Asenkron elektrik motorlarının elektriksel koruma türleri

Asenkron elektrik motorlarının korunması

0,05 ila 350 - 400 kW güçlerde 500 V'a kadar gerilime sahip üç fazlı AC asenkron motorlar, en yaygın elektrik motoru türüdür.

Elektrik motorlarının güvenilir ve kesintisiz çalışması, her şeyden önce, nominal güç, çalışma modu ve uygulama şekli açısından doğru seçimleri ile sağlanır. Bir elektrik devresi oluştururken, kontrol ekipmanı, teller ve kablolar seçerken, elektrikli sürücünün kurulumu ve çalıştırılması sırasında gerekli gereksinimlere ve kurallara uyulması daha az önemli değildir.

Elektrik motorlarının acil durum çalışma modları

Uygun şekilde tasarlanmış ve çalıştırılmış elektrikli sürücüler için bile, bunların çalışması sırasında her zaman motor ve diğer elektrikli ekipmanın acil durum veya anormal modlarının ortaya çıkma olasılığı vardır.

Acil durum modları şunları içerir:

1) bir elektrik motorunun sargılarında çok fazlı (üç ve iki fazlı) ve tek fazlı kısa devreler; elektrik motorunun terminal kutusunda ve harici güç devresinde (tel ve kablolarda, anahtarlama cihazlarının kontaklarında, direnç kutularında) çok fazlı kısa devreler; mahfazaya veya motorun içindeki veya harici bir devredeki nötr kabloya faz kısa devreleri - topraklanmış nötrlü ağlarda; kontrol devresinde kısa devreler; motor sargısının dönüşleri arasındaki kısa devreler (dönüş devreleri).

Kısa devreler elektrik tesisatlarında en tehlikeli acil durumlardır. Çoğu durumda, yalıtım hasarı veya üst üste binme nedeniyle oluşurlar. Kısa devre akımları bazen normal durumdaki akımların değerlerinden onlarca ve yüzlerce kat daha yüksek değerlere ulaşmakta ve bunların ısıl etkisi ve gerilimli bölümlerin maruz kaldığı dinamik kuvvetler arızaya yol açabilmektedir. tüm elektrik tesisatı;

2) sargılarından artan akımların geçişine bağlı olarak elektrik motorunun termik aşırı yüklenmesi: teknolojik nedenlerle çalışma mekanizması aşırı yüklendiğinde, özellikle şiddetli çalıştırma koşulları, motor yük altında veya durduğunda, şebeke geriliminde uzun süreli azalma, kayıp harici güç kaynağı devresinin fazlarından biri veya motor sargısında tel kopması, motorda veya çalışma mekanizmasında mekanik hasar ve motor soğutma koşullarının bozulmasıyla birlikte termal aşırı yüklenmeler.

Termal aşırı yükler, öncelikle motor yalıtımının hızlı bir şekilde eskimesine ve tahrip olmasına neden olur, bu da kısa devreye, yani ciddi bir kazaya ve motorun erken arızalanmasına yol açar.

Asenkron elektrik motorları için koruma türleri

Normal çalışma koşullarının ihlali durumunda motorun hasar görmesini önlemek ve arızalı motorun şebekeden zamanında bağlantısını kesmek için koruyucu önlemler sağlanır, böylece bir kazanın gelişmesini önler veya sınırlandırır.

Ana ve en etkili yol, motorların aşağıdakilere uygun olarak gerçekleştirilen elektriksel korumasıdır: «Elektrik tesislerinin inşası için kurallar» (PUE).

Muhtemel arızaların doğasına ve anormal çalışma modlarına bağlı olarak, asenkron motorların en yaygın birkaç temel elektriksel koruma türü vardır.

Asenkron motorların kısa devreye karşı korunması

Kısa devre koruması, güç (ana) devresinde veya kontrol devresinde kısa devre akımları oluştuğunda motoru kapatır.

Kısa devrelere karşı koruma sağlayan cihazlar (sigortalar, elektromanyetik röleler, elektromanyetik salınımlı devre kesiciler) neredeyse anında, yani zaman gecikmesi olmadan harekete geçer.

Asenkron motorların aşırı yük koruması

Aşırı yük koruması, motoru özellikle nispeten küçük ama uzun süreli termal aşırı yüklerde bile kabul edilemez aşırı ısınmaya karşı korur. Aşırı yük koruması, yalnızca çalışma sürecindeki bozulmalar durumunda yükte anormal artışların mümkün olduğu bu çalışma mekanizmalarının elektrik motorları için kullanılmalıdır.

Aşırı yük koruma cihazları (sıcaklık ve termik röleler, elektromanyetik röleler, termik serbest bırakmalı veya saat mekanizmalı otomatik anahtarlar) aşırı yük oluştuğunda, motoru belirli bir gecikmeyle kapatırlar, aşırı yük ne kadar büyük olursa ve bazı durumlarda önemli aşırı yüklerde ve hemen.

Asenkron elektrik motorlarının gerilim eksikliğinden veya kaybolmasından korunması

Alçak veya düşük gerilime karşı koruma (sıfır koruma) bir veya birden fazla elektromanyetik cihaz yardımıyla yapılır, elektrik kesintisi durumunda veya şebeke gerilimi ayarlanan değerin altına düştüğünde motoru kapatarak harekete geçer ve motoru korur. güç kaynağının kesilmesi veya normal şebeke voltajının geri yüklenmesi ortadan kalktıktan sonra motorun kendiliğinden açılmasını önleyin.

Asenkron elektrik motorlarının iki fazlı çalışmaya karşı özel koruması, motoru aşırı ısınmaya ve ayrıca "devrilmeye", yani ana fazlardan biri olduğunda motor tarafından geliştirilen torktaki azalma nedeniyle akım altında durmaya karşı korur. devre kesilir. Koruma, motor çalıştırıldığında çalışır.

Koruma cihazları olarak termik ve elektromanyetik röleler kullanılmaktadır. İkinci durumda, korumanın bir zaman gecikmesi olmayabilir.

Asenkron motorların diğer elektriksel koruma türleri

Daha az yaygın olan başka koruma türleri de vardır (aşırı gerilime karşı, izole nötrlü ağlarda tek fazlı toprak arızaları, sürücünün dönüş hızını artırma vb.).

Elektrik motorlarını korumak için kullanılan elektrikli cihazlar

Elektrik koruma cihazları, bir veya daha fazla koruma türünü aynı anda uygulayabilir. Örneğin, bazı devre kesiciler kısa devre ve aşırı yük koruması sağlar. Bazı güvenlik cihazları, örneğin sigortalar, tek etkili cihazlardır ve her çalıştırmadan sonra değiştirilmesi veya yeniden şarj edilmesi gerekir, diğerleri, örneğin elektromanyetik ve termik röleler, çok etkili cihazlardır. İkincisi, kendi kendini ayarlama ve manuel sıfırlama cihazları için bekleme moduna dönme biçimleri bakımından farklılık gösterir.

Asenkron elektrik motorlarının elektriksel koruma tipinin seçimi

Bir veya daha fazla koruma türünün veya aynı anda birkaçının seçimi, sürücünün sorumluluk derecesi, gücü, çalışma koşulları ve bakım prosedürü (kalıcı bakım personelinin varlığı veya yokluğu) dikkate alınarak her özel durumda yapılır. .

Atölyedeki, şantiyedeki, atölyedeki vb. elektrikli ekipmanların kaza oranlarına ilişkin verilerin analizi, motorların ve teknolojik ekipmanın normal çalışmasına ilişkin en sık tekrarlanan ihlalleri ortaya çıkarmak büyük fayda sağlayabilir. Korumanın çalışırken mümkün olduğunca basit ve güvenilir olmasını sağlamak için her zaman çaba göstermelisiniz.

Gücü ve gerilimi ne olursa olsun her motor kısa devrelere karşı korunmalıdır. Burada aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır. Bir yandan, motorun anma akımının 5-10 katı olabilen yol alma ve frenleme akımları ile koruma devre dışı bırakılmalıdır.Öte yandan, bazı kısa devre durumlarında, örneğin sargı devrelerinde, stator sargısının nötr noktasına yakın fazlar arasındaki kısa devrelerde, motorun içindeki kutuya kısa devrelerde vb. başlangıç ​​akımından -düşük akımlarda çalışır.

Bu çelişkili gereksinimleri aynı anda basit ve ucuz çözümlerle karşılamak zordur. Bu nedenle, düşük voltajlı asenkron motorların koruma sistemi, motordaki yukarıda belirtilen bazı arızalarda, ikincisinin korumadan hemen ayrılmadığı, ancak yalnızca bu arızaların gelişimi sırasında, motorun şebekeden tükettiği akım önemli ölçüde arttı.

Motor koruma cihazlarının en önemli gerekliliklerinden biri, acil durum ve anormal motor çalışma modlarında açık eylemi ve aynı zamanda yanlış alarmların kabul edilemezliğidir. Bu nedenle, koruyucu cihazlar uygun şekilde seçilmeli ve dikkatli bir şekilde ayarlanmalıdır.