При выборе автоматических выключателей, способных защитить электродвигатели от повреждений из-за короткого замыкания или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать высокий пусковой ток, часто в 5-7 раз превышающий номинальный. Силовые агрегаты с асинхронным короткозамкнутым ротором подвержены наиболее сильным пусковым перегрузкам. Поскольку данное оборудование широко используется для работы в промышленных и бытовых условиях, проблема защиты как самого устройства, так и шнура питания очень актуальна. В этой статье пойдет речь о том, как правильно рассчитать и выбрать защитный автомат электродвигателя.
Задачи устройств защиты электродвигателей
Современные автоматические выключатели защиты двигателя часто устанавливаются в общий корпус со стартерами (так называемые коммутационные аппараты для пуска двигателя). Они предназначены для выполнения следующих действий:
- Защита устройства от сверхтоков, возникающих внутри двигателя или в цепи питания.
- Защита силового агрегата от обрыва фазного провода и перекоса фаз.
- Обеспечьте временную задержку, необходимую для того, чтобы двигатель, вынужденный останавливаться из-за перегрева, успевал остыть.
Автоматика управления и защиты двигателя на видео:
- Отключение системы, если нагрузка больше не подается на вал.
- Защита силового агрегата от длительных перегрузок.
- Защита электродвигателя от перегрева (для выполнения этой функции внутри агрегата или на его корпусе монтируются дополнительные датчики температуры).
- Индикация порядка работы, а также оповещение об аварийных ситуациях.
Также следует учитывать, что защитный автомат двигателя должен быть совместим с механизмами контроля и управления.
Расчет автомата для электродвигателя
Внутреннее устройство выключателя защиты двигателя на видео:
Основным недостатком такой схемы было то, что она не избавляла агрегат от скачков напряжения и разбаланса фаз. Теперь защиту электростанций обеспечивают более точные и современные устройства, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь обратимся к вопросу о том, как рассчитывается машина, которую необходимо установить в цепи электродвигателя.
Чтобы выбрать автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его время-токовые характеристики и категорию. Время-токовая характеристика не зависит от номинального тока, на который рассчитан АВ.
Чтобы избежать срабатывания автоматического выключателя при каждом запуске двигателя, пусковой ток не должен быть больше, чем тот, который вызывает мгновенное отключение устройства (отключение). Соотношение пускового тока к номинальному прописано в паспорте оборудования, максимально допустимое – 7/1.
Еще одна величина, которую следует учитывать при выборе, когда машина установлена в электрическом щите или в специальном шкафу, – это температурный коэффициент (Kt). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства должен быть умножен на него (In / Kt) при определении размеров).
Современные устройства электрозащиты энергоблоков
Большой популярностью пользуются модульные автоматы с моторным приводом, это универсальные устройства, успешно справляющиеся со всеми описанными выше функциями.
Кроме того, их можно использовать для настройки параметров отключения с высокой точностью.
Современные автоматические моторизованные машины представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга внешним видом, характеристиками и способом управления. Как и при выборе обычного аппарата, необходимо знать начальное значение, а также номинальный ток. Кроме того, необходимо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя необходимые расчеты, можно приобрести двигатель с автоматом. Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электродвигателя.
Характеристики защиты электродвигателей в промышленных условиях
Часто при включении устройств мощностью более 100 кВт напряжение в общей сети опускается ниже минимального. При этом остановки работающих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов уменьшается. Когда напряжение возвращается к нормальному уровню, двигатель возобновляет работу. К тому же его работа проходит в режиме перегрузки. Это называется самовоспламенением.
Автостарт иногда приводит к неправильному включению AV. Это может произойти, когда до временного отключения электроэнергии установка долгое время проработала в штатном режиме и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловое расцепление иногда происходит до нормализации напряжения. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:
Для предотвращения остановки мощных заводских электродвигателей при самовоспламенении применяется релейная защита, в которой трансформаторы тока включены в общую сеть. Реле защиты подключены к их вторичным обмоткам. Эти системы выбираются с помощью сложных расчетов. Здесь мы их приводить не будем, так как на производстве эту задачу выполняют обычные энергетики.
Заключение
В этой статье мы подробно рассмотрели тему защитных устройств для электродвигателей и разобрались, как выбрать автомат для электродвигателя и какие параметры следует учитывать. Наши читатели могут убедиться, что произведенные в данном случае расчеты совсем несложны, а значит, подобрать устройство для сети, в которое включен не очень мощный блок питания, вполне возможно.
