Никто не будет спорить с тем, что электродвигатель — важнейшая часть любого электропривода, производственного механизма, оборудования, прибора. И от точности и стабильности его работы зависит фактически производительность всей системы. Дла того, чтобы электромотор стабильно работал, следует знать, во-первых, какие режимы работы являются некорректными и, во-вторых, как его защитить от них.
Наиболее вероятные и часто встречающиеся аварийные режимы работы электропривода (а точнее электродвигателей, приводящих его в движение) указаны ниже.
Аварийные режимы работы двигателей
Перегрузка электродвигателя, создаваемая обычно приводным механизмом, может явиться результатом неправильной эксплуатации или неисправности механизма. Перегрузка — следствие увеличения силы тока. Однако увеличение тока может произойти также из-за неисправности самого двигателя или вследствии его неправильного включения в сеть, неправильного соединения обмоток и т.п. При срабатывании защиты следует прежде всего установить причину чрезмерного увеличения тока.
Короткое замыкание может произойти как в обмотках самого электродвигателя, так и в питающем кабеле. В последнем случае защищается не двигатель, а кабельная сеть и электростанция. Короткое замыкание сопровождается почти мгновенным увеличением тока, в несколько раз превышающем рабочий ток двигателя. Аналогичная ситуация происходит при заклинивании привода. Принудительная остановка включенного двигателя на практике также называется коротким замыканием. Это особенно опасно для двигателей постоянного тока, у которых резко (в 5-6 раз) увеличивается вращающий момент, способный вызвать механические поломки, также такие большие колебания опасны для коллектора и обмоток.
Снижение напряжения в сети может возникнуть при запуске относительно мощного асинхронного двигателя или при коротком замыкании где-либо в силовой сети.
Кратковременный перерыв в питании возможен при неправильном включении генератора на параллельную работу, при срабатывании защиты генераторов, преднамеренном или ошибочном отключении линии. В этих случаях могут возникнуть нежелательные последствия. Во-первых, при снижении напряжения или его исчезновении все электроприводы начинают останавливаться, а при восстановлении питания вновь разгоняются и своими пусковыми токами перегружают генераторы на электростанции. Во-вторых, самопроизвольный запуск остановившегося привода при восстановлении питания, представляет собой опасности для обслуживающего персонала (в этом случае неплохо бы использовать предохранительную муфту).
Работа трехфазного асинхронного двигателя при обрыве одной фазы случается при перегорании плавкого предохранителя одной из фаз. Ротор продолжает вращаться и от двухфазного питания, но такой режим работы является неточным и, разумеется, недопустимым. Увеличивается ток, снижается частота, вращения, увеличивается скольжение и потери энергии. Его температура может привысить допустимое
значение, что приводит к разрушению изоляции обмоток и возникновению витковых замыканий. Работа двигателя на двух фазах обычно сопровождается гудением. Остановившийся мотор при включении на двухфазное питание вращаться не будет.
Защита электродвигателя от перегрузок
Для двигателей мощностью свыще 0,5 кВт должна предусматриваться защита от перегрузок и токов короткого замыкания и нулевая защита (на случай снижения или исчезновения напряжения).
Защита может реагировать либо на значение тока двигателя, либо на температуру его обмоток. Защита, реагирующая на значение тока, должна настраиваться на ток в пределах 105-125% от номинального тока двигателя. Электромагнитные реле максимального тока для такой защиты непригодны, поскольку они будут срабатывать под действием пусковых токов. Для защиты двигателей от перегрузки широко распространены
тепловые реле, чувствительным элементов которых является биметаллическая пластина, разогреваемая контролируемым током.
Главное достоинство тепловых реле как устройств защиты от перегрузки заключается в том, что время их срабатывания зависит от тока перегрузки, но эта зависимость от тепловых реле очень нестабильна и значительно изменяется как с течением времени, так и от колебаний температуры окружающей среды и условий охлаждения двигателя. Например, самовентилируемый мотор при длительной работе на пониженной частоте вращения, очевидно, будет перегреваться при токах, меньших номинального, поскольку резко ухудшаются условия его охлаждения.
Для тепловых токовых реле нельзя учесть эти обстоятельства, а также влияние пусковых токов на нагрев двигателей, работающих в режиме частых пусков и торможений. Поэтому непосредственное измерение температуры обмоток двигателя является самым рациональным способом их защиты от перегрузки.
Чувствительными элементами такой защиты являются терморезисторы, встраеваемые непосредственно в обмотку статора. Принципиально такая защита не отличается от измерения температуры при помощи терморезисторов. Вместо измерительного прибора может быть включено непосредственно или через специальный усилитель реле, срабатывающее при определенной температуре и отключающее двигатель либо действующе на сигнал.
Защита от коротких замыканий осуществляется при помощи плавких предохранителей или установочных автоматических выключателей. Она должна быть быстродействующей, поскольку с точки зрения селективности защиты относится к первой ступени. Нередко для защиты от коротких замыканий и от недопустимых перегрузок двигателей постоянного тока используют реле максимального тока, действующее на размыкание цепи катушки линейного контактора, который отключает двигатель.
Широкий асстортимент электрических двигатателей постоянного и переменного тока, асинхронных однофазных и трехфазных, с тормозом и без него, также с защитным реле, взрывозащищенные, с регуляторами частоты вращения, с энкодерами, а также с многими другими опциями по вашему желанию вы можете заказать в компании НПП «Сервомеханизмы» www.servomh.ru. Мы долгое время сотрудничаем с итальянским заводом «Carpanelli», одним из лидирующих производителей электродвигателей в Европе, это предприятия специализируется на изготовлении промышленных электродвигателей, в том числе специфических и уникальных по индивидуальным заказам.
Загрузка ...