การป้องกันการโอเวอร์โหลดของมอเตอร์: หลักการทำงาน คุณสมบัติและประเภท

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดในวันนี้เป็นหนึ่งในงานหลักที่ต้องแก้ไขเพื่อให้ใช้งานอุปกรณ์นี้ได้สำเร็จ เครื่องยนต์ประเภทนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีต่างๆ มากมายเพื่อปกป้องเครื่องยนต์จากผลกระทบด้านลบต่างๆ

ระดับการป้องกัน

อุปกรณ์ป้องกันนี้มีหลากหลายประเภท อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นระดับได้

• ระดับการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรภายนอก ส่วนใหญ่มักใช้รีเลย์ประเภทต่างๆ อุปกรณ์เหล่านี้และระดับการป้องกันอยู่ในระดับที่เป็นทางการ กล่าวอีกนัยหนึ่งนี่คือรายการป้องกันที่จำเป็นซึ่งจะต้องติดตั้งตามกฎความปลอดภัยในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย
• รีเลย์ป้องกันมอเตอร์โอเวอร์โหลดจะช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายที่สำคัญระหว่างการทำงาน รวมถึงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น อุปกรณ์เหล่านี้อยู่ในระดับการป้องกันภายนอกเช่นกัน
• ป้องกันชั้นในได้ความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ด้วยเหตุนี้ บางครั้งจึงใช้สวิตช์ภายนอก และบางครั้งโอเวอร์โหลดรีเลย์

สาเหตุของความล้มเหลวของอุปกรณ์

วันนี้มีปัญหามากมายที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าหากไม่ได้ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน

1. ไฟฟ้าแรงต่ำหรือในทางกลับกัน ระดับอุปทานที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้
2. ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนความถี่ของแหล่งจ่ายปัจจุบันเร็วและบ่อยเกินไป
3. การติดตั้งเครื่องหรือส่วนประกอบไม่ถูกต้องอาจเป็นอันตรายได้
4. อุณหภูมิสูงขึ้นจนถึงระดับวิกฤตหรือสูงกว่านั้น
5. การระบายความร้อนน้อยเกินไปก็ทำให้เสียได้
6. อุณหภูมิโดยรอบที่สูงส่งผลกระทบด้านลบอย่างแรง
7. ไม่กี่คนที่รู้ว่าแรงดันต่ำหรือทำให้เครื่องยนต์อยู่เหนือระดับน้ำทะเลมาก ซึ่งทำให้เกิดแรงดันต่ำก็ส่งผลเสียเช่นกัน
8. แน่นอนว่าจำเป็นต้องปกป้องมอเตอร์จากการโอเวอร์โหลดที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากไฟฟ้าขัดข้อง
9. การเปิดและปิดอุปกรณ์บ่อยครั้งเป็นข้อบกพร่องด้านลบที่ต้องกำจัดด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ป้องกัน

ฟิวส์

ชื่อเต็มของอุปกรณ์ป้องกันคือสวิตช์นิรภัยที่หลอมได้ อุปกรณ์นี้รวมและอัตโนมัติสวิตช์และฟิวส์ซึ่งอยู่ในตัวเรือนเดียวกัน สวิตช์ยังสามารถเปิดหรือปิดวงจรด้วยตนเอง ฟิวส์คือการป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าจากกระแสไฟเกิน

น่าสังเกตว่าการออกแบบสวิตช์ฉุกเฉินมีปลอกพิเศษที่ปกป้องบุคลากรจากการสัมผัสกับขั้วของอุปกรณ์โดยไม่ตั้งใจ รวมทั้งหน้าสัมผัสจากการเกิดออกซิเดชันด้วยตัวมันเอง

เกี่ยวกับฟิวส์ อุปกรณ์นี้จะต้องสามารถแยกแยะระหว่างกระแสเกินและไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรได้ สิ่งนี้สำคัญมาก เนื่องจากกระแสเกินในระยะสั้นเป็นที่ยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม การป้องกันการโอเวอร์โหลดของมอเตอร์ควรหยุดทันทีหากพารามิเตอร์นี้ยังคงเพิ่มขึ้น

ฟิวส์ลัดวงจร

มีฟิวส์ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันตัวเครื่องจากการลัดวงจร (ไฟฟ้าลัดวงจร) อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าฟิวส์ที่ออกฤทธิ์เร็วอาจล้มเหลว หากเกิดการโอเวอร์โหลดในระยะสั้นระหว่างการสตาร์ทอุปกรณ์ นั่นคือ กระแสไฟเริ่มต้นเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวจึงมักใช้ในเครือข่ายที่ไม่สามารถกระโดดได้ ในส่วนของตัวป้องกันมอเตอร์โอเวอร์โหลดนั้น ฟิวส์แบบเป่าเร็วสามารถรองรับกระแสไฟได้มากกว่า 500% หากความแตกต่างนี้กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของวินาที

ดีเลย์ฟิวส์

การพัฒนาเทคโนโลยีได้นำไปสู่ความจริงที่ว่ามันเป็นไปได้ที่จะสร้างอุปกรณ์สำหรับการป้องกันทั้งโอเวอร์โหลดและไฟฟ้าลัดวงจรในเวลาเดียวกัน เครื่องมือนี้เป็นฟิวส์ที่มีความล่าช้า ลักษณะเฉพาะคือสามารถทนต่อกระแสที่เพิ่มขึ้น 5 เท่าหากใช้เวลาไม่เกิน 10 วินาที พารามิเตอร์ที่เพิ่มขึ้นเป็นไปได้มากขึ้น แต่ในช่วงเวลาที่สั้นกว่าก่อนที่ฟิวส์จะระเบิด อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่ช่วงเวลา 10 วินาทีก็เพียงพอที่จะสตาร์ทเครื่องยนต์และฟิวส์จะไม่ทำงาน การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียวจากการโอเวอร์โหลด การลัดวงจร และมอเตอร์ไฟฟ้าประเภทอื่นโดยอุปกรณ์ดังกล่าวถือเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่น่าเชื่อถือที่สุด

นอกจากนี้ยังควรสังเกตว่าเวลาตอบสนองของอุปกรณ์ป้องกันนี้ถูกกำหนดอย่างไร เวลาตอบสนองของฟิวส์คือระยะเวลาที่องค์ประกอบที่หลอมได้ (ลวด) ละลาย เมื่อลวดละลายหมด วงจรจะเปิดขึ้น หากเราพูดถึงการพึ่งพาเวลาตัดการเชื่อมต่อเมื่อโอเวอร์โหลดสำหรับอุปกรณ์ป้องกันประเภทนี้ พวกเขาจะแปรผกผันตามสัดส่วน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การป้องกันกระแสไฟเกินของมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานในลักษณะนี้ - ยิ่งกระแสไฟสูง ลวดจะละลายเร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าเวลาในการตัดการเชื่อมต่อวงจรจะลดลง

อุปกรณ์แม่เหล็กและความร้อน

วันนี้อุปกรณ์อัตโนมัติแบบใช้ความร้อนถือเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และประหยัดที่สุดในการปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้าจากความร้อนเกินพิกัด อุปกรณ์เหล่านี้ยังสามารถทนต่อแอมพลิจูดกระแสขนาดใหญ่ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการสตาร์ทอุปกรณ์ นอกจากนี้ เทอร์มอลฟิวส์ยังป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น โรเตอร์ที่ถูกล็อค เป็นต้น

การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสจากการโอเวอร์โหลดสามารถทำได้โดยใช้สวิตช์แม่เหล็กอัตโนมัติ มีความน่าเชื่อถือสูง แม่นยำ และประหยัด ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่ขีด จำกัด อุณหภูมิในการทำงานไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแวดล้อมซึ่งมีความสำคัญมากในสภาพการทำงานบางอย่าง นอกจากนี้ยังแตกต่างจากชุดรูปแบบความร้อน มีเวลาตอบสนองที่แม่นยำยิ่งขึ้น

โอเวอร์โหลดรีเลย์

ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์นี้ค่อนข้างเรียบง่ายและสำคัญมาก

1. อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทนต่อกระแสไฟกระชากในระยะสั้นระหว่างสตาร์ทเครื่องยนต์โดยไม่ทำให้วงจรเสียหาย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
2. การเปิดวงจรจะเกิดขึ้นหากกระแสไฟเพิ่มขึ้นเป็นค่าเมื่อมีภัยคุกคามจากการแตกหักของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน
3. หลังจากถอดโอเวอร์โหลดแล้ว รีเลย์สามารถรีเซ็ตโดยอัตโนมัติหรือรีเซ็ตได้ด้วยตนเอง

เป็นที่น่าสังเกตว่าการป้องกันกระแสไฟของมอเตอร์ไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดโดยใช้รีเลย์นั้นดำเนินการตามลักษณะการตอบสนอง กล่าวอีกนัยหนึ่ง - ขึ้นอยู่กับคลาสของอุปกรณ์ ที่พบมากที่สุดคือคลาส 10, 20 และ 30 กลุ่มแรกเป็นรีเลย์ที่ทำงานในกรณีที่โอเวอร์โหลดภายใน 10 วินาทีและหากค่าตัวเลขของกระแสเกิน 600% ของค่าเล็กน้อย กลุ่มที่สองจะถูกทริกเกอร์หลังจาก 20 วินาทีหรือน้อยกว่า กลุ่มที่สามตามลำดับหลังจาก 30 วินาทีหรือน้อยกว่า

ป้องกันฟิวส์และรีเลย์

ในปัจจุบันนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะรวมสองวิธีในการป้องกัน - ฟิวส์และรีเลย์ ชุดค่าผสมนี้ทำงานดังนี้ ฟิวส์ต้องป้องกันมอเตอร์จากการลัดวงจร ดังนั้นจึงต้องมีความจุเพียงพอ ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถป้องกันอุปกรณ์จากกระแสน้ำที่ต่ำกว่า แต่ยังคงเป็นอันตราย มันคือการกำจัดข้อบกพร่องที่นำรีเลย์เข้าสู่ระบบที่ตอบสนองต่อความผันผวนในปัจจุบันที่อ่อนแอกว่า แต่ยังคงเป็นอันตราย สิ่งสำคัญที่สุดในกรณีนี้คือการตั้งฟิวส์ให้ขาดก่อนจะเกิดความเสียหาย

อุปกรณ์ป้องกันกลางแจ้ง

ปัจจุบันมีการใช้ระบบป้องกันมอเตอร์ภายนอกขั้นสูงค่อนข้างบ่อย พวกเขาสามารถป้องกันอุปกรณ์จากแรงดันไฟเกิน ความไม่สมดุลของเฟส สามารถขจัดการสั่นสะเทือนหรือจำกัดจำนวนการเปิดและปิด นอกจากนี้ เครื่องมือดังกล่าวยังมีเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัวที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิของตลับลูกปืนและสเตเตอร์ คุณสมบัติอื่นของอุปกรณ์ดังกล่าวคือสามารถรับรู้และประมวลผลสัญญาณดิจิตอลที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิสร้างขึ้น

จุดประสงค์หลักของอุปกรณ์ป้องกันภายนอก- นี่คือการรักษาประสิทธิภาพของมอเตอร์สามเฟส นอกจากจะสามารถปกป้องมอเตอร์ในระหว่างที่ไฟฟ้าขัดข้องแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีประโยชน์อื่นๆ อีกหลายประการ

• หน่วยกลางแจ้งสามารถสร้างและส่งสัญญาณความผิดปกติก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อเครื่อง
• วินิจฉัยปัญหาที่เกิดขึ้นแล้ว
• เปิดใช้งานการทดสอบรีเลย์ระหว่างการบำรุงรักษา

จากที่กล่าวมาข้างต้น เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่ามีอุปกรณ์มากมายสำหรับปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลด นอกจากนี้ แต่ละคนสามารถปกป้องอุปกรณ์จากอิทธิพลเชิงลบบางอย่าง ดังนั้นจึงแนะนำให้รวมเข้าด้วยกัน