Схемы защит электродвигателей и схемы: Схемы управления и защиты двигателя | Полезные статьи

Простая защита электродвигателя.

Защита трехфазного электродвигателя.

Обычная схема подключения трёхфазного асинхронного электродвигателя
состоит из следующих элементов:

•   автоматический выключатель

•   электродвигатель

•   магнитный пускатель

•   тепловое реле токовой защиты.

Автоматические выключатели (автоматы) применяемые для защиты двигателей
имеют расцепители тепловые и максимального тока, по принципу работы
соответствующие максимальным и тепловым реле.

Следует учесть, что не все автоматы имеют такие расцепители и поэтому не
все они могут применяться для защиты двигателя от перегрузки.

В схеме защиты автоматы устанавливаются перед пускателем для защиты
проводов и аппаратов от тока короткого замыкания, а двигателя от тока короткого
замыкания и перегрузки.

Тепловое реле реагирует на превышения тока потребляемого
электродвигателем и вызывает размыкание контактов реле, что приводит к
обесточиванию катушки и отключению электродвигателя.

Типовые схемы включения
трёхфазного электродвигателя

Схемы подключения электродвигателей
отличаются магнитными пускателями, в которых используются катушки на разные
напряжения.

В первом случае используется
магнитный пускатель с рабочим напряжением катушки – 220V; для питания
используется любая фаза и ноль — N.

Во втором случае электродвигатель
подключается через магнитный пускатель с катушкой на 380V, для питания
используются две фазы, например B и С.

Обозначения на схеме:

SA1  — выключатель автоматический
(3х-полюсный автомат),

TP1  — тепловое реле,

МП1 — магнитный
пускатель,

БК    — блок-контакт (нормально
разомкнутый),

Start — кнопка «Пуск»,

Stop — кнопка «Стоп».

Наиболее
частые причины повреждения электродвигателя вследствие тепловой
перегрузки является пропадание одной из питающих фаз, что приводит к
ненормальному режиму работы и вызывает увеличение тока в статорных
обмотках, в результате чего происходит перегрев и разрушение изоляции
обмоток статора, приводящий к замыканию обмоток и полной
неработоспособности электродвигателя.
От небольших и устойчивых
перегрузок двигатели защищают автоматами и тепловыми реле, но
вследствие своей тепловой инерции они не сразу реагирует на резкие
перегрузки, а только через несколько минут и за это время статорная
обмотка может уже недопустимо перегреться.
Поэтому в случае,
когда возможны ситуации с непреднамеренным отключением одной из фаз
питающей сети, и необходимо предотвратить выход из строя
электродвигателя, целесообразно заменить стандартную схему подключения
электродвигателя на одну из нижеследующих.

Схема №1.

В
обычную схему запуска трехфазного электродвигателя помимо автомата и
теплового (токового) реле, вводится еще одно дополнительное реле Р
с нормально разомкнутыми контактами P1. При наличии напряжения в
трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под
напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Start» через
обмотку магнитного пускателя МП проходит ток и он
своими контактами блокирует кнопку «Start» и подключает электродвигатель
к сети.

При пропадании в сети фазы A или C реле
Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку
магнитного пускателя, который соответственно отключит от сети электродвигатель.

При пропадании в сети фазы В
обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя.

Схема №2.

Схема
аналогична схеме рассмотренной в первом способе, но имеет отличие
в том, что дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

При
нажатии кнопки «Start» включается реле Р1 и контактами Р1 замыкает цепь
питания катушки магнитного пускателя МП, который срабатывает и своими
контактами блокирует цепь управления и включает электродвигатель. При
обрыве линейного провода B отключается реле Р, а при обрыве
проводов А или С магнитный пускатель МП, в обоих случаях
электродвигатель отключается от сети контактами магнитного пускателя МП.

Схема №3.

Следующее устройство работает на
принципе создания искусственной нулевой точки образованной тремя
одинаковыми конденсаторами С1—С3. Между этой точкой и нулевым проводом N
включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При
нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через
обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети
нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке 0′ появляется
напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного
пускателя — двигатель отключается.

Реле типа МКУ, на рабочее
напряжение 36V.

Конденсаторы С1—С3 — бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже
удвоенного фазного.

По
сравнению с предыдущими схемами это устройство обеспечивает более
высокую чувствительность, вследствие которой двигатель иногда может
отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызываемой
подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой
сети.

Для снижения чувствительности нужно применить конденсаторы меньшей емкости.

Схема №4.

Принцип работы устройства также
основан на том, что при обрыве одной фазы образуется напряжение смещения
нейтрали, которое можно использовать для защиты двигателя.

Для реализации указанного способа
создается искусственная нейтраль с помощью трех конденсаторов С1-СЗ. При
наличии всех трех фаз электросети А, В и С напряжение между искусственной
нейтралью и нулевым проводом N практически равно нулю, а при обрыве любой
фазы возникает напряжение смещения.

Это напряжение выпрямляется с помощью
диодного моста VD1, в диагональ которого включено электромагнитное реле P.
Конденсатор С4 блокирует срабатывание реле в пусковом режиме. Нормально
замкнутые контакты P1 при срабатывании реле размыкаются и разрывают цепь
питания катушки магнитного пускателя МП, в результате
электродвигатель М отключается от сети.

В устройстве использовано реле
постоянного тока типа РП21, рассчитанное на рабочее напряжение 24V с сопротивлением обмотки
200 Ом.

Контактная система реле допускает ток до 5А.

В случае если напряжения смещения
окажется недостаточно для срабатывания реле, необходимо увеличить емкости
конденсаторов, образующих искусственную нейтраль. При срабатывании реле в
режиме пуска можно увеличить емкость конденсатора С4 или отрегулировать
контактную систему магнитного пускателя, добиваясь одновременного замыкания его
силовых контактов.

Учитывая, что все эти устройства
защиты имеют один общий недостаток, заключающийся в том, что они реагируют на
обрыв фазы только до аппарата защиты и не реагируют на обрывы фаз, происходящие
за пределами устройства, данные устройства необходимо монтировать в
непосредственной близости от электродвигателя.

Если обрыв произойдет на отрезке между устройством и обмотками
электродвигателя, или в самом
электродвигателе защита работать не будет.

Источник:

В. Г. Бастанов «300
Практических советов» стр. 17-19

Защита электродвигателей.

Защита электродвигателей.

[Разделы] [Оглавление
раздела] [Главная страница СПЭТ] [Назад] [Дальше]

Защита электродвигателей.

1.Виды повреждений и ненормальных
режимов работы ЭД.

Повреждения
электродвигателей. В обмотках
электродвигателей могут возникать замыкания на
землю одной фазы статора, замыкания между
витками и многофазные КЗ. Замыкания на землю и
многофазные КЗ могут также возникать на выводах
электродвигателей, в кабелях, муфтах и воронках.
Короткие замыкания в электродвигателях
сопровождаются прохождением больших токов,
разрушающих изоляцию и медь обмоток, сталь
ротора и статора. Для защиты электродвигателей
от многофазных КЗ служит токовая отсечка или
продольная дифференциальная защита, действующие
на отключение.

Однофазные замыкания на
землю в обмотках статора электродвигателей
напряжением 3—10 кВ менее опасны по сравнению с
КЗ, так как сопровождаются прохождением токов
5—20 А, определяемых емкостным током сети.
Учитывая сравнительно небольшую стоимость
электродвигателей мощностью менее 2000 кВт, защита
от замыканий на землю устанавливается на них при
токе замыкания на землю более 10 А, а на
электродвигателях мощностью более 2000 кВт — при
токе замыкания на землю более 5 А защита
действует на отключение.

Защита от витковых
замыканий на электродвигателях не
устанавливается. Ликвидация повреждений этого
вида осуществляется другими защитами
электродвигателей, поскольку витковые замыкания
в большинстве случаев сопровождаются замыканием
на землю или переходят в многофазное КЗ.

Электродвигатели
напряжением до 600 В защищаются от КЗ всех видов (в
том числе и от однофазных) с помощью плавких
предохранителей или быстродействующих
электромагнитных расцепителей автоматических
выключателей.

Ненормальные режимы работы.
Основным видом ненормального режима работы для
электродвигателей является перегрузка их токами
больше номинального. Допустимое время
перегрузки электродвигателей, с,
определяется по следующему выражению:

Рис. 6.1. Зависимость тока
электродвигателя от частоты вращения ротора.

где k — кратность
тока электродвигателя по отношению к
номинальному; А — коэффициент, зависящий от
типа и исполнения электродвигателя: А == 250
— для закрытых электродвигателей, имеющих
большую массу и размеры, А = 150 — для
открытых электродвигателей.

Перегрузка
электродвигателей может возникнуть вследствие
перегрузки механизма (например, завала углем
мельницы или дробилки, забивания пылью
вентилятора или кусками шлака насоса
золоудаления и т. п.) и его неисправности
(например, повреждения подшипников и т. п.).

Токи, значительно
превышающие номинальные, проходят при пуске и
самозапуске электродвигателей. Это происходит
вследствие уменьшения сопротивления
электродвигателя при уменьшении его частоты
вращения.

Зависимость тока
электродвигателя I от частоты вращения п
при постоянном напряжении на его выводах
приведена на рис. 6.1. Ток имеет наибольшее
значение, когда ротор электродвигателя
остановлен; этот ток, называемый пусковым, в
несколько раз превышает номинальное значение
тока электродвигателя. Защита от перегрузки
может действовать на сигнал, разгрузку механизма
или отключение электродвигателя.

После отключения КЗ
напряжение на выводах электродвигателя
восстанавливается и частота его вращения
начинает увеличиваться. При этом по обмоткам
электродвигателя проходят большие токи,
значения которых определяются частотой вращения
электродвигателя и напряжением на его выводах.
Снижение частоты вращения всего на 10—25 %
приводит к уменьшению сопротивления
электродвигателя до минимального значения,
соответствующего пусковому току. Восстановление
нормальной работы электродвигателя после
отключения КЗ называется самозапуском, а токи,
проходящие при этом, — токами самозапуска.

На всех асинхронных
электродвигателях самозапуск может быть
осуществлен без опасности их повреждения, и
поэтому их защита должна быть отстроена от
режима самозапуска. От возможности и
длительности самозапуска асинхронных
электродвигателей основных механизмов
собственных нужд зависит бесперебойная работа
тепловых электростанций. Если из-за большого
снижения напряжения нельзя обеспечить
самозапуск всех работающих электродвигателей,
часть из них приходится отключать. Для этого
используется специальная защита минимального
напряжения, отключающая неответственные
электродвигатели при снижении напряжения на их
выводах до 60—70 % номинального.

В случае обрыва одной из фаз
обмотки статора электродвигатель продолжает
работать. Частота вращения ротора при этом
несколько уменьшается, а обмотки двух
неповрежденных фаз перегружаются током в 1,5—2
раза большим номинального. Защита
электродвигателя от работы на двух фазах
применяется лишь на электродвигателях,
защищенных предохранителями, если двухфазный
режим работы может повлечь за собой повреждение
электродвигателя.

На мощных тепловых
электростанциях в качестве привода для
дымососов, дутьевых вентиляторов и
циркуляционных насосов получили широкое
распространение двухскоростные асинхронные
электродвигатели напряжением 6 кВ. Эти
электродвигатели выполняются с двумя
независимыми статорными обмотками, каждая из
которых подключается через отдельный
выключатель, причем обе статорные обмотки
одновременно не могут быть включены, для чего в
схемах управления предусмотрена специальная
блокировка. Применение таких электродвигателей
позволяет экономить электроэнергию путем
изменения их частоты вращения в зависимости от
нагрузки агрегата. На таких электродвигателях
устанавливается по два комплекта релейной
защиты.

В эксплуатации применяются
также схемы электропривода, предусматривающие
вращение механизма (например, шаровой мельницы)
двумя спаренными электродвигателями, которые
присоединяются к одному выключателю. При этом
все защиты являются общими для обоих
электродвигателей, за исключением токовой
защиты нулевой последовательности, которая
предусматривается для каждого электродвигателя
и выполняется с помощью токовых реле,
подключенных к ТТ нулевой последовательности,
установленным на каждом кабеле.

2.Защита асинхронных ЭД от
междуфазных к.з., перегрузок и замыканий на землю.

Для защиты от многофазных КЗ
электродвигателей мощностью до 5000 кВт обычно
используется максимальная токовая отсечка.
Наиболее просто токовую отсечку можно выполнить
с реле прямого действия, встроенными в привод
выключателя. С реле косвенною действия
применяется одна из двух схем соединения ТТ и
реле, приведенных на рис. 6.2 и 6.3. Отсечка
выполняется с независимыми токовыми реле.
Использование токовых реле с зависимой
характеристикой (рис. 6 3) позволяет обеспечить с
помощью одних и тех же реле защиту от КЗ и
перегрузки. Ток срабатывания отсечки выбирается
-по следующему выражению:

где kсх —
коэффициент схемы, равный 1 для схемы на рис. 6.3 и v3
для схемы на рис. 6.2; Iпуск —пусковой ток
электродвигателя.

Если ток срабатывания реле
отстроен от пускового тока, отсечка, как правило,
надежно отстроена и от. тока, который
электродвигатель посылает в сечь при внешнем КЗ.

Зная номинальный ток
электродвигателя Iном и кратность
пускового тока kп, указываемую в
каталогах, можно подсчитать пусковой ток по
следующему выражению:

Рис. 6.2 Схема защиты
электродвигателя токовой отсечкой с одним
токовым реле мгновенного действия: а — цепи
тока, б — цепи оперативного постоянного тока

Как видно по осциллограмме,
приведенной на рис. 6.4, на которой показан
пусковой ток электродвигателя питательного
насоса, в первый момент пуска появляется
кратковременный пик намагничивающего тока,
превышающий пусковой ток электродвигателя. Для
отстройки от этого пика ток срабатывания отсечки
выбирается с учетом коэффициента надежности: kн=1,8
для реле типа РТ-40, действующих через
промежуточное реле; kн = 2 для реле типов
ИТ-82, ИТ-84 (РТ-82, РТ-84), а также для реле прямого
действия.

Рис. 6.3. Схема защиты
электродвигателя от коротких замыканий и
перегрузки с двумя реле типа РТ-84:
а— цепи тока, б — цепи оперативного
постоянного тока.

Т

Рис. 6 4. Осциллограмма
пускового тока электродвигателя.

оковую отсечку
электродвигателей мощностью до 2000 кВт следует
выполнять, как правило, по наиболее простой и
дешевой однорелейной схеме (см. рис. 6.2). Однако
недостатком этой схемы является более низкая
чувствительность по сравнению с отсечкой,
выполненной по схеме на рис. 6.3, к двухфазным КЗ
между одной из фаз, на которых установлен ТТ, и
фазой без ТТ. Это имеет место, так как ток
срабатывания отсечки, выполненной по
однорелейной схеме, согласно (6.1) в vЗ раз больше,
чем в двухрелейной схеме.

Поэтому на
электродвигателях мощностью 2000—5000 кВт токовая
отсечка для повышения чувствительности
выполняется двухрелейной. Двухрелейную схему
отсечки следует также применять на
электродвигателях мощностью до 2000 кВт, если
коэффициент чувствительности однорелейной
схемы при двухфазном КЗ на выводах
электродвигателя меньше двух.

На электродвигателях
мощностью 5000 кВт и более устанавливается
продольная дифференциальная защита,
обеспечивающая более высокую чувствительность к
КЗ на выводах и в обмотках электродвигателей. Эта
защита выполняется в двухфазном или в трехфазном
исполнении с реле типа РНТ-565 (аналогично защите
генераторов). Ток срабатывания рекомендуется
принимать 2Iном.

Поскольку защита в
двухфазном исполнении не реагирует на двойные
замыкания на землю, одно из которых возникает в
обмотке электродвигателя на фазе В, в
которой отсутствует ТТ, дополнительно
устанавливается специальная защита от двойных
замыканий без выдержки времени.

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Защита от перегрузки
устанавливается только на электродвигателях,
подверженных технологическим перегрузкам
(мельничных вентиляторов, дымососов, мельниц,
дробилок, багерных насосов и т. п.), как правило, с
действием на сигнал или разгрузку механизма. Так,
например, на электродвигателях шахтных мельниц
защита может действовать на отключение
электродвигателя механизма, подающего уголь,
благодаря чему предотвращается завал мельницы
углем.

Защита от перегрузки должна
отключать электродвигатель, на котором она
установлена, только в том случае, если без
остановки электродвигателя нельзя устранить
причину, вызвавшую перегрузку. Использование
защиты от перегрузки с действием на отключение
целесообразно также в установках без
обслуживающего персонала.

Ток срабатывания защиты от
перегрузки принимается равным:

где kн = 1,1—1,2.

При этом реле защиты от
перегрузки смогут сработать от пускового тока,
поэтому выдержка времени защиты принимается 10—20
с по условию отстройки от времени пуска
электродвигателя. Защита от перегрузки
выполняется с помощью индукционного элемента
реле типа ИТ-80 (РТ-80) (см. рис 6.3). Если
электродвигатель при перегрузках должен
отключаться, в схеме защиты используются реле
типа ИТ-82 (РТ-82). На электродвигателях, защита
которых от перегрузки не должна действовать на
отключение, целесообразно использовать реле с
двумя парами контактов типа ИТ-84 (РТ-84),
обеспечивающие раздельное действие отсечки и
индукционного элемента.

Для ряда электродвигателей
(дымососов, дутьевых вентиляторов, мельниц),
время разворота которых составляет 30—35 с, схема
защиты от перегрузки с реле РТ-84 дополняется реле
времени типа ЭВ-144, которое приходит в действие
после замыкания контакта токового реле. При этом
выдержка времени защиты может быть увеличена до
36 с. В последнее время для защиты от перегрузки
электродвигателей собственных нужд применяется
схема защиты с одним реле тока типа РТ-40 и одним
реле времени типа ЭВ-144, а для электродвигателей с
временем пуска более 20 с — реле времени типа ВЛ-34
(со шкалой 1—100 с).

3.Защита минимального
напряжения.

После отключения КЗ
происходит самозапуск электродвигателей,
подключенных к секции или системе шин, на которых
во время КЗ имело место снижение напряжения. Токи
самозапуска, в несколько раз превышающие
номинальные, проходят по питающим линиям (или
трансформаторам) собственных нужд. В результате
напряжение на шинах собственных нужд, а
следовательно, и на электродвигателях
понижается настолько, что вращающий момент на
валу электродвигателя может оказаться
недостаточным для его разворота.
Самозапуск электродвигателей может не
произойти, если напряжение на шинах окажется
ниже 55—65 % Iном.

Для того чтобы обеспечить
самозапуск наиболее ответственных
электродвигателей, устанавливается защита
минимального напряжения, отключающая
неответственные электродвигатели, отсутствие
которых в течение некоторого времени не
отразится на производственном процессе. При этом
уменьшается суммарный ток самозапуска и
повышается напряжение на шинах собственных нужд,
благодаря чему обеспечивается самозапуск
ответственных электродвигателей.

В некоторых случаях при
длительном отсутствии напряжения защита
минимального напряжения отключает и
ответственные электродвигатели. Это необходимо,
в частности, для пуска схемы АВР
электродвигателей, а также по технологии
производства. Так, например, в случае остановки
всех дымососов необходимо отключить мельничные
и дутьевые вентиляторы и питатели пыли; в случае
остановки дутьевых вентиляторов — мельничные
вентиляторы и питатели пыли. Отключение
ответственных электродвигателей защитой
минимального напряжения производится также в
тех случаях, когда их самозапуск недопустим по
условиям техники безопасности или из-за
опасности повреждения приводимых механизмов.

Наиболее просто защиту
минимального напряжения можно выполнить с одним
реле напряжения, включенным на междуфазное
напряжение. Однако такое выполнение защиты
ненадежно, так как при обрывах в цепях напряжения
возможно ложное отключение электродвигателей.
Поэтому однорелейная схема защиты применяется
только при использовании реле прямого действия.

Для предотвращения ложного
срабатывания защиты при нарушении цепей
напряжения применяются специальные схемы
включения реле напряжения. Одна из таких схем для
четырех электродвигателей, разработанная в
Тяжпромэлектропроекте, показана на рис. 6.5. Реле
минимального напряжения прямого действия КVТ1—KVT4
включены на междуфазные напряжения ab и bс.
Для повышения надежности защиты эти реле
питаются отдельно от приборов и счетчиков,
которые подключены к цепям напряжения через
трехфазный автоматический выключатель SF3 с
мгновенным электромагнитным расцепителем
(использованы две фазы автоматического
выключателя).

Фаза В цепей напряжения
заземлена не глухо, а через пробивной
предохранитель FV, чю исключает возможность
однофазных КЗ в цепях напряжения и также
повышает надежность защиты. В фазе А защиты
установлен однофазный автоматический
выключатель SFI с электромагнитным мгновенным
расцепителем, а в фазе С — автоматический
выключатель с замедленным тепловым
расцепителем. Между фазами А и С включен
конденсатор С емкостью порядка 30 мкФ, назначение
которого указано ниже.

Рис. 6 5. Схема защиты
минимального напряжения с реле прямого действия
типа РНВ

При повреждениях в цепях
напряжения рассматриваемая защита будет вести
себя следующим образом. Замыкание одной из фаз на
землю, как уже отмечалось выше, не приводит к
отключению автоматических выключателей, так как
цепи напряжения не имеют глухого заземления.

При двухфазном КЗ фаз В и
С отключится только автоматический
выключатель SF2 фазы С. Реле напряжения KVT1
и KVT2 остаются при этом подключенными к
нормальному напряжению и поэтому не запускаются.
Реле KVT3 и KVT4, запустившиеся при КЗ в цепях
напряжения, после отключения автоматического
выключателя SF2 вновь подтянутся, так как на
них будет подано напряжение от фазы А через
конденсатор С. При КЗ фаз АВ или АС
отключится автоматический выключатель SF1,
установленный в фазе А. После отключения КЗ
реле KVT1 и KVT2 вновь подтянутся под
действием напряжения от фазы С, поступающего
через конденсатор С. Реле KVT3 и KVT4 не
запустятся. Аналогично будут вести себя реле и
при обрыве фаз А и С.

Таким образом,
рассматриваемая схема защиты не работает ложно
при наиболее вероятных повреждениях цепей
напряжения. Ложная работа защиты возможна только
при маловероятных повреждениях цепей напряжения
— трехфазном КЗ или при отключении
автоматических выключателей SF1 и SF2.

Сигнализация неисправности
цепей напряжения осуществляется контактами реле
KV1.1, KV2.1, KV3.1 и контактами автоматических
выключателей SF1.1, SF2.1, SF3.1.

В установках с постоянным
оперативным током защита минимального
напряжения выполняется для каждой секции
сборных шин собственных нужд по схеме,
приведенной на рис. 6.6. В цепи реле времени КТ1,
действующего на отключение неответственных
электродвигателей, включены последовательно
контакты трех минимальных реле напряжения KV1.
Благодаря такому включению реле предотвращается
ложное срабатывание защиты при перегорании
любого предохранителя в цепях трансформатора
напряжения. Напряжение срабатывания реле KV1
принимается порядка 70 % Uном.

Рис. 6.6. Схема защиты
минимального напряжения на постоянном
оперативном токе:
а — цепи переменного напряжения; б —
оперативные цепи I — на отключение
неответственных двигателей; II — на
отключение ответственных двигателей.

Выдержка времени защиты на
отключение неответственных электродвигателей
отстраивается от отсечек электродвигателей и
устанавливается равной 0,5—1,5 с. Выдержка времени
на отключение ответственных электродвигателей
принимается 10—15 с, для того чтобы защита не
действовала на их отключение при снижениях
напряжения, вызванных КЗ и самозапуском
электродвигателей.

Как показывает опыт
эксплуатации, в ряде случаев самозапуск
электродвигателей продолжается 20—25 с при
снижении напряжения на шинах собственных нужд до
60—70 %Uном. При этом, если не принять
дополнительных мер, защита минимального
напряжения (реле KV1), имеющая уставку
срабатывания (0,6—0,7) Uном, могла бы
доработать и отключить ответственные
электродвигатели. Для предотвращения этого в
цепи обмотки реле времени КТ2, действующего
на отключение ответственных электродвигателей,
включается контакт KV2. 1 четвертого реле
напряжения KV2. Это минимальное реле
напряжения имеет уставку срабатывания порядка
(0,4—0,5) Uном и надежно возвращается во
время самозапуска. Реле KV2 будет длительно
держать замкнутым свой контакт только при полном
снятии напряжения с шин собственных нужд. В тех
случаях, когда длительность самозапуска меньше
выдержки времени реле КТ2, реле KV2 не
устанавливается.

В последнее время на
электростанциях применяется другая схема
защиты, показанная на рис. 6.7. В этой схеме
используются три пусковых реле: реле напряжения
обратной последовательности KV1 типа РНФ-1М и
реле минимального напряжения KV2 и KV3 типа
РН-54/160.

Рис. 6.7. Схема защиты
минимального напряжения с реле напряжения
прямой последовательности:
а — цепи напряжения; б — оперативные цепи

В нормальном режиме, когда
междуфазные напряжения симметричны, размыкающий
контакт KV1. 1 в цепи обмоток реле времени
защиты КТ1 и КТ2 замкнут, а замыкающий KV1.2
в цепи сигнализации разомкнут. Размыкающие
контакты реле K.V2.1 и KV3.1 при этом
разомкнуты.

При снижении напряжения на
всех фазах контакт KV1.1 останется замкнутым и
поочередно подействуют: первая ступень защиты
минимального напряжения, которая осуществляется
с помощью реле KV2 (уставка срабатывания 0,7Uном)
и КТ1; вторая — с помощью реле KV3 (уставка
срабатывания 0,5 Uном) и КТ2. В случае
нарушения одной или двух фаз цепей напряжения
срабатывает реле KV1, замыкающим контактом
которого KV1.2 подается сигнал о неисправности
цепей напряжения.

При срабатывании каждой
ступени защиты подается плюс на шинки ШМН1 и ШМН2
соответственно, откуда он поступает на цепи
отключения электродвигателей. Действие защиты
сигнализируется указательными реле КН1 и КН2,
имеющими обмотки параллельного включения.

[Разделы] [Оглавление раздела] [Главная
страница СПЭТ] [Назад] [Дальше]

схемы защиты двигателей

Автомат защиты 3-х фазного электродвигателя Немного об одном из вариантов защиты 3-х фазного двигателя. Защита электродвигателя или другой 3-х фазной нагрузки от выхода из строя при низкокачественном электропитании — весьма актуальная задача, особенно в сельской местности. Низкое качество поставляемой электроэнергии проявляется в асимметрии действующих значений напряжения в фазах 3-х фазной сети и даже в полном отсутствии напряжения одной из фаз. Это может привести к тепловой перегрузке двигателя и перегоранию его статорных обмоток. Предлагаемое устройство автоматически отключит нагрузку от сети при возникновении опасной ситуации. Теперь о самой схеме. С помощью 3-х одинаковых реактивных сопротивлений — в рассматриваемом случае конденсаторов С1-С3 — создана «искусственная нейтраль». Можно показать, что при равенстве значений емкости конденсаторов и идеальной симметрии 3-х фазной сети напряжение между искусственной и реальной нейтралью равно нулю. При нулевом напряжении в одной из фаз (но в отсутствие ее обрыва) контрольное напряжение равно приблизительно трети фазного. При нулевом напряжении в 2-х фазах оно достигает половины, а при обрыве в 2-х фазах — его полного значения. Таким образом, достаточно настроить автомат на срабатывание при критическом уменьшении напряжения в одной из фаз, в других ситуациях он сработает еще увереннее. При нажатии на кнопку SB1 «Пуск» фазное напряжение поступает на обмотку пускателя КМ1, и он своими основными контактами подключает электродвигатель М1 или другую нагрузку к 3-х фазной сети. Вспомогательные контакты пускателя блокируют кнопку SB1, которую теперь можно отпустить. Выключение двигателя происходит в результате разрыва цепи питания обмотки пускателя КМ1 при нажатии на кнопку SB2 «Стоп» или при срабатывании реле К1. На обмотку этого реле поступает пропорциональное «перекосу фаз» напряжение между точкой соединения конденсаторов С1-С3 и нейтралью 3-х фазной цепи N, выпрямленное диодным мостом VD1-VD4. Реле сработает, если это напряжение превысит некоторое пороговое значение, которое можно регулировать переменным резистором R1. Конденсатор С4 не только сглаживает пульсации подаваемого на реле напряжения, но и обеспечивает необходимую для отключения пускателя КМ1 продолжительность удержания контактов реле К1.1 в разомкнутом состоянии. Кроме того, конденсатор предотвращает ложные срабатывания автомата, к которым может привести неодновременное замыкание контактов КМ1.1 при срабатывании пускателя. Стабилитроны VD5-VD7 ограничивают на допустимом уровне напряжение на обмотке реле К1 и конденсаторе С4 при слишком большом «перекосе». Как показывает практика, для электродвигателя критично уменьшение напряжения в одной из фаз примерно до 70% номинального, т. е. до 150…140В в сети 220/380В. В этой ситуации действующее напряжения между искусственной и реальной нейтралями достигнет 20…25В. Чтобы обеспечить срабатывание автомата при таком «перекосе», в качестве К1 выбрано реле РП21 с обмоткой 24В постоянного тока и с группой контактов на переключение. Емкость конденсаторов С1-С3 выбрана исходя из того, что их реактивное сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления обмотки реле. Применены конденсаторы КБГ-МН. Возможна их замена на МБГО, МБГЧ или импортными на соответствующее напряжение. Отклонения емкости конденсаторов от номинальной не доллжны превышать 5%. Переменный резистор R1 должен быть проволочным. Его мощность зависит от условий эксплуатации автомата. Если больших «перекосов» в сети не ожидается и нужно защитить двигатель лишь от внезапного отключения одной из фаз, резистор может быть мощностью 2Вт. Если же приходится длительное время работать на грани срабатывания, его мощность придется увеличить до 10Вт и более. Пускатель КМ1 — серии ПМЕ-211 с обмоткой управления на 220В. Диоды 2Д202Р можно заменить на КД203Г, КД203Д или диодными мостами КЦ402А, КЦ402Ж, КЦ405А, КЦ405Ж. Диоды с меньшим обратным напряжением применять не рекомендуется. Они могут быть повреждены выбросами напряжения, возникающими при коммутации индуктивной нагрузки.

читать далее… защита двигателей переменного тока Защита двигателей переменного тока Конечно, в наше время можно найти множество решений той или иной защиты работы 3-х фазных двигателей, но зачастую многие ищут всего-навсего более простых решений на наиболее встречающиеся случаи возможного пропадания одной из фаз. Об этом и пойдет далее речь. Одна из самых простых схем представлена ниже. В обычную систему запуска двигателя введено дополнительное реле Р1 с нормально разомкнутыми контактами. При наличии напряжения в сети (или при включенном автоматическом выключателе, скажем, станка) оно постоянно включено. При нажатии кнопки «Пуск» через обмотку магнитного пускателя МП1 будет проходить ток, он встанет на самоблокировку при помощи контактов Р1/1 и МП1/4 и через свои контакты МП1/1, МП1/2, МП1/3 обеспечит подачу напряжения на электродвигатель. При пропадании фазы А (или по новому L1) реле Р1 обесточивается и разрывает цепь питания магнитного пускателя электродвигателя. При пропадании двух других фаз магнитный пускатель МП1 обесточится непосредственно сам. В качестве дополнительного реле можно использовать реле типа МКУ или любое другое, подходящее по условиям и режимам работы. Данная схема строится на использовании четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью. В ней использованы ужже два дополнительных реле Р1 и Р2, обмотки которых находятся во включенном состоянии. При пропадании фазы А отключается дополнительное реле Р1, при пропадании фазы В отключается дополнительное реле Р2. В обоих этих случаях дополнительное реле отключит своими разомкнувшимися контактами магнитный пускатель МП1 электродвигателя. При пропадании фазы С магнитный пускательМП1 электродвигателя отключится сам непосредственно. Так сказать, без помощи дополнительных реле. В этой схеме также можно в качестве дополнительных реле Р1 и Р2 использовать реле типа МКУ на соответствующее напряжение. На данном рисунке показана схема защитного устройства, основанного на принципе создания и использования искусственной нулевой точки (на схеме это точка N1), образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1 — С3. Между искусственной нулевой точкой и, так сказать, реальным нулем включено дополнительное реле с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе двигателя потенцал в точке N1 равен нулю и ток через реле Р1 не протекает. При пропадании одной из фаз сети возникает асимметрия 3-х фазной системы и в точке N1 появляется напряжение. При этом реле Р1 срабатывает и обесточивает обмотку магнитного пускателя МП1, который в свою очередь отключает электродвигатель. Данное устройство обеспечивает более высокую надежность защиты (в плане срабатывания — об этом позже) по сравнению с двумя предыдущими. В схеме можно использовать в качестве дополнительного реле типа МКУ на напряжение 36В; конденсаторы бумажные емкостью 4 — 10мкФ на рабочее напряжение 400 — 600В. Еще одна схема, представленная здесь, представляет собой несколько усложненный вариант, представленный тремя схемами выше. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р1 и своим контактом Р1/1 замыкает цепь питания магнитного пускателя МП1. Магнитный пускатель срабатывает и своими силовыми контактами МП1/1, МП1/2, МП1/3 включает электродвигатель. При пропадании фаз В и С реле Р1 обесточится, разомкнув своим контактом цепь питания магнитного пускателя МП1. При пропадании фазы А, также как и С магнитный пускатель отключится самостоятельно. В этой схеме дополнительное реле Р1 обесточено при выключенном двигателе. Рассмотренные в подразделе «Защита двигателей переменного тока» схемы с применением дополнительных реле, за исключением схемы с искусственной нулевой точкой, имеют недостаток. При пропадании одной из фаз, на которой «сидит» дополнительное реле, это реле может не отключиться за счет того, что второй конец ее катушки будет получать вторую уцелевшую фазу через обмотку двигателя. Это несложно проследить. Величина этого «остаточного» напряжения в общем случае будет зависеть от параметров двигателя — его мощности и способа включения обмоток. Тем не менее эти схемы применимы, просто необходимо проверить их действие в каждом конкретном случае. А вот схема с искусственной нулевой точкой обладает более высокой чувствительностью и эксплуатационной надежностью. Чувствительность может оказаться настолько высокой, что устройство может сработать при нарушении электрической симметрии, вызванной, например, подключением других однофазных потребителей к этой сети. В случае необходимости понизить чувствительность можно, взяв конденсаторы с меньшей емкостью. Последняя рассмотренная схема характерна тем, что дополнительное реле всегда обесточено при отключенном двигателе и в некоторых случаях это может оказаться решающим фактором при выборе способа защиты. В любом случае действие выбранных устройств защиты надо предварительно проверить перед вводом их в постоянную эксплуатацию.

Защита асинхронного двигателя — способы и схемы

Если правильно эксплуатировать асинхронный двигатель, он прослужит очень долго. Однако существуют факторы, способные сократить срок его службы, и их требуется нейтрализовать. В случае входа в аварийный режим электромотор должен быть быстро и своевременно отключен, иначе он сгорит.

К стандартным и часто встречающимся аварийным ситуациям относятся:

• Короткое замыкание (КЗ). В этом случае срабатывает защита, которая отключает мотор от сети.
• Перегрузка, из-за которой происходит перегрев двигателя.
• Уменьшение или исчезновение напряжения.
• Отсутствие напряжения на одной фазе.

Для защиты служат плавкие предохранители, магнитные пускатели или реле. Плавкие предохранители является одноразовыми, и после сгорания их приходится заменять. Автоматические переключатели с коммутациями срабатывают и при перегрузках, и при КЗ. Реле и магнитные пускатели бывают многократного действия с автоматическим самовозвратом или с ручным возвратом.

Защита от КЗ настраивается с учетом 10-кратного превышения номинального тока токами пуска и торможения. При местных замыканиях в обмотках мотора защита должна срабатывать, когда ток меньше, чем при пуске. В защите также предусматривают задержку отключения, и она срабатывает, если за это время потребляемый из сети ток сильно возрастет. Если защита от перегрузки действует слишком часто, скорее всего, мощность мотора не соответствует его назначению. Ложные срабатывания устраняют, соответственно выбирая и регулируя компоненты защиты.

Следует помнить, что любые способы и схемы защиты асинхронного электродвигателя должны быть не только просты, но и надежны.

Короткие замыкания, а также защита от перегрузок

Плавкие вставки – простейшая защита от коротких замыканий для моторов мощностью до 100 кВт. Если перегорят не все 3 предохранителя, могут отключиться только 1 или 2 фазные обмотки.

Если переходный процесс длится 2-5 секунд, номинальный ток предохранителя не должен быть меньше 40 % величины пускового тока, а если 10-20 секунд – то минимум 50 %. При неизвестной величине пускового тока и мощности Р мотора меньше 100 кВт примерная величина номинального тока I вставки выбирается так:

• при U 500 вольт I = 4,5 Р;
• при U 380 вольт I = 6 Р;
• при U 2200 вольт I = 10,5 Р.

Тепловая защита

Тепловое реле – это биметаллическая пластина, нагреваемая током обмоток мотора. Деформируясь, она активизирует контакты, отключающие мотор. Тепловые реле могут встраиваться в магнитные пускатели. Следует принимать в расчет максимальное напряжение в сети, при котором допускается применение теплового реле, и ток, при котором реле работает долгое время и не активизируется.

Тепловое реле не может реагировать на токи короткого замыкания. Не действуют на него и недолгие перегрузки, которые недопустимы. Поэтому рекомендуется совмещать использование теплового реле с плавкими вставками.

Специальный датчик тепла защищает электромотор от перегрева еще успешнее. Он устанавливается на самом электромоторе. Некоторые двигатели имеют встроенный биметаллический датчик, представляющий собой контакт, который подключен к защите.

Понижение напряжения и исчезновение фазы

Если асинхронный электромотор работает с полной нагрузкой, а напряжение при этом понижено, то он начинает быстро нагреваться. Если в него встроен температурный сенсор, включится тепловая защита.

Если же температурного сенсора не имеется, надо обеспечить защиту электродвигателя от падения напряжения. В таком случае используются реле. Когда уменьшается напряжение, они срабатывают и подают сигнал на отключение электродвигателя. Исходное состояние защиты может восстанавливаться вручную или автоматически; при этом происходит задержка во времени для каждого электромотора при их группе. В противном случае при одновременном групповом запуске после восстановления напряжение в сети может снова понизиться, и произойдет новое отключение.

Правила устройства и эксплуатации электроустановок требуют защиты от исчезновения фазы тока только в случаях экономически нецелесообразных последствий. Экономически выгоднее не изготавливать и устанавливать такую защитную систему, а устранить причины, приводящие к режиму работы только на двух фазах.

Новейшими устройствами для защиты электромоторов можно назвать автоматические выключатели, способные к воздушному гашению дуги. В некоторых конструкциях совмещаются возможности рубильника, контактора, максимального реле и термореле. В подобных моделях мощная взведенная пружина размыкает контакты. Ее освобождение зависит от того, каков исполнительный элемент – электромагнитный или тепловой.

Таким образом, защита асинхронного двигателя, способы и схемы которой изложены выше, должна реализовываться пользователем в обязательном порядке.

Типовые электричесние схемы защиты

Рис. 106. Электрическая схема типовой цепи зашиты

Эти контакты Q2.1, Q3J включены в цепь катушки последовательно с кнопкой, поэтому катушка линейного контактора может быть включена только при условии, что рукоятки управления всех контроллеров и командоконтроллера находятся в нулевом положении. После включения контактора рукоятки управления могут быть переведены в любое положение, так как замкнутся блок-контакты и участок цепи с кнопкой и нулевыми контактами Q2.1 и Q3-1 контроллеров и 57.1 командоконтроллера будет заблокирован параллельной цепью.

Максимальная защита двигателей обеспечивает автоматическое отключение двигателя при его перегрузке или при возникновении в его цепи короткого замыкания. Защита выполняется с помощью реле максимального тока. Размыкающие контакты реле включаются последовательно с катушкой линейного контактора, а катушки реле включаются в силовые цепи электродвигателей. В приведенном примере защита выполнена с помощью реле РЭО-401, сгруппированных в два блока. Размыкающие контакты блоков включены последовательно с катушкой линейного контактора. Катушки реле включены в две фазы статорной цепи каждого электродвигателя. В третью фазу включена катушка реле KF3, общая для всех двигателей. Увеличение тока сверх допустимых значений в цепи двигателя вызовет срабатывание соответствующего реле. При этом разомкнётся контакт блока F61 или в котором это реле установлено, отключится катушка KMI и разомкнувшиеся главные контакты линейного контактора отсоединят электрооборудование крана от внешней сети.

Концевая защита обеспечивает автоматическое отключение электроприводов при переходе механизмами крана предельно допустимых положений.
Приводы отключаются размыкающими контактами конечных выключателей ограничителей крайних положений, а выполнение концевой защиты зависит от способа управления двигателем.

Если цепь статора двигателя замыкается контактами силового контроллера, то контакты конечных выключателей включаются в цепь катушки линейного контактора последовательно с контактами управления силового контроллера. В рассматриваемой схеме конечный выключатель SQ5 (ограничение движения «Вперед») соединен последовательно с контактом Q3.2 силового контроллера, а конечный выключатель SQ4 (ограничение движения «Назад») — последовательно с контактом Q3.3 контроллера. При включении механизма передвижения в направлении «Вперед» рукоятка силового контроллера устанавливается в одно из положений контроллера (направление «Вперед»). Контакты Q3.1 и Q3.3 размыкаются, а катушка линейного контактора получает питание через оставшийся замкнутым контакт Q3.2 контроллера и конечный выключатель SQ5. Если ограничитель передвижения сработает, контакты конечного выключателя SQ5 разомкнутся, обесточив катушку КМ1, и линейный контактор отключит электрооборудование крана от сети. После повторного включения линейного контактора (для чего следует установить рукоятки управления в нулевое положение и нажать кнопку SB1) механизм передвижения может быть включен только в обратном направлении.

Схема защиты аналогично работает при включении механизма передвижения в направлении «Назад». По такому же принципу выполнена защита двигателя грузовой лебедки. Так как для грузовой лебедки ограничиваются высота подъема и грузоподъемность, то последовательно с контактом Q2.3 силового контроллера включены конечный выключатель SQ2 ограничения высоты подъема и конечный выключатель SQ3 ограничения массы груза.

Если статор двигателя замыкается контактами контактора, реверсора или магнитного пускателя, то контакты конечного выключателя включаются в цепь
управления последовательно с катушкой этого аппарата. Выключение конечного выключателя при таком варианте схемы приведет к отключению только одного механизма.

Цепи защиты в электрических схемах различных кранов отличаются от приве-денного примера только количеством аппаратов и последовательностью включения их в цепь.

При управлении двигателями с помощью силовых или магнитных контроллеров (если последние не имеют своей максимальной защиты) защитную аппара-туру устанавливают на отдельной защитной панели. Панель представляет собой металлический шкаф, внутри которого смонтированы рубильник для включения питания крана, линейный контактор, кнопка включения линейного контактора, реле максимального тока и плавкие предохранители цепей управления. Защитные панели обычно устанавливают в кабине управления крана в непосредственной близости от рабочего места машиниста.

Рис. 107. Электрическая схема силовой цепи крана АБКС-5

4. Какими методами регулируют скорости крановых механизмов? 5. Как получить механические характеристики двигателя постоянного тока в приводах, выполненных по системам «Г — Д» и «ТП-ДНТ»? 6. Как работает электрическая схема приводов с тиристорным управлением асинхронным электродвш а-тслем и с выпрямлением напряжения цепи, ротора? 7. Какие элементы входят в типовую электрическую схему защиты?

Схема защиты электродвигателя от перегрева. Защита электродвигателя. Виды, схемы, принцип действия защиты электродвигателя. Отличительные черты каждого
из семейств мотор-протекторов Sensata

Наверно все знают, что различные устройства работают на основе электрических двигателей. Но для чего нужна защита электродвигателей осознает лишь малая часть пользователей. Оказывается они могут сломаться в результате различных непредвиденных ситуаций.

Чтобы избежать проблем с высокими затратами на ремонт, неприятных простоев и дополнительных материальных потерь используются качественные защитные устройства. Далее разберемся в их устройстве и возможностях.

Как создается защита для электродвигателя?

Постепенно рассмотрим основные устройства защиты электродвигателей и особенности их эксплуатации. Но сейчас расскажем об трех уровнях защиты:

• Внешняя версия защиты для предохранения от короткого замыкания. Обычно относится к разным видам либо представлена в виде реле. Они обладают официальным статусом и обязательны к установке согласно нормам безопасности на территории РФ.
• Внешняя версия защиты электродвигателей от перегрузки помогает предотвратить опасные повреждения либо критические сбои в процессе работы.
• Встроенный тип защиты спасет в случае заметного перегрева. И это защитит от критических повреждений либо сбоев в процессе эксплуатации. В этом случае обязательны выключатели внешнего типа иногда применяется реле для перезагрузки.

Из-за чего отказывает электродвигатель?

В процессе эксплуатации иногда появляются непредвиденные ситуации, останавливающие работу двигателя. Из-за этого рекомендуется заранее обеспечить надежную защиту электродвигателя.

Можете ознакомиться с фото защиты электродвигателя различного типа чтобы иметь представление о том, как она выглядит.

Рассмотрим случаи отказа электродвигателей в которых с помощью защиты можно избежать серьезных повреждений:

• Недостаточный уровень электрического снабжения;
• Высокий уровень подачи напряжения;
• Быстрое изменение частоты подачи тока;
• Неправильный монтаж электродвигателя либо хранения его основных элементов;
• Увеличение температуры и превышение допустимого значения;
• Недостаточная подача охлаждения;
• Повышенный уровень температуры окружающей среды;
• Пониженный уровень атмосферного давления, если эксплуатация двигателя происходит на увеличенной высоте на основе уровня моря;
• Увеличенная температура рабочей жидкости;
• Недопустимая вязкость рабочей жидкости;
• Двигатель часто выключается и включается;
• Блокирование работы ротора;
• Неожиданный обрыв фазы.

Чтобы защита электродвигателей от перегрузки справилась с перечисленными проблемами и смогла защитить основные элементы устройства необходимо использовать вариант на основе автоматического отключения.

Часто для этого используется плавкая версия предохранителя, поскольку она отличается простотой и способна выполнить много функций:

Версия на основе плавкого предохранительного выключателя представлена аварийным выключателем и плавким предохранителем, соединенных на основе общего корпуса. Выключатель позволяет размыкать либо замыкать сеть с помощью механического способа, а плавкий предохранитель создает качественную защиту электродвигателя на основе воздействия электрического тока. Однако выключателем пользуются в основном для процесса сервисного обслуживания, когда необходимо остановить передачу тока.

Плавкие версии предохранителей на основе быстрого срабатывания считаются отличными защитниками от коротких замыканий. Но непродолжительные перегрузки могут привести к поломке предохранителей этого вида. Из-за этого рекомендуется использовать их на основе воздействия незначительного переходного напряжения.

Плавкие предохранители на основе задержки срабатывания способны защитить от перегрузки либо различных коротких замыканий. Обычно они способны выдержать 5-краткое увеличение напряжения в течение 10-15 секунд.

Важно: Автоматические версии выключателей отличаются по уровню тока для срабатывания. Из-за этого лучше использовать выключатель способный выдержать максимальный ток в процессе короткого замыкания, появляющегося на основе данной системы.

Тепловое реле

В различных устройствах используется тепловое реле для защиты двигателя от перегрузок под воздействием тока либо перегрева рабочих элементов. Оно создается с помощью металлических пластин, обладающих различным коэффициентом расширения под воздействием тепла. Обычно его предлагают в связке с магнитными пускателями и автоматической защитой.

Автоматическая защита двигателя

Автоматы для защиты электродвигателей помогают обезопасить обмотку от появления короткого замыкания, защищают от нагрузки либо обрыва любой из фаз. Их всегда используют в качестве первого звена защиты в сети питания мотора. Потом используется магнитный пускатель, если необходимо он дополняется тепловым реле.

Каковы критерии выбора, подходящего автомата:

• Необходимо учитывать величину рабочего тока электродвигателя;
• Количество, использующихся обмоток;
• Возможность автомата справляться с током в результате короткого замыкания. Обычные версии работают на уровне до 6 кА, а лучшие до 50 кА. Стоит учитывать и скорость срабатывания у селективных менее 1 секунды, нормальных меньше 0,1 секунды, быстродействующих около 0,005 секунды;
• Размеры, поскольку большая часть автоматов можно подключать с помощью шины на основе фиксированного типа;
• Вид расцепления цепи – обычно применяется тепловой либо электромагнитный способ.

Универсальные блоки защиты

Различные универсальные блоки защиты электродвигателей помогают уберечь двигатель с помощью отключения от напряжения либо блокированием возможности запуска.

Они срабатывают в таких случаях:

• Проблемы с напряжением, характеризующиеся скачками в сети, обрывами фаз, нарушением чередования либо слипания фаз, перекосом фазного или линейного напряжения;
• Механической перегруженности;
• Отсутствие крутящего момента для вала ЭД;
• Опасных эксплуатационной характеристике изоляции корпуса;
• Если произошло замыкание на землю.

Хотя защита от понижения напряжения, может быть, организована и другими способами мы рассмотрели основные из них. Теперь у вас есть представление о том зачем необходимо защищать электродвигатель, и как это осуществляется с помощью различных способов.

Фото защиты электродвигателя

Термисторы PTC-типа

Термистор относится к термочувствительным защитным устройства встраиваемой тепловой защите электродвигателя. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).
Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.
Термисторы в основном делятся на два класса:
PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;
NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.
Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура (см рис. 1). Применительно к двигателю это максимально допустимая температура нагрева обмоток статора для данного класса изоляции. Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Блок настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки срабатывает контакт выходного реле, управляющий расцепителем автомата или катушкой магнитного пускателя. Термисторная защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя. Они требуют наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты двигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

Характеристики термистора PTC-типа по DIN44081/44082

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта . В предыдущей статье мы с Вами рассмотрели принципиальные схемы включения магнитного пускателя, обеспечивающие 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.

Практически нет в эксплуатации техники, где не использовался бы электрический . Этот вид электромеханических приводов самой разной конфигурации применяется повсеместно. С конструктивной точки зрения, электромотор – оборудование несложное, вполне понятное и простое. Однако работа электродвигателя сопровождается значительными нагрузками разного характера. Именно поэтому на практике применяются реле защиты двигателя, функциональность которых также носит разносторонний характер. Степень эффективности, на которую рассчитана защита электрического двигателя, как правило, определяется схемными решениями внедрения реле и датчиков контроля.

Применительно к малозначимым сервисным моторам, для автоматического отключения используется мгновенное реле с обратно-зависимым временем реагирования на фазные перегрузки по току.

Схема защиты двигателя от перегрузки по току и замыканий на землю: 1, 2, 3 — трансформаторы тока; 4, 5, 6 — устройства отсечки по току; Ф1, Ф2, Ф3 — линейные фазы; 7 — земля

Реле чередования фаз обычно настраиваются на 3,5-4 кратное превышение рабочего тока двигателя, с учётом достаточной задержки по времени, чтобы исключить срабатывание в моменты запуска мотора.

Для сервисных двигателей высокой значимости реле тока с обратно-зависимым временем срабатывания, как правило, не используются. Причиной тому является задействованный автоматический выключатель непосредственно в цепи двигателя.

Перегрев статорных обмоток

Критичное состояние, в основном обусловленное непрерывной перегрузкой, торможением ротора или дисбалансом тока статора. Для полной защиты, в данном случае, трёхфазный двигатель необходимо оснастить элементами контроля перегрузки на каждой фазе.

Здесь для защиты малозначимых сервисных двигателей обычно используется защита от перегрузки либо прямое срабатывание на отключение от источника питания в случае перегрузки.

Если номинальная мощность двигателя превышает 1000 кВт, вместо одиночного реле с резистивным датчиком температуры, как правило, используется реле обратно-зависимого времени срабатывания по току.

Термисторы предельной температуры для статора двигателя: 1 — залуженная часть проводника 7-10 мм; 2 — размер длины 510 — 530 мм; 3 — длина термистора 12 мм; 4 — диаметр термистора 3 мм; Дуговые соединения длиной 200 мм

Для значимых моторов автоматическое отключение применяют по желанию. В качестве главного защитника от перегрева статорных обмоток используется тепловое реле.

Фактор перегрева ротора (фазного)

Защита от перегрева ротора часто встречается в двигателях с раневым (фазным) ротором. Увеличение тока ротора отражается на токе статора, что требует включения защиты от превышения тока статора.

Настройка реле защиты статора по току в целом составляет величину, равную току полной нагрузки, увеличенному в 1,6 раза. Этого значения вполне достаточно, чтобы определить перегрев фазного ротора и включить блокировку.

Защита от пониженного напряжения

Электродвигатель потребляет чрезмерный ток при работе под напряжением ниже установленной нормы. Поэтому защита от недостатка напряжения или перенапряжения должна обеспечиваться датчиками перегрузки или чувствительными температурными элементами.

Чтобы избежать перегрева, двигатель необходимо обесточить на 40-50 минут даже в случае небольших перегрузок, превышающих 10 — 15% норматива.

Классический вариант термального контроля статорной обмотки: Т — датчики температуры, встроенные непосредственно среди обмоточных проводников

Защитное реле следует использовать для контроля нагрева ротора двигателя из-за токов обратной последовательности, возникающих в статоре по причине дисбаланса напряжения питания.

Дисбаланс и пофазный сбой

Несбалансированное трехфазное питание также вызывает протекание тока обратной последовательности в обмотках статора двигателя. Подобное состояние вызывает перегрев обмотки статора и ротора (фазного).

Несбалансированное состояние, кратковременно передаваемое двигателю, необходимо контролировать и поддерживать на таком уровне, чтобы избежать появления непрерывного состояния дисбаланса.

Предпочтительно реле контроля межфазного замыкания питать от положительной фазы, а для защиты от замыканий на землю использовать дифференциальное реле мгновенной отсечки, подключенное в цепь контура трансформатора тока.

Непредусмотренный реверс фазы

В некоторых случаях реверс фазы видится опасным явлением для мотора. Например, такое состояние может негативно отражаться на работе лифтового оборудования, кранов, подъемников, некоторых видов общественного транспорта.

Здесь обязательно следует предусматривать защиту от реверса фаз – специализированное реле. Работа реле реверса фазы основана на электромагнитном принципе. Прибор содержит дисковый двигатель, приводимый в движение магнитной системой.

Плата и схема устройства реверса фазы: 1 — автоматический выключатель или плавкая вставка; 2 — защита от перегрузки; 3 — фаза текущая; 4 — реверс фазы; 5 — электродвигатель

Если отмечается правильная последовательность фаз, диск формирует крутящий момент в положительном направлении. Следовательно, вспомогательный контакт удерживается в закрытом положении.

Когда фиксируется реверс фазы, крутящий момент диска изменяется на противоположное направление. Следовательно, вспомогательный контакт переключается в открытое положение.

Эта система коммутации используется для защиты, в частности – для управления автоматическим выключателем.

Традиционная защита асинхронных двигателей

Защиты трехфазных асинхронных двигателей небольшой мощности показана на рисунке ниже. Магнитный контактный пускатель содержит группу кнопок пуска и останова, связанных соответствующими вспомогательными контактами, защитными устройствами перегрузки или недогрузки.

Стартовая кнопка (КН1) представляет собой обычный прямой контактный переключатель, который обычно удерживается в нормально открытом состоянии усилием пружины. В свою очередь кнопка останова (КН2) удерживается в состоянии нормально закрытом также посредством пружины.

Стоит нажать кнопку пуска (замкнуть линию), рабочая катушка контактора получает питание через контакты (ВК) реле перегрузки (Р1-Р3). Образованное магнитное поле катушки притягивает металлический сердечник контактора.

В результате замыкаются три главных контакта (К1-К3) магнитного пускателя, через которые электродвигатель (М) соединяется с трёхфазным источником питания.

Схема пуска, останова и аварийной блокировки: П1, П2, П3 — плавкие предохранители; Р1, Р2, Р3 — токовые реле; ВК — контакты блокировки; КП — катушка пускателя; К1, К2, К3 — контакторы пускателя; КН1 — кнопка пуска; КН2 — кнопка останова; М- мотор

Пока кнопка «пуск» (КН1) замкнута, цепь питания проходит через контакты кнопки «стоп» (КН2) и катушку магнитного пускателя (КП). Между тем, цепь питания катушки индуктивности теперь уже поддерживается иной схемой.

Поддержка осуществляется вспомогательными контактами (ВК) реле с токовым управлением (Р1-Р3), поэтому возврат кнопки «пуск» в исходное положение ситуацию не изменит. Контактор останется замкнутым, а двигатель в работе.

Как работает функционал защиты

Обычно двигатели мощностью до 20 кВт рассматриваются как маломощные аппараты. Максимум защиты таких моторов обеспечивается:

• предохранителями с высокой отключающей способностью,
• биметаллическими реле и
• реле напряжения.

Все эти элементы защиты собраны, как правило, в структуре магнитного пускателя.

Чаще всего выгорание линейных предохранителей защиты двигателя отмечается на одной фазе. Этот обрыв может оставаться не обнаруженным, даже если двигатель защищён обычным биметаллическим реле.

Структура предохранителя: 1 — торцевая крышка; 2 — кремнезём; 3 — фарфоровый корпус; 4 — выступ крепежа; 5 — предохраняющий элемент; 6 — оловянный сплав; 7 — конструкция управления дугой

Обнаружение обрыва фазы зачастую не дают и реле напряжения, подключенные на каждой линии. Несмотря на обрыв одной фазы, схемой обмоток электродвигателя поддерживается значительная обратная ЭДС на клемме фазы, находящейся в обрыве.

Поэтому уровень напряжения на реле остаётся достаточно высоким, что не приводит к срабатыванию. Однако сложности обнаружения подобных дефектов вполне преодолимы.

Достаточно использовать дополнительный набор из трех реле, управляемых по току. Подключение наглядно демонстрирует схема защиты двигателя, показанная выше.

Защитные функции токовых реле

Управляемые током реле — устройства простые, но обладающие эффектом мгновенной отсечки. Конструктивно прибор состоит из следующих деталей:

• катушка тока;
• один или несколько нормально разомкнутых контактов.

Механизм движения контактов управляются ЭДС катушки тока. Традиционно токовые реле подключаются на каждой фазе последовательно с плавкими защитными предохранителями.

Когда срабатывает магнитный пускатель, электродвигатель запускается, ток питания течёт через катушку. Магнитодвижущая сила катушки (ЭДС) воздействует на механику и замыкает контакты реле. Цепь питания мотора замыкается.

Блокиратор токовой перегрузки: 1 — электрические коннекторы; 2 — индикатор отключения; 3 — тест; 4 — клеммы для проводников двигателя; 5 — сигнальный контакт; 6 — кнопка сброса; 7 — селектор «авто» или «ручной»; 8 — кнопка останова; 9 — шкала установки тока; 10 — механическая защёлка

Если, вдруг, случится обрыв фазы, ток катушки индуктивности снижается, контакты соответствующего реле переключаются в нормально-открытое положение.

Учитывая, что контакты всех трех защитных реле соединяются последовательно, цепь питания мотора разомкнётся.

Защитные функции тепловых реле

Все классические конструкции моторов предполагают использование опорных и упорных подшипников. В зависимости от мощности электродвигателей, может устанавливаться тот или иной вид подшипников, либо оба вида вместе.

Неисправность подшипника любого вида нередко приводит к полной остановке вращения ротора. Внезапное , в свою очередь, провоцирует резкий подъём тока статорной обмотки двигателя и последующий перегрев.

Здесь токовая защита не способна удовлетворительно реагировать на событие. Как правило, этот вид защиты настроен с учётом стартового тока двигателя и короткой временной составляющей. Проблема клина может быть решена только путём внедрения защиты от тепловой перегрузки.

Также защиту в данном случае допустимо обеспечить индивидуальным модулем, настроенным на определенное время срабатывания по току. В случае применения тепловой отсечки, разумно ставить датчик температуры, встроенный непосредственно в подшипниковый узел.

Теоретический минимум по защите электродвигателей

Асинхронный однофазный двигатель

В рубрике «Общее» на сайте «Насосы и принадлежности» рассмотрим эксплуатацию электрических двигателей. В процессе эксплуатации электродвигателей могут возникать различные неисправности. Мы будем рассматривать электродвигатели, которые эксплуатируются с насосным оборудованием. Очень важно заранее предусмотреть все возможные сбои и как можно надежнее защитить оборудование от сбоев. Перечень причин, которые могут привести к отказу оборудования, включает: качество электроснабжения, качество монтажа, условия эксплуатации. Качество электроснабжения: повышенное или пониженное напряжение, скачки напряжения, обрыв фазы.

Качество монтажа: неправильный или некачественный монтаж.

Условия эксплуатации: недостаточное охлаждение двигателя (обдув), высокая температура окружающей среды, пониженное атмосферное давление (работа на большой высоте над уровнем моря), высокая температура перекачиваемой жидкости, слишком большая вязкость перекачиваемой жидкости, частые включения/выключения электродвигателя, заклинивание ротора.

Число пусков в час

Очень часто в технических характеристиках к насосному оборудованию присутствует такой параметр, как количество пусков в час. Необходимость контролировать этот параметр заключается в том, что каждый раз, когда производится запуск электродвигателя, происходит пяти-семи кратное превышение номинального рабочего тока. Высокие пусковые токи нагревают обмотки статора двигателя. Если электродвигатель не успевает остывать из-за частых пусков, то это может привести к выходу его из строя или сокращению срока службы изоляции (пробою изоляции обмоток). Количество пусков, которое может происходить в течение часа, рассчитывает и определяет завод изготовитель. Эта информация размещается в технических характеристиках или в инструкции по эксплуатации.

Защита электродвигателей

Чтобы избежать непредвиденных сбоев и дорогостоящего ремонта электродвигателя в процессе эксплуатации, в первую очередь, необходимо обеспечить двигатель защитными устройствами. Защита электродвигателя имеет три уровня:

• Внешняя защита от короткого замыкания.
  Самый простой способ – это установка внешних предохранителей.
• Внешняя защита от перегрузок.
  Это защита по току.
• Встроенная защита.
  Это защита от перегрева обмоток с помощью тепловых автоматических выключателей или датчиков PTС
  . Для встроенной тепловой защиты всегда требуется исполнительное внешнее устройство – пускатель для тепловых автоматических выключателей и реле контроля температуры обмотки двигателя, (как пример, TER-7 производства ETI Словения) для датчиков PTС.

Для защиты оборудования от перегрузок и короткого замыкания необходимо определить, какое устройство защиты будет использоваться. Оно должно автоматически отключать питание от сети. Плавкий предохранитель является простейшим устройством, выполняющим две функции. Как правило, плавкие предохранители соединяются между собой при помощи аварийного выключателя, который может отключить двигатель от сети питания.

Автоматический токовый выключатель

Автоматический токовый выключатель является устройством защиты от перегрузок по току. Он автоматически размыкает цепь при заданном значении перегрузки по току или возникновении короткого замыкания. Если токовый выключатель применяется в диапазоне своих рабочих параметров, размыкание и замыкание не наносит ему никакого вреда. Сразу же после отключения по перегрузке можно легко возобновить работу автоматического выключателя. Автоматические выключатели бывают двух видов: тепловые и магнитные.

Тепловые автоматические выключатели – это надёжный и экономичный тип защитных устройств, которые используются для электродвигателей. Конструктивно автоматический выключатель состоит из электромагнитного расцепителя, теплового расцепителя и дугогасящей камеры. Они могут выдерживать большие перегрузки по току, которые возникают во время запуска электродвигателя, и защищают электродвигатель при заклинивании ротора. Тепловые автоматические выключатели нечувствительны к напряжению, но чувствительны к температуре.

Магнитные автоматические выключатели являются точными, надёжными и экономичными. Магнитный пускатель – это комбинированный электрический прибор. В состав магнитного пускателя входят: контактор переменного тока, тепловое реле и кнопки включения и выключения. Магнитный автоматический выключатель нечувствителен к изменению температуры окружающей среды: она не влияет на предел его срабатывания, но чувствителен к изменению напряжения. Автоматические выключатели подбираются по номинальному току, потребляемому электродвигателем.

Реле перегрузки:

• При пуске электродвигателя позволяют выдерживать временные перегрузки без разрыва цепи.
• Размыкают цепь электродвигателя, если ток превышает предельно допустимое значение и возникает угроза повреждения электродвигателя.
• Устанавливаются в исходное положение автоматически или вручную после устранения перегрузки.

Обозначение класса срабатывания

Как правило, реле перегрузки реагируют на условия перегрузки в соответствии с характеристикой срабатывания. Деление изделий на классы определяет, за какой период времени реле размыкает цепь при перегрузке. Наиболее часто встречающиеся классы: 10, 20 и 30. Цифры определяют время, необходимое реле для отключения. Реле перегрузки класса 10 срабатывает в течение 10 секунд и менее, при 600% номинального тока, реле класса 20 срабатывает в течение 20 секунд и менее, а реле класса 30 – в течение 30 секунд и менее.

Устройства внешней защиты

Устройства внешней защиты: плавкие предохранители, автоматические выключатели, – реагируют на превышение тока, который потребляет электродвигатель в процессе эксплуатации. Они предназначены для отключения электродвигателя, если ток превышает номинальное значение. Внешнее устройство защиты предохраняет двигатель от выхода из строя в случае блокировки ротора.

При перегреве обмоток электродвигателя этот вид защиты не работает. Примеры:

• Когда в крышку вентилятора двигателя попадают посторонние предметы, или двигатель смонтирован крышкой вентилятора очень близко от стенки (недостаточно охлаждение), то происходит медленный нагрев до опасной температуры;
• Очень высокая температура окружающей среды 40°С и выше;
• Когда внешняя защита двигателя выставлена на слишком высокий ток срабатывания или настроена неправильно;
• Когда происходят частые включения/выключения электродвигателя, то за короткий период времени пусковые токи могут перегреть обмотки двигателя.

Устройства внутренней защиты

Устройства внутренней защиты обмоток, такие как автоматические выключатели и терморезисторы, намного эффективнее, чем устройства внешней защиты. Это объясняется тем, что они встраиваются в обмотки статора и измеряют температуру непосредственно в обмотках. Самыми распространёнными устройствами внутренней защиты являются тепловые автоматические выключатели и терморезисторы PTC.

Тепловой автоматический выключатель и термостаты

Тепловые автоматические выключатели – это биметаллические пластины (таблетки), размыкающие цепь при увеличении температуры в обмотках (на рис).

Они имеют широкий диапазон температур отключения. Бывают двух видов: с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами. Наиболее часто применяются таблетки с нормально закрытыми контактами. Одну или две таблетки встраивают в обмотки статора, соединяют последовательно и выводят на клеммную коробку. Затем при электрическом монтаже двигателя эти контакты напрямую подключают в цепь питания катушки пускателя или контактора. При достижении температуры в обмотках статора равной температуре срабатывания биметаллической пластины, происходит разрыв цепи питания пускателя, и двигатель останавливается. После остывания обмоток, контакты снова замыкаются, и двигатель включается в работу.

Терморезисторы PTC

Терморезисторы PTС (терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления) встраиваться в обмотки электродвигателя заводом изготовителем. Обычно устанавливаются три последовательно соединенных датчика PTC: по одному в каждой обмотке. Цвета проводов датчиков помогают определить температуру срабатывания. Температура срабатывания терморезисторов находится в диапазоне от 90°C до 180°C с шагом 5°. (на рис)

Выводы терморезисторов подключаются к реле контроля температуры, которое отключает цепь питания двигателя при резком увеличении сопротивления. Терморезисторы имеют нелинейную характеристику зависимости сопротивления от температуры. При температуре окружающей среды, сопротивление трех терморезисторов равно примерно 200 Ом; но оно резко увеличится до 3 кОм при достижении температуры отключения реле. Реле контроля температуры обмотки двигателя отключает двигатель от цепи питания при достижении сопротивления 3,3 кОм. После снижения температуры сопротивление терморезисторов уменьшается, и когда сопротивление снижается до 1,8 кОм, реле включает двигатель в работу. Реле контроля температуры TER-7 имеет функцию контроля исправности датчиков, проверка на отсутствие обрыва и короткого замыкания. Функция «memory – память» при срабатывании реле, контакты остаются в разомкнутом состоянии до вмешательства обслуживающего персонала. Возврат в рабочее состояние происходит после нажатия на кнопку «reset – сброс».

Для надежной защиты электродвигателей в процессе эксплуатации необходимо использовать все три вида защит: внешнюю, внутреннюю и встроенную.

Спасибо.

Защита электродвигателя от перегрузки с помощью теплового реле. термисторная (позисторная) защита электродвигателей что такое тепловая защита двигателя

Схема защиты электродвигателя при подключении его через магнитный пускатель с катушкой 380В и тепловым реле (нереверсивная схема подключения)

Схема состоит: из QF
— автоматического выключателя;KM1
— магнитного пускателя; P
— теплового реле; M — асинхронного двигателя; ПР
— предохранителя; кнопки управления (С-стоп, Пуск)
. Рассмотрим работу схемы в динамике.

Включаем питание QF — автоматическим выключателем, нажимаем кнопку «Пуск» своим нормально разомкнутым контактом подает напряжение на катушку КМ1 — магнитного пускателя. КМ1 – магнитный пускатель срабатывает и своими нормально разомкнутыми, силовыми контактами подает напряжение на двигатель. Для того чтобы не удерживать кнопку «Пуск», чтобы двигатель работал, нужно ее зашунтировать, нормально разомкнутым блок контактом КМ1 – магнитного пускателя. При срабатывании пускателя блок контакт замыкается и можно отпустить кнопку «Пуск» ток побежит через блок контакт на КМ1 — катушку. Отключаем двигатель, нажимаем кнопу «С – стоп», нормально замкнутый контакт размыкается и прекращается подача напряжение к КМ1 – катушке, сердечник пускателя под действием пружин возвращается в исходное положение, соответственно контакты возвращаются в нормальное состояние, отключая двигатель. При срабатывании теплового реле — «Р», размыкается нормально замкнутый контакт «Р», отключение происходит аналогично.

Автоматическая защита двигателя

Автоматы для защиты электродвигателей помогают обезопасить обмотку от появления короткого замыкания, защищают от нагрузки либо обрыва любой из фаз. Их всегда используют в качестве первого звена защиты в сети питания мотора. Потом используется магнитный пускатель, если необходимо он дополняется тепловым реле.

Каковы критерии выбора, подходящего автомата:

• Необходимо учитывать величину рабочего тока электродвигателя;
• Количество, использующихся обмоток;
• Возможность автомата справляться с током в результате короткого замыкания. Обычные версии работают на уровне до 6 кА, а лучшие до 50 кА. Стоит учитывать и скорость срабатывания у селективных менее 1 секунды, нормальных меньше 0,1 секунды, быстродействующих около 0,005 секунды;
• Размеры, поскольку большая часть автоматов можно подключать с помощью шины на основе фиксированного типа;
• Вид расцепления цепи – обычно применяется тепловой либо электромагнитный способ.

Защита от перегрева мотор-колеса

Далее, наступит очередь короткого замыкания и остановка двигателя, для восстановления работоспособности которого, нужна перемотка. Чтобы его не допустить, существуют контроллеры большой мощности, увеличивающие крутящий момент. Ремонт мотор-колеса, вышедшего из строя, дорогостоящая операция, соизмеримая по финансовым затратам с покупкой нового.

Можно было бы теоретически установить термодатчик, который не допустит перегрева, но производители этого не делают по ряду причин. Одной из них является усложнение конструкции контроллера и удорожания мотор-колеса в целом. Остается одно – тщательно подбирать контроллер в соответствии с мощностью мотор-колеса.

Видео: Перегрев двигателя, причины перегрева.

Тепловая защита

Тепловое реле является альтернативным способом защиты электродвигателя с определённой инерцией срабатывания. Принцип действия основан на использовании биметаллической пластины, которая нагревается током обмоток двигателя. Деформация пластины приводит к срабатыванию контактов, необходимых для отключения движка.

Надёжность такой защиты зависит от подобия тепловых процессов в реле и в двигателе. Такое возможно только при достаточно длительном перерыве между включениями и выключениями движка. Условия окружающей среды для двигателя и для элементов тепловой защиты должны быть одинаковыми.

Скорость срабатывания тепловых реле тем меньше, чем больше ток, протекающий через нагревательные элементы или же саму пластину в зависимости от конструкции. При больших значениях токов в обмотках асинхронного двигателя подключение выполняется с использованием трансформаторов тока. Существуют модели магнитных пускателей со встроенными в них тепловыми реле.

Основными электрическими параметрами являются

• номинальное напряжение. Это максимальное напряжение в сети допустимое для использования реле.
• Номинальный ток, при котором реле работает длительно и не срабатывает при этом.

Тепловая защита не способна реагировать на токи короткого замыкания и недопустимые кратковременные перегрузки. Поэтому её надо использовать совместно хотя бы с плавкими предохранителями.

Более совершенной разновидностью защиты электродвигателя от недопустимого нагрева является схема с использованием специального датчика тепла. Такой тепловой сенсор располагается на самом движке в том или ином месте. Некоторые модели двигателей имеют встроенный биметаллический сенсор – контакт, подключаемый к защите.

Полностью нагруженный асинхронный двигатель, работающий при пониженном напряжении, быстро нагревается. Если в нём есть встроенный тепловой сенсор, сработает тепловая защита. Если такового нет, необходима защита от понижения напряжения. Для этих целей служат реле, которые срабатывают при снижении напряжения и подают сигнал на отключение движка. На схеме ниже это РН

.

Восстановление исходного состояния защиты обычно выполняется вручную или автоматически, но с задержкой во времени для каждого двигателя при их группе. Иначе одновременный групповой запуск после восстановления опять-таки может вызвать повторное понижение напряжения в сети и новое отключение.

Специальная защита от пропадания фазы, то есть от работы только на двух фазах ПУЭ предусматривает только в таких приводах, где возможны неприемлемые по своей тяжести последствия. Экономически целесообразно не изготовление и установка такой защиты, а ликвидация причин, приводящих к такому режиму работы.

Самыми последними техническими решениями в построении защиты электродвигателей являются автоматические выключатели с воздушным гашением дуги. Некоторые модели совмещают в себе возможности рубильника, контактора, максимального и теплового реле и выполняют соответствующие защитные функции. В таком автомате контакты размыкаются мощной взведенной пружиной. Освобождение её происходит в зависимости от типа исполнительного элемента — электромагнитного или теплового.

Из-за чего отказывает электродвигатель?

Можете ознакомиться с фото защиты электродвигателя различного типа чтобы иметь представление о том, как она выглядит.

Рассмотрим случаи отказа электродвигателей в которых с помощью защиты можно избежать серьезных повреждений:

• Недостаточный уровень электрического снабжения;
• Высокий уровень подачи напряжения;
• Быстрое изменение частоты подачи тока;
• Неправильный монтаж электродвигателя либо хранения его основных элементов;
• Увеличение температуры и превышение допустимого значения;
• Недостаточная подача охлаждения;
• Повышенный уровень температуры окружающей среды;
• Пониженный уровень атмосферного давления, если эксплуатация двигателя происходит на увеличенной высоте на основе уровня моря;
• Увеличенная температура рабочей жидкости;
• Недопустимая вязкость рабочей жидкости;
• Двигатель часто выключается и включается;
• Блокирование работы ротора;
• Неожиданный обрыв фазы.

Часто для этого используется плавкая версия предохранителя, поскольку она отличается простотой и способна выполнить много функций:

Версия на основе плавкого предохранительного выключателя представлена аварийным выключателем и плавким предохранителем, соединенных на основе общего корпуса. Выключатель позволяет размыкать либо замыкать сеть с помощью механического способа, а плавкий предохранитель создает качественную защиту электродвигателя на основе воздействия электрического тока. Однако выключателем пользуются в основном для процесса сервисного обслуживания, когда необходимо остановить передачу тока.

Плавкие версии предохранителей на основе быстрого срабатывания считаются отличными защитниками от коротких замыканий. Но непродолжительные перегрузки могут привести к поломке предохранителей этого вида. Из-за этого рекомендуется использовать их на основе воздействия незначительного переходного напряжения.

Плавкие предохранители на основе задержки срабатывания способны защитить от перегрузки либо различных коротких замыканий. Обычно они способны выдержать 5-краткое увеличение напряжения в течение 10-15 секунд.

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.

Принцип действия

Как и в термостатах серии 1NT,
в мотор-протекторах Sensata используется хорошо известное свойство биметаллической пластины — щелчком изгибаться при достижении некоторого критического порога температуры (что происходит благодаря различным температурным коэффициентам расширения металлов, слагающих биметаллический диск), размыкая электрический контакт, по которому протекает ток.

При снижении температуры до безопасного уровня обратное замыкание контактов происходит автоматически у всех семейств мотор-протекторов, описываемых в этой статье, за исключением одного: 3MP Self-Hold,
где обратное замыкание происходит принудительно.

Поскольку протекающий ток нагревает термореле, то при заданной температуре окружающей среды можно измерить силу тока, при которой происходит нагревание до температуры размыкания, и использовать мотор-протектор как предохранитель, отключающий цепь при заданном токе (замена плавкого предохранителя).

Короткие замыкания и защита от перегрузок

Простейшая защита от замыканий содержит только плавкие предохранители. Они применяются в диапазоне мощностей двигателей до 100 кВт. Однако при их использование возможно перегорание не всех трёх предохранителей. Поэтому движок может искусственно оказаться с одной или двумя отключенными фазными обмотками. В зависимости от назначения электропривода существуют разные критерии выбора предохранителей.

Если у привода нагрузка вентиляторного типа, для которой характерен лёгкий пуск, номинальный ток плавкой вставки выбирается не менее 40% от величины пускового тока. Этот критерий применим для металлорежущих станков, вентиляторов, насосов и т. п. у которых переходный процесс длится от двух до пяти секунд. Если время переходного процесса более длительное от десяти до двадцати секунд номинальный ток плавкой вставки должен быть не менее 50% от величины пускового тока. Этот критерий применим для приводов с валом заторможенных нагрузкой. К ним можно отнести дробилки, центрифуги, шаровые мельницы.

Если имеется группа из нескольких электродвигателей, предохранители ставятся на каждый из них и на распределительный щит. На нём в каждой фазе устанавливается предохранитель с номинальным током равным сумме номинальных токов предохранителей всех движков. Если величина пускового тока не известна, а мощность Р

асинхронного двигателя менее 100 кВт, можно выбрать приблизительное значение номинального тока I

предохранителя таким способом:

• при напряжении 500 Вольт I
  
  =4,5Р
  
  ;
• при напряжении 380 Вольт I
  
  =6Р
  
  ;
• при напряжении 220 Вольт I
  
  =10,5Р
  
  .

Для более точного срабатывания и для всего диапазона мощностей асинхронных двигателей применяются схемы защиты с реле. Такие схемы позволяют учесть токи пуска и торможения и не реагировать на них. Срабатывание реле приводит к выключению магнитного пускателя и обесточиванию двигателя. Эти так называемые «максимальные» реле в зависимости от конструкции имеют катушку, рассчитанную на токи от десятых долей Ампера до сотен Ампер, а так же контакты, отключающие ток в катушке магнитного пускателя.

Погрешность их срабатывания обычно не превышает десяти процентов. Возврат в исходное состояние конструктивно наиболее часто сделан вручную. Типовая схема защиты показана на изображении. РМ – обозначения максимальных реле, Л – обозначение магнитного пускателя.

Максимальные реле также применяются и для защиты от перегрузки. Но при этом в схему вводится реле времени, которое позволяет сделать настройку её без учёта пусковых токов.

Цепи защиты двигателя — Inst Tools

Важным компонентом любой схемы управления двигателем большой мощности является какое-либо устройство для обнаружения состояния чрезмерной перегрузки и отключения питания двигателя до того, как произойдет тепловое повреждение. Очень простое и распространенное устройство защиты от перегрузки, известное как нагреватель от перегрузки, состоит из резистивных элементов, последовательно соединенных с тремя линиями трехфазного двигателя переменного тока, предназначенного для нагрева и охлаждения со скоростью, моделирующей тепловые характеристики самого двигателя. .

Предохранители и автоматические выключатели также защищают от перегрузки по току, но по разным причинам и для разных частей цепи двигателя. И предохранители, и автоматические выключатели, как правило, являются быстродействующими устройствами, предназначенными для прерывания перегрузки по току, возникающей в результате электрического повреждения, такого как короткое замыкание фазы на землю. Они рассчитаны на защиту проводки, по которой подается питание на нагрузку, а не (обязательно) на саму нагрузку. Нагреватели с тепловой перегрузкой, напротив, специально разработаны для защиты электродвигателя от повреждений, вызванных умеренными перегрузками по току, такими как то, что может возникнуть, если электродвигатель станет механически перегруженным. Размеры нагревателей перегрузки не связаны с допустимой нагрузкой на провод и, следовательно, не связаны с номиналами предохранителей или автоматических выключателей, обеспечивающих питание двигателя от сети.

Также читайте: Как ПЛК управляет двигателем

Принципиальная схема трехфазной перегрузки, подключенной к трехфазному контактору и трехфазному двигателю, показана здесь:

Оба контакта внутри блока защиты от перегрузки будут оставаться в своем состоянии покоя («нормальном») до тех пор, пока нагревательные элементы (символы «крючок», расположенные спина к спине на приведенной выше диаграмме) остаются холодными.Однако, если один или несколько резистивных нагревателей становятся слишком горячими, контакты срабатывают и изменяют состояние. Нормально замкнутый контакт перегрузки (клеммы 95 и 96) обычно подключается последовательно с катушкой контактора (клеммы A1 и A2), так что обнаруженное состояние перегрузки вынуждает контактор обесточиваться и отключать питание двигателя.

На следующей фотографии показано трехфазное контакторное реле, соединенное вместе с набором из трех «нагревателей перегрузки», через которые протекает весь ток двигателя.Нагреватели перегрузки отображаются в виде трех металлических полосок цвета латуни рядом с красной кнопкой с надписью «Сброс». Вся сборка — контактор плюс нагреватели перегрузки — называется стартером:

Удаление одного из нагревательных элементов показывает его механическую природу: маленькое зубчатое колесо с одной стороны входит в зацепление с рычагом, когда оно закреплено болтами в блоке защиты от перегрузки. Этот рычаг соединяется с подпружиненным механизмом, приводимым в действие вручную красной кнопкой «Сброс», которая, в свою очередь, приводит в действие небольшой набор контактов электрического переключателя:

Назначение нагревателя перегрузки — нагревание, поскольку двигатель потребляет чрезмерный ток.Маленькое зубчатое колесо удерживается на месте стержнем, погруженным в затвердевшую массу припоя, заключенного в латунный цилиндр под полосой нагревателя. На следующей фотографии показана нижняя сторона нагревательного элемента, на которой хорошо видны зубчатое колесо и латунный цилиндр:

Если нагревательный элемент становится слишком горячим (из-за чрезмерного тока двигателя), припой внутри латунного цилиндра расплавляется, позволяя зубчатому колесу вращаться. Это ослабит натяжение пружины в механизме защиты от перегрузки, позволяя небольшому электрическому переключателю пружинить в разомкнутое состояние.Этот «перегрузочный контакт» затем прерывает ток в катушке электромагнита контактора, вызывая обесточивание контактора и остановку двигателя.

Ручное нажатие кнопки «Сброс» вернет пружинный механизм в исходное положение и снова замкнет контакт перегрузки, позволяя контактору снова включиться, но только после того, как нагревательный элемент перегрузки остынет достаточно, чтобы припой внутри латуни. цилиндр для повторного затвердевания. Таким образом, этот простой механизм предотвращает немедленный перезапуск перегруженного двигателя после события «отключения» из-за тепловой перегрузки, давая ему также время для охлаждения.

Типичная «кривая срабатывания» для блока тепловой перегрузки показана здесь с графиком зависимости времени от степени превышения тока:

В отличие от автоматического выключателя или предохранителя, размер которых рассчитан на защиту силовой проводки от чрезмерного нагрева, нагревательные элементы от перегрузки рассчитаны специально для защиты двигателя. Таким образом, они действуют как тепловые модели самого двигателя, нагреваясь до точки «срабатывания» так же быстро, как сам двигатель нагревается до точки максимальной номинальной температуры, и для охлаждения до безопасной температуры требуется столько же времени, сколько и для охлаждения двигателя. мотор будет.Еще одно различие между нагревателями с перегрузкой и автоматическими выключателями / предохранителями заключается в том, что нагреватели не предназначены для прямого прерывания тока путем размыкания (это не означает, что нагреватели с перегрузкой не могут выйти из строя, потому что они могут и будут в чрезвычайных обстоятельствах. Однако размыкание, как предохранитель, а не конструктивная функция нагревателя перегрузки.), как это делают предохранители или автоматические выключатели. Скорее, каждый нагреватель перегрузки служит простой цели нагрева пропорционально величине и продолжительности перегрузки по току двигателя, вызывая размыкание другого электрического контакта, что, в свою очередь, приводит к размыканию контактора и прерыванию тока двигателя.

Конечно, нагреватели от перегрузки работают только для защиты двигателя от тепловой перегрузки, если они находятся в аналогичных условиях температуры окружающей среды. Если двигатель расположен в очень горячей зоне производственной установки, в то время как элементы защиты от перегрузки расположены в помещении «центра управления двигателем» (MCC) с климат-контролем, они могут не защитить двигатель, как было задумано. И наоборот, если нагреватели перегрузки расположены в жарком помещении, а двигатель — в морозно-холодной среде (например,г. в помещении ЦУП отсутствует кондиционер, а двигатель находится в морозильной камере), они могут преждевременно «отключить» двигатель.

Интересный «трюк», который следует иметь в виду при диагностике цепей управления двигателем, заключается в том, что нагреватели от перегрузки представляют собой не что иное, как резисторы с низким сопротивлением. Таким образом, они будут снижать небольшое количество напряжения (обычно немного меньше 1 В переменного тока) при токе полной нагрузки. Это падение напряжения можно использовать как простую качественную меру фазного тока двигателя. Измеряя падение напряжения на каждом нагревателе от перегрузки (при работающем двигателе), можно определить, все ли фазы имеют одинаковые токи.Конечно, нагреватели перегрузки не обладают достаточной точностью по сопротивлению, чтобы служить истинными токоизмерительными «шунтами», но они более чем адекватны в качестве качественных индикаторов относительного фазного тока, чтобы помочь вам определить (например), страдает ли двигатель. от разомкнутой фазной обмотки или обмотки с высоким сопротивлением:

Какими бы полезными ни были «нагреватели» от тепловой перегрузки для защиты двигателя, существуют более эффективные технологии. Альтернативный способ обнаружения условий перегрузки — это непосредственный контроль температуры обмоток статора с использованием термопар или (чаще) резистивных датчиков температуры, которые сообщают о температуре обмоток электронному блоку отключения с теми же функциями управления, что и узел нагревателя перегрузки.Этот сложный подход используется в больших (тысячи лошадиных сил) электродвигателях и / или в критических технологических процессах, где надежность двигателя имеет первостепенное значение. Вибрационное оборудование машин, используемое для контроля и защиты от чрезмерной вибрации во вращающихся машинах, часто оснащается такими чувствительными к температуре модулями «отключения» только для этой цели. Можно контролировать не только температуру обмоток двигателя, но также температуру подшипников и других чувствительных к температуре компонентов машины, так что защитная функция распространяется не только на исправность электродвигателя.

Устройства, специально сконструированные для контроля состояния компонентов электроэнергии, таких как двигатели, генераторы, трансформаторы или распределительные линии, и принятия мер по защите этих компонентов в случае, если их параметры выходят за пределы безопасных пределов, обычно известны как защитные реле. Защитное реле предназначено для контроля физических переменных, таких как линейные токи и температуры обмоток, относящихся к крупному электрическому компоненту, а затем автоматически инициирует действие «отключения», чтобы отключить питание этого компонента, отправив сигнал на ближайший автоматический выключатель или другой автоматический выключатель. отключите устройство.

Изначально защитные реле были электромеханическими по своей природе, в них использовались катушки, магниты, пружины, вращающиеся диски и другие компоненты для обнаружения и реагирования на нестандартные электрические измерения. Современные защитные реле — для электродвигателей или других компонентов электроэнергии, таких как генераторы, линии электропередач и трансформаторы — используют микропроцессоры вместо электромагнитных механизмов для выполнения тех же основных функций. С микропроцессорной технологией значительно увеличивается скорость реагирования и точность синхронизации, а также возможности цифровых сетей для обмена системными данными между другими компонентами и людьми-операторами.

Схема, показывающая, как современное (цифровое) реле защиты будет контролировать различные параметры промышленного электродвигателя среднего напряжения (4160 В переменного тока, трехфазный), показана здесь:

В этом примере линейное напряжение (4160 вольт переменного тока) и линейный ток слишком велики для прямого подключения к защитному реле, поэтому реле определяет линейное напряжение и линейный ток через трансформаторы напряжения (PT) и трансформаторы тока (CT). , соответственно. Трансформатор напряжения (трансформаторы напряжения также известны как трансформаторы напряжения, сокращенно VT.) представляет собой прецизионное устройство, обеспечивающее известное точное значение коэффициента понижения, обычно до 120 вольт или 240 вольт переменного тока по всей шкале, для непосредственного обнаружения реле защиты. Аналогичным образом, трансформатор тока — это прецизионное устройство, обеспечивающее известное и точное соотношение понижения тока (фактически, повышение с точки зрения напряжения), обычно до 1 или 5 ампер переменного тока в полном масштабе, чтобы защитное реле напрямую смысл. Оба трансформатора обеспечивают гальваническую развязку (полное отсутствие электропроводности) между силовыми проводниками двигателя среднего напряжения и электроникой защитного реле, при этом позволяя точно измерять линейное напряжение и линейный ток.

ТТ нулевой последовательности — это специальный трансформатор тока, охватывающий все три фазных провода двигателя, обеспечивающий индикацию замыкания на землю внутри двигателя. Тот факт, что этот трансформатор тока измеряет мгновенную алгебраическую сумму токов на входе и выходе из двигателя, означает, что при обычной работе он будет выдавать абсолютно нулевой сигнал, поскольку Закон Кирхгофа по току гласит, что алгебраическая сумма токов на входе и выходе из узла (двигатель здесь считается узлом) должен быть равен нулю. Если, однако, в двигателе возникает замыкание на землю, когда некоторый переменный ток «утекает» из обмотки статора на землю, чтобы вернуться к нейтральному соединению источника питания 4160 В переменного тока, этот дисбаланс фазных токов будет обнаружен ТТ нулевой последовательности, поскольку этот ток замыкания на землю представляет собой четвертый путь для тока, не учитываемого тремя силовыми проводниками, проходящими через двигатель.

Кредиты: Тони Р. Купхальдт — в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License

Автоматический выключатель для защиты двигателя

или MPCB

Автоматический выключатель для защиты двигателя — это специальный тип устройства электрической защиты, который разработан специально для электродвигателей, как следует из их названия. Электродвигатели имеют множество применений и используются для привода механических устройств всех типов, поэтому очень важно обеспечить их надлежащую защиту с помощью MPCB .Ниже приведены лишь несколько примеров устройств, приводимых в действие электродвигателями в коммерческих и промышленных зданиях:

• Крышные кондиционеры, чиллеры, компрессоры, тепловые насосы и градирни.
• Вытяжные и нагнетательные вентиляторы, а также приточно-вытяжные установки.
• Системы водонасосные.
• Лифты и другие подъемные устройства.
• Промышленные конвейерные ленты и другое оборудование, используемое в производственных процессах.

Во всех этих промышленных и коммерческих применениях электродвигателей MPCB играет ключевую роль в обеспечении электрической защиты.

Что такое автоматический выключатель защиты двигателя и каковы его функции?

Автоматический выключатель защиты двигателя или MPCB — это специализированное электромеханическое устройство, которое может использоваться с цепями двигателя как 60 Гц, так и 50 Гц. Он имеет несколько функций, которые позволяют обеспечить безопасное электроснабжение двигателей:

• Защита от электрических неисправностей, таких как короткое замыкание, замыкание на землю и замыкание между фазами. MPCB ​​может отключить любую электрическую неисправность, которая ниже его отключающей способности.
• Защита двигателя от перегрузки, когда двигатель потребляет электрический ток, превышающий значение, указанное на паспортной табличке, в течение длительного периода времени. Защита от перегрузки обычно регулируется в MPCB.
• Защита от асимметрии фаз и обрыва фаз. Оба условия могут серьезно повредить трехфазный двигатель, поэтому MPCB отключит двигатель в любом случае, как только будет обнаружена неисправность.
• Температурная задержка для предотвращения повторного включения двигателя сразу после перегрузки, дающая двигателю время для охлаждения.Перегретый двигатель может быть необратимо поврежден при повторном включении.
• Переключение цепей двигателя — MPCB обычно снабжены кнопками или дисками для этой цели.
• Сигнализация неисправности — Большинство моделей автоматических выключателей защиты двигателя имеют светодиодный дисплей, который включается при срабатывании MPCB. Это визуальная индикация для ближайшего персонала, что произошла неисправность, и электродвигатель нельзя подключать снова, пока неисправность не будет устранена.
• Автоматическое повторное подключение — Некоторые модели MPCB позволяют ввести время охлаждения в случае перегрузки, после чего двигатель автоматически перезапустится.
  Электродвигатели — дорогое оборудование, поэтому роль автоматического выключателя защиты двигателя очень важна. Если двигатель не защищен должным образом, может потребоваться проведение дорогостоящих ремонтных работ или даже полная замена оборудования. Электродвигатель, который должным образом защищен MPCB, будет иметь гораздо более длительный срок службы.

Принцип работы автоматического выключателя защиты двигателя

Автоматический выключатель защиты двигателя может считаться подтипом магнитотермального выключателя, но с дополнительными функциями, специально разработанными для защиты электродвигателей.Основной принцип работы аналогичен всем другим автоматическим выключателям.

• Тепловая защита используется для защиты электродвигателя от перегрузки. Он основан на расширяющемся и сжимающемся контакте, который отключает двигатель при обнаружении чрезмерного тока. Очень важно знать, что тепловая защита имеет задержку срабатывания, чтобы допускать высокие пусковые токи при запуске двигателя. Однако, если двигатель не может запуститься по какой-либо причине, тепловая защита сработает в ответ на увеличенный пусковой ток.
• Магнитная защита используется при коротком замыкании, повреждении линии или другом сильноточном электрическом замыкании. В отличие от тепловой защиты, магнитная защита мгновенная; для немедленного отключения опасных токов короткого замыкания.
• Основное отличие MPCB от других автоматических выключателей состоит в том, что MPCB может обеспечивать защиту от асимметрии и потери фаз. Двигатели с трехфазной цепью требуют трех токоведущих проводов со сбалансированным напряжением для эффективной работы.Дисбаланс более 2% отрицательно скажется на сроке службы двигателя. Если одно из фазных напряжений внезапно пропадает, эффект становится еще более разрушительным, потому что двигатель будет продолжать работать только с двумя фазами. Автоматический выключатель защиты двигателя способен обнаруживать эти состояния путем измерения разницы между фазными напряжениями и немедленно отключать двигатель при их возникновении. Важно отметить, что асимметрия фазных токов является нормальным явлением в трехфазных системах, питающих отдельные однофазные нагрузки, но недопустима, когда трехфазная цепь питает электродвигатель.
• MPCB также оснащены механизмом ручного прерывания, позволяющим отключать электродвигатели для замены или обслуживания.
• Автоматические выключатели для защиты двигателей доступны в широком диапазоне номиналов тока, и одна из их лучших особенностей — то, что многие модели позволяют регулировать номинальный ток. Это означает, что один и тот же MCPB может быть настроен для защиты двигателей разной мощности.

Защита асинхронных двигателей

Большинство двигателей, используемых в промышленности, являются асинхронными двигателями, также известными как асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.Эти двигатели используют трехфазное питание для создания вращающегося магнитного поля, которое, в свою очередь, намагничивает ротор и создает вращательное движение. При проектировании электрической защиты асинхронного двигателя и выборе автоматических выключателей для защиты двигателя необходимо учитывать несколько очень важных факторов, которые не присутствуют при защите других типов электрических цепей.

• Асинхронные двигатели потребляют очень высокий пусковой ток во время запуска, потому что они должны создавать вращающееся магнитное поле.Этот ток может достигать значений от 500% до 800% от номинального значения за несколько долей секунды. По этой причине магнитная защита MPCB срабатывает при значениях, превышающих номинальный ток более чем в 10 раз, в отличие от некоторых типов автоматических выключателей, которые срабатывают при значениях, превышающих номинальный ток в 3 раза. В этих случаях использование выключателя, отличного от MPCB, даже не позволит запустить двигатель до срабатывания магнитной защиты. Для снижения пускового тока очень распространенной практикой является дополнение автоматического выключателя защиты двигателя пускателем двигателя пониженного напряжения.
• Асинхронные двигатели требуют, чтобы три фазных провода имели сбалансированное напряжение для правильной работы. Если фазовые провода имеют дисбаланс более 2%, двигатель со временем выйдет из строя и его срок службы сократится. Электродвигатель также будет перегреваться, что приведет к дополнительным расходам энергии в виде отработанного тепла. По этой причине автоматический выключатель двигателя должен уметь обнаруживать дисбаланс фаз и соответствующим образом отключать двигатель.
• Если одна из фаз полностью отключена, двигатель продолжит работу, но ток в оставшихся двух фазах поднимется выше номинального значения из-за электрического дисбаланса и, вероятно, сожжет обмотки двигателя.По этой причине устройства защиты двигателя должны срабатывать немедленно, как только обнаруживается разбаланс фаз или обрыв фазы. Обычно это достигается путем измерения разницы в токе между фазными проводниками. Если один из фазных токов значительно увеличивается или уменьшается по сравнению с двумя другими, это указывает на дисбаланс. Аналогичным образом, если один из фазных токов упадет до нуля, а два других останутся, произошла потеря фазы.

Тогда какие прерыватели можно использовать для защиты асинхронных двигателей? Производители обычно предлагают три различных автоматических выключателя для защиты двигателей, доступных для широкого диапазона напряжений и токов, чтобы удовлетворить большинство требований к защите асинхронных двигателей.
Очень часто автоматические выключатели защиты двигателя дополняют контактором, позволяющим автоматически управлять запуском и отключением двигателя. Система может также включать в себя устройство защиты от пониженного напряжения, которое отключает двигатель в случае, если напряжение в системе упадет значительно ниже номинального значения.

Размер автоматического выключателя защиты двигателя (Руководство по выбору)

Два основных фактора, которые определяют соответствующий размер автоматического выключателя защиты двигателя , — это напряжение на паспортной табличке и ток самого двигателя.

• Номинальное напряжение MPCB должно соответствовать напряжению двигателя, указанному на паспортной табличке. Обычно автоматические выключатели защиты двигателя могут использоваться с самыми разными номинальными напряжениями, такими как 230 В, 380 В, 415 В, 440 В, 500 В и 660 В переменного тока.
• Как только напряжение известно, необходимо проверить ток электродвигателя, указанный на паспортной табличке. Важно отметить, что фактический рабочий ток может быть ниже, чем ток на паспортной табличке, особенно если двигатель не полностью загружен. Однако MPCB всегда должен выбираться в соответствии со значением тока на паспортной табличке, чтобы допускать пусковой ток при запуске двигателя.Например, двигатель с током на паспортной табличке 20 ампер может потреблять намного меньший ток во время работы с частичной нагрузкой, но MPCB должен быть выбран в соответствии с номинальным значением 20 ампер, иначе он может отключиться, если двигатель используется на полной мощности. нагрузка.
• Автоматические выключатели защиты двигателя затем можно откалибровать на точное значение тока, соответствующее защищаемому электродвигателю. Обычно у них есть диапазон регулировки. Например, MPCB номиналом 32 ампера можно использовать для двигателей с номинальным током всего 22 ампера.Это очень полезно, если электродвигатель заменяется более эффективной моделью, требующей меньшего тока, поскольку нет необходимости заменять выключатель двигателя .
• Даже если автоматический выключатель защиты двигателя правильно подобран в соответствии с защищаемым электродвигателем, также важно использовать соответствующую проводку. Для обеспечения надлежащей защиты провод должен безопасно пропускать номинальный ток. Провод слишком маленького размера будет перегреваться, изоляция оплавится, и даже при установленном автоматическом выключателе могут возникнуть электрические неисправности.

Таблица технических характеристик автоматического выключателя защиты двигателя

Производители MPCB обычно предоставляют таблицы, в которых представлены технические характеристики автоматического выключателя, чтобы упростить процесс выбора. Следующая таблица, приведенная в качестве примера, предназначена для автоматического выключателя двигателя модели SGV2-ME, производимого CGSL.

Текущие значения, при которых срабатывают тепловые и магнитные защиты, отображаются в столбцах теплового расцепителя и магнитного расцепителя.Перед установкой MPCB очень важно убедиться, что номинальные значения напряжения и тока совместимы с защищаемым двигателем.

Выводы для автоматического выключателя защиты двигателя

Автоматические выключатели для защиты двигателей играют очень важную роль в обеспечении электробезопасности, поскольку двигатели, которые они защищают, находят широкое применение в коммерческих зданиях и в промышленности.
Асинхронные двигатели, наиболее распространенный тип электродвигателей в промышленных и коммерческих установках, имеют особые требования к защите, которые могут быть выполнены только автоматическим выключателем защиты двигателя.Также можно дополнить MPCB другими устройствами защиты или автоматизации, такими как защита от пониженного напряжения, таймеры и пускатели двигателей с пониженным напряжением.
Правильный выбор MPCB является ключевым фактором для обеспечения надежной защиты двигателя. MPCB ​​меньшего размера даже не позволит двигателю запуститься, в то время как MPCB увеличенного размера может быть не в состоянии обнаружить условия перегрузки по току для защищаемого электродвигателя.

Не рискуйте мотором: 4 причины выбрать правильную защиту

С конца 19-го, ^-го, -го века, когда были изобретены моторы, они изменили нашу жизнь.Двигатели повсюду, от двигателя вашей кофемолки до двигателей скоростных поездов Синкансэн. В то время как большинство из нас сейчас воспринимает двигатели как должное, машиностроители и промышленные инженеры должны относиться к ним очень серьезно из-за затрат на простой в случае выхода из строя какого-либо из них.

Один из вопросов, который я все время слышу: «Зачем нам нужен специальный автоматический выключатель для защиты двигателя (или MPCB)? Разве нормального автоматического выключателя недостаточно? »

В предыдущем посте мы обсуждали катастрофические последствия недостаточной защиты ваших двигателей. В этом посте я сравню устройства, которые используются для защиты двигателей. Поскольку примерно 80% двигателей во всем мире рассчитаны на мощность менее 15 кВт, давайте сосредоточимся на устройствах, используемых для защиты этих двигателей, в частности, на сравнении миниатюрных автоматических выключателей (MCB) с термомагнитными MPCB.

Но сначала давайте проясним одно распространенное заблуждение — не все MCB созданы равными! В зависимости от типа нагрузки, защиты от коротких замыканий (магнитная защита) и защиты от перегрузок (тепловая защита), существуют различные типы кривых отключения для автоматических выключателей.В этой статье речь пойдет только о двух видах:

• MCB с кривой C: разработан для защиты общих электрических распределительных цепей от коротких замыканий и перегрузок.
• MCB с D-образной кривой: Разработан специально для защиты индуктивных цепей, включая двигатели.

Теперь давайте рассмотрим четыре важных причины, по которым вам следует выбрать MPCB для защиты двигателя.

1. Когда дело доходит до автоматических выключателей, стандарты имеют значение

При сравнении стандартов, относящихся к MCB и MPCB, становится ясно, что есть некоторые важные различия:

• MPCB сертифицированы в соответствии с IEC 60947-4, который является актуальным стандартом для защиты двигателей.Однако, поскольку они по сути являются автоматическими выключателями, они также сертифицированы в соответствии с IEC 60947-2.

Автоматические выключатели

• обычно сертифицированы в соответствии с IEC 60898-1 (бытовое применение), хотя многие из них также сертифицированы в соответствии с IEC60947-2. Это важный момент: IEC 60898 — это , а не , предназначенный для промышленных сред. Например, он определяет температуру окружающей среды как 30 ⁰C, что слишком мало для стандартной заводской настройки. Даже если вы выбрали автоматический выключатель, сертифицированный по правильному стандарту, автоматические выключатели не имеют компенсации по температуре окружающего воздуха — функция, которая является стандартной для универсальных автоматических выключателей Schneider. Это может вызвать неприятные отключения со всеми связанными с этим простоями.

2. Оптимальные характеристики короткого замыкания

Теперь посмотрим на работу устройств при КЗ. Во-первых, автоматический выключатель с кривой C рассчитан на отключение при токе, в 5–10 раз превышающем номинальный, тогда как автоматические выключатели MPCB рассчитаны на отключение при токе, в 12 раз превышающем номинальный. Первая реакция многих людей на это состоит в том, что MCB с кривой C более чувствителен и, следовательно, лучше, но позвольте мне объяснить, почему это не так.

Вы имеете дело с асинхронным двигателем, для которого ожидаете, что увидит начальный скачок тока, в 8-10 раз превышающий номинальный ток, по конструкции. Вот почему MPCB, специально разработанный для этого приложения, рассчитан на срабатывание при более высоких токах, чтобы избежать ложных срабатываний. С появлением на рынке высокоэффективных двигателей IE3 и IE4 эта проблема обострилась, поскольку эти двигатели имеют более высокие пусковые токи.

Некоторые пытаются обойти это, выбирая MCB не на основе номинального тока, а на основе тока срабатывания, т.е.е. для компенсации они увеличивают размер MCB. Это может сработать для защиты двигателя от короткого замыкания, но вызывает проблемы в условиях перегрузки, о которых я расскажу позже.

MCB с D-образной кривой, с другой стороны, будет работать для защиты от короткого замыкания. Однако вы не можете получить скоординированный пускатель двигателя с любым автоматическим выключателем, так что это не совсем безопасное решение.

Во-вторых, отключающая способность автоматических выключателей при коротком замыкании обычно ограничивается 10 кА, что часто слишком мало для промышленных сред.Сравните это с MPCB, которые могут обеспечивать отключающую способность до 100 кА, что гарантирует, что пускатель двигателя и двигатель остаются безопасными и работоспособными даже в тяжелых условиях.

3. Перегрузочная способность

Наиболее частыми неисправностями, которые мы видим в двигателях, являются неисправности из-за перегрузки, на которые приходится более половины всех отказов двигателей во всем мире. Именно здесь MPCB действительно сияет над MCB. В таблице ниже показано поведение отключения MPCB в условиях перегрузки в соответствии с классами отключения в IEC60947-4.

Теперь давайте посмотрим на аналогичную таблицу для MCB.

Как видите, разница очевидна. Повторяющиеся перегрузки на 50% и более могут серьезно повредить двигатель. Очевидно, что автоматические выключатели не сработают достаточно быстро, чтобы защитить обмотки двигателя. Кроме того, если вы посмотрите на последний столбец, проблема станет еще более очевидной. MCB с кривой C рассматривает это как короткое замыкание, и кривая D срабатывает в течение одной минуты, тогда как MPCB гораздо более чувствителен и срабатывает в течение 10 секунд. Возвращаясь к моему предыдущему пункту, если вы увеличите размер C-образного MCB, чтобы компенсировать его более низкий ток отключения, вы столкнетесь с огромным риском вообще не защитить двигатель от перегрузок.

4. Чувствительность к обрыву фазы

Есть еще одна проблема с использованием автоматического выключателя для защиты двигателя — он нечувствителен к обрывам фазы. Обрыв фазы в двигателе — серьезная проблема, которая вызывает скачок тока в других фазах, что снова приводит к перегреву и повреждению обмотки. MPCB ​​обнаружит это как эквивалент перегрузки на других фазах и отключит в соответствии с таблицей выше, а MCB — нет.

В заключение, MCB не может защитить ваш двигатель, а использование только MCB чревато риском.Кроме того, MPCB легче выбрать, поскольку номинальные характеристики двигателя четко указаны на самом продукте. Его можно настроить для вашего конкретного приложения с помощью точно регулируемого опорного тока. Срок службы MPCB также обычно намного выше, чем у MCB.

Являясь пионером в области управления двигателями, Schneider Electric инвестировала в создание, возможно, самого широкого диапазона MPCB на рынке с семейством TeSys GV, которое доступно до 500 А.Кроме того, полный набор таблиц выбора, таблиц согласования и руководств по выбору для конкретных приложений поможет вам выбрать наилучшую возможную защиту для ваших двигателей, где бы они ни использовались.

Основы конструкции автоматического выключателя для защиты двигателя

Автоматический выключатель для защиты двигателя (MPCB)

Варианты автоматического выключателя для конкретных приложений, эти выключатели сочетают в себе функции автоматического выключателя защиты от короткого замыкания и изоляции с традиционной защитой двигателя от перегрузки по току. реле.MPCB ​​ занесены в список UL 489 как автоматические выключатели и проверены как реле перегрузки двигателя .

Изучите конструкцию автоматического выключателя для защиты двигателя (на фото: автоматический выключатель для защиты двигателя Allen-Bradley 600V 140-CMN-4000)

Эти устройства традиционно используются в двухкомпонентных пускателях с контактором для управления нагрузкой двигателя.

Конструкция MPCB

Детали автоматического выключателя защиты двигателя, показанные на Рисунке 1, точно скоординированы, так что общие задачи быстрое отключение токов короткого замыкания и надежное распознавание перегрузок могут быть выполнены оптимальным образом .

Нормальный номинальный ток, а также ток короткого замыкания или перегрузки протекают от входной к выходной клемме автоматического выключателя через магнитный и тепловой расцепители перегрузки, включенные последовательно с главными контактами. Точно такой же ток протекает через все функциональные модули. Неравная амплитуда и продолжительность токов в разных расцепителях, очевидно, вызовут разные индивидуальные реакции.

Основные функциональные элементы автоматического выключателя для защиты двигателя:

1. Тепловой расцепитель максимального тока
2. Электромагнитный расцепитель максимального тока
3. Система главных контактов

   [Охваченные подтемы]
   • Максимальная коммутационная способность и служебная коммутационная способность
   • Проходные значения
   • Срок службы автоматических выключателей
   • Оперативное переключение
   • Вспомогательные контакты и индикаторы
   • Независимые расцепители и расцепители минимального напряжения
   • Моторные (дистанционные) приводы

4. Положение вспомогательного переключателя
5. Защелка переключателя
6. Дугогасительная камера (де-ионные пластины)
7. Плунжерный якорь
8. Ползун дифференциального отключения

Рисунок 1 — Детали автоматического выключателя

В более крупных автоматических выключателях (> прибл. 100 A ), все чаще используются электронные модули отключения и связи. Они предлагают высокую степень гибкости в отношении выбора параметров для конкретных приложений и поддерживают интеграцию устройств в вышестоящие системы контроля и управления.

1. Тепловой расцепитель максимального тока

Тепловой расцепитель максимального тока автоматических выключателей действует так же, как и тепловые реле защиты двигателя (биметаллические реле перегрузки), и подпадают под те же стандарты, если они используются для защиты двигателя.Отключение обычно происходит через защелку выключателя автоматических выключателей и приводит к размыканию главных контактов.

Сброс осуществляется ручным или дистанционным срабатыванием переключателя после того, как биметаллы остыли ниже порога сброса .

В случае автоматических выключателей с расцепителями перегрузки с термической задержкой и малыми токами уставки ( примерно <20 A ), сопротивление цепи с нагревательными обмотками биметаллических лент и катушкой незамедлительного электромагнитного короткого замыкания триггеры сравнительно большие.

Он может быть настолько большим, что гасит любой размер (предполагаемого) тока короткого замыкания до значения, с которым переключатель все еще может справиться термически и динамически и, следовательно, может также отключиться. Такие автоматические выключатели искробезопасны от коротких замыканий.

Рисунок 2 — Ток двигателя, протекающий через биметаллическую полосу теплового расцепителя перегрузки, нагревает ее и тем самым изгибает. В зависимости от текущей настройки, он прижимается к фиксатору привода.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

2. Электромагнитный расцепитель максимального тока

В автоматических выключателях с защитой электродвигателя Характеристические максимальные токи , превышающие значение в 10… 16 раз превышающее верхнюю уставку шкалы, немедленно вызывают срабатывание электромагнитного расцепителя максимального тока. Для двигателей с высоким КПД могут потребоваться более высокие уровни магнитного срабатывания.

Точное значение срабатывания либо регулируется (согласование для селективности или различных пиков тока включения в случае защиты трансформатора и генератора), либо определяется конструкцией.

В автоматических выключателях для защиты оборудования и линии зона срабатывания ниже. В небольших автоматических выключателях ( обычно <100 A ) полюсный проводник имеет форму небольшой катушки. Если через эти катушки протекает высокий ток перегрузки, на якорь, окруженный катушкой, действует сила. Этот якорь открывает защелку нагруженного переключателя, которая высвобождает накопленную энергию пружины и, следовательно, размыкает главные контакты и отключает перегрузку по току.

2.1 Плунжер для силовых выключателей с ограничением тока

Автоматические выключатели с ограничением тока ограничивают ток короткого замыкания и, следовательно, уменьшают механическое и тепловое напряжение в случае отказа. Для предлагаются автоматические выключатели с номинальным током до 100 А, быстрое отключение тока короткого замыкания с помощью плунжерной системы, которая в случае короткого замыкания дополнительно приводит к размыканию главных контактов и, следовательно, поддерживает чрезвычайно короткий разрыв раз (см. рисунок 3).

Рисунок 3 — Контакты силового выключателя с ограничением тока

Контакты силового выключателя с ограничением по току принудительно размыкаются в случае короткого замыкания плунжером, и ток немедленно направляется в дугогасительные камеры.Цепь настолько разорвана, даже когда ток все еще растет.

Альтернативой плунжерной системе при более высоких номинальных токах является щелевой двигатель , который очень быстро размыкает контакты , в основном за счет электродинамических сил.

Чем быстрее он размыкается, тем меньше энергии нужно контролировать в переключателе и тем более компактным может быть автоматический выключатель. Это означает, что это необходимое условие для изготовления автоматических выключателей с компактными внешними размерами.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.Система главных контактов и коммутационная способность

Требования к главным контактам автоматического выключателя двигателя: высокая включающая способность, высокая отключающая способность, низкое тепловыделение при рабочем токе, низкая эрозия контактов, малая инерция и оптимальная форма для удобного движения электрической дуги.

Переключающая дуга должна быстро выводиться из области между контактными поверхностями, охлаждаться, разделяться, расширяться и, таким образом, гаситься. Пластины деионов должны образовывать функциональную единицу с главным контактом по форме и расположению.

Для оптимального выполнения этих высоких требований к конструкции и материалам предъявляются самые высокие требования и не в последнюю очередь к методам моделирования и испытаний.

Рис. 4. Основные контакты выключателя 140-CMN

ROCKWELL. Контактные системы рассчитаны на обеспечение оптимальной коммутационной характеристики при номинальном напряжении сети . Количество деионных пластин имеет решающее значение для напряжения электрической дуги при размыкании цепи и, следовательно, для коммутационной способности и ограничения тока.

Например, контактная система, рассчитанная на 400 В, имеет пониженную коммутационную способность при напряжении питания выше 400 В (поэтому напряжения питания ниже 400 В некритичны). Поэтому использование, например, 690 В возможно только при пониженной коммутационной способности. Следует соблюдать рабочие характеристики для указанного рабочего напряжения.

Автоматические выключатели должны быть способны контролировать максимально возможный ток короткого замыкания в точке установки при заданном рабочем напряжении.

Искробезопасные автоматические выключатели могут использоваться в источниках питания с любой величиной тока короткого замыкания, поскольку их внутренний импеданс ограничивает ток короткого замыкания до коммутационной способности переключателя (или ниже).

Если коммутационная способность автоматического выключателя меньше требуемой, то должна быть предусмотрена резервная защита (плавкий предохранитель или автоматический выключатель, подключенные последовательно). Требуемая коммутационная способность должна быть обеспечена в сочетании с устройством резервной защиты.Размер резервной защиты можно узнать из документации к продукту.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.1 Предельная коммутационная способность и рабочая коммутационная способность

В IEC 60947-2 проводится различие между номинальной предельной отключающей способностью при коротком замыкании I _CU и номинальной эксплуатационной отключающей способностью при коротком замыкании отключающая способность I _CS :

Номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании I _CU

Последовательность испытаний Ot-CO: Автоматические выключатели, сработавшие на уровне предельной отключающей способности при коротком замыкании после этого подлежат только ограниченному обслуживанию. Возможны изменения в характеристиках срабатывания при перегрузке и повышенное повышение температуры вследствие эрозии материала контактов.

Номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании I _CS

Тестовая последовательность: Ot-CO-t-CO: Автоматические выключатели, которые сработали на уровне рабочей отключающей способности при коротком замыкании, подлежат дальнейшему обслуживанию потом.

Где:

• O — отключение короткого замыкания из замкнутого состояния
• t — временной интервал
• CO — включение короткого замыкания с последующим его размыканием

автоматические выключатели для I _CU обычно выше, чем для I _CS .Поэтому большинство автоматических выключателей (по соображениям стоимости) выбирается в соответствии с I _CU . На предприятиях, время простоя которых должно быть как можно короче, выбор продукции должен основываться на I _CS .

После того, как короткое замыкание было устранено, обычно рекомендуется проверить устройство, чтобы убедиться, что оно полностью работоспособно.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.2 Проходные значения

Важнейшими характеристиками качества в отношении хорошей защиты от короткого замыкания являются сквозные значения (см. Рисунок 5 ниже).Величина тока отсечки и сквозной энергии по отношению к предполагаемому току короткого замыкания I _cp дает информацию о качестве ограничения тока переключателем .

Они показывают степень, в которой устройства, расположенные ниже по потоку, такие как контакторы или переключатели, подвергаются нагрузке в случае короткого замыкания.

Рисунок 5 — Макс. ток отключения и макс. прямая (сквозная) энергия силовых выключателей с ограничением тока при номинальном рабочем напряжении 415 В

Пропускные значения напрямую влияют на размер этих последовательно соединенных устройств — например, тип координации короткого замыкания 2 без контакторов увеличенного размера — и определиться с конструктивным решением установки.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.3 Срок службы автоматических выключателей

IEC 60947-2 определяет количество коммутационных операций, которые автоматический выключатель должен выполнить без нагрузки, при нормальной нагрузке, при перегрузке или при коротком замыкании -схема. Значения варьируются между двумя отключениями (O-t-CO) для номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании и парой тысяч операций для чисто механического переключения без нагрузки.

Электрический срок службы (срок службы контактов) автоматического выключателя, как и контакторов, зависит от величины тока, который должен быть прерван .Малые токи порядка номинального тока или диапазона срабатывания расцепителей перегрузки с термической задержкой оказывают гораздо меньшее влияние на срок службы контактов, чем токи короткого замыкания величиной отключающей способности (см. Рисунок 6).

Контакты могут быть настолько эродированы даже после воздействия нескольких сильных токов короткого замыкания , что потребуется замена автоматического выключателя.

Рисунок 6 — Контакты выключателя на разных этапах жизненного цикла

Где //

• Цифры вверху: Контакты в новом состоянии.
• Цифры в центре: Контакты через прибл. 75% электрического срока службы, контактный материал частично разрушен, и контакты все еще находятся в рабочем состоянии.
• Рисунки ниже: Контакты в конце срока службы, материал подложки виден, контактный материал разрушен до самой подложки. Дальнейшее использование приведет к контактной сварке и чрезмерному повышению температуры .

Токи короткого замыкания, которые возникают на практике, обычно составляют значительно ниже расчетных максимальных значений и коммутационной способности используемых переключателей.Поэтому они вызывают меньшую контактную эрозию.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.4 Оперативное переключение

В более низком диапазоне мощности автоматические выключатели также используются для ручного управления меньшим, часто мобильным, оборудованием и устройствами (например, фрезерные станки, дисковые пилы, погружные насосы ). Электрический ресурс переключателей редко используется в полной мере при небольшом количестве операций, типичных для этих приложений.

Автоматические выключатели с характеристикой защиты двигателя заменяют комбинированный предохранитель, устройство защиты двигателя и выключатель нагрузки.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.5 Вспомогательные контакты и индикаторы

Вспомогательные контакты позволяют функциональную интеграцию защитного устройства в систему управления. ВКЛ, ВЫКЛ, отключение при перегрузке и / или коротком замыкании могут сигнализироваться с помощью соответствующих вспомогательных контактов (см. Рисунок 7). Эти вспомогательные переключатели могут быть установлены на автоматическом выключателе или вставлены в него и подключены либо к клеммам, либо через свободные концы проводов.

Рисунок 7 — Слева: Вспомогательные контакты MPCB; Справа: контакты аварийной сигнализации MPCB

В дополнение к вспомогательным выключателям автоматические выключатели часто снабжены визуальными индикаторами рабочего состояния , а также часто для состояния срабатывания и причины срабатывания. Это ценные вспомогательные средства для диагностики на месте во время ввода в эксплуатацию и устранения неисправностей.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.6 Независимые расцепители и расцепители минимального напряжения

Независимые расцепители обеспечивают дистанционное размыкание цепи с помощью управляющего сигнала , например, для электрической блокировки (Рисунок 8).Расцепитель минимального напряжения выключает автоматический выключатель , когда напряжение падает ниже (обычно фиксированного) определенного уровня приложенного напряжения, и используется, например, для обнаружения сбоев напряжения.

Рисунок 8 — Независимый расцепитель для автоматического выключателя защиты двигателя

Они, в частности, используются в качестве компонентов безопасности, например, для предотвращения автоматического перезапуска после сбоя напряжения, для цепей блокировки, для функций АВАРИЙНОГО ОСТАНОВА и для дистанционного расцепителя.

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

3.7 Моторные (удаленные) приводы

Моторные или дистанционные приводы (Рисунок 9) открывают возможность для удаленной передачи всех команд автоматическим выключателям . Таким образом, функции, которые обычно выполняются вручную, можно активировать дистанционно. Таким образом, загрузочные устройства можно включать и выключать без прямого вмешательства оператора на месте.

Рисунок 9 — Приводной механизм двигателя MPCB

Таким образом, сброс сработавшего выключателя возможен на дистанционно управляемых распределительных станциях .

Вернуться к элементам защиты двигателя ↑

Электронное реле перегрузки E300 (ВИДЕО)

Демонстрация подключения электронного реле перегрузки E300 к контактору 100-C и автоматическому выключателю защиты двигателя 140-U.

Справочная информация // Низковольтные распределительные устройства и устройства управления — технический документ Аллена Брэдли

Что такое автоматический выключатель для защиты двигателя?

Автоматический выключатель для защиты двигателя — это простое электромеханическое устройство, которое защищает отдельный электродвигатель от перегрузки, колебаний входного тока или незапланированных прерываний основной цепи.Это включает в себя замыкания в линии и обрыв или дисбаланс фаз в трехфазных двигателях. Автоматический выключатель для защиты двигателя экономит место и затраты, обеспечивая защиту без предохранителей, которая мгновенно отключает двигатели для предотвращения повреждений. Он также безопасно отключит ток в случае короткого замыкания. Обычно он снабжен тепловой задержкой, позволяющей двигателю остыть, а иногда и автоматическим повторным включением после этого.

Как работает автоматический выключатель защиты двигателя?

MPCB имеет три основные функции, специально разработанные для защиты электродвигателей.

• Тепловая защита защищает двигатель от перегрузки. Расширяющийся и сжимающийся контакт отключит двигатель, если он обнаружит чрезмерный электрический ток. Задержанный отклик встроен, чтобы учесть высокие пусковые токи, которые возникают при первом запуске двигателя, но если этот бросок удлиняется слишком долго и двигатель не запускается, срабатывает тепловой контакт.
• Магнитная защита защищает от опасных электрических повреждений и коротких замыканий, мгновенно отключая ток при обнаружении неисправности.
• Фазовая защита защищает от потери или дисбаланса фаз. Двигатели с трехфазной цепью могут нормально работать только при сбалансированном напряжении в трех токоведущих проводниках. Дисбаланс фазных напряжений более 2% снизит эффективность и срок службы двигателя, а внезапная потеря одного из фазных напряжений приведет к еще большему ущербу. В этом случае двигатель продолжит работу, но ток в двух других фазах превысит номинальное значение и, скорее всего, приведет к сгоранию обмоток двигателя.MPCB ​​постоянно измеряет изменения фазных напряжений и отключает двигатель сразу же в случае потери или дисбаланса.

Механизм ручного прерывания также включен в MPCB, что позволяет вручную отключать электродвигатели для стандартного обслуживания или замены.

Автоматические выключатели для защиты двигателя и устройства защиты двигателя

Существует две основные причины возникновения избыточного тока; перегрузки и короткие замыкания. Перегрузки могут возникать, когда электрическое оборудование потребляет лишь немного больше тока, чем рассчитано, но со временем они могут нарастать.Перегрузки не вызывают повреждений, когда они возникают впервые, а только если их не остановить. И наоборот, короткие замыкания происходят очень быстро и могут создавать токи, намного превышающие полную номинальную нагрузку. По этой причине необходимо немедленно устранять короткие замыкания.

Различия между устройством защиты цепи двигателя и автоматическим выключателем защиты двигателя действительно вскрывают волосы, поскольку MCP фактически представляет собой специальный тип автоматического выключателя, который защищает только от коротких замыканий.Для защиты от перегрузок при использовании MCP необходимо также установить реле перегрузки. Это обычное явление в сборках промышленных центров управления двигателями, где пространство не является такой проблемой и несколько компонентов собираются вместе. MCP также обычно используются только в ответвленных цепях, в то время как MPCB чаще используются в фидерных цепях.

Модули

MPCB предпочтительны для низковольтных распределительных устройств, поскольку они объединяют оба типа защиты в одном термомагнитном автоматическом выключателе и не требуют дополнительных реле.Они также сокращают время сброса после короткого замыкания или перегрузки, сокращая общее время простоя. Автоматические выключатели для защиты двигателей бывают самых разных размеров и настроек, что обеспечивает максимальную гибкость при установке. Многие низковольтные устройства управления теперь также построены в модулях, так что некоторые MPCB могут быть объединены в компактный блок с другими устройствами.

[Разъяснение] Система и устройства защиты цепи двигателя

Электродвигатель — это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.Электродвигатель находит огромное применение как в быту, так и в промышленности. Электродвигатель попал во все категории, от меньшего к более тяжелому. Для двигателя большей или большей мощности очень важна система защиты. Двигатели большой мощности требуют много времени на изготовление и техническое обслуживание. Кроме того, они очень дороги. Таким образом, работа двигателя без системы защиты может привести к огромным потерям денег, времени и даже несчастным случаям. Итак, в этой статье мы обсудим все, что касается защиты цепи двигателя.

Что такое защита цепи двигателя?

Правильное расположение, выбор и ввод в эксплуатацию различных типов защитных устройств для защиты цепей двигателя можно назвать системой защиты цепи двигателя. Итак, система защиты цепи двигателя

• включает в себя правильное понимание схемы двигателя и его паспортную табличку
• правильный выбор защитных устройств с соответствующими номиналами
• Компактная конструкция схемы
• Бесперебойная работа
• высокая эффективность
• для минимизации потерь и вероятность аварии

В принципе, схема двигателя подразумевает только его обмотку.Потому что у электродвигателя нет особой и сложной схемы. Итак, защиту обмотки двигателя, внутренних соединений, изоляции можно назвать защитой цепи двигателя.

Какие защиты требуются для цепи двигателя?

Вот список защит, которые мы можем обеспечить электрически для двигателя,

1. Защита от перегрузки
2. Защита от перегрузки по току
3. Защита от короткого замыкания
4. Защита от замыкания на землю
5. Защита от перенапряжения
6. Однофазная защита

Двигатель Защитные устройства

Здесь список защитных устройств, используемых для защиты цепи двигателя,

1. MCB
2. MCCB
3. Реле перегрузки (OLR)
4. RCCB (прерыватель цепи остаточного тока)
5. ELCB (прерыватель цепи утечки на землю)
6. Реле замыкания на землю
7. Реле утечки на землю (ELR)
8. MPCB (Автоматический выключатель защиты двигателя)
9. Однофазный предохранитель

Перегрузка VS Отказ от перегрузки по току

Хотя мы понимаем, что перегрузка и перегрузка по току идентичны согласно электрическому стандарту это неправильно.

Ошибка перегрузки — это когда двигатель перегружен из-за чрезмерной нагрузки, механической неисправности, такой как заклинивание подшипника или длительная работа двигателя с полным током нагрузки. Но это правда, что сбой перегрузки может вызвать сбой из-за перегрузки по току.

Когда двигатель потребляет ток, превышающий его ток полной нагрузки, из-за какой-либо внутренней неисправности, внутреннего короткого замыкания, перегрузки, это называется неисправностью из-за перегрузки по току.

Защита от перегрузки

Для защиты электродвигателя от перегрузки можно использовать тепловое реле перегрузки (OLR), автоматический выключатель, MCCB.Но в большинстве случаев используется тепловое реле перегрузки, потому что его легко использовать с контактором и другими цепями управления.

Здесь вы можете увидеть схему подключения реле перегрузки с контактором для защиты цепи двигателя.

Автоматический выключатель или тепловое реле, любое защитное устройство, используемое для защиты двигателя от перегрузки, должно иметь номинальный ток менее 125% от тока полной нагрузки. Например, если ваш двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 40 А, то защитное устройство должно иметь номинальный ток 40 x 1.25 = 50A

Защита от короткого замыкания

MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) для двигателей малой мощности и MCCB (Автоматический выключатель в литом корпусе) для двигателей большой мощности в основном используются для защиты от короткого замыкания. MCCB обеспечивает функцию изменения уставки или регулировки тока отключения.

Защита от замыкания на землю или утечки на землю

Для защиты от замыкания на землю или утечки на землю можно использовать RCCB (прерыватель цепи остаточного тока), прерыватель цепи утечки на землю (ELCB), реле замыкания на землю, реле утечки на землю (ELR).

Защита однофазного тока

В трехфазной цепи двигателя, когда одна из трех фаз обрывается или отсоединяется, двигатель потребляет очень высокий ток дисбаланса, это называется однофазным. Однофазное переключение может вызвать возгорание обмотки двигателя, повлиять на всю силовую цепь. Таким образом, для защиты от однофазного режима используется однофазный превентор.

Автоматический выключатель защиты двигателя (MPCB)

Автоматический выключатель защиты двигателя или MPCB — это специально разработанное защитное устройство для защиты электродвигателя от различных типов неисправностей.MPCB ​​обеспечивает защиту от всех типов неисправностей, которые могут произойти с электродвигателем. Также в MPCB есть вспомогательные контакты, которые помогают подключать другие цепи управления и индикации.

MPCB может обеспечить защиту от:

1. Отказ перегрузки
2. Отказ короткого замыкания
3. Отказ от линии к линии
4. Отказ от замыкания на землю
5. Нарушение дисбаланса напряжения
6. Ошибка дисбаланса тока
7. Нарушение заземления
8. Нарушение утечки на землю
9. Однофазный

Читайте также:

Спасибо за посещение веб-сайта.продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.
Расцепитель низкого напряжения

в сравнении с защитой от низкого напряжения — базовое управление двигателем

Нажмите кнопку воспроизведения на следующем аудиоплеере, чтобы слушать, как вы читаете этот раздел.

Два из первых терминов, которые мы рассмотрим, — это расцепитель низкого напряжения (LVR) и защита от низкого напряжения (LVP).

Иногда называемый расцепителем пониженного напряжения, расцепитель низкого напряжения (LVR) — это свойство, которое схемы имеют, когда после восстановления напряжения после отключения электроэнергии нагрузка автоматически включается снова.

Иногда называемая защитой от пониженного напряжения, защита от пониженного напряжения (LVP) — это свойство, которое цепи имеют, когда при восстановлении напряжения после отключения электроэнергии нагрузка не включается автоматически и требует дополнительных действий со стороны оператора.

Простым примером расцепителя низкого напряжения (LVR) и защиты от низкого напряжения (LVP) является простая схема освещения и бытовая микроволновая печь. Представьте, что вы дома, нагреваете что-то в микроволновой печи (например, буррито), когда внезапно весь свет гаснет.Но не только свет, но и микроволновая печь, и все электрические устройства, не работающие от батареи, вышли из строя.

Может, дерево упало на какие-то линии электропередач? Независимо от причины, следствие одно и то же: отключено электричество. Это обычное и раздражающее событие для всех нас, и часто остается только зажечь свечи, почитать книгу и подождать.

Как мы узнаем, что электричество было восстановлено? Внезапно все огни снова включаются, и раздается звуковой сигнал из микроволновой печи, сообщающий о необходимости перезагрузки часов.

Фонари являются примером расцепителя низкого напряжения (LVR). Переключатели, управляющие освещением, были замкнуты при отключении электроэнергии, оставались замкнутыми во время отключения электроэнергии (период «низкого напряжения»), а когда питание было восстановлено, все переключатели все еще находились в положении «ВКЛ». Нагрузка была «освобождена» после периода «низкого напряжения».

Расцепитель низкого напряжения (LVR) очень полезен для цепей, где повторное включение после кратковременного или временного отключения питания безопасно и желательно.Некоторые примеры включают цепи освещения, отстойники, холодильные и вентиляционные контуры. Это примеры цепей, в которых невозможность повторного включения после сбоя питания может привести к материальному ущербу (отстойный насос) или угрозе безопасности (вентиляция парковки).

Микроволновая печь была примером защиты от низкого напряжения (LVP). Таймер, контролирующий микроволновую печь, отключался при отключении питания, а когда питание возобновлялось, схема управления микроволновой печью ждала дальнейшего ввода от человека-оператора.

Защита от низкого напряжения (LVP) желательна, когда внезапное включение машины или другой электрической нагрузки может вызвать повреждение или травму. Некоторые примеры включают любое вращающееся оборудование (настольные пилы, токарные станки) или движущиеся конвейерные ленты. Это примеры цепей, в которых внезапное повторное включение может удивить или травмировать человека, работающего поблизости.

Существует множество способов оснащения цепей либо расцепителем низкого напряжения (LVR), либо защитой от низкого напряжения (LVP), но два из самых простых — это двухпроводные и трехпроводные схемы соответственно.

Как правило, если в цепи используются магнитный контактор и удерживающий контакт, она обеспечивает защиту от низкого напряжения (LVP).

Если в нем используются поддерживаемые контакты, то он, скорее всего, обеспечивает расцепитель низкого напряжения (LVR).

.