Bảo vệ quá tải động cơ: nguyên lý hoạt động, tính năng và chủng loại

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Bảo vệ động cơ điện chống quá tải ngày nay là một trong những nhiệm vụ chính cần phải giải quyết để có thể vận hành thành công thiết bị này. Những loại động cơ này được sử dụng khá rộng rãi, và do đó nhiều cách đã được phát minh để bảo vệ chúng khỏi những tác động tiêu cực khác nhau.

Mức độ bảo vệ

Có nhiều loại thiết bị để bảo vệ thiết bị này, tuy nhiên, tất cả chúng đều có thể được chia thành các cấp.

• Mức bảo vệ ngắn mạch bên ngoài. Thông thường, nhiều loại rơ le được sử dụng ở đây. Các thiết bị này và mức độ bảo vệ là ở cấp độ chính thức. Nói cách khác, đây là hạng mục bảo vệ bắt buộc phải được lắp đặt theo các quy tắc an toàn trên lãnh thổ Liên bang Nga.
• Rơ-le bảo vệ quá tải động cơ sẽ giúp tránh nhiều hư hỏng nghiêm trọng trong quá trình vận hành, cũng như hư hỏng có thể xảy ra. Các thiết bị này cũng thuộc cấp độ bảo vệ bên ngoài.
• Một lớp bảo vệ bên trong ngăn ngừaquá nhiệt của các bộ phận động cơ. Đối với điều này, các công tắc bên ngoài đôi khi được sử dụng và đôi khi là rơ le quá tải.

Nguyên nhân hư hỏng thiết bị

Ngày nay, có rất nhiều vấn đề có thể ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ điện nếu động cơ điện không được trang bị các thiết bị bảo vệ.

1. Điện áp thấp hoặc ngược lại, mức cung cấp quá cao có thể gây ra hỏng hóc.
2. Thiệt hại có thể xảy ra do thay đổi tần số của nguồn điện quá nhanh và thường xuyên.
3. Việc lắp đặt thiết bị hoặc các thành phần của nó không chính xác cũng có thể nguy hiểm.
4. Nhiệt độ tăng lên đến giá trị tới hạn hoặc cao hơn.
5. Làm mát quá ít cũng dẫn đến hỏng hóc.
6. Nhiệt độ môi trường tăng cao có tác động tiêu cực mạnh mẽ.
7. Ít ai biết rằng áp suất thấp hoặc đặt động cơ cao hơn mực nước biển nhiều gây ra áp suất thấp cũng có tác động tiêu cực.
8. Tất nhiên, cần phải bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá tải có thể xảy ra do mất điện.
9. Thường xuyên bật và tắt thiết bị là một khuyết điểm tiêu cực cũng cần được loại bỏ với sự hỗ trợ của các thiết bị bảo vệ.

Cầu chì

Tên đầy đủ của thiết bị bảo vệ là công tắc an toàn nóng chảy. Thiết bị này kết hợp và tự độngcông tắc và cầu chì, được đặt trong cùng một vỏ. Công tắc cũng có thể mở hoặc đóng mạch bằng tay. Cầu chì là bảo vệ động cơ điện chống lại quá dòng.

Điều đáng chú ý là thiết kế của công tắc khẩn cấp cung cấp một vỏ bọc đặc biệt giúp bảo vệ nhân viên khỏi việc vô tình tiếp xúc với các đầu nối của thiết bị, cũng như các điểm tiếp xúc khỏi bị oxy hóa.

Liên quan đến cầu chì, thiết bị này phải có khả năng phân biệt giữa quá dòng và ngắn mạch trong mạch. Điều này rất quan trọng, vì quá dòng ngắn hạn là hoàn toàn có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, bảo vệ quá tải động cơ sẽ hoạt động ngay lập tức nếu thông số này tiếp tục tăng.

Cầu chì ngắn mạch

Có một loại cầu chì được thiết kế để bảo vệ thiết bị khỏi hiện tượng đoản mạch (ngắn mạch). Tuy nhiên, điều đáng chú ý ở đây là cầu chì tác động nhanh có thể bị hỏng nếu quá tải ngắn hạn xảy ra trong quá trình khởi động thiết bị, tức là dòng khởi động tăng lên. Vì lý do này, các thiết bị như vậy thường được sử dụng trong các mạng không thể thực hiện bước nhảy như vậy. Đối với bản thân bộ bảo vệ quá tải động cơ, cầu chì thổi nhanh có thể xử lý nhiều hơn tới 500% so với dòng định mức của nó nếu sự khác biệt kéo dài dưới một phần tư giây.

Cầu chì trễ

Sự phát triển của công nghệ đã dẫn đến việc người ta có thể tạo ra một thiết bị bảo vệ chống quá tải và đoản mạch cùng một lúc. Công cụ này là một cầu chì có độ trễ. Điểm đặc biệt là nó có thể chịu được dòng điện tăng gấp 5 lần nếu kéo dài không quá 10 giây. Có thể tăng thông số lớn hơn nữa, nhưng trong một khoảng thời gian ngắn hơn trước khi cầu chì nổ. Tuy nhiên, thông thường khoảng thời gian 10 giây là đủ để khởi động động cơ và để cầu chì không hoạt động. Bảo vệ động cơ điện một pha chống quá tải, chống đoản mạch, cũng như các loại động cơ điện khác bằng thiết bị như vậy được coi là một trong những thiết bị đáng tin cậy nhất.

Ở đây cũng cần lưu ý cách xác định thời gian phản hồi của thiết bị bảo vệ này. Thời gian đáp ứng của cầu chì là khoảng thời gian mà phần tử nóng chảy (dây) của nó nóng chảy. Khi dây nóng chảy hoàn toàn, mạch mở. Nếu chúng ta nói về sự phụ thuộc của thời gian ngắt kết nối vào quá tải đối với các loại thiết bị bảo vệ này, thì chúng tỷ lệ nghịch. Nói cách khác, bảo vệ quá tải dòng điện của động cơ điện hoạt động như thế này - cường độ dòng điện càng cao, dây nóng chảy càng nhanh, đồng nghĩa với việc thời gian ngắt mạch giảm xuống.

Thiết bị từ và nhiệt

Ngày nay, các thiết bị tự động kiểu nhiệt được coi là thiết bị đáng tin cậy và kinh tế nhất để bảo vệ động cơ điệnkhỏi quá tải nhiệt. Các thiết bị này cũng có khả năng chịu được biên độ dòng điện lớn có thể xảy ra trong quá trình khởi động thiết bị. Ngoài ra, cầu chì nhiệt bảo vệ khỏi các sự cố chẳng hạn như rôto bị khóa.

Bảo vệ động cơ điện không đồng bộ khỏi quá tải có thể được thực hiện bằng cách sử dụng công tắc từ tự động. Chúng có độ tin cậy cao, chính xác và kinh tế. Tính đặc biệt của nó nằm ở chỗ, giới hạn nhiệt độ hoạt động của nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của nhiệt độ môi trường, điều này rất quan trọng trong một số điều kiện hoạt động. Chúng cũng khác với chủ đề nhiệt, chúng có thời gian phản hồi chính xác hơn.

Rơle quá tải

Tuy nhiên, các chức năng của thiết bị này khá đơn giản và khá quan trọng.

1. Một thiết bị như vậy có thể chịu được dòng điện tăng đột biến trong thời gian động cơ khởi động mà không làm đứt mạch, đây là điều quan trọng nhất.
2. Mở mạch xảy ra nếu dòng điện tăng đến giá trị khi có nguy cơ làm đứt thiết bị được bảo vệ.
3. Sau khi quá tải được loại bỏ, rơle có thể tự động đặt lại hoặc có thể đặt lại bằng tay.

Điều cần lưu ý là bảo vệ dòng điện của động cơ điện chống quá tải bằng rơ le được thực hiện phù hợp với đặc tính đáp ứng. Nói cách khác - tùy thuộc vào loại thiết bị. Phổ biến nhất là các lớp 10, 20 và 30. Nhóm đầu tiên là các rơ lehoạt động trong trường hợp quá tải, trong vòng 10 giây và nếu giá trị số của dòng điện vượt quá 600% danh định. Nhóm thứ hai được kích hoạt sau 20 giây hoặc ít hơn, nhóm thứ ba tương ứng sau 30 giây hoặc ít hơn.

Bảo vệ cầu chì và rơ le

Ngày nay, việc kết hợp hai phương tiện bảo vệ là khá phổ biến - cầu chì và rơ le. Sự kết hợp này hoạt động như sau. Cầu chì phải bảo vệ động cơ không bị đoản mạch, và do đó nó phải có công suất đủ lớn. Vì điều này, nó không thể bảo vệ thiết bị khỏi dòng điện thấp hơn nhưng vẫn nguy hiểm. Để loại bỏ khuyết điểm này, các rơ le được đưa vào hệ thống phản ứng với các dao động dòng điện yếu hơn, nhưng vẫn nguy hiểm. Điều quan trọng nhất trong trường hợp này là đặt cầu chì để nó nổ trước khi xảy ra bất kỳ hư hỏng nào.

Bảo vệ ngoài trời

Hiện nay, các hệ thống bảo vệ động cơ bên ngoài tiên tiến được sử dụng khá thường xuyên. Chúng có thể bảo vệ thiết bị khỏi quá áp, mất cân bằng pha, có thể loại bỏ rung động hoặc hạn chế số lần bật và tắt. Ngoài ra, những dụng cụ này có một cảm biến nhiệt tích hợp giúp kiểm soát nhiệt độ của vòng bi và stato. Một tính năng khác của thiết bị như vậy là nó có thể nhận biết và xử lý tín hiệu kỹ thuật số mà cảm biến nhiệt độ tạo ra.

Mục đích chính của thiết bị bảo vệ bên ngoài- đây là sự bảo toàn hiệu suất của động cơ ba pha. Ngoài khả năng bảo vệ động cơ khi mất điện, thiết bị này còn có một số lợi ích khác.

• Dàn nóng có thể tạo ra và báo hiệu lỗi trước khi nó ảnh hưởng đến máy.
• Chẩn đoán các sự cố đã xảy ra.
• Cho phép kiểm tra rơ le trong quá trình bảo trì.

Dựa trên những điều đã nói ở trên, có thể lập luận rằng có nhiều loại thiết bị để bảo vệ động cơ điện khỏi quá tải. Ngoài ra, mỗi loại đều có thể bảo vệ thiết bị khỏi một số ảnh hưởng tiêu cực nhất định, do đó chúng tôi khuyên bạn nên kết hợp chúng.