Nevoi protecţie fiabilă de la supraîncălzire termică, scurtcircuit și tot felul de suprasarcini care pot fi cauzate de urgențe sau defecțiuni. Pentru a preveni situatii similare, industria produce o mulțime de dispozitive diferite, care, fie individual, fie în combinație cu alte mijloace, formează o unitate puternică de protecție a motorului. În plus, circuitele moderne includ în mod necesar diverse elemente concepute pentru a proteja complet echipamentele electrice în cazul unei căderi de tensiune în una sau mai multe faze de putere simultan. Protecția motoarelor electrice este foarte importantă în orice producție, deoarece fără ea este destul de dificil să ne imaginăm funcționarea completă a mașinilor și unităților.
Există mijloace complexe de protecție a motoarelor electrice utilizate pentru a contracara situațiile de urgență, care pot include cazuri precum, de exemplu, pornirea neautorizată, funcționarea în două faze simultan, funcționarea la nivel scăzut sau înaltă tensiune, scurtcircuit electric.
Acestea includ siguranțe sau întreruptoare de circuit cu curba D (protejează motorul electric de curenții de scurtcircuit). Particularitatea muncii lor este că așa dispozitive automate nu opriți la pornirea motorului electric dacă puterea curentului său de pornire atinge un nivel ridicat pentru o perioadă mai mică de o secundă. Cea mai populară marcă de astfel de comutatoare este, de exemplu, Acti 9.
Întreruptoarele speciale pot fi utilizate și pentru a proteja motoarele electrice. Întrerupătorul de protecție a motorului are o declanșare electromagnetică și termică reglabilă, ceea ce face posibilă protejarea unității de scurtcircuite și suprasarcini. Ca rezultat, timpul de oprire a motorului este redus semnificativ, iar costurile de întreținere sunt, de asemenea, reduse. 
Aici putem aminti astfel de mărci precum, de exemplu, GV2(3), PKZM, MPE 25 etc. Releele termice, care sunt instalate pe contactoare (oferă protecție la suprasarcină), sunt de asemenea utilizate pentru protecție. Releul de protecție termică se oprește motoare electrice trifazateîn caz de supraîncălzire folosind întrerupătorul auxiliar încorporat. Mărcile binecunoscute ale unor astfel de relee sunt, în special, SIRIUS și ZB. Releul de monitorizare a tensiunii, a asimetriei și a prezenței fazelor, la rândul său, dezactivează motorul în cazul unei pierderi a uneia dintre faze, exces sau subtensiune. tensiune admisibilă. Datorită acestui releu, în caz de accident, sarcina trifazată este oprită automat. În plus, releul de control al tensiunii revine automat la modul de funcționare după restabilirea rețelei. Mărcile populare ale unor astfel de relee sunt produse de EKF și ABB.
Un dispozitiv de protecție a motorului electric este cheia funcționării sale stabile. Principiul de bază al funcționării unor astfel de dispozitive este că acestea monitorizează consumul de curent al motorului și, de asemenea, măsoară temperatura înfășurării acestuia și opresc motorul atunci când înfășurarea se încălzește peste temperatura maximă admisă.
MINISTERUL AGRICULTURII AL FEDERATIEI RUSE
UNIVERSITATEA AGRICOLĂ DE STAT BASHKIR
RAPORT
asupra practicii operaționale de producție
Facultatea: Energie
Departamentul: alimentare și aplicații electrice
energie în agricultură
Specialitatea: 140106 Electrificarea si automatizarea agriculturii
Forma de studiu: Full-time
Curs, grup: EA 201/1
Arduvanov Ilgiz Radievici
INTRODUCERE
Mașinile electrice sunt utilizate pe scară largă la centralele electrice, în industrie, în transporturi, în aviație, în sisteme control automatși reglementare, în viața de zi cu zi. Ele transformă energia mecanică în energie electrică (generatoare) și invers energie electrica la mecanic.
Orice mașină electrică poate fi folosită atât ca generator, cât și ca motor. Această proprietate se numește reversibilitate. Poate fi folosit și pentru a converti un tip de curent în altul (frecvență, număr de faze ale curentului alternativ, tensiune) în energia unui alt tip de curent. Astfel de mașini se numesc convertoare. Mașinile electrice, în funcție de tipul de curent al instalației electrice în care trebuie să funcționeze, se împart în mașini DCși mașini AC. Aparatele de curent alternativ pot fi fie monofazate, fie multifazate. Cele mai utilizate sunt motoarele asincrone și motoarele și generatoarele sincrone.
Principiul de funcționare mașini electrice bazat pe utilizarea legilor inducției electromagnetice și a forțelor electromagnetice.
Motoarele electrice utilizate în industrie și viața de zi cu zi sunt produse în serie, care reprezintă o serie de mașini electrice de putere crescândă, având același design și satisfacând un set general de cerințe. Serii cu scop special sunt utilizate pe scară largă.
Protecția motoarelor electrice. Circuit de protectie a motorului
In timpul functionarii motoare electrice asincrone, la fel ca orice alt echipament electric, pot apărea disfuncționalități - defecțiuni care duc adesea la funcționare de urgență și deteriorarea motorului. eșecul său prematur.
Fig.1 Motor electric asincron
Înainte de a trece la metodele de protecție a motoarelor electrice, merită luate în considerare cele de bază și cele mai multe motive comune apariția funcționării de urgență a motoarelor electrice asincrone:
· Scurtcircuite monofazate și interfazate - în cablu, cutia de borne a motorului electric, în înfășurarea statorului (la carcasă, scurtcircuite interturn).
Scurtcircuitele sunt cele mai multe aspect periculos defecțiuni la motorul electric, deoarece este însoțită de apariția unor curenți foarte mari, ducând la supraîncălzirea și arderea înfășurărilor statorului.
· Suprasarcină termică a motorului electric – apare de obicei atunci când rotația arborelui este foarte dificilă (defecțiunea rulmentului, deșeurile care pătrund în melc, pornirea motorului sub sarcină prea mare sau oprirea completă a acestuia).
O cauză comună a supraîncărcării termice a unui motor electric, care duce la funcționare anormală, este pierderea uneia dintre fazele de alimentare. Acest lucru duce la o creștere semnificativă a curentului (de două ori curentul nominal) în înfășurările statorului ale celorlalte două faze.
Rezultatul supraîncărcării termice a motorului electric este supraîncălzirea și distrugerea izolației înfășurărilor statorului, ceea ce duce la scurtcircuitarea înfășurărilor și inutilizarea motorului electric.
Protecția motoarelor electrice împotriva supraîncărcărilor de curent constă în deconectarea în timp util a motorului electric atunci când apar curenți mari în circuitul său de putere sau circuitul de control, adică atunci când apar scurtcircuite. Pentru a proteja motoarele electrice de scurtcircuite, se folosesc legături fuzibile, relee electromagnetice și întrerupătoare automate cu declanșatoare electromagnetice, selectate astfel încât să reziste la supracurenți mari de pornire, dar sunt declanșate imediat când apar curenți de scurtcircuit.
Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcinile termice, în circuitul de conectare a motorului electric este inclus un releu termic, care are contacte ale circuitului de comandă - prin intermediul acestora, tensiunea este furnizată bobinei magnetice de pornire.
Fig.2 Releu termic
Când apar suprasarcini termice, aceste contacte se deschid, întrerupând alimentarea cu energie a bobinei, ceea ce duce la readucerea grupului de contacte de putere la starea inițială - motorul electric este dezactivat.
Simplu și într-un mod de încredere pentru a proteja motorul electric de pierderea de fază va fi adăugarea unui demaror magnetic suplimentar la schema de conectare:
Fig.3 Schema de conectare pentru demaror magnetic suplimentar
Pornirea întreruptorului 1 duce la închiderea circuitului de putere al bobinei demarorului magnetic 2 (tensiunea de funcționare a acestei bobine ar trebui să fie de ~ 380 V) și închiderea contactelor de putere 3 ale acestui demaror, prin care ( se folosește un singur contact) bobina demarorului magnetic este alimentată cu energie 4.
Prin pornirea butonului „Start” 6 prin butonul „Stop” 8, circuitul de alimentare al bobinei 4 a celui de-al doilea starter magnetic este închis (tensiunea sa de funcționare poate fi fie 380, fie 220 V), contactele sale de putere 5 sunt închise iar tensiunea este furnizată motorului. Când butonul „Start” 6 este eliberat, tensiunea de la contactele de putere 3 va circula prin contactul bloc normal deschis 7, asigurând continuitatea circuitului de alimentare al bobinei magnetice de pornire.
După cum se poate observa din acest circuit de protecție a motorului electric, dacă din anumite motive lipsește una dintre faze, motorul electric nu va fi alimentat cu tensiune, ceea ce îl va împiedica de la suprasarcină termică și defecțiune prematură.
Funcționarea fiabilă și neîntreruptă a motoarelor electrice este asigurată, în primul rând, prin selectarea corectă a puterii nominale, a modului de funcționare și a designului acestora. La fel de importantă este respectarea cerințelor și regulilor necesare la elaborare schema electrica, selecția de balasturi, fire și cabluri, instalarea și funcționarea motorului electric.
Fig.4 Demontarea și montarea motoarelor asincrone trifazate
Moduri de funcționare de urgență ale motoarelor electrice
Chiar și pentru unitățile electrice proiectate și operate corespunzător, în timpul funcționării lor există întotdeauna posibilitatea apariției unor moduri de urgență sau anormale pentru motor și alte echipamente electrice.
Modurile de urgență includ:
1) scurtcircuite multifazate (trifazate și bifazate) și monofazate în înfășurările motorului electric; scurtcircuite multifazate în cutia de ieșire a motorului electric și în circuitul extern de putere (în fire și cabluri, pe contacte dispozitive de comutare, în cutii de rezistență); scurtcircuit al fazei la corp sau fir neutruîn interiorul motorului sau într-un circuit extern - în rețele cu neutru împământat; scurtcircuite în circuitul de control; scurtcircuite între spirele înfășurării motorului (scurtcircuite în tură).
Scurtcircuitele sunt cele mai periculoase condiții de urgență în instalațiile electrice. În cele mai multe cazuri, acestea apar din cauza defecțiunii sau suprapunerii izolației. Curenții de scurtcircuit ating uneori valori de zeci și sute de ori mai mari decât curenții de mod normal, iar efectele lor termice și forțele dinamice la care sunt expuse piesele sub tensiune pot duce la deteriorarea întregii instalații electrice;
2) suprasarcini termice ale motorului electric din cauza trecerii curenților crescuti prin înfășurările sale: atunci când mecanismul de lucru este supraîncărcat din motive tehnologice, condiții deosebit de dificile pentru pornirea motorului sub sarcină sau blocare, o scădere pe termen lung a tensiunii rețelei, pierderea uneia dintre fazele circuitului extern de alimentare sau ruperea firului în înfășurarea motorului, deteriorarea mecanică a motorului sau mecanismului de funcționare, precum și suprasarcinile termice atunci când condițiile de răcire a motorului se deteriorează. Supraîncărcările termice cauzează în primul rând îmbătrânirea accelerată și distrugerea izolației motorului, ceea ce duce la scurtcircuite, adică la un accident grav și o defecțiune prematură a motorului.
Fig.5
Tipuri de protecție pentru motoare electrice asincrone
Pentru a proteja motorul electric de deteriorare atunci când sunt încălcate condițiile normale de funcționare, precum și pentru a deconecta prompt motorul defect de la rețea, prevenind sau limitând astfel dezvoltarea unui accident, este prevăzut un echipament de protecție. Principalul și cel mai eficient mijloc este protecția electrică a motoarelor, realizată în conformitate cu „Regulile pentru instalații electrice” (PUE). În funcție de natura posibilelor deteriorări și de condițiile anormale de funcționare, există mai multe tipuri principale, cele mai comune de protecție electrică pentru motoarele asincrone.
Protecția motoarelor electrice asincrone de scurtcircuite
Protecția la scurtcircuit oprește motorul atunci când apar curenți de scurtcircuit în circuitul său de putere (principal) sau în circuitul de control. Dispozitivele care asigură protecție împotriva scurtcircuitelor (siguranțe, relee electromagnetice, întrerupătoare cu declanșatoare electromagnetice) funcționează aproape instantaneu, adică fără întârziere.
Protecția motoarelor electrice asincrone de suprasarcină
Protecția la suprasarcină protejează motorul de supraîncălzirea inacceptabilă, în special în timpul supraîncărcărilor termice relativ mici, dar prelungite. Protecția la suprasarcină trebuie utilizată numai pentru motoarele electrice ale acelor mecanisme de funcționare care sunt supuse creșterilor anormale de sarcină din cauza perturbărilor în procesul de lucru.
Dispozitivele de protecție la suprasarcină (relee termice și de temperatură, relee electromagnetice, întrerupătoare automate cu declanșare termică sau cu mecanism de ceas) atunci când apare o suprasarcină, opresc motorul cu o anumită întârziere, cu atât mai mare, cu atât suprasarcina este mai mică și, în unele cazuri , cu suprasolicitari semnificative - - si instantaneu.
Fig.6 Atelier de bobinare
Protecția motoarelor electrice asincrone împotriva căderilor sau pierderilor de tensiune
Protecția împotriva subtensiunii sau a pierderii de tensiune (protecție zero) se realizează folosind unul sau mai multe dispozitive electromagnetice, acționează pentru a opri motorul atunci când există o întrerupere a alimentării sau tensiunea rețelei scade sub o valoare stabilită și protejează motorul de pornirea spontană; după ce întreruperea curentului a fost eliminată sau a fost restabilită tensiunea normală a rețelei.
Protecția specială împotriva funcționării în două faze protejează motorul de supraîncălzire, precum și de „calare”, adică oprirea sub curent din cauza scăderii cuplului dezvoltat de motor dacă există o întrerupere a uneia dintre fazele circuitului principal. . Protecția acționează pentru a opri motorul. Atât releele termice, cât și cele electromagnetice sunt utilizate ca dispozitive de protecție. În acest din urmă caz, protecția poate să nu aibă o întârziere.
Fig.7
Alte tipuri de protecție electrică pentru motoare electrice asincrone
Există și alte tipuri de protecție mai puțin obișnuite (împotriva tensiunii crescute, defecțiunile la pământ monofazate în rețelele cu neutru izolat, viteza crescută de rotație a unității etc.).
Dispozitive electrice utilizate pentru protejarea motoarelor electrice
Dispozitivele de protecție electrică pot asigura unul sau mai multe tipuri de protecție simultan. Astfel, unele întreruptoare asigură protecție împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor. Unele dintre dispozitivele de protecție, de exemplu siguranțe, sunt dispozitive cu acțiune simplă și necesită înlocuire sau reîncărcare după fiecare operațiune, altele, cum ar fi releele electromagnetice și termice, sunt dispozitive cu acțiune multiplă. Acestea din urmă diferă prin metoda de revenire la starea de pregătire pentru dispozitivele cu întoarcere automată și cu întoarcere manuală.
Selectarea tipului de protecție electrică pentru motoare electrice
Alegerea unuia sau altui tip de protecție sau mai multor în același timp se face în fiecare caz specific, ținând cont de gradul de responsabilitate al unității, de puterea acestuia, de condițiile de funcționare și de procedurile de întreținere (prezența sau absența personalului permanent de întreținere) De mare beneficiu poate fi analiza datelor privind rata de accidentare a echipamentelor electrice în atelier, pe șantier, atelier etc., identificând cele mai frecvente încălcări ale funcționării normale a motorului. echipamente tehnologice. Ar trebui să vă străduiți întotdeauna să vă asigurați că protecția este cât mai simplă și cât mai fiabilă posibil în funcționare.
Pentru fiecare motor, indiferent de puterea si tensiunea acestuia, trebuie asigurata protectie la scurtcircuit. Aici trebuie să țineți cont de următoarele circumstanțe. Pe de o parte, protecția trebuie construită de curenții de pornire și de frânare ai motorului, care pot fi de 5-10 ori mai mari decât curentul nominal al acestuia. Pe de altă parte, într-o serie de cazuri de scurtcircuite, de exemplu, cu circuite de rotație, scurtcircuite între faze în apropierea punctului zero al înfășurării statorului, scurtcircuite la carcasa din interiorul motorului etc., protecția ar trebui să funcționeze la curenți mai mici decât curentul de pornire. În astfel de cazuri, se recomandă utilizarea unui soft starter. Îndeplinirea simultană a acestor cerințe contradictorii folosind mijloace de protecție simple și ieftine este foarte dificilă. Prin urmare, sistemul de protecție pentru motoarele asincrone de joasă tensiune este construit pe presupunerea conștientă că în cazul unora dintre defecțiunile menționate mai sus la motor, acesta din urmă nu este oprit de protecție imediat, ci numai în timpul dezvoltării acestora. defecțiuni, după ce curentul consumat de motor din rețea crește semnificativ.
Una dintre cele mai importante cerințe pentru dispozitivele de protecție a motorului este funcționarea clară a acestora în condiții de urgență și în condiții anormale de funcționare a motorului și, în același timp, inadmisibilitatea alarmelor false. Prin urmare, dispozitivele de protecție trebuie selectate corect și reglate cu atenție.
Întreprinderea Unitară de Stat PPZ „Blagovarsky”
Întreprinderea Unitară de Stat „Uzina de păsări Blagovarsky” este succesorul legal al fermei de păsări Blagovarskaya, care a fost pusă în funcțiune în 1977 ca întreprindere comercială pentru producția de carne de rață. În 1995, ferma de păsări a primit statutul de plantă de păsări de reproducție de stat cu funcțiile de centru de selecție și genetică pentru creșterea rațelor. Planta de reproducere Blagovarsky este situată în apropiere de satul Yazykovo, districtul Blagovarsky al Republicii Bashkortostan.
Suprafața totală a terenului este de 2108 hectare, din care teren arabil ocupă 1908 hectare, iar fânețele și pășunile ocupă 58 hectare. Numărul mediu de rațe este de 111,6 mii capete, inclusiv 25,6 mii capete de rațe ouătoare.
Echipa are 416 angajați, dintre care 76 sunt în personalul de conducere.
Structura plantei include:
1. Atelier de turmă parentală de rață: are 30 de clădiri cu un număr de spații de păsări pentru 110 mii de capete.
2. Atelier de creștere a puietului de înlocuire: are 6 clădiri cu un număr de locuri de păsări pentru 54 mii capete.
3. incubatoare: 3 ateliere cu o capacitate totală de 695.520 buc. ouă pentru un marcaj.
4. Abator cu o capacitate de 6-7 mii capete pe tură.
5. Atelier de pregătire a furajelor cu o capacitate de 50 de tone pe schimb și o capacitate de 450 de tone.
6. Atelier de transport auto: autoturisme - 53, tractoare - 30, mașini agricole 27.
În 1998, pe baza plantei de reproducție, a fost creat un sistem de cercetare și producție pentru creșterea rațelor, care reunește activitatea fermelor de păsări implicate în creșterea rațelor din 24 de regiuni ale Federației Ruse. Peste 20 de milioane de ouă de reproducție și 15 milioane de capete de rațe tinere sunt vândute prin sistemul științific și de producție. Materialul de reproducție este, de asemenea, furnizat țărilor vecine, cum ar fi Kazahstan și Ucraina.
Rațele create de crescătorii Întreprinderii Unitare de Stat „Uzina de reproducție Blagovarsky” au devenit larg răspândite în Federația Rusă, sunt crescuți cu succes atât în teritoriile Krasnodar, cât și în Primorsky. Utilizarea rațelor de reproducere a plantelor de reproducție în structura populației totale de rațe din Rusia este de aproximativ 80%.
|
Locul de muncă |
Tipul muncii |
Tehnologia de executare a lucrărilor |
Semnătura mâinilor |
Nota |
||
|
Lucrari de instalare. |
Demontarea si montarea motoarelor asincrone trifazate. |
|||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
|||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Pozarea cablurilor. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Pozarea cablurilor. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Asamblarea unui concasor de cereale, instalarea unui încălzitor de apă. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea, demontarea și întreținerea sistemului de ventilație climate-47 |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea, demontarea și întreținerea sistemului de ventilație climate-47 |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Instalarea sistemului de iluminat. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
|||||
|
08.07.12-09.07.12 |
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucru planificat. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Instalarea unei centrale diesel. |
|
Locul de muncă |
Tipul muncii |
Tehnologia de executare a lucrărilor |
Semnătura mâinilor |
Nota |
||
|
11.07.12-15.07.12 |
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Instalarea și întreținerea sistemului de ventilație „Clima-47” |
|||
|
16.07.12-17.07.12 |
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea întrerupătoarelor de circuit. |
|||
|
18.07.12-22.07.12 |
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea, demontarea și întreținerea sistemului de ventilație climate-47 |
|||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucru planificat. |
Curățarea și îndepărtarea spațiilor verzi din jurul zonei protejate a liniilor electrice. |
||||
|
24.07.12-29.07.12 |
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Instalarea și lansarea AVM. |
|||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Demontarea si montarea motoarelor asincrone trifazate. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Instalarea sistemului de iluminat. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Întreținere transformator. |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea, demontarea și întreținerea sistemului de ventilație climate-47 |
||||
|
Districtul Blagovarsky, Întreprinderea Unitară de Stat „PPZ Blagovarsky” |
Lucrari de instalare. |
Înlocuirea întrerupătoarelor de circuit. |
Începutul antrenamentului 26.06.12 Sfârșitul antrenamentului 04.08.12
CONCLUZIE
Ca urmare a practicării operaționale industriale la Întreprinderea Unitară de Stat PPZ „Blagovarsky”, am studiat structura întreprinderii, diagrama rețelei de alimentare a întreprinderii și, de asemenea, am colectat materiale
Suprasarcina motorului apare în următoarele cazuri:
· în timpul pornirii întârziate sau autopornirii;
· din motive tehnologice și supraîncărcare a mecanismelor;
· ca urmare a unei pauze într-o fază;
· în cazul deteriorării părții mecanice a motorului sau mecanismului electric, provocând creșterea cuplului M și frânarea motorului electric.
Supraîncărcările pot fi stabile sau pe termen scurt. Numai suprasarcinile susținute sunt periculoase pentru un motor electric.
O creștere semnificativă a curentului motorului electric se obține și atunci când se pierde o fază, ceea ce apare, de exemplu, la motoarele electrice protejate de siguranțe atunci când una dintre ele se arde. La sarcină nominală, în funcție de parametrii motorului electric, creșterea curentului statoric în timpul defecțiunii de fază va fi de aproximativ (1,6÷2,5) I nom. Această supraîncărcare este durabilă. De asemenea, supracurenții cauzați de deteriorarea mecanică a motorului electric sau a mecanismului pe care acesta se rotește și supraîncărcarea mecanismului sunt de natură stabilă.
Principalul pericol de supracurență pentru un motor electric este creșterea însoțitoare a temperaturii pieselor individuale și, în primul rând, a înfășurărilor. O creștere a temperaturii accelerează uzura izolației înfășurării și reduce durata de viață a motorului electric.
Atunci când decideți dacă să instalați protecție la suprasarcină pe un motor electric și natura acțiunii acestuia, aceștia sunt ghidați de condițiile sale de funcționare.
La motoarele electrice ale mecanismelor care nu sunt supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice ale pompelor de circulatie, pompelor de alimentare etc.) si nu au conditii dificile de pornire sau autopornire, protectia la suprasarcina nu este instalata.
La motoarele electrice supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice de mori, concasoare, pompe de bazin etc.), precum si la motoarele electrice a caror autopornire nu este asigurata, trebuie instalata protectie la suprasarcina.
Protecția la suprasarcină se realizează cu o acțiune de oprire în cazul în care autopornirea motoarelor electrice nu este asigurată sau suprasarcina tehnologică nu poate fi îndepărtată din mecanism fără oprirea motorului electric.
Protecția împotriva suprasarcinii motorului electric se realizează cu efect de descărcare a mecanismului sau a semnalului dacă suprasarcina tehnologică poate fi îndepărtată de la mecanism automat sau manual de către personal, fără a opri mecanismul, iar motoarele electrice sunt sub supravegherea personalului.
La motoarele electrice ale mecanismelor care pot avea atât o suprasarcină care poate fi eliminată în timpul funcționării mecanismului, cât și o suprasarcină care nu poate fi eliminată fără oprirea mecanismului, este recomandabil să se asigure protecție la supracurent cu o întârziere mai scurtă pentru descărcarea mecanismului ( dacă este posibil) și o întârziere mai mare pentru oprirea motorului electric . Motoarele electrice auxiliare critice ale centralelor electrice sunt sub supravegherea permanentă a personalului de serviciu, prin urmare protecția lor împotriva suprasarcinii se realizează în principal prin acționarea asupra semnalului.
Protectie cu releu termic. Mai bine decât altele, releele termice care răspund la cantitatea de căldură generată în rezistența elementului său de încălzire pot oferi o caracteristică care se apropie de caracteristica de suprasarcină a unui motor electric.
Protecție la suprasarcină cu relee de curent. Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcină, protecția curentului maxim este utilizată de obicei folosind relee de curent cu caracteristici limitate de întârziere dependentă de tip RT-80 sau protecție maximă de curent realizată printr-o combinație de relee de curent instantaneu și relee de timp.
Folosit în industrie și în diverse aparate electrocasnice număr mare motoare electrice. Pentru a evita defecțiunile dispozitivului și reparațiile costisitoare ale acestuia, este necesar să-l echipați cu un dispozitiv de protecție la suprasarcină.
Principiul de funcționare a motorului
Producătorii au calculat că la curentul nominal motorul nu se va supraîncălzi niciodată
Cele mai comune motoare electrice sunt motoarele cu curent alternativ.
Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea legilor Faraday și Ampere:
- În conformitate cu primul, o fem este indusă într-un conductor care se află într-un câmp magnetic în schimbare. Un astfel de câmp este generat în motor curent alternativ care curge prin înfășurările statorului, iar EMF apare în conductorii rotorului.
- Conform celei de-a doua legi, rotorul prin care trece curentul va fi afectat de o forță care îl mișcă perpendicular. câmp electromagnetic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, rotorul începe să se rotească.
Există asincrone și motoare electrice sincrone acest tip. Cele mai utilizate sunt motoarele asincrone, care au ca rotor o structură cu tije și inele în formă de veveriță.
De ce este nevoie de protecție?
În timpul funcționării motorului, pot exista diverse situatii asociate cu suprasarcina sa, care poate duce la un accident, sunt:
- tensiune de alimentare redusă;
- defecțiune de fază;
- suprasarcina mecanismelor actionate;
- Procesul de pornire sau de auto-pornire este prea lung.
În esență, protejarea unui motor electric de suprasarcini implică deconectarea motorului în timp util.
Când apar astfel de situații de urgență, curentul în înfășurări crește. De exemplu, dacă faza de alimentare este întreruptă, curentul statorului poate crește de la 1,6 la 2,5 ori față de curentul nominal. Acest lucru duce la supraîncălzirea motorului, defectarea izolației înfășurării, scurtcircuit (scurtcircuit) și, în unele cazuri, incendiu.
Cum să alegeți protecția la suprasarcină a motorului
Protecția la suprasarcină a motorului poate fi realizată folosind diverse dispozitive. Acestea includ:
- sigurante cu comutator;
- releu de protectie;
- relee termice;
- relee digitale.
Cea mai simplă metodă este să folosiți siguranțe care se declanșează atunci când apare un scurtcircuit în circuitul de alimentare a motorului.
Dezavantajul lor este sensibilitatea lor la curenții mari de pornire a motorului și necesitatea de a instala siguranțe noi după declanșare.
Un întrerupător de siguranță este un întrerupător de urgență și o siguranță combinate într-o singură carcasă
Releul de protecție a curentului poate rezista la suprasarcini temporare de curent care apar la pornirea motorului și este declanșat atunci când are loc o creștere periculoasă pe termen lung a consumului de curent al motorului. Odată ce suprasarcina este eliminată, releul poate reconecta manual sau automat circuitul de alimentare.
Releele termice sunt utilizate în principal în interiorul motorului. Un astfel de releu poate fi un senzor bimetalic sau un termistor și instalat pe carcasa motorului sau direct pe stator. Dacă temperatura motorului este prea mare, releul este activat și dezactivează circuitul de alimentare. Cel mai avansat este utilizarea cele mai noi sisteme
protecția utilizând metode de prelucrare a informațiilor digitale.
Astfel de sisteme, împreună cu protejarea motorului de suprasarcină, îndeplinesc funcții suplimentare - limitează numărul de comutări ale motorului, folosesc senzori pentru a evalua temperatura lagărelor statorului și rotorului și determină rezistența de izolație a dispozitivului. Ele pot fi utilizate și pentru a diagnostica defecțiunile sistemului.
Alegerea uneia sau alteia metode de protecție a motorului depinde de condițiile și modurile de funcționare a acestuia, precum și de valoarea sistemului în care este utilizat dispozitivul.
Motoarele electrice sunt suprasolicitate
· în timpul pornirii prelungite și autopornirii,
· când mecanismele antrenate sunt supraîncărcate,
Numai suprasarcinile susținute sunt periculoase pentru un motor electric. Supracurenții cauzați de pornirea sau autopornirea unui motor electric sunt de scurtă durată și se autodistrug atunci când este atinsă viteza normală de rotație.
O creștere semnificativă a curentului motorului electric se obține și atunci când se pierde o fază, ceea ce apare, de exemplu, la motoarele electrice protejate de siguranțe atunci când una dintre ele se arde. La sarcina nominală, în funcție de parametrii motorului electric, creșterea curentului statoric în timpul defectării fazei va fi de aproximativ (1,6...2,5) eu nom . Această supraîncărcare este durabilă. De asemenea, supracurenții cauzați de deteriorarea mecanică a motorului electric sau a mecanismului pe care îl rotește și supraîncărcarea mecanismului în sine sunt de natură stabilă. Principalul pericol al supracurenților este creșterea însoțitoare a temperaturii pieselor individuale și, în primul rând, a înfășurărilor. O creștere a temperaturii accelerează uzura izolației înfășurării și reduce durata de viață a motorului. Capacitatea de suprasarcină a unui motor electric este determinată de caracteristica relației dintre supracurent și timpul permis pentru trecerea acestuia:
Unde t – durata de suprasarcină admisibilă, s;
A - coeficient în funcție de tipul de izolație a motorului electric, precum și de frecvența și natura supracurenților; pentru motoarele conventionale O= 150-250;
la - factor de supracurent, adică raportul dintre curentul motorului electric eu d La eu nom.
Tip de caracteristică de suprasarcină la timp de încălzire constant T = 300 s este prezentat în Fig. 20.2.
Atunci când se decide instalarea unui releu de protecție împotriva suprasarcinii și natura acțiunii sale, aceștia sunt ghidați de condițiile de funcționare ale motorului electric, ținând cont de posibilitatea unei suprasarcini stabile a mecanismului său de antrenare:
O. La motoarele electrice ale mecanismelor care nu sunt supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice ale pompelor de circulatie, pompelor de alimentare etc.) si nu au conditii dificile de pornire sau autopornire, este posibil sa nu fie instalata o protectie la suprasarcina. Cu toate acestea, instalarea acestuia este recomandată la motoarele instalațiilor care nu dispun de personal permanent de întreținere, ținând cont de pericolul de suprasarcină a motorului la tensiune de alimentare scăzută sau în regim de fază deschisă;
Orez. 20.2. Caracteristici ale dependenței duratei admisibile a unei suprasarcini de multiplicitatea curentului de suprasarcină
b. La motoarele electrice supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice de mori, concasoare, pompe etc.), precum si la motoarele electrice a caror autopornire nu este asigurata, trebuie instalata o protectie la suprasarcina;
V. Protecția la suprasarcină se realizează cu o acțiune de oprire în cazul în care nu este asigurată pornirea automată a motoarelor electrice sau suprasarcina tehnologică nu poate fi îndepărtată din mecanism fără oprirea motorului electric;
G. Protecția la suprasarcina motorului se realizează cu efectul de descărcare a mecanismului sau a semnalului, dacă suprasarcina tehnologică poate fi îndepărtată automat sau manual de către personal de la mecanism, fără a opri mecanismul, iar motoarele electrice sunt sub supravegherea personalului;
d. La motoarele electrice ale mecanismelor care pot avea atât o suprasarcină, care poate fi eliminată în timpul funcționării mecanismului, cât și o suprasarcină, a cărei eliminare este imposibilă fără oprirea mecanismului, este recomandabil să se prevadă acțiunea unui releu de protecție împotriva supracurenți cu o întârziere mai scurtă pentru oprirea motorului electric; în cazurile în care motoarele electrice critice pentru nevoile auxiliare ale centralei electrice sunt sub supravegherea permanentă a personalului de serviciu, protecția lor împotriva suprasarcinii poate fi realizată prin acționarea unui semnal.
Este de dorit să existe o protecție pentru motoarele electrice supuse suprasarcinii tehnologice, astfel încât, pe de o parte, să protejeze împotriva supraîncărcărilor inacceptabile și, pe de altă parte, să facă posibilă utilizarea cât mai completă a caracteristicii de suprasarcină a motorului electric, tinand cont de sarcina si temperatura anterioare mediu. Cea mai bună caracteristică Protecția la supracurent ar fi una care ar trece ușor sub caracteristica de suprasarcină (curba întreruptă în Fig. 20.2).
20.4. Protectie la suprasarcina cu releu termic. Mai bine decât altele, releele termice care răspund la cantitatea de căldură pot oferi o caracteristică care se apropie de caracteristica de suprasarcină a unui motor electric. Q, evidentiata in rezistenta elementului sau de incalzire. Releele termice sunt realizate pe principiul utilizării diferenței de coeficient de dilatare liniară a diferitelor metale sub influența încălzirii. Baza unui astfel de releu termic este o placă bimetală constând din metale lipite pe toată suprafața OŞi b cu coeficienți de dilatare liniară foarte diferiți. Când este încălzită, placa se îndoaie spre metal cu un coeficient de expansiune mai mic și închide contactele releului .
Placa este încălzită element de încălzire când trece curentul prin ea.
Releele termice sunt greu de întreținut și configurat și de avut diverse caracteristici releele individuale nu corespund adesea caracteristicilor termice ale motoarelor electrice și depind de temperatura ambiantă, ceea ce duce la o încălcare a corespondenței dintre caracteristicile termice ale releului și motorul electric. Prin urmare, releele termice sunt utilizate în cazuri rare, de obicei în demaroare magnetice și întrerupătoare de circuit de 0,4 kV.
20.5. Protecție la suprasarcină cu relee de curent. Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcină, MTZ este utilizat de obicei folosind relee cu caracteristici dependente limitate de tip RT-80 sau MTZ cu relee de curent și relee de timp independente.
Avantajele MTZ în comparație cu cele termice sunt funcționarea lor mai simplă și selectarea și reglarea mai ușoară a caracteristicilor protecției releului. Cu toate acestea, MTZ nu permite utilizarea capacităților de suprasarcină ale motoarelor electrice din cauza timpului lor de funcționare insuficient la rapoarte de curent scăzute.
MTZ cu o întârziere independentă într-un design cu un singur releu este de obicei utilizat pe toate motoarele electrice asincrone pentru nevoile auxiliare ale centralelor electrice și pe întreprinderile industriale- pentru toate motoarele electrice sincrone (atunci cand este combinata cu o protectie cu releu dintr-un mod asincron) si asincrone care actioneaza mecanisme critice, precum si pentru motoarele electrice asincrone necritice cu un timp de pornire mai mare de 12...13 s .
Releele de protecție la suprasarcină cu întârziere dependentă se potrivesc mai bine cu caracteristicile termice ale motorului, cu toate acestea, nu folosesc suficient capacitatea de suprasarcină a motoarelor în domeniul de curent scăzut.
Protecția la suprasarcină cu caracteristică de timp dependentă poate fi implementată folosind un releu de tip RT-80 sau un releu digital.
Curentul de declanșare a protecției la suprasarcină este setat din starea de acordare de la eu nom motor electric:
Unde la ots– se ia coeficientul de deacordare egal cu 1,05.
Timp de protecție la suprasarcină t 3 P trebuie să fie astfel încât să fie mai lungă decât timpul de pornire al motorului electric t început , iar motoarele electrice implicate în autopornire au un timp de autopornire mai lung.
Timpul de pornire al motoarelor electrice asincrone este de obicei de 8...15 s. Prin urmare, caracteristica unui releu cu caracteristică dependentă trebuie să aibă un timp de minim 12...15 s la curentul de pornire. Pe un releu de protecție împotriva suprasarcinii cu o caracteristică independentă, se presupune că întârzierea este de 14…20 s.
20.6. Protecție la suprasarcină cu caracteristică de întârziere termică pe un releu digital.În releul digital de protecție a motorului, cum ar fi MiCOM P220 conține un model termic al motorului din componentele secvenței pozitive și negative ale curentului consumat de motor astfel încât să se țină cont de efectul termic al curentului din stator și rotor. Componenta de secvență negativă a curenților care curg în stator induce curenți de amplitudine semnificativă în rotor, care creează o creștere semnificativă a temperaturii în înfășurarea rotorului. Rezultatul adunării efectuate MiCOM P220 este curentul termic echivalent eu e kv , indicând creșterea temperaturii cauzată de curentul motorului. Actual eu e kv se calculează în funcție de dependența:
(20.7)
K e– factorul de amplificare pentru influența curentului de secvență negativă ia în considerare impactul crescut al curentului de secvență negativă în comparație cu secvența pozitivă asupra încălzirii motorului. În lipsa datelor necesare, se ia egal cu 4 pentru motoarele autohtone și 6 pentru cele străine.
Funcții suplimentare ale releului MiCOM P220 legate de suprasarcina termică a motorului sunt după cum urmează .
· Interzicerea opririi din cauza suprasarcinii termice la pornirea motorului.
· Alarma de suprasarcina termica.
· Începeți interdicția.
· Început lung.
· Blocarea rotorului.
Blocarea rotorului motorului poate apărea la pornirea motorului sau în timpul funcționării acestuia.
Funcția de blocare a rotorului atunci când motorul funcționează este introdusă automat când se rotește cu succes după expirarea timpului de întârziere specificat.
În Sepam 2000 relee digitale Protecția motorului împotriva pornirii prelungite și a blocării rotorului se face diferit. Prima protecție este declanșată și oprește motorul dacă curentul motorului de la începutul procesului de pornire depășește valoarea 3 eu nom pentru un timp dat t 1 = 2t lansa. Pornirea pornirii este detectată atunci când consumul de curent crește de la 0 la 5% din curentul nominal. A doua protecție este declanșată dacă pornirea este încheiată, motorul funcționează normal și, în stare staționară, curentul motorului atinge în mod neașteptat o valoare mai mare de 3. eu nom și durează o perioadă specificată t 2 = 3-4s.
Asimetrie. Protecția la suprasarcină a motorului cu curenți de secvență negativă protejează motorul de alimentarea cu tensiune cu rotație inversă a fazei, de defecțiunea fazei și de funcționarea în timpul dezechilibrului prelungit de tensiune.
Când motorului i se aplică tensiune cu rotație inversă, motorul începe să se rotească reversul, mecanismul antrenat poate fi blocat sau se poate roti cu un moment de rezistență diferit de momentul de rotație directă. Astfel, mărimea curentului de secvență negativă al motorului poate varia foarte mult. Când se pierde o fază, motorul își reduce cuplul de 2 ori și, pentru compensare, curentul său crește de 1,5...2 ori.
Dacă tensiunile de alimentare sunt dezechilibrate, curentul de secvență negativă poate avea valori diferite, până la valori foarte mici. Apariția unui curent de secvență negativă afectează cel mai mult încălzirea rotorului motorului, unde induce curenți cu frecvență dublă. Prin urmare, este indicat să aveți protecție conform eu 2, care ar opri motorul pentru a preveni supraîncălzirea acestuia.
Protecția are 2 etape:
etapă eu o br > cu întârziere independentă. Se presupune că curentul de funcționare este (0,2…0,25) eu nom motor. Întârzierea trebuie să asigure deconectarea scurtcircuitelor asimetrice în rețeaua adiacentă, pentru care trebuie să fie cu un pas mai mare decât protecția transformatorului de alimentare:
(20.8)
etapă am arr. >> cu o caracteristică de întârziere dependentă poate fi utilizat pentru a crește sensibilitatea protecției dacă sunt cunoscute caracteristicile termice reale ale motorului în ceea ce privește curentul de secvență negativă.
Pierdere de sarcină. Funcția vă permite să detectați decuplarea motorului de mecanismul pe care îl antrenează din cauza unei ruperi a cuplajului, a benzii transportoare, a eliberării apei din pompă etc. pentru a reduce curentul de funcționare al motorului.
Setarea curentului minim:
Unde eu xx – curentul în gol al motorului cu mecanism este determinat în timpul testării.
Întârziere minimă a curentului motorului tI < determinat pe baza caracteristici tehnologice mecanism - posibilă pierdere de sarcină pe termen scurt, în absența unor astfel de considerații este considerată egală cu:
Întârziere pentru interzicerea automată a curentului minim al motorului t blocare întârzie intrarea automatizării la pornirea motorului, dacă sarcina este conectată la motor după ce acesta se rotește sau este determinată pe baza tehnologiei de alimentare a sarcinii motorului, dacă sarcina este conectată constant la motor. Setarea ar trebui să fie egală cu timpul de rotire a motorului plus marja necesară:
Numărul de porniri ale motorului.În absența datelor specifice ale motorului, pot fi utilizate următoarele considerații generale:
− Conform PTE, motoarele casnice sunt obligate să asigure 2 porniri din stare rece și 1 din stare caldă.
− Constanta de timp de răcire a motorului este de 40 min.
− Următoarele setări pot fi făcute în contorizarea pornirii automate:
Setarea timpului în care sunt numărate pornirile: T citire = 30 min.
Număr de porniri la cald –1. Numărul de porniri la rece - 2.
Setarea timpului în care repornirea este interzisă T interdictie= 5 min. Nu utilizați timpul minim între porniri.
Timp de autorizare pentru pornire automată. Autopornirea motoarelor la centralele electrice trebuie asigurată cu un timp de întrerupere a curentului de 2,5 s. Pe baza acestor date, se face o verificare de calcul pentru a asigura autopornirea în timpul unei întreruperi de curent a motoarelor la centralele electrice.
Astfel, pentru centralele electrice este posibil să se accepte T auto-înregistrare = 2,5 s.
Pentru alte condiții, este necesar să se determine timpul pentru care este posibilă o întrerupere a alimentării, de exemplu, durata ATS, să se efectueze o verificare calculată a pornirii automate și, dacă este prevăzută în timpul unei astfel de întreruperi de alimentare, să se stabilească valoarea specificată. timpul pe dispozitiv. Dacă autopornirea nu este furnizată în timpul unei întreruperi de alimentare sau este interzisă, funcția de „activare a pornirii automate” nu este introdusă.
Întrebări de securitate
1. Ce protecție ar trebui să aibă motoarele asincrone în conformitate cu PUE?
2. Ce protecție ar trebui să aibă motoarele sincrone în conformitate cu PUE?
3. Cum se efectuează protecția și se selectează setările de protecție împotriva scurtcircuitelor fază la fază ale motoarelor?
4. Cum se implementează protecția și se selectează setările de protecție la suprasarcină a motorului?
5. Cum se realizează protecția și se selectează setările de protecție a tensiunii minime pentru motoare?
6. Care sunt caracteristicile de protecție ale motoarelor sincrone?
