اختيار نوع حماية المحرك

تحدث أوضاع الطوارئ أثناء تشغيل التركيبات الكهربائية المختلفة. أهمها الدوائر القصيرة ، الأحمال الزائدة التكنولوجية ، أوضاع الطور غير المكتمل ، تشويش دوار الآلة الكهربائية.

أوضاع الطوارئ لتشغيل المحركات الكهربائية

يُفهم وضع الدائرة القصيرة عندما يتجاوز تيار الحمل الزائد الاسمي عدة مرات. يتميز وضع التحميل الزائد بتيار زائد يبلغ 1.5 - 1.8 مرة. تؤدي الأحمال الزائدة التكنولوجية إلى زيادة درجة حرارة ملفات المحرك فوق المستوى المسموح به ، وتدميرها وتلفها التدريجي.

يحدث فقدان الطور (خسارة الطور) في حالة انفجار الصمامات في الطور ، أو انقطاع الأسلاك ، أو فشل التلامس. في هذه الحالة ، يحدث إعادة توزيع للتيارات ، وتبدأ التيارات المتزايدة في التدفق عبر لفات المحرك الكهربائي ، ومن الممكن أن تتوقف الآلية وتتعطل الآلة الكهربائية. الأكثر حساسية لأنماط نصف الطور هي المحركات الكهربائية ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة ، أي التي تستخدم في الغالب في الصناعة والزراعة.

يمكن أن تحدث الآلة الكهربائية العالقة في الدوار عندما يتم تدمير المحمل ، وتعلق الآلة. هذا هو الوضع الأصعب. يصل معدل الزيادة في درجة حرارة لف الجزء الثابت إلى 7-10 درجات مئوية في الثانية ، وبعد 10-15 ثانية تتجاوز درجة حرارة المحرك الحدود المسموح بها. يعتبر هذا الوضع أكثر خطورة بالنسبة للمحركات ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة.

يرجع أكبر عدد من حالات الفشل الطارئة للمحركات الكهربائية إلى الأحمال الزائدة التكنولوجية والتشويش وتدمير وحدة المحمل ... تحدث ما يصل إلى 15٪ من حالات الفشل بسبب فشل الطور وحدوث اختلال غير مقبول في الجهد.

أنواع الأجهزة الكهربائية لحماية المحركات الكهربائية

لحماية المعدات الكهربائية من أوضاع الطوارئ ، قواطع الدائرة ، الصمامات ، المرحلات الحرارية، وأجهزة حماية درجة الحرارة المدمجة ، وحماية المرحلة الحساسة وغيرها من الأجهزة.

عند اختيار نوع الحماية ، يتم أخذ ظروف التشغيل المحددة والسرعة والموثوقية وسهولة الاستخدام والمؤشرات الاقتصادية في الاعتبار.

في التركيبات الكهربائية حتى 1000 فولت ، عادة ما يتم تنفيذ الحماية بواسطة الصمامات ذات الدائرة القصيرة أو إطلاق التيار الزائد الكهرومغناطيسي المدمج في قواطع الدائرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء حماية ماس كهربائى للمحركات الكهربائية من خلال مرحل سموم متصل بإحدى مراحل الجزء الثابت مباشرة أو عن طريق محول تيار ومرحل زمني.

الحماية من الحمل الزائد وهي مقسمة إلى نوعين: الحماية المباشرة ، والتي تتفاعل مع التيار الزائد ، والحماية غير المباشرة ، والتي تتفاعل مع ارتفاع درجة الحرارة.أكثر أنواع حماية التيار الزائد شيوعًا المستخدمة لحماية المحركات الكهربائية من الحمل الزائد (بما في ذلك التعثر) هي المرحلات الحرارية ... يتم إنتاجها في سلسلة TRN و TRP و RTT و RTL. كما تحمي المرحلات الحرارية ثلاثية الطور PTT و RTL من فقد الطور.

الحماية من حساسية الطور (FUS) تحمي من فقدان الطور ، تشويش الآلية ، ماس كهربائى ، مقاومة عزل منخفضة للمحرك الكهربائي.

يمكن أيضًا تنفيذ الحماية من التحميل الزائد والتشويش على الآلية بمساعدة موصلات الأمان الخاصة ... يتم استخدام نوع الحماية المشار إليه في معدات الضغط. للحماية من فشل الطور ، يتم إنتاج مرحلات فشل الطور من النوع E-511 و EL-8 و EL-10 والمرحلات الإلكترونية والمعالجات الدقيقة الحديثة بشكل متسلسل.

تشمل حماية الإجراءات غير المباشرة الحماية المدمجة في درجة الحرارة UVTZ ، والتي لا تتفاعل مع القيمة الحالية ، ولكن مع درجة حرارة لف المحرك ، بغض النظر عن السبب الذي تسبب في التسخين. حاليًا ، يتم استخدام المرحلات الحرارية الإلكترونية والمعالجات الدقيقة الحديثة بشكل متزايد لهذه الأغراض ، استجابة للتغيرات في مقاومة الثرمستورات المدمجة في لف الجزء الثابت للمحرك الكهربائي.

إجراء اختيار نوع الحماية للمحركات الكهربائية

عند اختيار نوع الحماية ، يجب أن تسترشد بالأحكام التالية:

• يجب حماية أجهزة الاستقبال الكهربائية الأكثر أهمية ، والتي يمكن أن يؤدي فشلها إلى حدوث أضرار جسيمة ، أو تخضع للتلوث النظامي أو تعمل في درجات حرارة مرتفعة ، وكذلك مع الأحمال المتغيرة بشكل حاد (آلات التكسير ، والمناشر ، وآلات العلف). حماية درجة الحرارة وقواطع الدائرة أو الصمامات.

• يمكن تنفيذ حماية المحركات الكهربائية منخفضة الطاقة (حتى 1.1 كيلوواط) التي يتم صيانتها بواسطة موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا بواسطة المرحلات الحرارية والصمامات.

• يوصى بحماية حماية المحركات الكهربائية ذات الطاقة المتوسطة (أكثر من 1.1 كيلو واط) التي تعمل بدون أفراد خدمة مع أجهزة حساسة للطور.

تستند هذه التوصيات إلى نتائج تحليل تشغيل جهاز الحماية في حالات الطوارئ. في الوقت نفسه ، تم تحديد الخصائص التالية لعمل أجهزة الحماية.

تعمل المرحلات الحرارية والحماية الحساسة للطور وحماية درجة الحرارة المدمجة بشكل موثوق في الأحمال الزائدة المنخفضة وأنماط التشغيل الممتدة. في هذه الحالة ، يجب أن يأخذ اختيار الجهاز المفضل في الاعتبار المؤشرات الاقتصادية. في الأحمال المتغيرة مع فترة تذبذب الحمل التي تتناسب مع التسخين المستمر للمحرك ، لا تعمل المرحلات الحرارية بشكل موثوق ويجب استخدام الحماية المتكاملة لدرجة الحرارة أو الحماية الحساسة للطور. بالنسبة للأحمال العشوائية ، فإن أجهزة الحماية التي تعمل كدالة لدرجة الحرارة بدلاً من التيار تكون أكثر موثوقية.

عندما يكون المحرك الكهربائي متصلاً بشبكة ذات مرحلة غير مكتملة ، يتدفق تيار قريب من تيار البداية عبر لفاته ، وتعمل أجهزة الحماية بشكل موثوق. ولكن في حالة حدوث انقطاع في الطور بعد تشغيل المحرك الكهربائي ، فإن التيار الكهربائي يعتمد على الحمل. تحتوي المرحلات الحرارية في هذه الحالة على منطقة ميتة كبيرة ، ومن الأفضل استخدام الحماية الحساسة للطور وحماية درجة الحرارة المدمجة.

لبدء التشغيل لفترة طويلة ، يعد استخدام المرحلات الحرارية أمرًا غير مرغوب فيه.إذا بدأت بجهد منخفض ، فقد يقوم المرحل الحراري بإيقاف المحرك عن طريق الخطأ.

عندما يتعطل دوار محرك كهربائي أو آلة تعمل ، يكون التيار في لفاته أعلى بمقدار 5-6 مرات من التيار الاسمي. يجب أن تقوم المرحلات الحرارية في هذه الحالة بإيقاف تشغيل المحرك الكهربائي في غضون 1-2 ثانية. حماية درجة الحرارة في حالة زيادة التيار 1.6 مرة وأعلى لها خطأ ديناميكي كبير ، لذلك قد لا يتم إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي ، سيكون هناك ارتفاع غير مقبول في درجة حرارة اللفات وانخفاض حاد في عمر خدمة الآلة الكهربائية. تعمل المرحلات الحرارية والحماية الداخلية من الحمل الزائد بكفاءة منخفضة. في مثل هذه الحالات ، من الأفضل استخدام الحماية الحساسة للطور.

عند استخدام المرحلات الحرارية RTT و RTL الحديثة ، تكون درجة الضرر الذي يلحق بالمعدات الكهربائية أقل بكثير مما هي عليه عند استخدام مرحل من نوع TRN ، و TRP ، وفي بعض الحالات يمكن مقارنته بدرجة الضرر عند تثبيت الحماية الحرارية المدمجة.

حاليًا ، لحماية المحركات الكهربائية ذات الأهمية الخاصة ، أجهزة حماية المعالجات الدقيقة العالمية الحديثة ، والتي تجمع بين جميع أنواع الحماية ولديها القدرة على تكوين معلمات الاستجابة بمرونة.

يعتمد مجال تطبيق أجهزة الحماية المختلفة على عدد أعطال المعدات الكهربائية ، وكمية الأعطال التكنولوجية أثناء الإغلاق ، وتكلفة شراء معدات الحماية. مطلوب استكشاف الاحتمالات لتحديد الخيار المفضل.