Typer af elektrisk beskyttelse af asynkrone elektriske motorer

Beskyttelse af asynkrone elektriske motorer

Trefasede asynkrone AC-motorer med en spænding på op til 500 V ved ydelser fra 0,05 til 350 — 400 kW er den mest almindelige type elektriske motorer.

Den pålidelige og uafbrudte drift af elektriske motorer sikres frem for alt ved deres korrekte valg med hensyn til nominel effekt, driftsform og udførelsesform. Ikke mindre vigtigt er overholdelse af de nødvendige krav og regler ved sammensætning af et elektrisk kredsløb, valg af kontroludstyr, ledninger og kabler, installation og drift af det elektriske drev.

Nøddrift af elektriske motorer

Selv for korrekt konstruerede og drevne elektriske drev er der under deres drift altid mulighed for forekomst af nødsituationer eller unormale tilstande af motor og andet elektrisk udstyr.

Nødtilstande omfatter:

1) flerfasede (tre- og tofasede) og enfasede kortslutninger i viklinger af en elektrisk motor; flerfasede kortslutninger i klemkassen på den elektriske motor og i det eksterne strømkredsløb (i ledninger og kabler, på kontakterne på omskifterenheder, i modstandskasser); fase kortslutninger til huset eller neutral ledning inde i motoren eller i et eksternt kredsløb - i netværk med en jordet neutral; kortslutninger i styrekredsløbet; kortslutninger mellem vinding af motorviklingen (drejningskredsløb).

Kortslutninger er de farligste nødforhold i elektriske installationer. I de fleste tilfælde opstår de på grund af isoleringsskader eller overlapning. Kortslutningsstrømme når nogle gange værdier, der er titusinder og hundredvis af gange højere end værdierne af strømmene i normal tilstand, og deres termiske effekt og de dynamiske kræfter, som strømførende dele udsættes for, kan føre til svigt af hele elektriske installationer ;

2) termisk overbelastning af den elektriske motor på grund af passage af øgede strømme gennem dens viklinger: når arbejdsmekanismen er overbelastet af teknologiske årsager, især svære startforhold, motor under belastning eller stoppet, langvarig reduktion af netspændingen, tab af en af ​​faserne af det eksterne strømforsyningskredsløb eller ledningsbrud i motorviklingen, mekanisk beskadigelse i motoren eller betjeningsmekanismen og termiske overbelastninger med forringede motorkøleforhold.

Termiske overbelastninger forårsager primært accelereret aldring og ødelæggelse af motorisoleringen, hvilket fører til en kortslutning, det vil sige til en alvorlig ulykke og for tidlig svigt af motoren.

Beskyttelsestyper til asynkrone elektriske motorer

Beskyttelsesforanstaltninger er tilvejebragt for at beskytte motoren mod skader i tilfælde af overtrædelse af normale driftsforhold, samt rettidig afbrydelse af den defekte motor fra netværket, hvilket forhindrer eller begrænser udviklingen af ​​en ulykke.

Det vigtigste og mest effektive middel er den elektriske beskyttelse af motorerne, udført i overensstemmelse med «Regler for opførelse af elektriske installationer» (PUE).

Afhængigt af arten af ​​de mulige fejl og unormale driftstilstande er der flere grundlæggende mest almindelige typer af elektrisk beskyttelse af asynkronmotorer.

Beskyttelse af asynkronmotorer mod kortslutning

Kortslutningsbeskyttelse lukker motoren ned, når der opstår kortslutningsstrømme i dens strømkreds (hoved) eller i styrekredsløbet.

Enheder, der giver beskyttelse mod kortslutninger (sikringer, elektromagnetiske relæer, afbrydere med elektromagnetisk udløsning) virker næsten øjeblikkeligt, det vil sige uden tidsforsinkelse.

Overbelastningsbeskyttelse af asynkronmotorer

Overbelastningsbeskyttelse beskytter motoren mod uacceptabel overophedning, især selv med relativt små, men langvarige termiske overbelastninger. Overbelastningsbeskyttelse bør kun anvendes til elektriske motorer med disse driftsmekanismer, hvor unormale stigninger i belastningen er mulige i tilfælde af driftsforstyrrelser.

Overbelastningsbeskyttelsesanordninger (temperatur og termiske relæer, elektromagnetiske relæer, automatiske kontakter med termisk udløsning eller med en urmekanisme), når der opstår en overbelastning, slukker de motoren med en vis forsinkelse, jo større jo mindre overbelastningen er, og i nogle tilfælde med betydelige overbelastninger, og straks.

Beskyttelse af asynkrone elektriske motorer mod mangel eller forsvinden af ​​spændinger

Beskyttelse mod lav eller lav spænding (nul beskyttelse) udføres ved hjælp af en eller flere elektromagnetiske enheder, den virker, når motoren slukkes i tilfælde af strømsvigt, eller når netspændingen falder til under den indstillede værdi og beskytter motor fra spontan tænding efter eliminering af afbrydelse af strømforsyningen eller genoprettelse af normal netspænding.

Særlig beskyttelse af asynkrone elektriske motorer mod tofaset drift beskytter motoren mod overophedning såvel som mod "rollover", det vil sige at stoppe under strøm på grund af et fald i drejningsmomentet udviklet af motoren, når en af ​​hovedfaserne kredsløbet er afbrudt. Beskyttelsen virker, når motoren startes.

Termiske og elektromagnetiske relæer bruges som beskyttelsesanordninger. I det andet tilfælde har beskyttelsen muligvis ikke en tidsforsinkelse.

Andre former for elektrisk beskyttelse af asynkronmotorer

Der er nogle andre, mindre almindelige typer af beskyttelse (mod overspænding, enfasede jordfejl i netværk med en isoleret neutral, forøgelse af drevets rotationshastighed osv.).

Elektriske enheder, der bruges til at beskytte elektriske motorer

Elektriske beskyttelsesanordninger kan anvende en eller flere typer beskyttelse samtidigt. For eksempel giver nogle afbrydere kortslutnings- og overbelastningsbeskyttelse. Nogle af sikkerhedsanordningerne f.eks sikringer, er enkeltvirkende enheder og kræver udskiftning eller genopladning efter hver aktivering, andre, såsom elektromagnetiske og termiske relæer, er multivirkende enheder. Sidstnævnte adskiller sig i den måde, de vender tilbage til standby for selvindstilling og manuel nulstillingsenheder.

Valg af typen af ​​elektrisk beskyttelse af asynkrone elektriske motorer

Valget af en eller anden type beskyttelse eller flere på samme tid foretages i hvert enkelt tilfælde under hensyntagen til graden af ​​drevets ansvar, dets effekt, driftsforhold og vedligeholdelsesprocedure (tilstedeværelse eller fravær af permanent vedligeholdelsespersonale) .

Analysen af ​​data om ulykkesraten for elektrisk udstyr på værkstedet, på byggepladsen, på værkstedet osv., der afslører de hyppigst gentagne overtrædelser af den normale drift af motorer og teknologisk udstyr, kan være til stor fordel. Du bør altid stræbe efter at sikre, at beskyttelsen er så enkel og pålidelig som muligt i drift.

Enhver motor, uanset dens effekt og spænding, skal beskyttes mod kortslutninger. Følgende omstændigheder skal tages i betragtning her. På den ene side skal beskyttelsen deaktiveres af motorens start- og bremsestrøm, som kan være 5-10 gange højere end dens mærkestrøm.Til gengæld skal beskyttelsen i en række kortslutningstilfælde, for eksempel i viklingskredsløb, kortslutninger mellem faser nær statorviklingens neutrale punkt, kortslutninger til boksen inde i motoren mv. arbejde ved strømme på -lav fra startstrøm.

Det er vanskeligt at opfylde disse modstridende krav samtidig med enkle og billige løsninger. Derfor er beskyttelsessystemet for lavspændingsasynkronmotorer bygget på den bevidste antagelse, at ved nogle af de ovennævnte fejl i motoren, afbrydes sidstnævnte ikke fra beskyttelsen med det samme, men først under udviklingen af ​​disse fejl, efter strømmen, der forbruges af motoren fra netværket, er steget betydeligt.

Et af de vigtigste krav til motorbeskyttelsesanordninger — dets klare handling i nødstilfælde og unormale motordriftstilstande og samtidig utilladeligheden af ​​falske alarmer. Derfor skal beskyttelsesanordninger vælges korrekt og omhyggeligt justeres.