Устройство защиты электродвигателя: Устройства защиты асинхронных электродвигателей – РЭ_УЗОТЭ_525.p65

Содержание

Ошибка 404. Страница не найдена!

Ошибка 404. Страница не найдена!

К сожалению, запрошенная вами страница не найдена на портале. Возможно, вы ошиблись при написании адреса в адресной строке браузера, либо страница была удалена или перемещена в другое место.

 

 

 

Защита электродвигателей | Предназначение, принцип действия, модели, характеристики и нормы – на промышленном портале Myfta.Ru

При работе электродвигателя могут возникать короткие замыкания, большие токи проходят через изоляцию, медь обмоток, через ротор и статор, разрушая их. Защита электродвигателей нужна для продления срока их службы. Защитой от многофазных коротких замыканий является токовая отсечка или дифференциальная защита, которая срабатывает на отключение устройства.

Однофазные замыкания на землю агрегатов, имеющих напряжение от 3 до 10 кВт, не такие опасные по сравнению с короткими замыканиями. На модели, мощность которых составляет менее 2000 кВт, защита от замыканий на землю ставят при прохождении тока более 10А, а на те, мощность которых превышает 2000 кВт, при токе более 5А защита срабатывает и отключает механизм.

Защиту от витковых замыканий не устанавливают, потому что такие замыкания происходят одновременно с замыканием на землю или преобразовываются в многофазное короткое замыкание.

Защитой электродвигателей, имеющих напряжение до 660В, являются плавкие предохранители или электромагнитные расцепители автоматических выключателей. Перегрузки устройств возникают из-за перегрузок механизма или его неисправности.

При самозапуске или пуске агрегата проходят токи, мощность которых выше номинальной. Это является последствием уменьшения сопротивления при снижении частоты вращения. Когда ротор остановлен, пусковой ток имеет максимальное значение. Защита от перегрузки электродвигателя срабатывает на отключение, разгрузку механизма.


Частота вращения электродвигателя увеличивается и восстанавливается напряжение на выводах после отключения короткого замыкания. В это время по обмоткам проходят большие токи. Сопротивление устройства уменьшается до значения минимума, которое соответствует по своему значению пусковому току и происходит при незначительном снижении частоты вращения от 10 до 25%. Режим, в котором работает агрегат, после отключения  коротких замыканий является самозапуском.

Для защиты спаренных моделей, присоединенных к одному выключателю, применяют токовую защиту нулевой последовательности, которая работает при помощи токовых реле, подключенных к каждому кабелю.

Защитой приборов мощностью до 5000 кВт от многофазных коротких замыканий является максимальная токовая отсечка, которую производят с помощью реле прямого или косвенного действия.

Для оборудования, мощностью свыше 5000 кВт, применяют продольную дифференциальную защиту, благодаря которой обеспечивается более высокая чувствительность к коротким замыканиям в его обмотках и на его выводах. Такая защита бывает двухфазная или трехфазная в комплекте с реле типа РНТ-565, дополнительно ставится защита от двойных замыканий.

Для моделей, которые подвергаются технологическим перегрузкам, устанавливается защита для подачи сигнала или разгрузки механизма. Такая защита отключает их для устранения причины, вызвавшей перегрузку. Применяется индукционный элемент реле типа ИТ-82 или РТ-82. Данный тип защиты применяют на оборудовании, которое работает без обслуживающего персонала.

Автоматические выключатели имеют несколько функций: рубильник, предохранитель и тепловое реле. В случае возникновения аварийной ситуации одновременно отключаются все три фазы электромагнитным или тепловым расцепителем. Происходит это автоматически. Расцепитель является важной составляющей автоматов. Он контролирует параметры сети и воздействует на устройство, которое отключает автомат.

Тепловой защита электродвигателя состоит из биметаллической пластины, которая последовательно соединяется с контактом. При прохождении через пластину токов перенагрузки, она нагревается и изгибается, тем самым воздействуя на рейку отключения расцепителя.

По характеристикам отключения согласно европейским нормам выключатели делят на три типа: В, С, D.

  • Тип В применяют в быту, где токи нагрузок сравнительно невысокие и токи короткого замыкания попадают в зону работы теплового расцепителя.
  • Тип С – бытовое и промышленное применение: для устройств с малыми индуктивными токами и с временем пуска до 1 секунды.
  • Тип D –применяется для мощных агрегатов с затяжным временем пуска.

Автоматические выключатели, оснащенные дополнительными устройствами:

  • При снижении напряжения ниже 0,35 Uн, (показатель ниже является недопустимым, а Uн — номинальное напряжение в сети) применяется расцепитель номинального напряжения, который отключает автомат.
  • Для дистанционного отключения автомата применяют независимый расцепитель.
  • Для обеспечения контроля за состоянием изоляции, защиты от возгорания или взрыва применяют расцепитель токов утечки на землю.

Тепловые реле нужны для защиты от недопустимо длительных перегрузок, а также при обрыве одной из фаз. Реле устроены так, что при прохождении токов через биметаллические пластины (по одной на каждую фазу) происходит их нагревание. Под воздействием тепла пластины изгибаются, приводя в действие механизм расцепления. Реле оснащено температурным компенсатором для того, чтобы компенсировать зависимость от окружающей среды, имеет калиброванную в амперах шкалу, которая соответствует значению номинального тока.

Расчет тока при самозапуске необходим для выбора максимальной токовой защиты трансформатора, который питает это устройство.

Блок защиты асинхронных электродвигателей применяют для защиты моделей, имеющих две обмотки. Он позволяет контролировать сетевое напряжение, значение сопротивления изоляции, показатели линейных токов.

Блок защиты обеспечивает защиту при:
  • Обрыве фаз, прекосе линейных и фазных напряжений, скачках напряжения с недопустимой мощностью, при нарушении слипания и чередования фаз.
  • Механических перегрузках (симметричный перегруз по линейным и фазным токам)
  • В случаях превышения порога тока обратной последовательности.
  • При обнаружении нарушения изоляции внутри кабеля или двигателя.
  • При исчезновении момента на валу.
  • В случае возникновения блокировки ротора или затянутом пуске.
  • При обнаружении низкого уровня изоляции между корпусом устройства и статором.
  • При тепловой перегрузке.
  •  В случае перегрева обмоток.

Блок обеспечивает защиту посредством управления катушкой магнитного контактора.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номинального тока электродвигателя. Расчет защиты тока срабатывания максимальной токовой защиты от перегруза производится от максимального (номинального) рабочего тока.

Тепловая защита электродвигателя — Всё о электрике

Тепловая защита электродвигателя. Электротепловое реле.

17 Дек 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В предыдущей статье мы с Вами рассмотрели принципиальные схемы включения магнитного пускателя, обеспечивающие реверс вращения электродвигателя.

Продолжаем знакомиться с магнитным пускателем и сегодня рассмотрим типовые схемы подключения электротеплового реле типа РТИ, которое предназначено для защиты от перегрева обмоток электродвигателя при токовых перегрузках.

1. Устройство и работа электротеплового реле.

Электротепловое реле работает в комплекте с магнитным пускателем. Своими медными штыревыми контактами реле подключается к выходным силовым контактам пускателя. Электродвигатель, соответственно, подключают к выходным контактам электротеплового реле.

Внутри теплового реле находятся три биметаллические пластины, каждая из которых сварена из двух металлов, имеющих различный коэффициент теплового расширения. Пластины через общее «коромысло» взаимодействуют с механизмом подвижной системы, которая связана с дополнительными контактами, участвующими в схеме защиты электродвигателя:

1. Нормально-замкнутый NC (95 – 96) используют в схемах управления пускателем;
2. Нормально-разомкнутый NO (97 – 98) применяют в схемах сигнализации.

Принцип действия теплового реле основан на деформации биметаллической пластины при ее нагреве проходящим током.

Под действием протекающего тока биметаллическая пластина нагревается и прогибается в сторону металла, имеющего меньший коэффициент теплового расширения. Чем больший ток будет протекать через пластину, тем сильнее она будет греться и прогибаться, тем быстрее сработает защита и отключит нагрузку.

Допустим, что электродвигатель подключен через тепловое реле и работает в нормальном режиме. В первый момент времени работы электродвигателя через пластины течет номинальный ток нагрузки и они нагреваются до рабочей температуры, которая не вызывает их изгиб.

По какой-то причине ток нагрузки электродвигателя стал увеличиваться и через пластины потек ток выше номинального. Пластины начнут сильнее греться и прогибаться, что приведет в движение подвижную систему и она, воздействуя на дополнительные контакты реле (95 – 96), обесточит магнитный пускатель. По мере остывания пластины вернутся в исходное положение и контакты реле (95 – 96) замкнутся. Магнитный пускатель опять будет готов к запуску электродвигателя.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена уставка срабатывания по току, влияющая на силу изгиба пластины и регулирующаяся поворотным регулятором, расположенным на панели управления реле.

Помимо поворотного регулятора на панели управления расположена кнопка «

TEST», предназначенная для имитации срабатывания защиты реле и проверки его работоспособности до включения в схему.

«Индикатор» информирует о текущем состоянии реле.

Кнопкой «STOP» обесточивается магнитный пускатель, но как в случае с кнопкой «TEST», контакты (97 – 98) не замыкаются, а остаются в разомкнутом состоянии. И когда Вы будете задействовать эти контакты в схеме сигнализации, то учитывайте этот момент.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме (по умолчанию стоит автоматический режим).

Для перевода в ручной режим необходимо повернуть поворотную кнопку «RESET» против часовой стрелки, при этом кнопка слегка приподнимается.

Предположим, что сработало реле и своими контактами обесточило пускатель.

При работе в автоматическом режиме после остывания биметаллических пластин контакты (95 — 96) и (97 — 98) автоматически перейдут в исходное положение, тогда как в ручном режиме перевод контактов в исходное положение осуществляется нажатием кнопки «RESET».

Кроме защиты эл. двигателя от перегрузок по току, реле обеспечивает защиту и в случае обрыва питающей фазы. Например. При обрыве одной из фаз, электродвигатель, работая на оставшихся двух фазах, станет потреблять больше тока, отчего биметаллические пластины нагреются и реле сработает.

Однако электротепловое реле не способно защитить двигатель от токов короткого замыкания и само нуждается в защите от подобных токов. Поэтому при установке тепловых реле необходимо устанавливать в цепь питания электродвигателя автоматические выключатели, защищающие их от токов короткого замыкания.

При выборе реле обращают внимание на номинальный ток нагрузки электродвигателя, который будет защищать реле. В инструкции по эксплуатации, идущей в коробке, есть таблица, по которой выбирается тепловое реле для конкретной нагрузки:

Например.
Реле РТИ-1302 имеет предел регулировки тока уставки от 0,16 до 0,25 Ампер. Значит, нагрузку для реле следует выбирать с номинальным током около 0,2 А или 200 mA.

2. Принципиальные схемы включения электротеплового реле.

В схеме с тепловым реле используют нормально-замкнутый контакт реле КК1.1 в цепи управления пускателем, и три силовых контакта КК1, через которые подается питание на электродвигатель.

При включении автоматического выключателя QF1 фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопки SB2 «Пуск», вспомогательный контакт 13НО пускателя КМ1, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку SB2 фаза через нормально-замкнутый контакт КК1.1 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его все нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват. При замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» через контакты теплового реле КК1 поступают на обмотки электродвигателя и двигатель начинает вращение.

При увеличении тока нагрузки через силовые контакты термореле КК1, реле сработает, контакт КК1.1 разомкнется и пускатель КМ1 обесточится.

Если возникнет необходимость в простой остановке двигателя, то достаточно будет нажать на кнопку «Стоп». Контакты кнопки разорвутся, фаза прервется и пускатель обесточится.

На фотографиях ниже показана часть монтажной схемы цепей управления:

Следующая принципиальная схема аналогична первой и отличается лишь тем, что нормально-замкнутый контакт термореле (95 – 96) разрывает ноль пускателя. Именно эта схема получила наибольшее распространение из-за удобства и экономичности монтажа: ноль сразу заводят на контакт термореле, а со второго контакта реле бросают перемычку на катушку пускателя.

При срабатывании термореле контакт КК1.1 размыкается, «ноль» разрывается и пускатель обесточивается.

И в заключении рассмотрим подключение электротеплового реле в реверсивной схеме управления пускателем.

От типовой схемы она, как и схема с одним пускателем, отличается лишь наличием нормально-замкнутого контакта реле КК1.1 в цепи управления, и тремя силовыми контактами КК1, через которые запитывается электродвигатель.

При срабатывании защиты контакты КК1.1 разрываются и отключают «ноль». Работающий пускатель обесточивается и двигатель останавливается. При возникновении необходимости в простой остановке двигателя достаточно нажать на кнопку «Стоп».

Вот и подошел к логическому завершению рассказ о магнитном пускателе.
Понятно, что только одних теоретических знаний мало. Но если Вы будете практиковаться, то сможете собрать любую схему с применением магнитного пускателя.

И уже по сложившейся традиции небольшой видеоролик о применении электротеплового реле.

Устройства встроенной температурной защиты электродвигателей УВТЗ-1 и УВТЗ-4А

Для защиты электродвигателей от коротких замыканий и перегрузок используют сочетание предохранителей с магнитными пускателями, а также автоматические выключатели. Отсутствие в ряде случаев технической возможности постоянной настройки тепловой защиты выдвинули новые требования к разработке встроенной температурной защиты.

Как показывает практика, встроенная температурная защита эффективно отключает электродвигатели при длительных перегрузках, неправильных процессах пуска и торможения, повышенной частоте включении, обрыве фаз, колебаниях напряжения сети в пределах 70. 110% от номинального значения, заклинивании приводного механизма, включении электродвигателя с заклиненным ротором. Повышенной температуре окружающей среды, нарушениях в системе охлаждения.

Температурная защита состоит из температурных датчиков и управляющего устройства.

Температурными датчиками служат полупроводниковые термосопротивления — позисторы пли резисторы, встроенные в лобовую часть обмотки статора (по одному в каждую фазу).

Характерное свойство позистора — высокая чувствительность в узком интервале температур. Например, промышленный позистор СТ5-1, который можно использовать в схеме встроенной температурной защиты электродвигателя, имеет в интервале температур от 60 до 100° практически постоянное сопротивление, а в интервале от 120 до 130° его сопротивление увеличивается в несколько тысяч раз.

В качестве температурных датчиков для устройств встроенной защиты применяют кобальтомарганцевые термосопротивления типа ТР-33, работающие в релейном режиме. Имеется шесть вариантов рабочих групп термосоиротивлений ТР-33, каждой из которых соответствует своп минимальная и максимальная рабочая температура в пределах 5°.

Встроенную защиту с термосопротивлениями ТР-33 настраивают в зависимости от класса изоляции защищаемого электродвигателя. Настройку осуществляют либо изменением напряжения, подаваемого на термосопротивлеиие. либо шунтированиям термосопротивленнй добавочными сопротивлениями.

Наибольшее практическое применение для датчиков встроенной температурной зашиты электродвигателей находят терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления CT14-1A (t°ср—130°) или СТ 14-1 Б (t°ср —105°).

Терморезисторы СТ14-1А изготовляют в виде дисков диаметром 3 и толщиной 1,5 мм. Комплект таких датчиков (три диска из расчета один на фазу) является чувствительным органом защиты, подающим сигнал в управляющее устройство.

В настоящее время выпускают два вида устройств встроенной температурой защиты — УВТЗ-1 и УВТЗ-4А. Принцип их действия одинаков, хотя схема и конструктивное оформление различны.

Устройства температурной защиты унифицированы для всех типоразмеров электродвигателей, взаимозаменяемы и не требуют регулировки и настройки при монтаже и эксплуатации.

Управляющее устройство служит для усиления сигнала, поступающего от встроенных в обмотку статора электродвигателя температурных датчиков, и преобразования в сигнал, управляющий отключением магнитных пускателей (типа ПМЛ, ПМЕ и др.).

Устройство типа УВТЗ-1 состоит из преобразователя и выходного реле. В качестве выходного реле применяют РЗС-6, которое подает сигнал на управление магнитным пускателем.

В схеме автоматически осуществляется самоконтроль за ее работой, то есть обеспечивается гарантия отключения электродвигателя при возникновении неисправности в каком-либо элементе температурной защиты. При выходе из строя датчиков температуры или обрыве цепи их соединения с управляющим устройством последнее не позволяет включить электродвигатель в сеть.

В случае короткого замыкания в цени датчиков с управляющим устройством транзисторы будут закрыты, управляющий переход транзистора обесточен, реле отключается и своими контактами разрывает пень питания катушки магнитного пускателя.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная устройства встроенной температурной защиты электродвигателей УВТЗ-1

Датчики температуры устанавливают в асинхронные двигатели на заводе при их изготовлении или капитальном ремонте, а также в действующие электродвигатели во время эксплуатации. После их установки измеряют сопротивление всей цепи датчиков, которое при температуре 20 ±5° должно быть в пределах 120. 150 Ом.

Измерительный ток применяемого омметра не может превышать 50 мА. а напряжение — 2,5 В. Использовать для этих целей мегомметры не разрешается.

Измеряют сопротивление изоляции датчиков относительно обмотки и корпуса электродвигателя меггомметром на 500 В, причем величина этого сопротивления не должна превышать 0,5 МОм.

Устройство рассчитано для работы в вертикальном положении, допускает установку на стенах и конструкциях, не подверженных ударам или сильной вибрации, и не должно подвергаться постоянному нагреву, в том числе солнечному. Его можно размещать в станциях управления, сборных распределительных устройствах и отдельных шкафах.

Управляющее устройство соединяют с датчиком изолированным проводом сечением не менее 0,5 мм2 для медных проводов и 1,0 мм2 — для алюминиевых.

Проверяют работоспособность смонтированного устройства нажатием кнопки «Пуск» магнитного пускателя. При исправном электродвигателе и правильном соединении датчиков устройства и магнитного пускателя, а также при исправном их состоянии электродвигатель вращается.

Убедившись в его нормальной работе на холостом ходу, необходимо разомкнуть цепь датчиков в коробке выводов электродвигателя. Если при этом электродвигатель отключится от сети, значит, устройство встроенной защиты работает нормально. Повторно проверяют защиту путем замыкания накоротко цепи датчиков в коробке выводов. В этом случае электродвигатель также должен отключиться от сети.

Поддержка

Защита электродвигателя

В электродвигателях, как и в многих других электротехнических, устройствах, могут возникать аварийные ситуации. Если вовремя не принять меры, то в худшем случае, из-за поломки электродвигателя, могут выйти из строя и другие элементы энергосистемы.

Для повышения ресурса безаварийной работы двигателя и повышения эксплуатационной надежности, концерн Русэлпром предлагает использовать защиту двигателей.

Применение защиты удорожает двигатель, поэтому выбор типа и количества защит определяется не только технической, но и экономической целесообразностью их установки. Правильный выбор защиты двигателя позволяет получить необходимый эффект с обоснованными затратами.

Как правило, для двигателей напряжением до 1000 Вт предусматривается:

  • защита от коротких замыканий;
  • защита от перегрузки.

Короткое замыкание в электродвигателе может привести к росту тока, более чем в 12 раз в течение очень короткого промежутка времени (около 10 мс). Для защиты двигателей от коротких замыканий должны применяться предохранители или автоматические выключатели.

Защита от перегрузки устанавливается в тех случаях, когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также при тяжелых условиях пуска и для ограничения длительности пуска при пониженном напряжении.

Для защиты двигателя от перегрузки используется:

  • Тепловая защита;
  • Температурная защита;
  • Максимально токовая защита;
  • Минимально токовая защита;
  • Фазочувствительная защита.

Температурная защита

Наиболее эффективной защитой двигателей является температурная защита.

Температурная защита реагирует на увеличение температуры наиболее нагретых частей двигателя с мощью встроенных температурных датчиков и через устройства температурной защиты воздействует на цепь управления контактора или пускателя и отключает двигатель.

Любой двигатель производства концерна «Русэлпром» по заказу потребителя может быть укомплектован встроенными температурными датчиками для защиты двигателей в аварийных режимах, следствием которых может быть нагрев обмотки до недопустимой температуры.

В качестве датчиков используются полупроводниковые терморезисторы с положительным температурным коэффициентом – позисторы. Датчики встраиваются в лобовые части обмотки статора со стороны противоположной вентилятору наружного обдува по одному в каждую фазу, соединяются последовательно. Концы цепи датчиков выводятся на специальные клеммы в коробке выводов. К этим клеммам подключают реле или иной аппарат, реагирующий на сигнал датчиков.

Датчики реагируют только на температуру, и их действие не зависит от причин возникновения опасного нагрева. Поэтому такая система обеспечивает защиту двигателя как в режимах с медленным нагреванием (перегрузка, работа на двух фазах), так и в режимах с быстрым нагреванием (заклинивание ротора, выход из строя подшипников и другое).

Согласно требованиям ГОСТ 27895 (МЭК 60034$11) температура срабатывания защиты должна соответствовать значениям, приведенным в таблице.

Пороги термозащиты

Тепловой режим Значение температуры обмотки статора для систем изоляции класса нагревостойкости, град. С
B F H
Установившийся (Предельно допустимое среднее значение) 120 140 165
Медленной нагревание (Срабатывание защиты) 145 170 195
Быстрое нагревание (Срабатывание защиты) 200 225 250

Характеристики датчиков температурной защиты

Двигатели с датчиками температурной защиты имеют встроенные в каждую фазу обмотки и соединённые последовательно терморезисторы типа СТ14-2-145 по ТУ11-85 ОЖО468.165ТУ или другие терморезисторы с аналогичными параметрами.

В вводном устройстве двигателей предусмотрены клеммы для подсоединения цепи терморезисторов к исполнительному устройству температурной защиты.

Температура срабатывания датчиков температурной защиты:

Класс нагревостойкости изоляции двигателя Обозначения типа позистора по ТУ11-85 ОЖО468.165ТУ Пороговая температура срабатывания позистора, град. С.
В CТ-14А-2-130 130
F CТ-14А-2-145 145
H CТ-14А-2-160 160

Срабатывание температурной защиты происходит при возрастании температуры обмотки до значения, указанного в таблице 13, и температуре позистора, указанной в таблице 13.1. Время срабатывания защиты не превышает 15 с. Исполнительное устройство температурной защиты должно отключать силовую цепь двигателя при достижении сопротивления цепи термодатчиков 2100- 450 Ом.

Сопротивление одного позистора составляет 30 – 140 Ом при 25 градусах C, сопротивление цепи из 3 позисторов составляет 250±160 Ом.

Сопротивление изоляции цепи терморезисторов относительно обмоток статора двигателя при температуре окружающей среды (25 +5)°C составляет:

  • В практически холодном состоянии двигателя находится в пределах от 120 до 480 Ом. Измерительное напряжение при контроле не более 2,5 В.
  • В номинальном режиме работы двигателей при установившемся тепловом состоянии (температура обмотки двигателя

{SOURCE}

Основные устройства для защиты электродвигателей

В настоящее время трехфазные асинхронные электродвигатели являются основным преобразователем электрической энергии в механическую. Своему широкому распространению данные устройства обязаны невысокой стоимостью и высоким КПД. Несмотря на невысокую стоимость двигателей, зачастую даже кратковременный простой двигателя, приводят к большим производственным потерям, поэтому  в настоящее время на электротехническом рынке появляется все больше устройств, обеспечивающих их защиту от повреждений, связанных с работой при повышенных нагрузках или неисправностях в питающей цепи.

На данный момент наиболее распространены следующие типы защитного оборудования для трехфазных электродвигателей.

(РТЛ, РТТ, RTLU и т.д.)-данные устройства защищают общепромышленных и крановых электродвигателей, от работы в режимах, когда ток превышает номинальные значения. Обычно устанавливаются на контакторах или магнитных пускателях.

– автоматические выключатели, защищающие от токов перегрузки и короткого замыкания. Отличаются от обычных автоматов возможностью регулировки уставки тока перегрузки и уставкой электромагнитного расцепителя на 13In, что позволяет избежать ложных срабатываний при пуске двигателя под нагрузкой.

– используются для защиты от токов перегрузки и коротких замыканий, обычно используются для двигателей большой мощностью. В основном используются или специализированные автоматы для защиты двигателей или автоматы с полупроводниковыми расцепителями. Во втроом случае пользователь имеет возможность выставить сам необходимые ему значения срабатывания автомата, а также повышается уровень защиты, так как полупроводниковый расцепитель в отличии от термомагнитного независим от температуры окружающей среды.

— устройства защищающие двигатель от обрыва фаз, ассиметрии фаз, перекоса фаз. При отклонениях номинальных заданных значений питающей сети, контакты реле переключаются и срабатывают коммутационные устройства управляющие включением выключением двигателей

Также в последнее время все большую популярность получили универсальные блоки защиты УБЗ производства Новатек Электро. Данные многофункциональные устройства в настоящий момент обеспечивают наиболее полную и комплексную защиту по напряжению, по фазным/линейным токам.

обеспечивают комплексную защиту электродвигателей от перегузок, коротких замыканий, перекоса и обрыва фаз

Устройство защиты электродвигателя УЗДР-8-200, в Санкт-Петербурге с доставкой по России

При всей универсальности, реле контроля фаз проверяет параметры только питающей сети. Однако, возможны такие ситуации, когда они соответствуют норме, а нагрузка находится в аварийном или предаварийном состоянии, например, перегрев электродвигателя при перегрузке. Кроме того, при снижении сопротивления изоляции, возможно поражение обслуживающего персонала током. Устройство защиты электродвигателя следит за состоянием не только питающей сети, но и нагрузки.

После включения устройства защиты электродвигателя, оно проверяет напряжения фаз сети, порядок их чередования и ток утечки в нагрузке. Если эти параметры соответствуют норме, нагрузка начинает нормально работать, в противном случае универсальное устройство защиты запрещает включение потребителя и индицирует причину аварии на табло. В дальнейшем, в процессе работы, реле контроля фаз измеряет напряжение сети, ток, протекающий по каждой фазе, и температуру нагрузки. Если значения указанных величин выходят за пределы установленные пользователем или произойдет обрыв фазы, то устройство защиты электродвигателя отключает нагрузку, индицируя на табло причину аварии.

Чтобы избежать случайных срабатываний устройства защиты электродвигателя, например при кратковременном дребезге пускателя, отключение нагрузки происходит не сразу, а по истечении времени задержки, установленного пользователем (максимум 10 с). Следует иметь в виду, что задержка отключения при перегрузке по току, зависит от ее величины, что позволяет избежать отключения системы, например при кратковременной неопасной пергрузке электродвигателя.

Пользователь может устанавливать следующие параметры устройства:

  1. верхний и нижний предел допустимого напряжения
  2. допустимая разница напряжений на фазах (перекос фаз по напряжению)
  3. максимальный допустимый ток нагрузки
  4. допустимая разница токов по фазам (перекос по току)
  5. задержка перед отключением в аварийной ситуации
  6. Предельно допустимые сопротивление изоляции (300 кОм) и температура нагрузки (80–90°C) записаны в память устройства и могут быть изменены производителем по требованию заказчика.

Если устройство защиты электродвигателя питается от контролируемой сети, то после аварийного отключения он выключается тоже и индикация причины аварии пропадает. Чтобы избежать такой потери информации в устройстве защиты электродвигателя предусмотрено питание от независимого источника 220 В. В этом случае вся информация на табло сохраняется до отключения последнего.

Изучение конструкции, принципа работы устройств защиты электродвигателей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

« Забайкальский государственный Университет»

(ФГБОУ ВПО ЗабГУ)

Институт переподготовки и повышения квалификации

Кафедра «Электроники и электротехники»

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Лабораторная работа № 6

«Устройства защиты электродвигателей»

Выполнили: студенты гр ЭПС-09-1

Балуев А.

Витюк М.

Мальков М.

Шиляев С.

Лаврухин

Вайдеров

Проверил: ст. преподаватель Абрамова Ю. В.

Чита 2011

Лабораторная работа № 1

Устройство защиты электродвигателя УЗЭ-3

Цель работы: изучение конструкции, принципа работы схемы защиты АД с короткозамкнутым ротором с помощью защитного устройства УЗЭ-3,

1 Общие сведения

Устройство УЗЭ-3 (далее УЗЭ) предназначено для защиты электродвигателя от:

—  симметричной перегрузки,

—  обрыва фазы и несимметрии напряжения,

—  перегрева.

Сигнализация о причине срабатывания устройства осуществляется при помощи светодиодных индикаторов, расположенных на передней панели.

Устройство УЗЭ выполнено в виде одного электронного блока. Помимо этого совместно с устройством применяются трансформаторы тока, параметры которых выбираются в зависимости от мощности электродвигателя.

2 Технические характеристики

Основные технические характеристики устройства представлены в таблице

Таблица 1. — Технические характеристики УЗЭ-3 (паспортные данные)

Параметры

Напряжение питания, В

220

(+22, -44)

Величина магнитного пускателя для управления ЭД

0-6

Время срабатывания устройства:

—    при обрыве фазы, с —    при перегрузке по току, с

0,05 3,0-42

Габаритные размеры, не более, мм

95x65x65

1

Масса блока, не более, кг

0.12

3 Описание принципиальной схемы устройства

Принципиальная схема УЗЭ и схема подключения представлены на рисунке 1.

Базовым регистрирующим элементом защиты являются две микросхемы К155ЛА4, представляющие собой сборки из трёх ячеек «ИЛИ-НЕ», 4 элемента из шести собраны в два RS-триггера, два оставшихся элемента — выходные.

Защита от обрыва фазы или несимметрии напряжения представляет собой фильтр напряжения нулевой последовательности, собранный из сопротивлений R7 — R9. Сигнал с фильтра через ключевые транзисторы VT6, VT3 подаётся на вход ячейки DD1.3.

Защита от перегрузки собрана на трансформаторах тока Т1 — ТЗ, включенных по схеме «разомкнутый треугольник» (для двигателей мощностью более 3 кВт допускается подключение одного трансформатора тока). Номинальный ток первичной обмотки трансформаторов тока выбирается в зависимости от мощности двигателя. Выводы треугольника нагружены на потенциометр R1, с помощью которого регулируется порог срабатывания защиты. Сигнал с потенциометра подаётся через ключи VT1, VT2 на вход ячейки DD1.1. Цепью R2, R3, С5 осуществляется задержка времени с целью предотвращения ложных срабатываний при пуске двигателя.

Узел тепловой защиты собран на транзисторе VT4, в цепь которого включен диод VD4, являющийся термодатчиком. Сигнал с VT4 подаётся на ячейку DD2.2. Температура срабатывания защиты регулируется резистором R14.

Исполнительным органом защиты является реле К1 типа РЭИ 43. Его нормально замкнутый контакт включается в цепь управления магнитным пускателем.

Рисунок 1

Сигнализация о причине срабатывания защиты осуществляется свегодиодами HL1 — HL3 «Обрыв фазы», «Перегрузка», «Перегрев».

4 Эксплуатация устройства

4.1 Установка и монтаж устройства.

Устройство устанавливается в непосредственной близости от магнитною пускателя, управляющего работой электродвигателя в щите управления.

Трансформаторы тока крепятся в свободной m монтажных проводов юно в пцпе управления. В целом монтаж устройства производится согласно рисунку 2.

Рисунок 2

4.2  Настройка устройства. Выбор трансформаторов тока.

Настройка устройства сводится к установке чувствительности защиты

от перегрузки при помощи движка потенциометра R1, установленного на боковой стенке устройства.

Выбор трансформаторов тока для работы с конкретным электродвигателем производится из условия ненасыщенной работы трансформаторов тока. Для этого номинальный ток первичной обмотки Т1 — ТЗ (рисунок 1) должен быть 2 раз больше номинального тока статорной обмотки электродвигателя.

4.3 Работа с устройством.

В нормальном режиме работы электродвигателя на передней панели устройства горит лишь индикатор «Сеть», сигнализируя о нахождении устройства под напряжением. Индикаторы «Обрыв фазы», «Перегрузка», «Перегрев», не горят. Отключение электродвигателя сопровождается зажиганием одного из индикаторов, что свидетельствует о неисправности двигателя. После срабатывания устройства возврат в исходное состояние производится путём снятия питания с устройства на некоторое время.

5 Достоинства и недостатки устройства

К достоинствам устройства УЗЭ можно отнести:

—  удобство подключения;

—  возможность применения диодов в качестве термодатчиков.

Устройство защиты электродвигателя УЗДР-8-10, в Санкт-Петербурге с доставкой по России

При всей универсальности, реле контроля фаз проверяет параметры только питающей сети. Однако, возможны такие ситуации, когда они соответствуют норме, а нагрузка находится в аварийном или предаварийном состоянии, например, перегрев электродвигателя при перегрузке. Кроме того, при снижении сопротивления изоляции, возможно поражение обслуживающего персонала током. Устройство защиты электродвигателя следит за состоянием не только питающей сети, но и нагрузки.

После включения устройства защиты электродвигателя, оно проверяет напряжения фаз сети, порядок их чередования и ток утечки в нагрузке. Если эти параметры соответствуют норме, нагрузка начинает нормально работать, в противном случае универсальное устройство защиты запрещает включение потребителя и индицирует причину аварии на табло. В дальнейшем, в процессе работы, реле контроля фаз измеряет напряжение сети, ток, протекающий по каждой фазе, и температуру нагрузки. Если значения указанных величин выходят за пределы установленные пользователем или произойдет обрыв фазы, то устройство защиты электродвигателя отключает нагрузку, индицируя на табло причину аварии.

Чтобы избежать случайных срабатываний устройства защиты электродвигателя, например при кратковременном дребезге пускателя, отключение нагрузки происходит не сразу, а по истечении времени задержки, установленного пользователем (максимум 10 с). Следует иметь в виду, что задержка отключения при перегрузке по току, зависит от ее величины, что позволяет избежать отключения системы, например при кратковременной неопасной пергрузке электродвигателя.

Пользователь может устанавливать следующие параметры устройства:

  1. верхний и нижний предел допустимого напряжения
  2. допустимая разница напряжений на фазах (перекос фаз по напряжению)
  3. максимальный допустимый ток нагрузки
  4. допустимая разница токов по фазам (перекос по току)
  5. задержка перед отключением в аварийной ситуации
  6. Предельно допустимые сопротивление изоляции (300 кОм) и температура нагрузки (80–90°C) записаны в память устройства и могут быть изменены производителем по требованию заказчика.

Если устройство защиты электродвигателя питается от контролируемой сети, то после аварийного отключения он выключается тоже и индикация причины аварии пропадает. Чтобы избежать такой потери информации в устройстве защиты электродвигателя предусмотрено питание от независимого источника 220 В. В этом случае вся информация на табло сохраняется до отключения последнего.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о