Автоматический выключатель для электродвигателя асинхронного двигателя

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ

Привод исполнительных механизмов различных технологических процессов, как правило, осуществляется от электродвигателей.

Двигатель относится к основным компонентам электропривода, в наибольшей степени подвергающимся в процессе эксплуатации воздействию неблагоприятных факторов различного характера.

Причины вероятных отклонений от нормального режима работы электродвигателя можно разделить на три основные группы:

• проблемы в исполнительных механизмах, вызывающие торможение и перегрузку приводного электродвигателя;
• нарушение качества электроэнергии, питающей электродвигатель;
• дефекты, возникающие внутри самого двигателя.

Для обеспечения надёжной эксплуатации, электродвигатель должен быть оборудован автоматическими защитами в необходимом объёме, реагирующими на опасные отклонения рабочих параметров и перегрузки по любой причине из перечисленных групп и действующими на отключение выключателя.

Минимальный объём автоматических устройств защиты электродвигателей определяется правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Электрические двигатели различаются по номинальной мощности, напряжению питания, роду потребляемого тока, а также конструктивными особенностями.

В соответствии с этими различиями, а также исходя из условий работы, для каждой модели электрической машины производится выбор автоматической защиты электродвигателя. Различные виды автоматических устройств действуют как на отключение выключателя, так и на включение предупредительной сигнализации.

По роду потребляемого тока электродвигатели делятся на:

• машины переменного;
• постоянного тока.

В быту и производстве распространены двигатели переменного тока, которые бывают асинхронными и синхронными.

По уровню номинального напряжения электрические машины переменного тока делятся на две основные группы:

• низковольтные, питающиеся напряжением до 1000 В;
• высоковольтные, рассчитанные на работу в сетях выше 1000 В.

Наиболее массовое распространение имеют асинхронные машины с номинальным напряжением 0,4 кВ.

Защищаются они посредством автоматического выключателя, имеющего электромагнитный и тепловой расцепители от короткого замыкания и перегрузки.

Разновидности автоматических выключателей

Существуют две разновидности автоматических выключателей защиты двигателя: тепловые и магнитные.

Первый вид — наиболее эффективный и малозатратный вариант защитных приборов для асинхронных двигателей. Они способны выдерживать значительные токовые амплитуды, возникающие при пуске двигателя, и предохраняют его от поломок, в том числе при блокировке ротора.

Магнитные автоматы считаются наиболее точными и надежными. Они устойчивы к изменениям параметров окружающей среды, которые не оказывают воздействие на установленные пределы срабатывания.

1. Устройство защиты от импульсных перенапряжений Тип 1.

2. Ограничитель импульсных напряжений ОПВ-C.

3. Ограничитель импульсных напряжений ОПВ-D.

4. Ограничитель импульсных напряжений ОПВ-B.

5. Автомат ВА-431.

6. Автомат ВА-401.

7. Автомат ВА-431.

8. Автомат пуска АПД.

Ограничитель импульсных напряжений ОПВ-B

Это защитное устройство специализировано для предотвращения переходных перенапряжений и вывода токовых импульсов в сетях 50 Гц.

1. Коммутация проводом из меди и алюминия.

2. Подсоединения через гребенчатую и U-образную шины.

3. Присутствие указателя износа и включаемого аварийного контакта.

4. Наличие сменного варисторного модуля.

5. Уровень защиты по напряжению, 2 кВ.

6. Максимальное длительное напряжение переменного тока АС, 440 В.

7. Номинальный сброс импульсного тока (8/20) In, 30 кА.

8. Способ монтажа DIN-рейка,35 мм.

9. Максимальное сечение жесткого проводника, 25 мм2.

10. Гарантийный срок эксплуатации, 7 лет.

11. Количество проводников (без заземления), 3 ед.

12. Конфигурация системы TN-C-S, да.

Автоматические выключатели серии ВА-431

Они изготавливаются для предохранения и регулирования трехфазными электродвигателями и гарантируют защиту от перегруженностей, сверхтоков (КЗ) и отсутствия фазы. Они выполнены из огнестойкого самозатухающего пластика. Диапазон токовых вставок от 0.1 до 32 А.

ВА-431 от фирмы Schneider DEKraft обладают малогабаритными характеристиками, легко могут быть размещены в самых разных шкафах электротехнического назначения. При этом обеспечивается сохранение допустимых рабочих параметров, даже в зоне с повышенными температурами. Все приборы данной группы безопасны для окружающей среды, отображено в сертификатах соответствия качества. Дополнительно к автоматам фирма DEKraft производит линия аксессуаров, делающих легче работу с автоматами.

Для правильной работы асинхронных двигателей требуется, чтобы трехфазные проводники имели сбалансированное напряжение. Если они имеют дисбаланс более 2%, двигатель со временем будет поврежден или иметь сокращенный срок службы. Электродвигатель также имеет тенденцию перегреваться, что приводит к дополнительным расходам энергии в виде выбросов тепловой энергии. По этой причине автоматический выключатель двигателя должен быть в состоянии обнаружить фазовый дисбаланс и соответствующим образом отключить его.

Асинхронный двигатель подключается к электропитанию, как трехфазному, так и однофазному. Меняются только схемы подключения. Эта универсальность еще один плюс в применении асинхронного двигателя. Однако для подключения электродвигателя есть определенные правила, которые нужно соблюдать для обеспечения электробезопасности и продолжительной работы двигателя.

Электродвигатель это электроустановка, и любые аварийные ситуации, связанные с электропроводкой дома, могут привести к поломке двигателя. Это касается коротких замыканий, падение и пиковый скачок напряжения, повреждение питающего кабеля, удар молнии и т.д.

Для защиты электродвигателя, согласно ПУЭ, нужно предусмотреть тройную защиту:

• От токов короткого замыкания;
• От падения напряжения;
• От токовой перегрузки.

Посмотрим на каждый вид защиты, ранжируя их по степени важности.

Защитим двигатель от короткого замыкания

КЗ (короткое замыкание) самая опасная аварийная ситуация и не только для электродвигателей. Для защиты от короткого замыкания, электрическую цепь к которой подключен асинхронный двигатель, должна быть защищена автоматическим выключателем (автоматом защиты). Номинальный ток автомата защиты должен иметь номинальный ток срабатывания в 2,5 раза больше пускового тока электродвигателя. Это позволит не срабатывать автомату при запуске двигателя.

Защитим двигатель от перегрузки

Перегрузка по току или иначе, тепловая перегрузка возникает при обрыве одной из фаз питания электродвигателя. При обрыве происходит перекос фаз и амплитудное возрастание токов обмотки статора оставшихся фаз. Возрастание тока в два раза приводит к перегреву обмоток статора, нарушение изоляции и замыканию его обмоток. Как результат, двигатель выходит из строя.

Для защиты от перегрузки применяется тепловое реле с задержкой срабатывания.

Защитим двигатель от падения напряжения

Падение напряжения в цепи, также опасно для электродвигателя. При падении напряжения, при работающем асинхронном двигателе на 10 процентов, приводит к повышению температуры обмоток статора на 20 процентов, как следствие, перегорание обмоток и выход двигателя из строя.

Защита от падения напряжения в цепи электродвигателя установка реле напряжения. Которое будет отключать цепь электродвигателя при падении напряжения.

Способы соединения обмоток [ править | править код ]

• Звезда — концы всех обмоток соединяются вместе и соединяются с «нулем» подводимого напряжения. Начала обмоток подключаются к «фазам» трёхфазной сети. На схеме изображения обмоток напоминают звезду (катушки по радиусу направлены из центра).
• Треугольник — начало одной обмотки соединяется с концом следующей — по кругу. Места соединения обмоток подключаются к «фазам» трёхфазного напряжения. «Нулевого» выхода такая схема не имеет. На схеме обмотки соединены в треугольник.

Схемы не имеют особых преимуществ друг перед другом, однако «звезда» требует большего линейного напряжения, чем «треугольник» (для работы в номинальном режиме), а при включении «треугольником» в режиме генератора возникает кольцевой паразитный ток. Один и тот же двигатель легко используется с обоими подключениями, поэтому в характеристике трёхфазного двигателя указывают два номинальных напряжения через дробь (как правило, это 220/380 или 127/220 вольт).

Двигатели, постоянно работающие по схеме «треугольник», во время пуска для снижения пускового тока можно соединять по схеме «звезда» посредством специальных пусковых реле.

Начала и концы обмоток трехфазных двигателей выведены на колодку 2×3 клеммы, так что:

• для соединения в «звезду» требуется замкнуть один ряд из трёх клемм — это будет центр «звезды», три свободные клеммы подключаются к фазам.
• для соединения в «треугольник» соединяют попарно три ряда по две клеммы и подключают их к фазам.

Для реверсирования любого трехфазного двигателя переключают любые две фазы из трех, питающих двигатель.

Автоматический выключатель защиты двигателя ВА-401

• Автоматика
  • Автоматика дымоудаления
  • Регуляторы скорости двигателей
  • Щиты управления вентиляторами
  • Щиты управления приточной вентиляцией
  • Щиты управления приточно-вытяжной вентиляцией
  • Терморегуляторы электрокалориферов
  • Приборы для измерения и контроля
    • Датчики дифференциального давления
    • Датчики температуры и влажности
    • Датчики-реле давления жидкости
    • Промышленные термостаты
  • Пульты управления вентиляции
  • Устройство плавного пуска
  • Смесительные узлы
  • Контроллеры
    • Программируемые логические контроллеры Modicon
  • Устройство защиты двигателя
  • Шкафы управления тепловыми завесами
  • Электроприводы Belimo
  • Комплектующие автоматики
  • Щиты управления СВ
• Вентиляторы
  • Радиальные вентиляторы
  • Вентиляторы дымоудаления
    • Крышные вентиляторы дымоудаления
    • Радиальный вентилятор дымоудаления
  • Канальные вентиляторы
    • Вентилятор прямоугольный
    • Вентиляторы канальные круглые
  • Комплектующие
  • Крышные вентиляторы
  • Осевые вентиляторы
    • Вентиляторы подпора воздуха
    • Общепромышленные
  • Пылевые
• Нагреватели воздуха
• Фильтры
  • Фильтры для круглых каналов
  • Фильтры для прямоугольных каналов
• Воздуховоды
  • Воздуховоды круглые
  • Воздуховоды прямоугольные
  • Воздуховоды дымоудаления
• Детали систем вентиляции
  • Зонты и дефлекторы
  • Клапаны и заслонки
  • Шумоглушители для вентиляции
• Воздухораспределители
• Клапаны противопожарные

Если Вы не нашли интересующую Вас продукцию, обратитесь к нам удобным для Вас способом.

Телефон Горячей линии:

+7 (495) 991-67-50

Бесплатный звонок по России:

8 (800) 250-40-51

e-mail: info@effektvent.ru

Наши специалисты будут рады помочь Вам в подборе оборудования.

* Указана розничная стоимость с НДС за ВА401 с рабочим током до 6,3А

Преимущества

• Защита от короткого замыкания (КЗ)
• Защита по току перегрузки
• Защита по выпадению фаз
• Диапазон токовой нагрузки до 80А
• Коммутационная износостойкость: не менее 100 000 циклов (Max частота коммутации 25 циклов/час)

• Описание
• Характеристики

Назначение
Автоматические выключатели защиты двигателя серии ВА-400 (DEKraft — Schneider Electric) предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от короткого замыкания, перегрузки и отключения фазы.
Применяются в системах вентиляции, насосном оборудовании, станках и другом оборудовании, где необходимо обеспечить защиту двигателей .

Описание
ВА-401 и ВА-402 состоят из корпуса, изготовленного из негорючей пластмассы, электромагнитного расцепителя, регулируемого теплового расцепителя и т.д.
На автоматическом выключателе имеется возможность регулирования диапазона тока теплового расцепителя. Как правило, устанавливают значение равное номинальному току двигателя или близко к нему. Тепловой расцепитель тепловой не разрывает цепь, пока сила тока в ней не достигнет 1.1 х ток установки, что воспринимается аппаратом как перегрузка.

Габаритные размеры

Технические характеристики

Таблица подбора автоматического выключателя по номиналу двигателя

Схема подключения

Подключение трехфазного двигателя через электронные устройства

Все способы пуска двигателя, описанные выше, называются Пуск прямой подачей напряжения. Часто, в мощных приводах, такой пуск является тяжелым испытанием для оборудования – горят ремни, ломаются подшипники и крепления, и т.д.

Поэтому, статья была бы неполной, если бы я не упомянул современные тенденции. Теперь всё чаще для подключения трехфазного двигателя вместо электромагнитных пускателей применяют электронные силовые устройства. Под этим я подразумеваю:

1. Твердотельные реле (solid state relay) – в них силовыми элементами являются тиристоры (симисторы), которые управляются входным сигналом с кнопки либо с контроллера. Бывают как однофазные, так и трехфазные. Вот моя статья.
2. Мягкие (плавные) пускатели (soft starter, устройства плавного пуска) – усовершенствованные твердотелки. Можно устанавливать ток защиты, время разгона/замедления, включать реверс, и др. И на эту тему есть статья. Практическое применение устройств плавного пуска – здесь.
3. Частотные преобразователи – самое совершенное устройство, что придумало человечество для подключения электродвигателя. Описывать частотники – дело не одной статьи.

Преимущества таких устройств очевидны (прежде всего – отсутствие контактов как таковых), недостаток пока один – цена. А вот как может выглядеть схема их включения:

10. Подключение трехфазного двигателя – общая схема с электронной силой

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

— регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),
— при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
— при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).