4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электронная защита двигателя от перегрузки схема

Защита электродвигателя и полноценный контроль безопасности всей электросистемы

Устройство защиты электродвигателя — это то, что сегодня играет очень важную роль при больших перепадах электроэнергии в сети.

Микропроцессорное устройство защиты двигателя необходимо и предназначено для полноценной и комплексной защиты у имеющихся трехфазных электродвигателей и соответствующего управления работой электродвигателей. Защита выполняется путем аварийного отключения всего комплекса или предотвращения включения непосредственно двигателя в случае появления и обнаружения его дальнейшей непригодности к работе и неисправности.

Блок защиты двигателя, непрерывно осуществляет полноценный контроль питающей сети и всего существующего тока электродвигателя. Дополнительно, устройство защиты электродвигателя, может контролировать постепенный нагрев двигателя, попадание внутрь воды в картер насоса или всех других устройств, приводимых в действие при помощи электродвигателя, выполнять обработку внешних дискретных сигналов аварии.

Устройство — электронный блок защиты, формирует предварительную систему команд на запрет производимого включения многие нагрузки, если в случае имеющегося пониженного сопротивления используемой изоляции всей обмотки или кабеля двигателя.

Выполняемые все функции защиты при помощи блока для защиты двигателя.

— получаемая интеллектуальная токовая защита по всем имеющимся фазам, в том числе:

— выполняется полноценная защита от возможной перегрузки по силе тока;

— выполняется защита от тепловой перегрузки двигателя, при больших перепадах в сети, и долгой работе, используя в основе тепловую модель;

— производится защита от продолжительного холостого хода и варианта обрыва фаз;

— выполняется защита от сноса и перекоса выбранных фазных токов;

-производится полноценный контроль последовательности использования фаз;

-выполняется защита от выхода имеющегося запутывающего напряжения за требуемые и установленные границы сопротивления;

— производится блокировка включения двигателя при частичном нарушении существующей изоляции обмоток катушек;

— выполняется защита от возможного перегрева двигателя, с использованием имеющегося у блока защиты двигателя термодатчиков;

-выполняется контроль, за непопаданием воды, в масляный картер насоса;

— производится полноценный контроль наличия термодатчиков и отдельного датчика влажности.

Весьма важно и стоит помнить выполняется защитное отключение двигателя по появлению сигнала от внешних датчиков и имеющихся устройств;

Защита электродвигателя – приоритетная задача, так как поломка грозит дорогостоящим ремонтом.

Дополнительные функции защиты всего электродвигателя

Стоит произвести измерение всей пусковой характеристики защищаемого электродвигателя. Имеющиеся автоматизированные системные настройки токовых защит в должны работать в соответствии с измеренной пусковой методикой применяемого электродвигателя. Наличие сигнализации о предаварийном отклонении всех напряжений и существующих токов. Видимая индикация перечисленных причин отключения работы электродвигателя.

Постепенная задержка повторного включения существующей нагрузки после полноценного устранения предыдущей аварии. Внезапная блокировка при выполнении повторного включения в вариантах, когда все устройство защиты электродвигателя не может определить устранилась ли полностью авария.

Микропроцессорные блоки защиты.

Блок микропроцессорной защиты, выполняет все требуемые функции защиты имеющейся аппарата автоматики, сигнализации. Он необходим для осуществления управления при выполнении присоединения среднего напряжения, до 35 кВ. Блоки так же могут полноценно применяться в качестве основного и главного устройства.

Блок микропроцессорной защиты используется для присоединения комплектных распределительных механизмов, электрических распределительных подстанций — в больших сетевых предприятиях, специальных промышленных предприятиях, а также на территории предприятия нефтяного и угольного комплекса.

Типовые функциональные схемы дают возможности проектировать устройство защиты и соответствующей автоматики для распределительных сетей среднего и высокого напряжения, а именно:

-выполнения защиты кабельно воздушных линий электропередач;

— производя защиту вводных и отдельных секционных выключателей;

-выполняя защиту синхронных и асинхронных электродвигателей;

— защищая подводящие линии к трансформатору для выполнения собственных нужд;

— выполняя полноценное устройство контроля, как напряжения секции шины, так и автоматической частотной разгрузки;

-производят полноценное устройство, как быстрого автоматического наступления резерва, так и ряд других исполнений.

Функции Блока микропроцессорной защиты.

Блок микропроцессорной защиты служит для:

-релейной защита и полноценной автоматики присоединения;

— выполняет управление выключателем;

— постоянно выполняет сигнализацию.

Блок микропроцессорной защиты управляется с помощью обычного пульта, выполняя многие дополнительные функции, а именно:

-перемену и принудительное измерение действующих токов и напряжений;

— производит технический учет поставляемой электроэнергии;

— производит автоматическую регистрацию параметров аварийных вариантов событий;

-выполняет автоматически запись аварийных процессов;

— выполняет определение точного места повреждения;

— получает связь с АСУ ТП, и используя персональный компьютер;

— осуществляет полноценный сбор данных для выполнения диагностики вариантов выключателя;

Имеется в наличии и программно-аппаратная диагностика.

Программирование комплекса защиты электродвигателя осуществляется с использованием и при помощи определенного редактора (RАD-средства), который дает возможности и позволяет качественно повысить и усовершенствовать разработку всего программного обеспечения и дает возможности:

–Точное построение схемы мощной защиты на использовании графического языка функциональных блоков (ФБ) прибегая к помощи встроенной библиотеки событий: напряжения, частоты, направления имеющейся мощности, точного времени, логических компонентов и элементов;

–Полноценную настройку функций для регистрации всех необходимых событий и записывает с произвольным выбором всех точных аналоговых и возможных дискретных сигналов;

–Последовательно выполняет редактирование общей структуры меню;

–Выполняет реализацию столь необходимых дополнительных функций, для осуществления управления автоматикой, используя помощь свободных отдельных входов токов с сети;

–Позволяет автоматически выполнять формирование всей требуемой документаци, а это: множественные схемы, умные структуры меню и объемные таблицы регистров в соответствии с выполняемыми разработками и требуемой функциональной схемой;

Читать еще:  Что такое калибровка двигателя g4fc

–Производя необходимых произвольных и совместно — аналоговых сигналов для выполнения проверки отладки функциональной системы схем;

Данный системный регистратор работы всей системы, и отдельных электродвигателей, очень необходим для обеспечения безопасной работы.

Защита трехфазного двигателя

Способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети.

Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако, они либо сложны, либо недостаточно чувствительны.

Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении.

Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети.

Первый способ (рис.1)

Это самый распространенный способ, проверенный временем. Защита двигателя от отключения одной фазы обеспечивается применением теплового реле ТЗ. Смысл этой защиты состоит в том, что постоянная нагревания теплового реле подбирается таким образом, что и постоянная нагревания электродвигателя. То есть проще говоря, реле нагревается так же, как и двигатель. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает двигатель. При отключении одной фазы, ток через другие фазы резко возрастает, двигатель и тепловое реле начинают быстро нагреваться, что вызывает срабатывание теплового реле.

Способ хорош и тем, что обеспечивает и защиту двигателя от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус, двигатель обязательно должен быть заземлен или занулен.

Недостаток этого способа в том, что тепловые реле достаточно дороги (примерно столько же, сколько и пускатель) и для надежной защиты его нужно достаточно точно подбирать и настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя.

Второй способ (рис. 2).

В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Пуск» через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключается к трехфазной сети. При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В и С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Третий способ (рис 3).


Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки (точка 1′), образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—СЗ. Между этой точкой и нулевым проводом 0′ 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. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1—СЗ— бумажные, емкостью 4—10 мкф, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, применив конденсаторы меньшей емкости.

Четвертый способ (рис. 4).


Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной во втором способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С — магнитный пускатель МП.

В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.

По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2005

Термисторная защита электродвигателей и реле термисторной защиты двигателя

Термисторная (позисторная) защита электродвигателей

Сложность конструкции тепловых реле к пускателям электродвигателей, недостаточная надежность систем защиты на их основе, привели к созданию тепловой защиты, реагирующей непосредственно на температуру обмоток электродвигателя. При этом датчики температуры устанавливаются на обмотке двигателя. Другими словами, осуществляется непосредственный контроль измерения нагрева двигателя. Прямая защита двигателя через контроль температуры обмотки даже при тяжелейших условиях окружающей среды обеспечивает полную защиту двигателя, оснащенного температурными датчиками с положительным коэффициентом сопротивления (PTC). Температурные датчики PTC встроены в обмотки электродвигателя (укладываются в обмотку двигателя изготовителем двигателей).

Термочувствительные защитные устройства: термисторы, позисторы

В качестве датчиков температуры получили применение термисторы и позисторы (РТС – резисторы) — полупроводниковые резисторы, изменяющие свое сопротивление от температуры. Термисторы представляют собой полупроводниковые резисторы с большим отрицательным ТСК. При увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается, что используется для схемы отключения двигателя. Для увеличения крутизны зависимости сопротивления от температуры, термисторы, наклеенные на три фазы, включаются параллельно (рисунок 1).

Читать еще:  Цикл работы двигателя стирлинга

Рисунок 1 – Зависимость сопротивления позисторов и термисторов от температуры: а – последовательное соединение позисторов; б – параллельное соединение термисторов

Позисторы являются нелинейными резисторами с положительным ТСК. При достижении определенной температуры сопротивление позистора скачкообразно увеличивается на несколько порядков.

Для усиления этого эффекта позисторы разных фаз соединяются последовательно. Характеристика позисторов показана на рисунке.

Защита с помощью позистоpoв является более совершенной. В зависимости от класса изоляции обмоток двигателя берутся позисторы на температуру срабатывания =105, 115, 130, 145 и 160 . Эта температура называется классификационной. Позистор резко меняет сопротивление при температура за время не более 12 с. При сопротивление трёх последовательно включенных позисторов должно быть не более 1650 Ом, при температуре их сопротивление должно быть не менее 4000 Ом.

Гарантийный срок службы позисторов 20000 ч. Конструктивно позистор представляет собой диск диаметром 3.5 мм и толщиной 1 мм, покрытый кремне-органической эмалью, создающей необходимую влагостойкость и электрическую прочность изоляции.

Рассмотрим схему позисторной защиты, показанную на рисунке 2.

К контактам 1, 2 схемы (рисунок 2, а) подключаются позисторы, установленные на всех трёх фазах двигателя (рисунок 2, б). Транзисторы VТ1, VT2 включены по схеме триггера Шмидта и работают в ключевом режиме. В цепь коллектора транзистора VT3 оконечного каскада включено выходное реле К, которое подает сигнал на обмотку пускателя электродвигателя.

При нормальной температуре обмотки двигателя и связанных с ним позисторов сопротивление последних мало. Сопротивление между точками 1-2 схемы также мало, транзистор VT1 закрыт (на базе малый отрицательный потенциал), транзистор VТ2 открьт (большой потенциал). Отрицательный потенциал на коллекторе транзисторе VT3 мал, и он закрыт. При этом ток в обмотке реле К недостаточен для его срабатывания.

При нагреве обмотки двигателя сопротивление позисторов увеличивается, и при определенном значении этого сопротивления отрицательный потенциал точки 3 достигает напряжения срабатывания триггера. Релейный режим триггера обеспечивается эммитерной обратной связью (сопротивление в цепи эммитера VТ1) и коллекторной обратной связью между коллектором VT2 и базой VT1. При срабатывании триггера VТ2 закрывается, а VT3 — открывается. Срабатывает реле К, замыкая цепи сигнализации и размыкая цепь электромагнита пускателя, после чего обмотка статора отключается от напряжения сети, двигатель останавливается.

Рисунок 2 – Аппарат позисторной защиты с ручным возвратом: а – принципиальная схема; б – схема подключения к двигателю

После охлаждения двигателя его пуск возможен после нажатия кнопки «возврат», при котором триггер возвращается в начальное положение.

В современных электродвигателях позисторы защиты устанавливаются на лобовой части обмоток двигателя. В двигателях прежних разработок позисторы можно приклеивать к лобовой части обмоток.

Достоинства и недостатки термисторной (позисторной) защиты

  • Термочувствительная защита электродвигателей предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру электродвигателя. Это касается, прежде всего, электродвигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременный режим работы) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении электродвигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.
  • Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя принудительного охлаждения. Следующей областью применения термисторной защиты является температурный контроль в трансформаторах, жидкостях и подшипниках для их защиты от перегрева.
  • Недостатками термисторной защиты является то, что с термисторами или позисторами выпускаются далеко не все типы электродвигателей. Это особенно касается электродвигателей отечественного производства. Термисторы и позисторы могут устанавливаться в электродвигатели только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого электродвигателя.
  • Термисторная защита требует наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты электродвигателей, 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.

Виды термисторных реле различных производителей:

Реле термисторной защиты двигателя TER-7 ELCO (Чехия)

  • контролирует температуру обмотки электродвигателя в температ. интервале, данном сопротивл. PTC термистора фиксированный настроенный уровень коммутации
  • в качестве считывающего элемента применяетсчя термистор PTC встроенный в обмотку электродвигателя его производителем, возможно использование внешнего PTC сенсора
  • функция ПАМЯТЬ — реле в случае ошибки блокируется до момента вмешательства персонала (наж. кнопки RESET)
    RESET ошибочного состояния:
    a) кнопкой на передней панели
    b) внешним контактом (на расстоянии по двум проводам)
  • функция контроля короткого замыкани или отключения сенсора , состояние нарушения сенсора указывает мигающий красный светодиодный индикатор
  • выходной контакт 2x переключ. 8 A / 250 V AC1
  • состояние превышение температуры обмотки двигателя указывает светящийся красный светодиодный индикатор
  • универсальное напряжение питания AC/ DC 24 — 240 V
  • клеммы сенсора не изолированы гальванически, но их можно замкнуть с клеммой PE без поломки устройства, в случае питания от сети должен быть подключен нейтраль на клемму A2

Реле термисторной защиты электродвигателя РТ-М01-1-15 (МЕАНДР, Россия)

  • контролирует температуру двигателей, оснащенные позисторами (термисторы с положительным температурным коэффициентом — РТС резисторы), встроенные в обмотку двигателя ( производителем).
  • коммутируемый ток 5А/250В (пиковый 16А), контакты реле 1з+1р
  • индикация рабочих состояний:
  • (напряжение питания, срабатывание реле, перегрев двигателя, КЗ датчиков)
  • напряжение питания АС 220, 100, 380 (по исполнениям)
Читать еще:  Что такое большие и маленькие двигатели

Реле контроля температуры двигателя E3TF01 230VAC (PTC), 1 CO, TELE Серия ENYA (Австрия)

  • контролируемая величина PTC (контр. температуры двигателя на повышение) от 6 PTC датчиков
  • диапазон измерения общее сопр. холодн. Реле контроля температуры двигателя G2TF02 (PTC), 2ПК (требуется модуль TR2)TELE Серия GAMMA (Австрия)

  • контролируемая величина PTC (контр. температуры двигателя на повышение) от 6 PTC датчиков
  • диапазон измерения общее сопр. холодн. Реле термисторной защиты двигателя CR-810 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

  • контроль температуры электродвигателей, генераторов, трансформаторов и защита их от перегрева
  • датчики РТС устанавливаются в обмотках электродвигателя производителем и в комплект не входят (термисторы РТС соединенные последовательно от 1 до 6 штук)
  • напряжение питания 230V AC и 24V AC/DC
  • максимальный комутируемый ток 16А, 1 переключающий контакт
  • контроль КЗ в цепи термисторных датчиков
  • с ростом температуры электродвигателя растет сопротивление цепи термисторных датчиков, при достижении более 3000 Ом питание отключается (реле разрывает цепь питания катушки контактора), включение происходит автоматически при снижении температуры и соответсвенно сопротивления до 1800 Ом.

Реле контроля температуры двигателя MTR01, MTR02 BMR (Чехия)

  • Реле контролирует температуру обмотки электрического двигателя. Принцип действия основан на измерении сопротивления термистора, встроенного в двигатель.
  • Устройство также контролирует короткое замыкание или пропадание фазы. Реле имеет один выходной перекидной контакт на ток 8 А.
  • Модификация MTR01 24V/ MTR02 24V предназначена для напряжения питания 24 В. Остальные параметры.
  • MTR02 с гальванической изоляцией
  • Сопротивление PTC в раб. режиме 50 Ω 3,3кΩ или PTC Реле контроля температуры двигателя BTR-12EBTR Electronic Systems, «METZ CONNECT» (Германия)

  • реле термистор применяется для защиты моторов от термических перегрузок, возникающих при механических перегрузках в приводах или при использовании электродвигателей под перенапряжением. Для регистрации температуры применяется РТС = сопротивление с позитивным температурным коэффициентом, которые позиционируются в месте наибольшего нагрева.
  • выпускается с памятью ошибки и без ЗУ (запоминающее устройство)
  • напряжение питания 230V AC / 24V AC/DC
  • предельно допустимый ток контактов 6А (1 или 2 переключающих контакта)

Реле термической защиты Grundfos MS 220 C Grundfos/Ziehl (Германия)

  • Реле Grundfos MS 220C предназначено для преобразования термисторного сигнала в релейный и передачи его на пускатель в насосах с мощностью двигателя более 3.0 кВт.
  • напряжение питания AC/DC 24 — 240V (и др. в зависимости от исполнения 110,400V)
  • 1 CO, ток контактов 6А

Реле контроля температуры двигателя серии 71.91 и 71.92 Finder (Италия)

Термисторное реле определения температуры для промышленного применения.

Реле Finder термисторной защиты двигателя [71.91.8.230.0300]

  • 1 нормально разомкнутый контакт, без памяти отказов
  • Питание 24 В переменного/постоянного тока или 230 В переменного тока
  • Защита от перегрузок в соответствии с EN 60204-7-3
  • Положительная предохранительная логическая схема размыкает контакт, если значения измерений выходят за пределы приемлемого диапазона
  • Индикация состояния с помощью светодиода
  • Определение температуры с положительным температурным коэффициентом (PTC)
  • Выявление короткого замыкания с помощью PTC
  • Выявление обрыва провода с помощью PTC

Реле Finder термисторной защиты двигателя (с памятью) [71.92.8.230.0401]

  • Термисторное реле с памятью отказов
  • 2 перекидных контакта
  • Питание 24 В переменного/постоянного тока или 230 В переменного тока
  • Защита от перегрузок в соответствии с EN 60204-7-3
  • Положительная предохранительная логическая схема размыкает контакт, если значения измерений выходят за пределы приемлемого диапазона
  • Индикация состояния с помощью светодиода
  • Определение температуры с положительным температурным коэффициентом (PTC)
  • Память отказов выбирается переключателем
  • Выявление короткого замыкания с помощью PTC
  • Выявление обрыва провода с помощью PTC

Электронные реле защиты LR97D и LT47

Выполняет специальные функции защиты двигателя:

• от перегрузки по моменту
• от механических толчков и ударов
• от блокировки ротора

  • Описание

Электронные реле перегрузки по току LR97 D и LT47 разработаны для наиболее полного обеспечения защиты электродвигателей и дополняют ряд уже существующих реле защиты.
Применение данных электронных реле рекомендуется для обеспечения защиты машин с повышенным моментом нагрузки, а также устройств, обладающих большой инерцией или имеющих высокую вероятность заклинивания в установившемся режиме работы.
Они могут использоваться для обеспечения защиты двигателя при затянутом пуске или частых включениях.

Примеры машин:

  • конвейеры, дробилки и смесители;
  • вентиляторы, насосы и компрессоры;
  • центрифуги и сушилки;
  • прессы, подъемники, обрабатывающие станки (распилочные, строгальные, протяжные, ленто-шлифовальные).

Диаграмма работы реле LR97D (Защита от перегрузки, защита при блокировке ротора при пуске или механическом заклинивании в установившемся режиме работы)

Схема подключения

НазваниеЯзыкВерсияФайл
Каталоги
Электронные реле перегрузки LR97D и LT47Ru188КБ
Руководства
Электронное токовое реле LR97D. ИнструкцияEn334КБ
Электронное токовое реле LT47. ИнструкцияEn135КБ

Рекомендуем ознакомиться с двумя интересными подборками:

Пуск и защита двигателей переменного тока
• Системы пуска и торможения
• Устройства защиты
• Рук-во по выбору устройств защиты

Устройства управления двигателями
• Пускатели, контакторы, преобразователи частоты, устройства плавного пуска

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector