حماية المحركات الكهربائية من أوضاع التشغيل الطارئة. كيفية حماية المحرك الكهربائي من الحمل الزائد. الأجهزة التطبيقية. الأجهزة المغناطيسية والحرارية

يحدث التحميل الزائد للمحركات الكهربائية

مع بدء التشغيل المطول والبدء الذاتي ،

عند التحميل الزائد على الآليات المدفوعة ،

· عندما يكون الجهد الكهربائي عند أطراف المحرك منخفضًا.

· في حالة فشل المرحلة.

فقط الأحمال الزائدة المستمرة تشكل خطورة على المحرك الكهربائي. تكون التيارات الزائدة الناتجة عن بدء تشغيل المحرك الكهربائي أو بدء تشغيله ذاتيًا قصيرة المدى وتتلف ذاتيًا عند الوصول إلى السرعة العادية.

يتم أيضًا الحصول على زيادة كبيرة في تيار المحرك الكهربائي مع فقدان الطور ، والذي يحدث ، على سبيل المثال ، في المحركات الكهربائية المحمية بواسطة الصمامات ، عندما يحترق أحدها. عند الحمل الاسمي ، اعتمادًا على معلمات المحرك الكهربائي ، ستكون الزيادة في تيار الجزء الثابت في حالة فشل الطور تقريبًا (1.6 ... 2.5) أنا نوم ... هذا الحمل الزائد مستدام. كما أن التيارات الزائدة الناتجة عن التلف الميكانيكي للمحرك الكهربائي أو الآلية التي يتم تدويرها بواسطته والحمل الزائد للآلية نفسها مستقرة أيضًا. يتمثل الخطر الرئيسي للتيارات الزائدة في الزيادة المصاحبة في درجة حرارة الأجزاء الفردية ، وقبل كل شيء ، اللفات. تعمل درجات الحرارة المرتفعة على تسريع تدهور عزل اللف وتقصير عمر المحرك. يتم تحديد سعة التحميل الزائد للمحرك الكهربائي من خلال خاصية العلاقة بين التيار الزائد والوقت المسموح به لمروره:

أين ر -مدة الحمل الزائد المسموح بها ، s ؛

أ -المعامل حسب نوع عزل المحرك الكهربائي ، وكذلك تواتر وطبيعة التيارات الزائدة ؛ للمحركات التقليدية أ= 150-250;

إلى -نسبة التيار الزائد ، أي نسبة تيار المحرك الكهربائي هوية شخصيةإلى أنا رقم.

نوع خاصية الحمل الزائد في وقت التسخين المستمر تي = 300 s يظهر في الشكل. 20.2.

عند اتخاذ قرار بشأن تركيب مرحل الحمل الزائد وطبيعة عمله ، فإنهم يسترشدون بظروف تشغيل المحرك الكهربائي ، مع مراعاة إمكانية وجود حمل زائد ثابت لآلية القيادة الخاصة به:

أ... على المحركات الكهربائية للآليات التي لا تخضع للأحمال الزائدة التكنولوجية (على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية للدوران ، ومضخات التغذية ، وما إلى ذلك) والتي لا تحتوي على ظروف بدء أو بدء ذاتي قاسية ، قد لا يتم تثبيت مرحل الحمل الزائد. ومع ذلك ، يُنصح بتثبيته على محركات الأشياء التي لا يوجد بها أفراد صيانة دائمون ، نظرًا لخطر التحميل الزائد للمحرك بجهد إمداد منخفض أو وضع المرحلة المفتوحة ؛

أرز. 20.2. خاصية اعتماد مدة الحمل الزائد المسموح بها على مضاعف تيار الحمل الزائد

ب... في المحركات الكهربائية المعرضة للأحمال التكنولوجية الزائدة (على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية للمطاحن ، والكسارات ، والمضخات ، وما إلى ذلك) ، وكذلك على المحركات الكهربائية ، التي لا يتم ضمان بدء التشغيل الذاتي لها ، يجب تثبيت جهاز حماية من الحمل الزائد ؛

الخامس... يتم تنفيذ الحماية من الحمل الزائد مع إجراء إيقاف التشغيل في حالة عدم ضمان بدء التشغيل الذاتي للمحركات الكهربائية أو عدم إمكانية إزالة الحمل التكنولوجي الزائد من الآلية دون إيقاف المحرك الكهربائي ؛

جي... يتم تنفيذ الحماية من الحمل الزائد للمحرك الكهربائي مع التأثير على تفريغ الآلية أو الإشارة إذا كان من الممكن إزالة الحمل الزائد التكنولوجي من الآلية تلقائيًا أو يدويًا من قبل الأفراد دون إيقاف الآلية ، وتكون المحركات الكهربائية تحت إشراف الأفراد ؛

د... بالنسبة للمحركات الكهربائية للآليات ، والتي يمكن أن يكون لها كل من الحمل الزائد الذي يتم التخلص منه أثناء تشغيل الآلية ، والحمل الزائد ، والذي يكون القضاء عليه مستحيلًا دون إيقاف الآلية ، فمن المستحسن توفير عمل RP من التيارات الزائدة مع تأخير زمني أقصر لإيقاف تشغيل المحرك الكهربائي ؛ في الحالات التي تكون فيها المحركات الكهربائية الحرجة للاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة تحت الإشراف المستمر للأفراد المناوبين ، يمكن إجراء حمايتهم من الحمل الزائد مع التأثير على الإشارة.

حماية المحركات الكهربائية المعرضة للحمل التكنولوجي الزائد ، من المستحسن أن يكون لديك مثل هذا ، من ناحية ، يحمي من الأحمال الزائدة غير المقبولة ، ومن ناحية أخرى ، يجعل من الممكن استخدام خاصية الحمل الزائد للمحرك الكهربائي على أكمل وجه ، مع مراعاة الحمل السابق ودرجة الحرارة المحيطة. أفضل ما يميز حماية المرحل من التيارات الزائدة هو أنه يمر قليلاً تحت خاصية الحمل الزائد (المنحنى المتقطع في الشكل 20.2).

20.4. حماية ضد الحمل الزائد مع مرحل حراري... أفضل من غيرها ، يمكن أن توفر خاصية الاقتراب من خاصية الحمل الزائد للمحرك الكهربائي ، المرحلات الحرارية التي تتفاعل مع كمية الحرارة ستخصص في مقاومة عنصر التسخين الخاص به. يتم إجراء المرحلات الحرارية على مبدأ الاستفادة من الاختلاف في معامل التمدد الخطي للمعادن المختلفة تحت تأثير التسخين. أساس هذا التتابع الحراري هو لوحة ثنائية المعدن تتكون من معادن ملحومة على السطح بأكمله أو بمع معاملات مختلفة جدًا للتمدد الخطي. عند تسخينها ، تنحني اللوحة باتجاه المعدن مع معامل تمدد أقل وتغلق اتصالات الترحيل .

يتم تسخين اللوح بواسطة عنصر تسخين عندما يمر تيار من خلاله.

يصعب الحفاظ على المرحلات الحرارية وإعدادها ، ولها خصائص مختلفة للمرحلات الفردية ، وغالبًا ما لا تتوافق مع الخصائص الحرارية للمحركات الكهربائية وتعتمد على درجة الحرارة المحيطة ، مما يؤدي إلى انتهاك التوافق بين الخصائص الحرارية لـ التتابع والمحرك الكهربائي. لذلك ، يتم استخدام المرحلات الحرارية في حالات نادرة ، عادةً في المشغلات المغناطيسية وقواطع الدائرة 0.4 كيلو فولت.

20.5. حماية الزائد مع المرحلات الحالية... لحماية المحركات الكهربائية من الحمل الزائد ، يتم استخدام MTZ عادةً باستخدام مرحل بخصائص تعتمد على محدودة مثل RT-80 أو MTZ مع مرحلات تيار مستقلة ومرحلات زمنية.

تتمثل مزايا MTZ مقارنةً بالمزايا الحرارية في التشغيل البسيط وسهولة الاختيار والتعديل لخصائص حماية المرحل. ومع ذلك ، لا تسمح MTZ باستخدام قدرات التحميل الزائد للمحركات الكهربائية بسبب وقت التشغيل غير الكافي بنسب التيار المنخفضة.

عادةً ما يتم استخدام MTZ مع تأخير زمني مستقل في تصميم مرحل واحد على جميع المحركات الكهربائية غير المتزامنة لتلبية الاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة ، وفي المؤسسات الصناعية - لجميع المحركات المتزامنة (عندما يتم دمجها مع حماية الترحيل من الوضع غير المتزامن) والمحركات الكهربائية غير المتزامنة ، وهي محركات لآليات حرجة ، بالإضافة إلى محركات كهربائية غير متزامنة غير مسؤولة بوقت بدء يزيد عن 12 ... 13 ثانية.

مرحلات الحمل الزائد لوقت المعرف تتوافق بشكل أفضل مع الخصائص الحرارية للمحرك ، ومع ذلك ، فهي لا تستخدم بشكل كافٍ سعة التحميل الزائد للمحركات في النطاق الحالي المنخفض.

يمكن إجراء الحماية من التحميل الزائد مع خاصية تأخير الوقت التابعة على مرحل من النوع PT-80 أو مرحل رقمي.

يتم ضبط تيار التشغيل للحماية من الحمل الزائد من حالة الفصل من أنا رقممحرك كهربائي:

أين إلى من- عامل تفكيك ، يؤخذ يساوي 1.05.

وقت عمل MTZ من الحمل الزائد ر 3 NS يجب أن يكون أطول من وقت بدء المحرك الكهربائي ر بداية ، والمحركات الكهربائية المشاركة في بدء التشغيل الذاتي لديها وقت أكبر لبدء التشغيل الذاتي.

عادة ما يكون وقت بدء المحركات الكهربائية غير المتزامنة 8 ... 15 ثانية. لذلك ، يجب أن يكون لخاصية المرحل ذات الخاصية التابعة وقت عند تيار البدء لا يقل عن 12 ... 15 ثانية. على حماية الترحيل من الحمل الزائد مع خاصية مستقلة ، يتم أخذ التأخير الزمني على أنه 14 ... 20 ثانية.

20.6. حماية من التحميل الزائد مع خاصية تأخير الوقت الحراري على مرحل رقمي.مرحل حماية المحرك الرقمي ، على سبيل المثال ، النوع ميكوم P220 هو نموذج حراري للمحرك من مكونات التسلسل الموجب والسالب للتيار الذي يستهلكه المحرك بطريقة تأخذ في الاعتبار التأثير الحراري للتيار في الجزء الثابت والدوار. يستحث مكون التسلسل السلبي للتيارات المتدفقة في الجزء الثابت تيارات ذات سعة كبيرة في الجزء المتحرك ، مما يؤدي إلى ارتفاع كبير في درجة الحرارة في لف الجزء المتحرك. نفذت نتيجة الإضافة ميكوم P220 هو التيار الحراري المكافئ بمعنى آخر قدم مربع الذي يعرض ارتفاع درجة الحرارة الناجم عن تيار المحرك. تيار بمعنى آخر قدم مربع محسوبة حسب التبعية:

(20.7)

إصبع قدم- معامل تضخيم تأثير تيار التسلسل السلبي يأخذ في الاعتبار التأثير المتزايد لتيار التسلسل السلبي مقارنة بالتسلسل الإيجابي على تسخين المحرك. في حالة عدم وجود البيانات اللازمة ، يتم أخذها يساوي 4 - للمحركات المحلية و 6 - للمحركات الأجنبية.

وظائف ترحيل إضافية ميكوم P220 المرتبطة بالحمل الحراري الزائد للمحرك على النحو التالي .

· منع الفصل من الحمل الحراري الزائد عند بدء تشغيل المحرك.

· إنذار الزائد الحراري.

· حظر البدء.

· بدء التشغيل لفترة طويلة.

· الدوار المضبوط.

يمكن أن يحدث تشويش في دوار المحرك عند بدء تشغيل المحرك أو أثناء تشغيله.

يتم إدخال وظيفة تشويش الدوار تلقائيًا عند تشغيل المحرك عندما يتم تشغيله بنجاح بعد انقضاء المهلة الزمنية المحددة.

المرحلات الرقمية Sepam 2000يتم حماية المحرك ضد بدء التشغيل المطول وضبط الدوار بشكل مختلف. تعمل الحماية الأولى على تنشيط وإيقاف تشغيل المحرك إذا تجاوز تيار المحرك من بداية عملية البدء القيمة 3 أنا nom لوقت معين ر 1 = 2ربدء. يتم اكتشاف بداية البداية عندما يزيد الاستهلاك الحالي من 0 إلى 5٪ من التيار المقدر. يتم تشغيل الحماية الثانية عند اكتمال البدء ، ويعمل المحرك بشكل طبيعي ، وفي حالة الاستقرار ، يصل تيار المحرك فجأة إلى أكثر من 3 أنا nom ويحتفظ بها لفترة معينة ر 2 = 3-4 ث.

عدم اتزان.حماية المحرك الزائد بتيارات التسلسل السلبي تحمي المحرك من إمداد الجهد مع دوران الطور العكسي ، من فشل المرحلة ، من التشغيل مع عدم توازن الجهد لفترات طويلة.

عندما يتم تطبيق جهد مع تسلسل طور عكسي على المحرك ، يبدأ المحرك بالدوران في الاتجاه المعاكس ، ويمكن أن تتعطل الآلية المشغلة أو تدور مع لحظة مقاومة تختلف عن لحظة الدوران الأمامي. وبالتالي ، يمكن أن يتقلب حجم تيار التسلسل السلبي للمحرك على نطاق واسع. في حالة فشل المرحلة ، يقلل المحرك من عزم الدوران بمقدار مرتين وللتعويض عنه ، يزيد التيار بمقدار 1.5 ... 2 مرات.

إذا كانت الفولتية الإمداد غير متوازنة ، يمكن أن يكون لتيار التسلسل السلبي مقادير مختلفة تصل إلى أصغر القيم. يؤثر ظهور تيار التسلسل السلبي في الغالب على تسخين الجزء المتحرك للمحرك ، حيث يؤدي إلى تيارات ذات تردد مزدوج. وبالتالي ، فمن المستحسن أن يكون لديك حماية ل أنا 2 ، والتي من شأنها أن تغلق المحرك لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

للحماية مرحلتان:

خطوة انا حول ر > تأخير زمني محدد. يؤخذ تيار التشغيل يساوي (0.2 ... 0.25) أنا رقممحرك. يجب أن يضمن التأخير الزمني فصل الدوائر القصيرة غير المتماثلة في الشبكة المجاورة ، والتي يجب أن تكون خطوة واحدة أكثر من حماية محول الإمداد:

(20.8)

خطوة وصلت >> مع خاصية التأخير الزمني المعتمدة يمكن استخدامها لزيادة حساسية الحماية إذا كانت الخصائص الحرارية الحقيقية للمحرك معروفة بتيار التسلسل السلبي.

فقدان الحمل... تتيح لك الوظيفة اكتشاف فك ارتباط المحرك بآلية الدفع بسبب كسر القابض ، وحزام النقل ، وإطلاق الماء من المضخة ، وما إلى ذلك. لتقليل تيار التشغيل للمحرك.

الحد الأدنى من الإعداد الحالي:

أين أنا xx - يتم تحديد تيار عدم التحميل للمحرك مع الآلية أثناء الاختبارات.

تأخير الوقت للحد الأدنى من تيار المحرك تي < يتم تحديدها بناءً على الميزات التكنولوجية للآلية - تفريغ أحمال قصير المدى ممكن ، في حالة عدم وجود مثل هذه الاعتبارات ، يتم أخذها على قدم المساواة مع:

التأخير الزمني لتثبيط التيار الخفي للمحرك الأوتوماتيكي ر طلب يؤخر الإدخال التلقائي عند بدء تشغيل المحرك ، إذا كان الحمل متصلاً بالمحرك بعد دوره ، أو تم تحديده بناءً على تقنية تزويد الحمل بالمحرك ، إذا كان الحمل متصلاً بالمحرك بشكل دائم. يجب أن تكون نقطة الضبط مساوية لوقت دوران المحرك بالإضافة إلى الهامش المطلوب:

عدد بدء تشغيل المحرك.في حالة عدم وجود بيانات محرك محددة ، يمكن اتباع الاعتبارات العامة التالية:

- وفقًا لـ PTE ، يلزم توفر المحركات المحلية لبدء تشغيلين على البارد وبدء تشغيل واحد على الساخن.

- زمن تبريد المحرك الثابت 40 دقيقة.

- يمكن إجراء الإعدادات التالية في حساب البدء التلقائي:

إعداد الوقت الذي يتم خلاله حساب البدايات: عدد تي = 30 دقيقة.

عدد مرات البدء الساخنة –1. عدد البدايات الباردة - 2.

ضبط الوقت الذي يحظر خلاله إعادة التشغيل T الحظر= 5 دقائق. لا تستخدم الحد الأدنى من الوقت بين البدايات.

وقت حل البدء الذاتي... يجب ضمان التشغيل الذاتي للمحركات في محطات توليد الطاقة ، مع وقت انقطاع للتيار يصل إلى 2.5 ثانية. بناءً على هذه البيانات ، يتم إجراء فحص حسابي لضمان البدء الذاتي عند حدوث انقطاع في إمداد الطاقة للمحركات في محطات الطاقة.

وبالتالي ، من الممكن أن تأخذ لمحطات الطاقة T ساموزاب = 2.5 ثانية.

بالنسبة للظروف الأخرى ، يجب عليك تحديد الوقت الذي يكون فيه انقطاع التيار ممكنًا ، على سبيل المثال ، وقت تشغيل ATS ، وإجراء فحص بدء ذاتي محسوب ، وإذا تم توفيره أثناء انقطاع التيار الكهربائي هذا ، فاضبط الوقت المحدد على الجهاز. إذا لم يتم ضمان البدء الذاتي عند أي انقطاع للطاقة ، أو كان محظورًا ، فلن يتم تقديم وظيفة "تمكين البدء الذاتي".

أسئلة التحكم

1. ما الحماية التي يجب أن تتمتع بها المحركات التحريضية وفقًا لـ PUE؟

2. ما الحماية التي يجب أن تتمتع بها المحركات المتزامنة وفقًا لـ PUE؟

3. كيف يتم تنفيذ الحماية ويتم اختيار إعدادات الحماية ضد محركات الدائرة القصيرة من الطور إلى الطور؟

4. كيف يتم تنفيذ الحماية واختيار إعدادات الحماية من الحمل الزائد للمحرك؟

5. كيف يتم تنفيذ الحماية واختيار إعدادات الحماية من الجهد المنخفض للمحركات؟

6. ما هي ميزات الحماية للمحركات المتزامنة؟

ربما يعلم الجميع أن الأجهزة المختلفة تعمل على أساس المحركات الكهربائية. ولكن سبب الحاجة إلى حماية المحركات الكهربائية لا يتحقق إلا من خلال جزء صغير من المستخدمين. اتضح أنها يمكن أن تنكسر نتيجة لمواقف مختلفة غير متوقعة.

لتجنب مشاكل تكاليف الإصلاح المرتفعة ، والتوقف غير السار وخسائر المواد الإضافية ، يتم استخدام أجهزة حماية عالية الجودة. بعد ذلك ، دعونا نلقي نظرة على هيكلها وقدراتها.

كيف يتم إنشاء حماية المحرك؟

سننظر تدريجياً في أجهزة الحماية الرئيسية للمحركات الكهربائية وخصائص تشغيلها. لكن الآن دعنا نتحدث عن ثلاثة مستويات من الحماية:

إصدار الحماية الخارجية لحماية ماس كهربائى. عادة ما ينتمي إلى أنواع مختلفة أو يتم تقديمه في شكل مرحل. تتمتع بوضع رسمي ويجب أن يتم تثبيتها وفقًا لمعايير السلامة على أراضي الاتحاد الروسي.
يساعد الإصدار الخارجي للحماية من الحمل الزائد للمحرك على منع حدوث أضرار خطيرة أو انقطاعات خطيرة أثناء التشغيل.
سيوفر نوع الحماية المدمج في حالة ارتفاع درجة الحرارة بشكل ملحوظ. وهذا سيحمي من الأضرار الجسيمة أو الفشل أثناء العملية. في هذه الحالة ، تكون مفاتيح التبديل الخارجية مطلوبة ؛ في بعض الأحيان يتم استخدام مرحل لإعادة التعيين.

ما الذي يسبب فشل المحرك الكهربائي؟

أثناء التشغيل ، تظهر أحيانًا مواقف غير متوقعة توقف تشغيل المحرك. لهذا السبب ، يوصى بتوفير حماية موثوقة للمحرك مسبقًا.

يمكنك رؤية صورة أنواع مختلفة من حماية المحرك لتكوين فكرة عما تبدو عليه.

ضع في اعتبارك حالات فشل المحركات الكهربائية التي يمكن فيها تجنب الأضرار الجسيمة بمساعدة الحماية:

مستوى غير كافٍ من الإمداد بالكهرباء ؛
امدادات الجهد العالي
التغيير السريع في وتيرة العرض الحالي ؛
التركيب غير الصحيح للمحرك الكهربائي أو تخزين عناصره الرئيسية ؛
زيادة درجة الحرارة وتجاوز القيمة المسموح بها ؛
إمدادات التبريد غير كافية
زيادة مستوى درجة الحرارة المحيطة ؛
انخفاض مستوى الضغط الجوي إذا تم تشغيل المحرك على ارتفاع مرتفع بناءً على مستوى سطح البحر ؛
زيادة درجة حرارة سائل العمل.
اللزوجة غير المسموح بها لسائل العمل ؛
يتم إيقاف تشغيل المحرك وتشغيله بشكل متكرر ؛
سد الدوار
خسارة غير متوقعة في المرحلة.

من أجل حماية المحركات الكهربائية من الحمل الزائد للتعامل مع المشاكل المذكورة والقدرة على حماية العناصر الرئيسية للجهاز ، من الضروري استخدام خيار يعتمد على الإغلاق التلقائي.

غالبًا ما يتم استخدام إصدار قابل للانصهار من المصهر لهذا ، لأنه بسيط وقادر على أداء العديد من الوظائف:

يتم تمثيل الإصدار المعتمد على مفتاح الأمان القابل للانصهار بمفتاح طوارئ ومصهر متصل على أساس مبيت مشترك. يسمح لك المفتاح بفتح أو إغلاق الشبكة باستخدام طريقة ميكانيكية ، ويخلق المصهر حماية عالية الجودة للمحرك الكهربائي بناءً على تأثير التيار الكهربائي. ومع ذلك ، يتم استخدام المفتاح بشكل أساسي في عملية الخدمة عندما يكون من الضروري إيقاف إرسال التيار.

تعتبر إصدارات الصمامات سريعة الانفجار واقيات ماس كهربائى ممتازة. لكن الأحمال الزائدة على المدى القصير يمكن أن تؤدي إلى كسر هذا النوع من الصمامات. لهذا السبب ، يوصى باستخدامها على أساس التعرض للجهد المنخفض العابر.

إن صمامات التأخير الزمني قادرة على الحماية من الحمل الزائد أو دوائر القصر المختلفة. عادة ما يكونون قادرين على تحمل زيادة الجهد بمقدار 5 أضعاف لمدة 10-15 ثانية.

هام: تختلف الإصدارات الأوتوماتيكية من قواطع الدائرة في مستوى التيار المراد تشغيله. لهذا السبب ، من الأفضل استخدام قاطع دارة قادر على تحمل أقصى تيار أثناء الدائرة القصيرة التي تحدث مع هذا النظام.

مرحل حراري

في الأجهزة المختلفة ، يتم استخدام مرحل حراري لحماية المحرك من الأحمال الزائدة تحت تأثير التيار أو ارتفاع درجة حرارة عناصر العمل. يتم إنشاؤه باستخدام صفائح معدنية لها معاملات تمدد مختلفة عند تعرضها للحرارة. يتم تقديمه عادةً جنبًا إلى جنب مع المشغلات المغناطيسية والحماية التلقائية.

حماية أوتوماتيكية للمحرك

تساعد أجهزة حماية المحرك الأوتوماتيكية على حماية الملف من الدوائر القصيرة ، والحماية من الحمل أو الكسر في أي مرحلة من المراحل. يتم استخدامها دائمًا كأول رابط للحماية في مزود طاقة المحرك. ثم يتم استخدام بداية مغناطيسية ، إذا لزم الأمر ، تكملة مع مرحل حراري.

ما هي معايير اختيار الآلة المناسبة:

من الضروري مراعاة حجم تيار التشغيل للمحرك الكهربائي ؛
عدد اللفات المستخدمة
قدرة الآلة على التعامل مع التيار الناتج عن ماس كهربائي. تعمل الإصدارات العادية حتى 6 كيلو أمبير ، وأفضلها تصل إلى 50 كيلو أمبير. يجدر مراعاة سرعة الاستجابة للانتقائية أقل من ثانية واحدة ، العادية أقل من 0.1 ثانية ، السرعة العالية حوالي 0.005 ثانية ؛
الأبعاد ، حيث يمكن توصيل معظم الآلات باستخدام ناقل يعتمد على نوع ثابت ؛
نوع الدائرة الكهربية - عادة ما يتم استخدام طريقة حرارية أو كهرومغناطيسية.

كتل حماية عالمية

تساعد وحدات حماية المحرك الشاملة المختلفة على حماية المحرك من خلال فصله عن الجهد أو منع إمكانية بدء التشغيل.

يعملون في مثل هذه الحالات:

مشاكل الجهد ، التي تتميز بالارتفاعات المفاجئة في الشبكة ، أو فواصل الطور ، أو عدم التوازن أو التصاق الطور ، أو اختلال توازن الطور أو خط الجهد ؛
احتقان ميكانيكي
عدم وجود عزم دوران لعمود ED ؛
عزل حاوية الأداء الخطرة ؛
في حالة حدوث خطأ أرضي.

على الرغم من أنه يمكن تنظيم الحماية ضد انخفاض الجهد بطرق أخرى ، فقد نظرنا في الطرق الرئيسية. الآن لديك فكرة عن سبب حاجتك إلى حماية محرك كهربائي ، وكيف يتم ذلك بطرق مختلفة.

صورة لحماية المحرك

المحرك الكهربائي ، مثل أي جهاز كهربائي ، ليس في مأمن من حالات الطوارئ. إذا لم يتم اتخاذ التدابير في الوقت المناسب ، أي لم يتم تثبيت حماية المحرك الكهربائي من الأحمال الزائدة ، ثم يمكن أن يؤدي انهياره إلى فشل العناصر الأخرى.

(ArticleToC: ممكّن = نعم)

لا تزال المشكلة المرتبطة بالحماية الموثوقة للمحركات الكهربائية ، فضلاً عن الأجهزة التي تم تركيبها فيها ، ذات صلة في عصرنا. وينطبق هذا في المقام الأول على المؤسسات التي غالبًا ما يتم فيها انتهاك قواعد آليات التشغيل ، مما يؤدي إلى زيادة العبء على الآليات البالية والحوادث.

لتجنب التحميل الزائد ، من الضروري تثبيت الحماية ، أي الأجهزة التي يمكنها الاستجابة في الوقت المناسب ومنع وقوع حادث.

نظرًا لأن المحرك غير المتزامن قد تلقى أكبر تطبيق ، فسننظر بمثاله في كيفية حماية المحرك من الحمل الزائد والسخونة الزائدة.

خمسة أنواع من الحوادث ممكنة بالنسبة لهم:

دائرة مفتوحة في لف طور الجزء الثابت (OF). تنشأ حالة في 50٪ من الحوادث ؛
الكبح الدوار ، والذي يحدث في 25٪ من الحالات (RR) ؛
خفض المقاومة في اللف (PS) ؛
التبريد السيئ للمحرك (A).

في حالة حدوث أي من أنواع الحوادث المدرجة ، هناك خطر من تعطل المحرك ، نظرًا لوجود حمولة زائدة عليه. إذا لم يتم تثبيت الحماية ، يزداد التيار لفترة طويلة. لكن قد يحدث نمو حاد خلال ماس كهربائى. بناءً على الضرر المحتمل ، يتم تحديد الحماية من الحمل الزائد للمحرك الكهربائي.

أنواع الحماية من الحمل الزائد

هناك العديد منها:

الحرارية.
تيار؛
درجة الحرارة؛
حساس للطور ، إلخ.

إلى الأول ، أي تشمل الحماية الحرارية للمحرك الكهربائي تركيب مرحل حراري ، والذي سيفتح جهة الاتصال في حالة ارتفاع درجة الحرارة.

حماية من الحمل الزائد الحراري ، تستجيب لارتفاع درجة الحرارة. لتثبيته ، هناك حاجة إلى مستشعرات درجة الحرارة ، والتي تفتح الدائرة في حالة التسخين القوي لأجزاء المحرك.

الحماية الحالية ، وهي الحد الأدنى والحد الأقصى. يمكن تحقيق الحماية من الحمل الزائد باستخدام المرحل الحالي. في الإصدار الأول ، يلتقط المرحل ويفتح الدائرة إذا تم تجاوز القيمة الحالية المسموح بها في لف الجزء الثابت.

في الثانية ، تتفاعل المرحلات مع التيار المختفي الناجم ، على سبيل المثال ، عن دائرة مفتوحة.

حماية فعالة للمحرك الكهربائي من زيادة التيار في لف الجزء الثابت ، وبالتالي ، يتم إجراء ارتفاع درجة الحرارة باستخدام قاطع الدائرة.

يمكن أن يتلف المحرك الكهربائي بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

لماذا يحدث ذلك؟ عند تذكر دروس الفيزياء المدرسية ، يفهم الجميع أن التدفق عبر الموصل يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة التيار. لن يسخن المحرك الكهربائي بالتيار المقنن ، والذي يشار إلى قيمته في العلبة.

إذا بدأ التيار في اللف في الزيادة لأسباب مختلفة ، فإن المحرك مهدد بارتفاع درجة الحرارة. إذا لم يتم اتخاذ التدابير ، فسوف تفشل بسبب ماس كهربائى بين الموصلات ، حيث يذوب العزل.

لذلك ، من الضروري منع نمو التيار ، أي تثبيت مرحل حراري - حماية فعالة للمحرك من ارتفاع درجة الحرارة. من الناحية الهيكلية ، إنه إطلاق حراري ، تنحني الألواح ثنائية المعدن تحت تأثير الحرارة ، مما يؤدي إلى فتح الدائرة. للتعويض عن الاعتماد الحراري ، يحتوي المرحل على معوض ، والذي يحدث بسببه انحراف عكسي.

يتم معايرة مقياس التتابع بالأمبير ويتوافق مع قيمة التيار المقدر ، وليس مع حجم تيار التشغيل. اعتمادًا على التصميم ، يتم تثبيت المرحلات على دروع أو على مشغلات مغناطيسية أو في علبة.

تم اختيارها بكفاءة ، فهي لن تمنع فقط التحميل الزائد على المحرك الكهربائي ، ولكنها ستمنع اختلال توازن الطور والتشويش الدوار.

حماية محرك السيارة

يهدد ارتفاع درجة حرارة المحرك الكهربائي أيضًا سائقي السيارات بظهور الحرارة ، وحتى مع عواقب متفاوتة التعقيد - من الرحلة التي يجب إلغاؤها إلى الإصلاح الشامل للمحرك ، والذي يمكن أن يمسك المكبس بالأسطوانة أو يتشوه الرأس من الانهاك.

أثناء الركوب ، يتم تبريد المحرك الكهربائي عن طريق تدفق الهواء ، وعندما تتعرض السيارة للاختناقات المرورية ، لا يحدث هذا ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. للتعرف عليه في الوقت المناسب ، يجب أن تنظر بشكل دوري إلى مستشعر درجة الحرارة (إن وجد). بمجرد أن يصبح السهم في المنطقة الحمراء ، يجب أن تتوقف فورًا لتحديد السبب.

لا تتجاهل إشارة ضوء التحذير ، لأنك ستشتم خلفها رائحة سائل التبريد المغلي. بعد ذلك ، سيظهر البخار من تحت غطاء المحرك ، مما يشير إلى وضع حرج.

كيف تكون في وضع مماثل؟ توقف عن طريق إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي وانتظر حتى يتوقف الغليان ، افتح الغطاء. يستغرق هذا عادةً ما يصل إلى 15 دقيقة. إذا لم تكن هناك علامات للتسرب ، أضف السائل إلى المبرد وحاول تشغيل المحرك. إذا بدأت درجة الحرارة في الارتفاع بشكل حاد ، فإنهم يتحركون بعناية لمعرفة سبب خدمة التشخيص.

أسباب ارتفاع درجة الحرارة

في المقام الأول هي أعطال المبرد. يمكن أن يكون هذا: تلوث بسيط بزغب الحور والغبار وأوراق الشجر. إزالة التلوث سوف يحل المشكلة. من الصعب التعامل مع التلوث الداخلي للرادياتير - المقياس الذي يظهر عند استخدام المواد المانعة للتسرب.

الحل هو استبدال هذا العنصر.

ثم اتبع:

إزالة ضغط النظام الناتج عن خرطوم متصدع ، مشابك مشدودة بشكل غير كافٍ ، خلل في صنبور السخان ، ختم مضخة قديم ، إلخ ؛
ترموستات أو صنبور معيب. من السهل تحديد ذلك إذا شعرت بعناية بالخرطوم أو المبرد باستخدام محرك ساخن. إذا كان الخرطوم باردًا ، يكون السبب في منظم الحرارة وسيتعين استبداله ؛
مضخة لا تعمل بكفاءة أو لا تعمل على الإطلاق. هذا يؤدي إلى ضعف الدورة الدموية في نظام التبريد ؛
مروحة مكسورة أي لم يتم تشغيله بسبب فشل المحرك ، قابض الاشتباك ، المستشعر ، السلك المفكوك. يتسبب المروحة غير الدوارة أيضًا في ارتفاع درجة حرارة المحرك الكهربائي ؛
أخيرًا ، عدم كفاية إحكام غلق غرفة الاحتراق. هذه هي عواقب ارتفاع درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى احتراق حشية الرأس ، وتشقق وتشوه رأس الأسطوانة والبطانة. إذا كان هناك تسرب ملحوظ من خزان المبرد ، مما يؤدي إلى زيادة حادة في الضغط عند بدء التبريد ، أو ظهور مستحلب زيتي في علبة المرافق ، فهذا هو السبب.

من أجل عدم الوقوع في موقف مشابه ، من الضروري اتخاذ تدابير وقائية يمكن أن تنقذ من ارتفاع درجة الحرارة والانهيار. يتم تحديد "الحلقة الضعيفة" من خلال طريقة الحذف ، أي تحقق باستمرار من التفاصيل المشبوهة.

قد يتسبب وضع التشغيل المحدد بشكل غير صحيح في ارتفاع درجة الحرارة ، أي معدات منخفضة ودورات عالية.

الحماية من الحرارة الزائدة لمحرك العجلة

تصبح عجلة الدراجة البخارية أيضًا غير صالحة للاستعمال بعد ارتفاع درجة الحرارة "المنقولة". إذا كنت تقود بأقصى سرعة في يوم حار بأقصى طاقة لبعض الوقت ، فسوف ترتفع درجة حرارة لفات عجلة المحرك وتبدأ في الذوبان ، مثل أي محرك كهربائي يعاني من زيادة في الحمل.

علاوة على ذلك ، سيكون هناك دائرة كهربائية قصيرة ومحطة توقف للمحرك ، لاستعادة الأداء ، تحتاج إلى الترجيع. لمنع ذلك ، توجد وحدات تحكم عالية الطاقة تزيد من عزم الدوران. إصلاح محرك ذو عجلات فاشل عملية مكلفة تتناسب مع التكاليف المالية لشراء محرك جديد.

سيكون من الممكن نظريًا تثبيت مستشعر حراري لا يسمح بارتفاع درجة الحرارة ، لكن الشركات المصنعة لا تفعل ذلك لعدد من الأسباب. أحدها هو تعقيد تصميم جهاز التحكم وارتفاع تكلفة محرك العجلة ككل. يبقى شيء واحد - اختيار وحدة التحكم بعناية وفقًا لقوة عجلة المحرك.

فيديو: ارتفاع درجة حرارة المحرك ، وأسباب السخونة الزائدة.

يستخدم عدد كبير من المحركات الكهربائية في الصناعة والأجهزة المنزلية المختلفة. من أجل تجنب أعطال الجهاز وإصلاحاته المكلفة ، من الضروري تزويده بجهاز حماية من الحمل الزائد.

كيف يعمل المحرك

حسبت الشركات المصنعة أن المحرك لن يسخن أبدًا بالتيار المقنن.

الأكثر شيوعًا هي محركات التيار المتردد.

يعتمد مبدأ عملها على استخدام قوانين فاراداي وأمبير:

وفقًا للأول في الموصل ، والذي هو في مجال مغناطيسي متغير ، يتم إحداث EMF. في المحرك ، يتم إنشاء مثل هذا المجال عن طريق تيار متناوب يتدفق عبر لفات الجزء الثابت ، ويظهر EMF في موصلات الدوار.
وفقًا للقانون الثاني ، ستؤثر القوة على الجزء المتحرك ، والذي من خلاله يتدفق التيار ، متحركًا بشكل عمودي على المجال الكهرومغناطيسي. نتيجة لهذا التفاعل ، يبدأ الدوار في الدوران.

هناك محركات غير متزامنة ومتزامنة من هذا النوع. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام المحركات غير المتزامنة ، حيث يتم استخدام تصميم قصير الدائرة للقضبان والحلقات كدوار.

ما هي الحماية؟

أثناء تشغيل المحرك ، قد تنشأ مواقف مختلفة مرتبطة بالحمل الزائد ، مما قد يؤدي إلى وقوع حادث ، وهي:

انخفاض جهد الإمداد ؛
كسر المرحلة
التحميل الزائد على الآليات المدفوعة ؛
عملية بدء التشغيل طويلة جدًا أو عملية البدء الذاتي.

في الواقع ، تتمثل حماية المحرك الكهربائي من الأحمال الزائدة في فصل المحرك عن مصدر الطاقة في الوقت المناسب.

في حالة حدوث مثل هذه المواقف غير الطبيعية ، يزداد التيار في اللفات. على سبيل المثال ، إذا كانت مرحلة العرض مفقودة ، يمكن أن يزيد تيار الجزء الثابت من 1.6 إلى 2.5 مرة من التيار المقدر. هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك ، وفقدان عزل اللف ، ماس كهربائى (ماس كهربائى) ، وفي بعض الحالات ، نشوب حريق.

كيفية اختيار حماية المحرك الزائد

يمكن تنفيذ حماية المحرك الزائد باستخدام أجهزة مختلفة. وتشمل هذه:

الصمامات مع مفتاح
تتابع الحماية
مرحلات حرارية
مرحلات رقمية.

أبسط طريقة هي استخدام الصمامات التي يتم تشغيلها عند حدوث ماس كهربائي في دائرة إمداد طاقة المحرك. عيبها هو حساسيتها لتيارات المحرك عالية الانطلاق والحاجة إلى تركيب صمامات جديدة بعد التشغيل.

مفتاح المصهر هو مفتاح طوارئ ومصهر مدمج في مبيت واحد.

يمكن لمرحل حماية التيار الزائد أن يتحمل الأحمال الزائدة الحالية المؤقتة التي تحدث عند بدء تشغيل المحرك والرحلات مع زيادة مطولة وخطيرة في الاستهلاك الحالي للمحرك. بعد إزالة الحمل الزائد ، يمكن للمرحل توصيل دائرة الطاقة يدويًا أو تلقائيًا.

تستخدم المرحلات الحرارية بشكل أساسي داخل المحرك. يمكن أن يكون هذا الترحيل عبارة عن مستشعر ثنائي المعدن أو ثيرمستور ويتم تثبيته على غلاف المحرك أو مباشرة على الجزء الثابت. إذا كانت درجة حرارة المحرك مرتفعة للغاية ، يتم تنشيط التتابع ويفصل الطاقة عن دائرة الطاقة.

الأكثر تقدمًا هو استخدام أحدث أنظمة الأمان باستخدام طرق معالجة المعلومات الرقمية. تؤدي هذه الأنظمة ، جنبًا إلى جنب مع الحماية من الحمل الزائد للمحرك ، وظائف إضافية - فهي تحد من عدد مفاتيح تبديل المحرك ، وتستخدم أجهزة استشعار لتقدير درجة حرارة محامل الجزء الثابت والدوار ، وتحديد مقاومة العزل للجهاز. يمكن استخدامها أيضًا لتشخيص أعطال النظام.

يعتمد اختيار طريقة أو أخرى لحماية المحرك على ظروف وأنماط تشغيله ، وكذلك على قيمة النظام الذي يستخدم فيه الجهاز.

يحدث الحمل الزائد للمحرك الكهربائي في الحالات التالية:

· مع بدء التشغيل لفترة طويلة أو البدء الذاتي ؛

· لأسباب تكنولوجية وإفراط في الآليات ؛

· نتيجة انكسار مرحلة واحدة.

· في حالة حدوث تلف في الجزء الميكانيكي للمحرك أو الآلية الكهربائية ، مما يتسبب في زيادة العزم M s وتباطؤ المحرك الكهربائي.

الأحمال الزائدة مستقرة وقصيرة الأجل. فقط الأحمال الزائدة المستمرة تشكل خطورة على المحرك الكهربائي.

يتمثل الخطر الرئيسي للتيارات الزائدة للمحرك الكهربائي في الزيادة المصاحبة في درجة حرارة الأجزاء الفردية ، وقبل كل شيء ، اللفات. ستؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع تدهور عزل اللف وتقليل عمر المحرك.

عند اتخاذ قرار بشأن تركيب الحماية من الحمل الزائد على المحرك الكهربائي وطبيعة عمله ، فإنهم يسترشدون بظروف تشغيله.

على المحركات الكهربائية للآليات التي لا تخضع للأحمال التكنولوجية الزائدة (على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية للدوران ، ومضخات التغذية ، وما إلى ذلك) والتي لا تحتوي على ظروف بدء أو بدء تشغيل ذاتي شديدة ، لا يتم تثبيت حماية الحمل الزائد.

في المحركات الكهربائية المعرضة للأحمال التكنولوجية الزائدة (على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية للمطاحن ، والكسارات ، ومضخات التجريف ، وما إلى ذلك) ، وكذلك على المحركات الكهربائية التي لا يمكنها بدء التشغيل الذاتي ، يجب تثبيت حماية ضد الحمل الزائد.

يتم تنفيذ الحماية من التحميل الزائد مع إجراء إيقاف التشغيل في حالة عدم ضمان بدء التشغيل الذاتي للمحركات الكهربائية أو عدم إمكانية إزالة الحمل التكنولوجي الزائد من الآلية دون إيقاف المحرك الكهربائي.

يتم تنفيذ الحماية من الحمل الزائد للمحرك الكهربائي مع التأثير على تفريغ الآلية أو إشارة إذا كان من الممكن إزالة الحمل الزائد التكنولوجي من الآلية تلقائيًا أو يدويًا من قبل الأفراد دون إيقاف الآلية وتكون المحركات الكهربائية تحت إشراف الأفراد .

بالنسبة للمحركات الكهربائية للآليات التي يمكن أن يكون لها كل من الحمل الزائد الذي يمكن القضاء عليه أثناء تشغيل الآلية ، والحمل الزائد ، والذي يكون القضاء عليه مستحيلًا دون إيقاف الآلية ، فمن المستحسن توفير إجراءات الحماية ضد التيارات الزائدة مع تأخير زمني أقصر لتفريغ الآلية (إن أمكن) وتأخير وقت أطول لإيقاف تشغيل المحرك الكهربائي ... تخضع المحركات الكهربائية المسؤولة للاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة للإشراف المستمر للموظفين المناوبين ، وبالتالي ، يتم تنفيذ حمايتهم من الحمل الزائد بشكل أساسي مع التأثير على الإشارة.

حماية التتابع الحراري. أفضل من غيرها ، المرحلات الحرارية ، التي تتفاعل مع كمية الحرارة المتولدة في مقاومة عنصر التسخين الخاص بها ، يمكن أن توفر خاصية تقترب من خاصية الحمل الزائد للمحرك الكهربائي.

حماية الزائد مع المرحلات الحالية. لحماية المحركات الكهربائية من الحمل الزائد ، عادةً ما يتم استخدام حماية التيار الزائد باستخدام مرحلات التيار بخصائص تأخير زمني محدود لنوع PT-80 أو حماية التيار الزائد التي يتم إجراؤها بواسطة مجموعة من مرحلات التيار الآني ومرحل الوقت.