הגנת עומס מנוע: עקרון הפעולה, תכונות וסוגים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

הגנה על המנוע החשמלי מפני עומס יתר כיום היא אחת המשימות העיקריות שיש לפתור על מנת להפעיל את המכשיר הזה בהצלחה. סוגים אלו של מנועים נמצאים בשימוש נרחב למדי, ולכן הומצאו דרכים רבות כדי להגן עליהם מפני השפעות שליליות שונות.

רמות הגנה

יש מגוון רחב של מכשירים להגנה על ציוד זה, עם זאת, ניתן לחלק את כולם לרמות.

• רמת הגנה מפני קצר חשמלי חיצוני. לרוב משתמשים כאן בסוגים שונים של ממסרים. מכשירים אלו ורמת ההגנה הם ברמה הרשמית. במילים אחרות, זהו פריט הגנה חובה שיש להתקין בהתאם לכללי הבטיחות בשטח הפדרציה הרוסית.
• ממסר ההגנה מפני עומס יתר יעזור למנוע מגוון של נזקים קריטיים במהלך הפעולה, כמו גם נזק אפשרי. מכשירים אלה שייכים גם לרמת ההגנה החיצונית.
• שכבה פנימית של הגנה מונעת אפשריהתחממות יתר של חלקי המנוע. לשם כך, לפעמים משתמשים במתגים חיצוניים, ולפעמים בממסרי עומס יתר.

סיבות לתקלות בציוד

היום, יש מגוון רחב של בעיות שיכולות להשפיע על הביצועים של מנוע חשמלי אם הוא לא מצויד בהתקני הגנה.

1. מתח חשמלי נמוך או להיפך, רמת אספקה גבוהה מדי עלולים לגרום לכשל.
2. נזק אפשרי עקב שינוי תדירות האספקה הנוכחית מהר מדי ולעתים קרובות מדי.
3. התקנה לא נכונה של היחידה או רכיביה עלולה להיות מסוכנת.
4. הטמפרטורה עולה לערך קריטי או גבוה יותר.
5. מעט מדי קירור מוביל גם לתקלות.
6. לטמפרטורת סביבה מוגברת יש השפעה שלילית חזקה.
7. מעט אנשים יודעים שללחץ נמוך או כיוון המנוע הרבה מעל פני הים, מה שגורם ללחץ נמוך, יש גם השפעה שלילית.
8. כמובן, יש צורך להגן על המנוע מעומסי יתר שעלולים להתרחש עקב הפסקות חשמל.
9. הדלקה וכיבוי תכופים של המכשיר הוא פגם שלילי שגם אותו יש לבטל בעזרת התקני הגנה.

Fuses

השם המלא של ציוד המגן הוא מתג בטיחות שניתן להיתיך. מכשיר זה משולב ואוטומטימתג ונתיך, הממוקמים באותו דיור. המתג יכול גם לפתוח או לסגור את המעגל באופן ידני. הפתיל הוא ההגנה של המנוע החשמלי מפני זרם יתר.

כדאי לציין שהעיצוב של מתג החירום מספק מעטפת מיוחדת המגינה על אנשי צוות ממגע מקרי עם הטרמינלים של המכשיר, כמו גם על המגעים עצמם מפני חמצון.

בכל הנוגע לנתיך, התקן זה חייב להיות מסוגל להבחין בין זרם יתר לקצר חשמלי במעגל. זה מאוד חשוב, שכן זרם יתר לטווח קצר הוא די מקובל. עם זאת, הגנת עומס יתר של המנוע צריכה להיפגע מיד אם פרמטר זה ממשיך לגדול.

נתיכים קצרים

יש סוג של נתיך שנועד להגן על היחידה מפני קצר חשמלי (קצר חשמלי). עם זאת, ראוי לציין כאן כי הנתיך המהיר עלול להיכשל אם מתרחש עומס יתר לטווח קצר במהלך ההפעלה של המכשיר, כלומר, עלייה בזרם ההתחלה. מסיבה זו, מכשירים כאלה משמשים בדרך כלל ברשתות שבהן קפיצה כזו אינה אפשרית. באשר למגן עומס יתר המנוע עצמו, הנתיך המהיר יכול להתמודד עם עד 500% יותר מהזרם הנקוב שלו אם ההפרש נמשך פחות מרבע שנייה.

נתיכים עיכוב

התפתחות הטכנולוגיה הובילה לכך שניתן היה ליצור מכשיר להגנה גם נגד עומס וגם נגד קצר חשמלי בו זמנית. כלי זה היה נתיך עם עיכוב. המוזרות היא שהיא מסוגלת לעמוד בפני עלייה של פי 5 בזרם אם היא נמשכת לא יותר מ-10 שניות. אפשר להגדיל עוד יותר את הפרמטר, אך לתקופה קצרה יותר לפני שהפתיל יתפוצץ. עם זאת, לרוב מספיק מרווח של 10 שניות כדי להפעיל את המנוע, וכדי שהפתיל לא יפעל. הגנה של מנוע חשמלי חד פאזי מפני עומס יתר, מפני קצרים, וכן סוג אחר של מנוע חשמלי על ידי מכשיר כזה נחשב לאחד האמינים ביותר.

כדאי לציין כאן גם כיצד נקבע זמן התגובה של התקן הגנה זה. זמן התגובה של פתיל הוא משך הזמן שבו האלמנט המתיך שלו (חוט) נמס. כאשר החוט נמס לחלוטין, המעגל נפתח. אם אנחנו מדברים על התלות של זמן הניתוק בעומס יתר עבור סוגים אלה של ציוד מגן, אז הם ביחס הפוך. במילים אחרות, הגנת עומס הזרם של המנוע החשמלי פועלת כך - ככל שעוצמת הזרם גבוהה יותר, החוט נמס מהר יותר, מה שאומר שזמן ניתוק המעגל מצטמצם.

מכשירים מגנטיים ותרמיים

היום, מכשירים אוטומטיים מסוג תרמי נחשבים למכשירים האמינים והחסכוניים ביותר להגנה על מנוע חשמלימעומס תרמי. התקנים אלה מסוגלים גם לעמוד באמפליטודות זרם גדולות שעלולות להתרחש במהלך הפעלת המכשיר. בנוסף, נתיכים תרמיים מגנים מפני בעיות כמו רוטור נעול, למשל.

ניתן לבצע הגנה על מנועים חשמליים אסינכרוניים מפני עומס יתר באמצעות מתגים מגנטיים אוטומטיים. הם אמינים מאוד, מדויקים וחסכוניים. הייחודיות שלו טמונה בעובדה שמגבלת הטמפרטורה של פעולתו אינה מושפעת משינויים בטמפרטורת הסביבה, וזה חשוב מאוד בתנאי הפעלה מסוימים. הם גם שונים מהנושאים התרמיים, יש להם זמן תגובה מדויק יותר.

ממסר עומס יתר

הפונקציות של המכשיר הזה די פשוטות, עם זאת, וחשובות למדי.

1. מכשיר כזה מסוגל לעמוד בתנועות זרם קצרות טווח במהלך התנעת המנוע מבלי לשבור את המעגל, וזה הכי חשוב.
2. פתיחת המעגל מתרחשת אם הזרם עולה לערך כאשר יש איום של שבירה של המכשיר המוגן.
3. לאחר הסרת עומס היתר, ניתן לאפס את הממסר באופן אוטומטי או לאפס באופן ידני.

כדאי לציין שההגנה הנוכחית של המנוע החשמלי מפני עומסי יתר באמצעות ממסר מתבצעת בהתאם למאפיין התגובה. במילים אחרות - תלוי במעמד המכשיר. הנפוצים ביותר הם כיתות 10, 20 ו-30. הקבוצה הראשונה הם ממסרים כילפעול במקרה של עומס יתר, תוך 10 שניות ואם הערך המספרי של הזרם עולה על 600% מהנומינלי. הקבוצה השנייה מופעלת לאחר 20 שניות או פחות, השלישית, בהתאמה, לאחר 30 שניות או פחות.

הגנת נתיכים וממסרים

כיום, די מקובל לשלב שני אמצעי הגנה - נתיכים וממסרים. שילוב זה פועל באופן הבא. הנתיך חייב להגן על המנוע מפני קצר חשמלי, ולכן הוא חייב להיות בעל קיבולת גדולה מספיק. בגלל זה, זה לא יכול להגן על המכשיר מפני זרמים נמוכים אך עדיין מסוכנים. כדי לבטל את החיסרון הזה, מוכנסים למערכת ממסרים המגיבים לתנודות זרם חלשות יותר, אך עדיין מסוכנות. הדבר החשוב ביותר במקרה זה הוא להגדיר את הפתיל כך שיתפוצץ לפני שנגרם נזק כלשהו.

הגנה חיצונית

כיום, נעשה שימוש במערכות מתקדמות של הגנת מנוע חיצונית לעתים קרובות למדי. הם יכולים להגן על המכשיר מפני מתח יתר, חוסר איזון פאזה, מסוגלים לחסל רעידות או להגביל את מספר ההדלקה והכיבוי. בנוסף, לכלים כאלה יש חיישן תרמי מובנה המסייע בשליטה על טמפרטורת המסבים והסטטור. תכונה נוספת של מכשיר כזה היא שהוא מסוגל לתפוס ולעבד אות דיגיטלי שיוצר חיישן טמפרטורה.

המטרה העיקרית של ציוד מגן חיצוני- זהו שימור היעילות של מנועים תלת פאזיים. בנוסף ליכולת להגן על המנוע בזמן הפסקת חשמל, לציוד כזה יש גם כמה יתרונות נוספים.

• יחידה חיצונית יכולה ליצור ולאותת על תקלה לפני שהיא משפיעה על המכונה.
• מאבחן בעיות שכבר התרחשו.
• אפשר בדיקת ממסר במהלך תחזוקה.

בהתבסס על האמור לעיל, ניתן לטעון כי קיים מגוון רחב של מכשירים להגנה על מנוע חשמלי מעומס יתר. בנוסף, כל אחד מהם מסוגל להגן על המכשיר מפני השפעות שליליות מסוימות, ולכן רצוי לשלב ביניהן.