حماية الثرمستور (البوزستور) للمحركات الكهربائية
يتم تنفيذ حماية المحركات الكهربائية غير المتزامنة من ارتفاع درجة الحرارة بشكل تقليدي على أساس حماية التيار الزائد الحراري. في غالبية محركات التشغيل ، يتم استخدام الحماية الحرارية ضد زيادة التيار ، والتي لا تأخذ في الاعتبار بدقة أنظمة درجة حرارة التشغيل الفعلية للمحركات الكهربائية ، فضلاً عن ثوابت درجة الحرارة بمرور الوقت.
في الحماية الحرارية غير المباشرة للمحرك التعريفي لوحات ثنائية المعدن تضمين في دائرة إمداد لفات الجزء الثابت لمحرك كهربائي غير متزامن ، وعندما يتم تجاوز الحد الأقصى المسموح به للتيار الثابت ، تقوم الصفائح ثنائية المعدن ، عند تسخينها ، بإيقاف إمداد الجزء الثابت من مصدر الطاقة.
عيب هذه الطريقة هو أن الحماية لا تستجيب لدرجة حرارة التسخين لفائف الجزء الثابت ، ولكن لمقدار الحرارة المنبعثة ، دون مراعاة وقت التشغيل في منطقة التحميل الزائد وظروف التبريد الفعلية للمحرك التعريفي .هذا لا يسمح بالاستخدام الكامل لقدرة التحميل الزائد للمحرك الكهربائي ويقلل من أداء المعدات التي تعمل في الوضع المتقطع بسبب الإغلاق الخاطئ.
تعقيد البناء المرحلات الحرارية، أدت الموثوقية العالية غير الكافية لأنظمة الحماية القائمة عليها إلى إنشاء حماية حرارية تستجيب مباشرة لدرجة حرارة الجسم المحمي. في هذه الحالة ، يتم تثبيت مستشعرات درجة الحرارة على ملف المحرك.
أجهزة الحماية الحساسة للحرارة: الثرمستورات ، البوزيستورات
باستخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة الثرمستورات والبوزيترونات - مقاومات أشباه الموصلات التي تغير مقاومتها مع درجة الحرارة…. الثرمستورات عبارة عن مقاومات شبه موصلة ذات TSC سلبي كبير. مع زيادة درجة الحرارة ، تقل مقاومة الثرمستور ، والذي يستخدم لدائرة إيقاف تشغيل المحرك. لزيادة ميل المقاومة مقابل الاعتماد على درجة الحرارة ، يتم توصيل الثرمستورات الملتصقة بثلاث مراحل بالتوازي (الشكل 1).
الشكل 1 - اعتماد مقاومة البوزيستورات والثرمستورات على درجة الحرارة: أ - توصيل متسلسل من المحولات ؛ ب - اتصال متوازي من الثرمستورات
المحاور هي مقاومات غير خطية مع TCK موجب. عندما يتم الوصول إلى درجة حرارة معينة ، تزداد مقاومة البوزيستور بشكل حاد بعدة أوامر من حيث الحجم.
لتعزيز هذا التأثير ، يتم توصيل المحرضات ذات الأطوار المختلفة في سلسلة. تظهر خصائص المحاور في الشكل.
الحماية من خلال الوضعية أكثر كمالا. اعتمادًا على فئة العزل لملفات المحرك ، يتم أخذ مواضع درجة حرارة التفاعل = 105 و 115 و 130 و 145 و 160.تسمى درجة الحرارة هذه بدرجة حرارة التصنيف. يغير البوزيستور مقاومته بشكل حاد عند درجة حرارة لا تزيد عن 12 ثانية. عندما يجب ألا تزيد مقاومة المحفزات المتصلة بالسلسلة الثلاثة عن 1650 أوم ، يجب أن تكون مقاومتها عند درجة الحرارة 4000 أوم على الأقل.
عمر الخدمة المضمون للبوزستور هو 20000 ساعة. من الناحية الهيكلية ، فإن البوزيستور عبارة عن قرص بقطر 3.5 مم وسمك 1 مم ، مغطى بمينا السيليكون العضوي ، مما يخلق مقاومة الرطوبة والقوة الكهربائية للعزل.
ضع في اعتبارك دائرة حماية PTC الموضحة في الشكل 2.
الشكل 2 - جهاز لحماية الوضعيات مع الإرجاع اليدوي: أ - رسم تخطيطي ؛ ب - مخطط التوصيل بالمحرك
يتم توصيل جهات الاتصال 1 ، 2 من الدائرة (الشكل 2 ، أ) بالمحطات المثبتة على المراحل الثلاث للمحرك (الشكل 2 ، ب). يتم تشغيل الترانزستورات VT1 و VT2 وفقًا لدائرة الزناد Schmid وتعمل في وضع المفتاح. يتم توصيل مرحل الخرج K بدائرة المجمع لترانزستور المرحلة النهائية VT3 ، والتي تعمل على ملف البداية.
عند درجة الحرارة العادية لملف المحرك والعوامل البارزة المرتبطة به ، تكون مقاومة الأخير صغيرة. المقاومة بين النقطتين 1-2 من الدائرة صغيرة أيضًا ، الترانزستور VT1 مغلق (بناءً على جهد سلبي صغير) ، الترانزستور VT2 مفتوح (إمكانات عالية). الإمكانات السلبية لمجمع الترانزستور VT3 صغيرة ومغلقة. في هذه الحالة ، فإن التيار الموجود في ملف المرحل K غير كافٍ لتشغيله.
عندما يتم تسخين ملف المحرك ، تزداد مقاومة العوامل الوضعية ، وعند قيمة معينة لهذه المقاومة ، يصل الجهد السلبي للنقطة 3 إلى جهد الزناد. يتم توفير وضع تشغيل المرحل من خلال ردود فعل الباعث (المقاومة في دائرة الباعث VT1) وردود فعل المجمع بين المجمع VT2 والقاعدة VT1. عندما يتم تشغيل المشغل ، يتم إغلاق VT2 ويفتح VT3. يتم تنشيط Relay K ، وإغلاق دوائر الإشارة وفتح الدائرة الكهرومغناطيسية للمبتدئين ، وبعد ذلك يتم فصل لف الجزء الثابت عن جهد التيار الكهربائي.
بعد أن يبرد المحرك ، يمكن تشغيله بعد الضغط على زر "رجوع" ، الذي يعيد المشغل إلى موضعه الأولي.
في المحركات الكهربائية الحديثة ، يتم تثبيت أدوات الحماية أمام لفات المحرك. في المحركات القديمة ، قد يتم لصق المحولات على رأس الملف.
مزايا وعيوب حماية الثرمستور (البوزيستور)
يفضل استخدام الحماية الحساسة للحرارة للمحركات الكهربائية في الحالات التي يستحيل فيها تحديد درجة حرارة المحرك الكهربائي بدقة كافية من التيار. ينطبق هذا بشكل خاص على المحركات الكهربائية ذات فترات بدء طويلة ، وعمليات التشغيل والإيقاف المتكررة (التشغيل الدوري) أو المحركات متغيرة السرعة (مع محولات التردد). حماية الثرمستور فعالة أيضًا في حالة التلوث الشديد للمحركات الكهربائية أو فشل نظام التبريد القسري.
عيوب حماية الثرمستور هي أنه لا يتم تصنيع جميع أنواع المحركات الكهربائية بالثرمستورات أو البوزيستورات.هذا ينطبق بشكل خاص على المحركات الكهربائية المنتجة محليًا. يمكن تركيب الثرمستورات والبوزستورات في المحركات الكهربائية فقط في ورش العمل الثابتة. خاصية درجة الحرارة المميزة للثرمستور هي قصور ذاتي تمامًا وتعتمد بشدة على درجة الحرارة المحيطة وظروف تشغيل المحرك الكهربائي نفسه.
تتطلب حماية الثرمستور كتلة إلكترونية خاصة: جهاز حماية الثرمستور للمحركات الكهربائية ، مرحل حراري أو إلكتروني للحمل الزائد ، والذي يحتوي على كتل ضبط وضبط ، بالإضافة إلى مرحلات كهرومغناطيسية ناتجة ، والتي تُستخدم لإيقاف تشغيل ملف بدء التشغيل أو الإطلاق الكهرومغناطيسي.