

Шаг 2: Подберите устройство максимального тока фидера в соответствии с 240,6 (A) и 430,62: 60A + 22A = 82A, следующий размер меньше 80A

Примечание : Правило «защиты следующего размера» для параллельных цепей [430.52 (C) (1) Ex 1] не распространяется на определение параметров устройства защиты от короткого замыкания фидера двигателя и замыкания на землю.

Метчики

Для проводов цепи двигателя, отводимых от фидера [430.28], определите допустимую нагрузку по 430.22. Проводники ответвлений должны заканчиваться устройством защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, размер которого соответствует 430.52.

Проводники отвода фидера двигателя должны иметь допустимую нагрузку не менее:

  • Одна десятая номинала устройства защиты фидера, если не более 10 футов.
  • Одна треть допустимой токовой нагрузки фидерного проводника, если более 10 футов, но не более 25 футов.
  • Такой же, как и допустимая токовая нагрузка фидера.

Защита от перегрузки

Неисправность, такая как короткое замыкание или замыкание на землю, не является перегрузкой [ст. 100]. Перегрузка — это работа оборудования, превышающая его номинальный ток, или когда ток превышает допустимую допустимую нагрузку проводника.

Продолжительная перегрузка может привести к опасному перегреву оборудования или даже к его разрушению.Поэтому мы хотим защитить электродвигатели, оборудование управления электродвигателями и проводники параллельных цепей электродвигателя от чрезмерного нагрева в результате перегрузки. Вы должны установить устройство защиты от перегрузки для каждого незаземленного провода [430.37].

Требования к защите цепи двигателя от перегрузки приведены в ст. 430, Часть III. Они предназначены только для защиты от перегрузки и отказа от запуска. Защита от перегрузки не требуется, если она может создать дополнительную или повышенную опасность, как в случае пожарных насосов (см. 695.7).

Из-за разницы между пусковым и рабочим током (см. Пуск, работа и блокировка ) максимальная токовая защита для двигателей отличается от таковой для других цепей. Обычно устройство защиты двигателя от перегрузки отделено от устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю (статья 430, часть IV) [, рис. 2 ].

Рис. 2. Перегрузка по току — это любой ток, превышающий номинальный ток оборудования. Это может быть вызвано перегрузкой, коротким замыканием или замыканием на землю [ст. 100].

Устройства защиты от перегрузки бывают разных конфигураций. Они могут быть обычными «обогревателями» или электронными. Можно использовать предохранитель типоразмера 430.32. Если вы используете предохранители для защиты от перегрузки, обеспечьте по одному на каждый незаземленный провод [430.36].

Вы можете использовать одно устройство максимального тока для защиты двигателя от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю [430.55]. Однако вы должны установить его в соответствии с требованиями к перегрузке в 430.32.

Непрерывный режим

Двигатели мощностью более 1 л.с., используемые в непрерывном режиме без встроенной тепловой защиты, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное на размыкание не более 115% от номинала FLC, указанного на паспортной табличке двигателя [430.32 (А) (1)]. Но размер устройства защиты от перегрузки не должен превышать 125% от FLC, указанного на паспортной табличке, если:

  • Эксплуатационный коэффициент (SF) на паспортной табличке составляет 1,15 или более.
  • Повышение температуры, указанное на паспортной табличке, составляет 40 ° C или меньше.

Защита параллельной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю

Устройство защиты параллельной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю защищает двигатель, оборудование управления двигателем и проводники от коротких замыканий или замыканий на землю. Не защищает от перегрузки [430.51] ( Рис. 3 ).

Рис. 3. Устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю не защищает от перегрузки.

Устройство защиты параллельной цепи двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю должно выдерживать пусковой ток двигателя [430.52 (B)]. Установите устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в каждой цепи двигателя и убедитесь, что его размер не превышает процентов, указанных в Таблице 430.52. Давайте посмотрим на другой пример проблемы.

Провод какого размера 75 ° C и автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени требуются для однофазного двигателя мощностью 2 л.с., 230 В?

Шаг 1. Определите проводник ответвленной цепи [Таблица 310.15 (B) (16), 430.22 и Таблица 430.248]: 12 А × 1,25 = 15 А

Согласно Таблице 310.15 (B) (16), провод 14 AWG рассчитан на 20 А при 75 ° C.

Шаг 2: Определите защиту параллельной цепи [240,6 (A), 430,52 (C) (1) и Таблица 430.248]: 12A × 2,50 = 30A

Защита двигателей от сверхтока отличается от защиты для других типов электрических нагрузок, и значения, которые вы придумываете, могут показаться неправильными, исходя из вашего опыта работы с другими типами приложений.Например, защита проводника 14 AWG с помощью автоматического выключателя на 30 А выглядит неправильно. Но учтите, что проводники параллельной цепи двигателя защищены от перегрузок устройством защиты от перегрузки. Это устройство имеет номинальный ток от 115% до 125% от номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке [430.32].

Правило для малых проводов, содержащееся в 240.4 (D), которое ограничивает защиту 15 А для 14 AWG, не применяется к защите цепи двигателя. См. 240.4 (D) и 240.4 (G).

Защита питателя

Вам необходимо защитить провода фидера двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю.Но как подобрать защитное устройство для этой работы? Во-первых, определите, какой двигатель на фидере имеет наибольшее номинальное устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю. Затем сложите FLC других двигателей в группе. Наконец, добавьте эту сумму к рейтингу устройства из первого шага [430,62 (A)].

Правило «большей защиты» для параллельных цепей [430.52 (C) (1) Ex 1] не распространяется на номинал устройства защиты фидера двигателя. Таким образом, вам может потребоваться округлить до защитного устройства, которое «не превышает» это вычисленное значение.Пример задачи помогает проиллюстрировать это.

Какого размера защита фидера (автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени с клеммами 75 ° C) и проводники 75 ° C необходимы для следующих двух двигателей ( Рис. 4 )?

Рис. 4. Устройство защиты фидера в этом примере не должно быть больше 84A (70A + 14A).

Двигатель 1 — 20 л.с., 460 В, 3-фазный = 27 А FLC [Таблица 430.250]

Двигатель 2-10 л.с., 460В, 3-х фазный = 14А FLC

Вот решение:

Шаг 1: Определите сечение фидера [430.24]: (27 А × 1,25) + 14 А = 48 А
8 AWG, номинальный ток 50 А при 75 ° C [110,14 (C) (1) и таблица 310.15 (B) (16)]

Этап 2: Защита фидера [430,62 (A)] не превышает максимального уровня защиты от замыкания на землю и короткого замыкания в параллельной цепи и другого FLC двигателя.

Шаг 3: Определите самое большое устройство защиты от замыкания на землю и короткого замыкания в параллельной цепи [430,52 (C) (1) Ex]: двигатель мощностью 20 л.с. = 27 А × 2,50 = 68, следующий размер больше = 70 А

Двигатель 10 л.с. = 14А × 2,50 = 35А

Шаг 4: Определить защиту фидера: не более 70А + 14А, = 84А.

Следующий размер меньше = 80A [240,6 (A)]

Следовательно, для этой конкретной схемы вы должны использовать провод 8 AWG и прерыватель на 80 А.

Статья 430 дорожная карта. По сравнению с другими статьями NEC, ст. 430 — длинный и сложный. Но теперь, когда у вас есть хорошее представление о его требованиях, вы можете объединить эти знания с «картой», показанной на рис. 430.1, чтобы повысить эффективность и точность расчетов.

БОКОВАЯ ШИНА 1: Запуск, работа и блокировка

Двигатель потребляет значительно больше тока при запуске, чем во время работы.Еще больше он потребляет в состоянии заторможенного ротора.

  • Пусковой ток . Когда напряжение сначала подается на обмотку возбуждения асинхронного двигателя, только сопротивление проводника препятствует прохождению тока через обмотку. Поскольку сопротивление проводника очень низкое, двигатель имеет большой пусковой ток.
  • Рабочий ток . Как только ротор достигает номинальной скорости, пусковой ток уменьшается до рабочего тока из-за противодействующей электродвижущей силы (CEMF).
  • Ток заторможенного ротора ( LRC ). Если вращающаяся часть обмотки двигателя (якорь) не может вращаться (например, из-за заклинивания), то обмотка не производит CEMF. Следовательно, сопротивление проводника уменьшается до тех пор, пока фактически не произойдет короткое замыкание. Двигатель работает с LRC, часто в шесть раз превышающим номинальный ток при полной нагрузке, в зависимости от номинального буквенного обозначения двигателя [430,7 (B)]. Возникающий в результате перегрев обмотки двигателя приведет к ее повреждению, если быстро не уменьшить или не убрать ток.

Боковая панель 2: FLA Vs. FLC

Номинальный ток при полной нагрузке (FLA), указанный на паспортной табличке, представляет собой ток, потребляемый двигателем при номинальной мощности нагрузки при номинальном напряжении, основанный на его номинальном КПД и коэффициенте мощности. Фактический ток, потребляемый двигателем, зависит от фактического напряжения на клеммах двигателя и нагрузки, которую двигатель пытается управлять. Ток увеличивается, если увеличивается нагрузка или уменьшается напряжение.

Осторожно : Чтобы предотвратить повреждение обмоток двигателя из-за чрезмерного нагрева (вызванного чрезмерным током), никогда не нагружайте двигатель выше его номинальной мощности и убедитесь, что источник напряжения соответствует номинальному напряжению двигателя.

Таблицы тока полной нагрузки (FLC) находятся в конце ст. 430. В общем, размер постоянной проводки, устанавливаемой для цепей двигателя, определяется на основе этих таблиц, которые должны быть достаточно большими для любой конструкции двигателя с определенной мощностью в лошадиных силах.

Перегрузка двигателя — Jade Learning

Расчеты двигателя — Часть III: Перегрузка двигателя

Автор: Вес Губиц | 02 июля 2018 г.

Расчеты двигателя — Часть III: Перегрузка двигателя

Автор: Вес Губиц

Это третья часть серии статей, призванных помочь объяснить, как правильно рассчитать цепи двигателя.В разделе Часть I: Двигатель мы продемонстрировали, как определить нагрузку двигателя для обычных двигателей с использованием 430,6 (A) (1), в котором указано, что значения таблицы должны использоваться для определения допустимой нагрузки проводов… вместо фактического тока. номинальные характеристики указаны на паспортной табличке двигателя. Для определения тока полной нагрузки двигателя чаще всего используются таблицы 430.248 для однофазных двигателей переменного тока и 430.250 для трехфазных двигателей переменного тока.

В разделе Часть II: Проводники цепи двигателя мы рассмотрели, как правильно рассчитать типичную параллельную цепь двигателя, используя нагрузку двигателя, определенную в соответствующей таблице, а затем умножение этого числа на 1.25, ссылка 430.22. Двигатель непрерывного действия рассматривается как непрерывная нагрузка, нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более . Длительные нагрузки имеют множитель 125%, применяемый при определении размеров ответвленных цепей и защиты от перегрузки по току.



Рис.1 — Цепь двигателя

Защита двигателя от перегрузки

Используйте соответствующую таблицу двигателей вместо фактического номинального тока, указанного на паспортной табличке двигателя , при определении тока полной нагрузки двигателя и проводов параллельной цепи двигателя для обычных установок двигателя , 430.6 (А) (1). Ток полной нагрузки двигателя, паспортная табличка FLA, используется для расчета отдельной защиты двигателя от перегрузки, 430,6 (A) (2): Отдельная защита двигателя от перегрузки должна основываться на номинальном токе, указанном на паспортной табличке двигателя. Защита двигателя от перегрузки необходима для защиты двигателя и обеспечения его нормальной работы.

Двигатели, работающие в непрерывном режиме, защищены от перегрузки с помощью отдельного устройства защиты от перегрузки на величину от 115% до 125% тока полной нагрузки двигателя, указанного на паспортной табличке, FLA.Производители двигателей разработали несколько типов отдельных устройств защиты от перегрузки с чувствительными элементами, которые «срабатывают» при перегрузке двигателя. Устройство защиты от перегрузки должно срабатывать при необходимости, но позволять двигателю запускаться и выдерживать расчетную нагрузку. Устройство защиты от перегрузки не может сработать или вызвать размыкание в цепи двигателя проводов параллельной цепи двигателя во время запуска, а устройство защиты от перегрузки должно позволять двигателю выдерживать нагрузку, работать при полном рабочем токе, 460,32 (C).

Размер отдельных перегрузок согласно 460.32 (A) (1): Двигатели с эксплуатационным коэффициентом 1,15 или выше и с указанием превышения температуры 40 ° C или менее рассчитаны на 125% от номинального значения, указанного на паспортной табличке, а все остальные двигатели рассчитаны на 115%. паспортной таблички FLA. Эксплуатационный коэффициент SF и превышение температуры будут указаны на паспортной табличке двигателя, если применимо. Перегрузка может быть выше, чем определенная в 430.32 (A) (1), если чувствительный элемент или настройка устройства защиты от перегрузки, выбранная в соответствии с 460.32 (A) (1)… недостаточны для запуска двигателя или переноски. Загрузка. Ток отключения не должен превышать 140% от паспортной таблички двигателя FLA для двигателей с эксплуатационным коэффициентом 1,15 или выше и с указанием превышения температуры 40 ° C или менее, и 130% для всех остальных, 430,32 (C) .

Проверьте свои знания

Используя заводскую табличку выше:

  1. Что такое лошадиные силы?
  2. Каков номинальный ток полной нагрузки, указанный на паспортной табличке, для этого двигателя с напряжением 460 В?
  3. Перегрузки какого размера требуются?
  4. Какой максимально допустимый размер при срабатывании перегрузки при номинальной нагрузке?

Ответов с пояснениями:

  1. Это трехфазный двигатель мощностью 5 л.с.См. Информацию в блоке рядом с «H.P.».
  2. Ток полной нагрузки составляет 7 А при 460 В. Знак «/» указывает на то, что двигатель может работать при более чем одном значении линейного напряжения. Большинство 9-выводных 3-фазных двигателей являются двигателями с двойным напряжением. Это означает, что они могут быть подключены для работы от низкого или высокого напряжения, обычно 230 В / 460 В. Этот двигатель будет работать от 208-230 В и 460 В. Ток соответствует той же схеме: 14,8–14 А, 14,8 А при 208 В, 14 А при 230 В и 7 А при 460 В.
  3. При сетевом напряжении 460 В и токе полной нагрузки 7 А, с коэффициентом обслуживания 1.15 и номинальной температуре 40 ° C, перегрузки рассчитаны на 8,75 А. Перегрузки определены с использованием 125% от номинального тока, 7A x 1,25 = 8,75A.
  4. Максимально допустимый ток перегрузки составляет 9,8 А. Перегрузка может составлять 140% от FLA, если перегрузка срабатывает при номинальной нагрузке или не позволяет двигателю запуститься, 7A x 1,4 = 9,8A.

Типичный асинхронный двигатель будет превышать значение FLA, указанное на паспортной табличке, при использовании методов запуска от сети и часто при нормальной работе.Это произойдет при запуске, и когда нагрузка, которую несет двигатель или ведет двигатель, превышает расчетную мощность двигателя в лошадиных силах. Большинство асинхронных двигателей имеют пусковой ток, в 6-8 раз превышающий рабочий ток, ток полной нагрузки, FLA. Этот пусковой ток часто называют током заторможенного ротора, и его необходимо учитывать при проектировании цепей двигателя, особенно когда возникает проблема падения напряжения.

Ток заторможенного ротора можно определить с помощью паспортной таблички с указанием буквенного кода заторможенного ротора, нанесенной на паспортную табличку двигателя, и используя информацию в соответствии с таблицей 430.7 (B), буквенные обозначения заторможенного ротора. Использование буквенного кода с множителями, приведенными в таблице, позволит вам рассчитать ожидаемый «мин-макс» ток заторможенного ротора (LRC). Например: множители для двигателя с буквенным кодом, обозначающим заторможенный ротор, равным «K», составляют 8,0–8,99. Это означает, что этот двигатель будет иметь от 8 до 8,99 киловольт-ампер на лошадиную силу с заторможенным ротором. Трехфазный двигатель мощностью 10 л.с., 460 В переменного тока будет иметь ток LRC в пределах 100–113 А.

Примените формулу мощности, используя следующую информацию: I = P / E, ток равен мощности, деленной на напряжение.

А = 10 л.с. * 8 кВА / 460 В * 1,732

А = 80 000 ВА / 797 В = 100 А.

Это минимальный ожидаемый LRC, а 113A — максимальный ожидаемый LRC с использованием множителя 8,99 кВА. Типичный трехфазный двигатель мощностью 10 л.с., 460 В с кодом K имеет FLC 14A и LRC 100-113A.

В Части I и Части II этой серии объясняется, как определить нагрузку двигателя, используемую при определении размеров проводов ответвленной цепи двигателя, и как выполнять вычисления, необходимые для определения размеров проводов ответвленной цепи двигателя.В части III: «Перегрузка двигателя» объясняется, как правильно рассчитать защиту от перегрузки для типовой установки двигателя с использованием отдельной защиты от перегрузки, а в части IV обсуждается, как правильно рассчитать параметры защиты двигателя от параллельной цепи, короткого замыкания и замыкания на землю. А пока я призываю каждого из вас работать над тем, чтобы сегодня стать лучшим профессионалом, чем вчера. Знай свой код.

Превосходя стандартную защиту от перегрузки | Журнал «Электротехника»

«Каков ток полной нагрузки у этого двигателя?» «Какой текущий рейтинг вам нужен? Каждый двигатель имеет три номинальных тока: паспортную табличку, таблицу NEC и заблокированный ротор.” Таким образом, каждый номинальный ток необходим для выбора различных элементов ответвленной цепи двигателя. Следующая информация применима примерно к 97 процентам двигателей, с которыми вы столкнетесь. Характеристики, указанные на паспортной табличке, используются только при выборе защиты от перегрузки при работе. Устройства защиты от перегрузки защищают контроллер, двигатель и проводники параллельной цепи от чрезмерного нагрева из-за перегрузки двигателя или невозможности его запуска. Отдельная защита от перегрузки не требуется для двигателя непрерывного действия мощностью 1 л.с. или менее, который не установлен на постоянной основе и не запускается автоматически и находится в пределах видимости расположения контроллера.Некоторые двигатели изначально защищены встроенными термозащитными устройствами; другие по своей природе защищены импедансом обмоток двигателя. В обоих случаях на паспортной табличке будет нанесена маркировка, указывающая тип защиты. Для большинства других двигателей непрерывного действия, имеющих указанный эксплуатационный коэффициент не менее 1,15 или с отмеченным повышением температуры не более 40 градусов Цельсия, требуется защита от перегрузки, рассчитанная на 125% номинального тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке двигателя. Эту защиту могут обеспечить предохранители, но чаще всего ее обеспечивают нагреватели в контроллере мотора.У большинства контроллеров внутри крышки наклеена бумажная таблица, на которой указывается, какой нагреватель подходит для различных номинальных значений тока полной нагрузки на паспортной табличке двигателя. В этом случае добавленные 25 процентов учтены в таблице, поэтому для выбора правильных нагревателей перегрузки не требуется никаких математических расчетов. Защита от перегрузки обычно не подходит для защиты от короткого замыкания или замыкания на землю. Некоторые устройства защиты от перегрузки будут сопровождаться информацией о самом большом предохранителе или автоматическом выключателе, разрешенном перед ними, чтобы обеспечить защиту от короткого замыкания и замыкания на землю.Для других целей, кроме защиты от перегрузки, используется табличное значение рабочего тока при полной нагрузке, а не номинальный ток на паспортной табличке. В большинстве случаев номинальные значения в таблице (Таблица 430-148 для однофазных, Таблица 430-150 для трехфазных) будут несколько выше номинальных значений, указанных на паспортной табличке. Это связано с тем, что элементы ответвленной цепи, выбранные на основе значений таблицы, вероятно, подойдут для замены двигателя той же мощности. Таким образом, размер провода, номинал отключающих средств и номинал устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю не нужно изменять при установке заменяющего двигателя той же мощности.Средство отключения цепи двигателя должно иметь номинальный ток 115 процентов от номинального тока двигателя при полной нагрузке на основе значений, указанных в таблице. Это также может быть включенный в перечень выключатель цепи двигателя, с предохранителем или без предохранителя, включенный в список автоматический выключатель в литом корпусе, включенный в список переключатель в литом корпусе, или, но только в перечисленном комбинированном контроллере двигателя, прерыватель цепи мгновенного отключения или цепь двигателя. защитник. Переключатели также должны быть рассчитаны на мощность, не меньшую, чем мощность двигателя. Поскольку автоматические выключатели проходят обязательные испытания, их не нужно указывать в лошадиных силах.Сечение провода должно быть не менее 125 процентов от рабочего тока двигателя при полной нагрузке (таблица). Таким образом, очевидно, что провод имеет адекватную защиту от перегрузки. Защита двигателя от параллельного замыкания, короткого замыкания и замыкания на землю должна быть достаточно большой, чтобы двигатель мог запускаться без размыкания предохранителя или автоматического выключателя. Взято из Таблицы 430-152 и в зависимости от типа используемого устройства максимального тока, допустимы следующие процентные значения тока полной нагрузки, основанные на таблице ампер для двигателя: для плавкого предохранителя без выдержки времени — 300 процентов; для двухэлементного предохранителя (с выдержкой времени) — 175 процентов; для выключателя с мгновенным срабатыванием — 800 процентов; а для выключателя с обратнозависимой выдержкой времени — 250 процентов.Если значения, рассчитанные с использованием этих процентов, не соответствуют размерам стандартных устройств максимального тока, можно использовать следующий по величине стандартный размер. Обратите внимание, что прерыватель мгновенного отключения может использоваться только в перечисленном комбинированном контроллере мотора. Третий рейтинг, ампер заторможенного ротора, учитывается в основном стандартами на продукцию. Другими словами, если разъединитель и контроллер рассчитаны на мощность в лошадиных силах, они будут обрабатывать пусковой ток при каждом запуске двигателя и безопасно прервут цепь, если двигатель остановится.Двигатель в состоянии покоя, прежде чем он начнет вращаться, потребляет ток заблокированного ротора. Таблицы 430-151 (A) и 430-151 (B) показывают токи заблокированного ротора для двигателей различной мощности. Эти таблицы используются при объединении нескольких двигателей на одном средстве отключения, как требуется в разделе 430-110, и для выбора средств отключения и контроллеров для герметичных мотор-компрессоров хладагента, разд. 440-12 и 440-41. Это три номинальных тока двигателя: паспортная табличка, таблица кодов и заблокированный ротор.Хотя провод не защищен от перегрузки по току, как предписано в статье 240, он, тем не менее, защищен от перегрузки нагревателями в пускателе, а также от замыканий на землю и коротких замыканий с помощью защиты от короткого замыкания в параллельной цепи двигателя и защиты от замыкания на землю. . SCHWAN — консультант по электрическим кодам в Хейворде, Калифорния. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Защита электродвигателя: основы реле перегрузки

Двигатели могут быть повреждены из-за избыточного тепла, вызванного протеканием тока в условиях перегрузки.Некоторые примеры включают заблокированный вал, слишком много систем в цепи, однофазный источник питания в трехфазной цепи. Установка реле перегрузки в ваших приложениях может защитить ваши двигатели.

Когда двигатель запускается, ему обычно требуется в 6 раз превышающий номинальный ток полной нагрузки. После того, как двигатель набирает рабочую скорость, ток падает. Двигатели предназначены для работы в условиях перегрузки только в течение короткого периода времени. Если двигатель поддерживает это состояние перегрузки, он перегревается и может быть поврежден.

Хотя предохранители и автоматические выключатели могут защитить вашу систему от коротких замыканий, замыканий на землю или перегрузки, они не являются надлежащим устройством защиты двигателей. Как отмечалось выше, двигатели при запуске потребляют значительно больше ампер, чем их номинальный ток при полной нагрузке. Любой предохранитель, используемый с двигателем, должен быть рассчитан на работу с этим более высоким потреблением пускового тока, поэтому он не сможет защитить двигатель от условий перегрузки за пределами нормального запуска. Реле перегрузки рассчитаны на временные перегрузки в течение определенного периода во время запуска.Если перегрузка сохраняется, реле перегрузки срабатывает и разрывает цепь, чтобы защитить ваш двигатель. Реле перегрузки можно легко сбросить после устранения перегрузки.

Реле перегрузки имеют класс срабатывания для различных применений. Наиболее распространенные классы отключения — это класс 10, класс 20 и класс 30. Число в классе отключения — это просто общее количество секунд, в течение которых двигатель может перегрузиться перед отключением цепи. Например, если у вас есть реле перегрузки класса 10, ваша система допускает состояние перегрузки в течение 10 секунд, прежде чем реле перегрузки сработает, чтобы защитить ваш двигатель.

Несколько различных типов реле перегрузки включают биметаллические реле перегрузки, реле перегрузки с компенсацией окружающей среды и электронные реле перегрузки.

  • Биметаллическая перегрузка использует биметаллическую полосу, которая действует как рычаг отключения. При перегрузке биметаллическая полоса нагревается и изгибается, замыкаясь и размыкая цепь.
  • Реле перегрузки с компенсацией внешней среды аналогичны биметаллическим реле перегрузки. Основное различие заключается в том, что реле с компенсацией температуры окружающей среды позволяют поддерживать температуру окружающей среды, например, температуру окружающей среды.Эти реле могут предотвратить ложное срабатывание за счет повышения температуры окружающей среды.
  • Электронные реле перегрузки не имеют нагревателей, используемых в биметаллических реле и реле перегрузки с компенсацией окружающей среды. Электронные реле перегрузки также обеспечивают защиту от обрыва фазы, обнаруживая обрыв фазы и отключая двигатель от источника питания. Существует много типов электронных реле перегрузки, подходящих для множества применений.

Установка реле перегрузки в двигатели предотвратит работу двигателей в условиях перегрузки и может защитить ваши двигатели от теплового повреждения.Существует множество типов и настроек реле перегрузки. Если вам нужна инструкция по поиску подходящего реле перегрузки для вашего приложения, позвоните нам сегодня!

% PDF-1.6 % 314 0 объект > эндобдж xref 314 96 0000000016 00000 н. 0000003481 00000 н. 0000003673 00000 н. 0000003700 00000 н. 0000003750 00000 н. 0000003808 00000 н. 0000004010 00000 н. 0000004090 00000 н. 0000004168 00000 п. 0000004249 00000 п. 0000004329 00000 н. 0000004409 00000 н. 0000004489 00000 н. 0000004569 00000 н. 0000004649 00000 п. 0000004729 00000 н. 0000004809 00000 н. 0000004889 00000 н. 0000004969 00000 н. 0000005049 00000 н. 0000005129 00000 н. 0000005209 00000 н. 0000005289 00000 н. 0000005368 00000 н. 0000005447 00000 н. 0000005526 00000 н. 0000005605 00000 н. 0000005684 00000 п. 0000005763 00000 н. 0000005842 00000 н. 0000005921 00000 н. 0000006000 00000 н. 0000006079 00000 п. 0000006158 00000 п. 0000006237 00000 н. 0000006316 00000 н. 0000006394 00000 н. 0000006635 00000 н. 0000006713 00000 н. 0000006769 00000 н. 0000006846 00000 н. 0000006922 00000 н. 0000008319 00000 н. 0000009876 00000 н. 0000011542 00000 п. 0000013070 00000 п. 0000014747 00000 п. 0000015938 00000 п. 0000017127 00000 п. 0000017341 00000 п. 0000069397 00000 п. 0000069651 00000 п. 0000070031 00000 п. 0000070284 00000 п. 0000126664 00000 н. 0000126923 00000 н. 0000127289 00000 н. 0000128552 00000 н. 0000129739 00000 н. 0000130929 00000 п. 0000131000 00000 н. 0000131487 00000 н. 0000181210 00000 н. 0000181461 00000 н. 0000181882 00000 н. 0000182178 00000 н. 0000520885 00000 н. 0000521150 00000 н. 0000523110 00000 н. 0000524805 00000 н. 0000525386 00000 н. 0000565136 00000 н. 0000565175 00000 н. 0000588312 00000 н. 0000588351 00000 н. 0000680819 00000 п. 0000680876 00000 н. 0000681030 00000 н. 0000681139 00000 н. 0000681236 00000 н. 0000681412 00000 н. 0000681503 00000 н. 0000681598 00000 н. 0000681758 00000 н. 0000681932 00000 н. 0000682049 00000 н. 0000682168 00000 н. 0000682340 00000 н. 0000682461 00000 н. 0000682588 00000 н. 0000682726 00000 н. 0000682916 00000 н. 0000683106 00000 н. 0000683214 00000 н. 0000683340 00000 н. 0000002216 00000 н. трейлер ] / Назад 7849666 >> startxref 0 %% EOF 409 0 объект > поток h ެ U} LSW? -PX` [#Ba (ȃF $ L6ts | X: QVa8 = f / «Tfus | ep2mn: I}>%; = ߽

【Защита двигателя】 # 6 Способы защиты двигателя от специалиста

Защита электродвигателей — Для защиты электродвигателей используются различные защитные устройства.Двигатели используются на разных уровнях в различных приложениях. Асинхронные двигатели широко используются на бытовом, промышленном и коммерческом уровне. В промышленных установках используются асинхронные двигатели различных категорий. Большие промышленные двигатели дороги, поэтому защита двигателя является важным параметром. Для защиты двигателей используются различные блоки защиты двигателя. Защита двигателя была разделена на различные категории в зависимости от режима работы двигателя. Ниже рассматриваются различные категории защиты двигателя.

Защита от перегрузки:

Защита от перегрузки — это тип защиты от механических перегрузок. Условия механической перегрузки могут возникать в двигателе по разным причинам, когда двигатель находится в рабочем состоянии. Ситуации перегрузки могут привести к повышению температуры двигателя, что может привести к его повреждению. Защита, используемая в условиях перегрузки, может отключать двигатель в условиях перегрузки от основного источника питания.Когда двигатель перегружен из-за каких-либо обстоятельств, обмотки двигателя подвергаются возгоранию, поскольку температура двигателя увеличивается в условиях перегрузки, и в результате обмотки двигателя могут быть повреждены. Точно так же, если выходы двигателя закрыты и нет смысла для выделения тепла, тогда температура двигателя увеличивается по мере того, как двигатель продолжает работать, что также может привести к повреждению обмоток двигателя. Блоки защиты от перегрузки срабатывают в случае перегрузки, питание двигателя прекращается, и двигатель защищается от дальнейшего повреждения.

Защита от перегрузки двигателя

Максимальная токовая защита:

Каждый раз, когда через двигатель проходит чрезмерный ток, срабатывает блок защиты двигателя. Автоматические выключатели и предохранители используются в качестве защитных устройств для различных двигателей. Защита от перегрузки по току может защитить персонал от поражения электрическим током, оборудование управления двигателем, проводники параллельных цепей двигателя и сам двигатель от высоких токов.

Защита от низкого напряжения:

Блок защиты или устройство используется для отключения двигателя от источника напряжения или источника питания в случае падения напряжения ниже номинального значения для двигателя.Двигатель снова работает, когда напряжение выравнивается до нормального значения. У разных устройств защиты есть свои точки сброса. Некоторые блоки защиты сбрасываются вручную. Он автоматически возвращается в нормальное состояние по разным алгоритмам. Некоторые блоки защиты возвращаются в нормальное состояние по прошествии некоторого заданного интервала времени. Некоторые блоки можно вернуть в нормальное состояние, когда напряжение стабилизируется до нормального значения.

Как правильно выбрать контактор для вашего двигателя?

Защита от обрыва фазы:

Защита от обрыва фазы используется для защиты двигателя в случае обрыва фазы во время работы двигателя.Обычно он используется в трехфазных двигателях, и в случае отказа любой фазы двигатель отключается от источника питания. Двигатель без защиты от обрыва фазы продолжает работать, даже если обрыв фазы в цепи может повредить двигатель или повлиять на его работу. Если одна фаза вышла из строя, другая фаза начинает подавать больший ток в цепь, что может сжечь двигатель или цепь, к которой он подключен.

Защита от перепутывания фаз:

Это метод защиты, который используется для защиты двигателя от состояния чередования фаз.Реверс фазы в двигателе может происходить по множеству причин, которые могут вызвать проблемы безопасности и эксплуатации. Если два соединения из трех соединений двигателя обратны, то двигатель начинает вращаться в противоположном направлении. При обнаружении обратного вращения двигателя блок защиты от чередования фаз отключает двигатель от сети.

Защита от чередования фаз двигателя

Защита от замыканий на землю:

Защита от замыкания на землю используется для защиты двигателя от различных состояний короткого замыкания.В случае короткого замыкания через двигатель или цепь протекает чрезмерный ток. Защита от замыкания на землю используется для отключения двигателя в случае замыкания на землю.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *