Protecció contra sobrecàrregues del motor: principi de funcionament, característiques i tipus

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La protecció del motor elèctric contra la sobrecàrrega avui és una de les principals tasques que s'han de resoldre per fer funcionar amb èxit aquest dispositiu. Aquest tipus de motors s'utilitzen força àmpliament i, per tant, s'han inventat moltes maneres de protegir-los de diversos efectes negatius.

Nivells de protecció

Hi ha una gran varietat de dispositius per protegir aquest equip, però tots es poden dividir en nivells.

• Nivell de protecció de curtcircuits extern. Molt sovint, aquí s'utilitzen diversos tipus de relés. Aquests dispositius i el nivell de protecció són a nivell oficial. En altres paraules, aquest és un element de protecció obligatori que s'ha d'instal·lar d'acord amb les normes de seguretat al territori de la Federació Russa.
• El relé de protecció de sobrecàrrega del motor ajudarà a evitar una varietat de danys crítics durant el funcionament, així com possibles danys. Aquests dispositius també pertanyen al nivell exterior de protecció.
• Una capa interior de protecció evita possiblessobreescalfament de les peces del motor. Per a això, de vegades s'utilitzen interruptors externs i, de vegades, relés de sobrecàrrega.

Causes de fallades de l'equip

Avui, hi ha una gran varietat de problemes que poden afectar el rendiment d'un motor elèctric si no està equipat amb dispositius de protecció.

1. Una tensió elèctrica baixa o, per contra, un nivell de subministrament massa alt pot provocar una fallada.
2. Possible dany a causa del canvi de freqüència del subministrament actual massa ràpid i sovint.
3. La instal·lació incorrecta de la unitat o dels seus components també pot ser perillosa.
4. La temperatura augmenta fins a un valor crític o més.
5. Un refredament massa baix també provoca avaries.
6. La temperatura ambient elevada té un fort efecte negatiu.
7. Poca gent sap que la baixa pressió o posar el motor molt per sobre del nivell del mar, que provoca baixa pressió, també té un efecte negatiu.
8. Per descomptat, cal protegir el motor de les sobrecàrregues que es puguin produir a causa de fallades de corrent.
9. L'encesa i apagada freqüent del dispositiu és un defecte negatiu que també s'ha d'eliminar amb l'ajuda de dispositius de protecció.

Fusibles

El nom complet de l'equip de protecció és un interruptor de seguretat fusible. Aquest dispositiu combina i automàticinterruptor i fusible, que es troben a la mateixa carcassa. L'interruptor també pot obrir o tancar el circuit manualment. El fusible és la protecció del motor elèctric contra la sobreintensitat.

Val la pena assenyalar que el disseny de l'interruptor d'emergència preveu una carcassa especial que protegeix el personal del contacte accidental amb els terminals del dispositiu, així com els propis contactes de l'oxidació.

Pel que fa al fusible, aquest dispositiu ha de ser capaç de distingir entre una sobreintensitat i un curtcircuit al circuit. Això és molt important, ja que la sobreintensitat a curt termini és força acceptable. Tanmateix, la protecció contra sobrecàrregues del motor s'hauria d'activar immediatament si aquest paràmetre continua augmentant.

Fusibles de curtcircuit

Hi ha un tipus de fusible dissenyat per protegir la unitat d'un curtcircuit (curtcircuit). No obstant això, val la pena assenyalar aquí que el fusible d'acció ràpida pot fallar si es produeix una sobrecàrrega a curt termini durant l'engegada del dispositiu, és a dir, un augment del corrent d'arrencada. Per aquest motiu, aquests dispositius s'utilitzen normalment en xarxes on aquest s alt no és possible. Pel que fa al protector de sobrecàrrega del motor en si, el fusible ràpid pot suportar fins a un 500% més que el seu corrent nominal si la diferència dura menys d'un quart de segon.

Fusibles retardats

El desenvolupament de la tecnologia ha fet que s'hagi pogut crear un dispositiu de protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits alhora. Aquesta eina era un fusible amb un retard. La particularitat és que és capaç de suportar un augment de 5 vegades de corrent si no dura més de 10 segons. És possible un augment encara més gran del paràmetre, però durant un període més curt abans que exploti el fusible. No obstant això, sovint un interval de 10 segons és suficient per engegar el motor i perquè el fusible no funcioni. La protecció d'un motor elèctric monofàsic contra sobrecàrregues, curtcircuits, així com un altre tipus de motor elèctric mitjançant aquest dispositiu es considera una de les més fiables.

També val la pena assenyalar aquí com es determina el temps de resposta d'aquest dispositiu de protecció. El temps de resposta d'un fusible és el temps durant el qual el seu element fusible (filferro) es fon. Quan el cable està completament fos, el circuit s'obre. Si parlem de la dependència del temps de desconnexió de la sobrecàrrega per a aquest tipus d'equips de protecció, llavors són inversament proporcionals. En altres paraules, la protecció de sobrecàrrega de corrent del motor elèctric funciona així: com més gran sigui la intensitat del corrent, més ràpid es fon el cable, la qual cosa significa que es redueix el temps per desconnectar el circuit.

Aparells magnètics i tèrmics

Avui, els dispositius automàtics de tipus tèrmic es consideren els dispositius més fiables i econòmics per protegir un motor elèctricper sobrecàrrega tèrmica. Aquests dispositius també són capaços de suportar grans amplituds de corrent que es poden produir durant l'engegada de l'instrument. A més, els fusibles tèrmics protegeixen contra problemes com ara un rotor bloquejat, per exemple.

La protecció dels motors elèctrics asíncrons de la sobrecàrrega es pot dur a terme mitjançant interruptors magnètics automàtics. Són altament fiables, precisos i econòmics. La seva particularitat rau en el fet que el límit de temperatura del seu funcionament no es veu afectat pels canvis de temperatura ambient, la qual cosa és molt important en algunes condicions de funcionament. També són diferents dels temes tèrmics, tenen un temps de resposta més precís.

Relé de sobrecàrrega

Les funcions d'aquest dispositiu són bastant senzilles, però, molt importants.

1. Aquest dispositiu és capaç de suportar un augment de corrent a curt termini durant l'arrencada del motor sense trencar el circuit, la qual cosa és més important.
2. L'obertura del circuit es produeix si el corrent augmenta fins al valor quan hi ha una amenaça de trencament del dispositiu protegit.
3. Un cop eliminada la sobrecàrrega, el relé es pot restablir automàticament o manualment.

Val la pena assenyalar que la protecció actual del motor elèctric contra sobrecàrregues mitjançant un relé es realitza d'acord amb la característica de resposta. En altres paraules, depenent de la classe del dispositiu. Les més habituals són les classes 10, 20 i 30. El primer grup són els relleus quefuncionar en cas de sobrecàrrega, en un termini de 10 segons i si el valor numèric de la intensitat supera el 600% del nominal. El segon grup s'activa després de 20 segons o menys, el tercer, respectivament, després de 30 segons o menys.

Protecció de fusibles i relés

Avui en dia, és força habitual combinar dos mitjans de protecció: fusibles i relés. Aquesta combinació funciona de la següent manera. El fusible ha de protegir el motor d'un curtcircuit i, per tant, ha de tenir una capacitat prou gran. Per això, no pot protegir el dispositiu de corrents més baixes però encara perilloses. És per eliminar aquesta mancança que s'introdueixen relés al sistema que responen a fluctuacions de corrent més febles, però encara perilloses. El més important en aquest cas és posar el fusible de manera que es fongui abans que es produeixi cap dany.

Protecció exterior

Actualment, els sistemes avançats de protecció externa del motor s'utilitzen amb força freqüència. Poden protegir el dispositiu de sobretensions, desequilibris de fase, són capaços d'eliminar vibracions o limitar el nombre d'encesa i apagat. A més, aquestes eines tenen un sensor tèrmic integrat que ajuda a controlar la temperatura dels coixinets i l'estator. Una altra característica d'aquest dispositiu és que és capaç de percebre i processar un senyal digital que crea un sensor de temperatura.

L'objectiu principal dels equips de protecció externs- això és la preservació de l'eficiència dels motors trifàsics. A més de poder protegir el motor durant una fallada de corrent, aquests equips també tenen altres avantatges.

• Una unitat exterior pot generar i senyalitzar una fallada abans que afecti la màquina.
• Diagnostica problemes que ja s'han produït.
• Habilita les proves de relé durant el manteniment.

A partir de l'anterior, es pot argumentar que hi ha una gran varietat de dispositius per protegir un motor elèctric de la sobrecàrrega. A més, cadascun d'ells és capaç de protegir el dispositiu de determinades influències negatives i, per tant, és recomanable combinar-los.