Bảo vệ nhiệt điện trở (posistor) của động cơ điện

Việc bảo vệ động cơ điện không đồng bộ khỏi quá nhiệt thường được thực hiện trên cơ sở bảo vệ quá dòng nhiệt. Trong phần lớn các động cơ đang vận hành, bảo vệ nhiệt chống quá dòng được sử dụng, điều này không tính đến chính xác các chế độ nhiệt độ hoạt động thực tế của động cơ điện, cũng như các hằng số nhiệt độ của nó theo thời gian.

Trong bảo vệ nhiệt gián tiếp của động cơ cảm ứng tấm lưỡng kim bao gồm trong mạch cung cấp của cuộn dây stato của động cơ điện không đồng bộ và khi vượt quá dòng điện stato tối đa cho phép, các tấm lưỡng kim khi được làm nóng sẽ tắt nguồn cung cấp stato khỏi nguồn điện.

Nhược điểm của phương pháp này là bảo vệ không phản ứng với nhiệt độ phát nóng của cuộn dây stato mà phản ứng với lượng nhiệt tỏa ra, không tính đến thời gian hoạt động trong vùng quá tải và điều kiện làm mát thực tế của động cơ cảm ứng. .Điều này không cho phép sử dụng hết công suất quá tải của động cơ điện và làm giảm hiệu suất của thiết bị hoạt động ở chế độ gián đoạn do tắt nhầm.

Độ phức tạp của việc xây dựng rơle nhiệt, độ tin cậy không đủ cao của các hệ thống bảo vệ dựa trên chúng đã dẫn đến việc tạo ra bảo vệ nhiệt phản ứng trực tiếp với nhiệt độ của đối tượng được bảo vệ. Trong trường hợp này, cảm biến nhiệt độ được gắn trên cuộn dây động cơ.

Thiết bị bảo vệ nhạy cảm với nhiệt độ: nhiệt điện trở, điện trở

Bằng cách sử dụng cảm biến nhiệt độ, điện trở nhiệt và positron - điện trở bán dẫn thay đổi điện trở theo nhiệt độ…. Điện trở nhiệt là điện trở bán dẫn có TSC âm lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở giảm, được sử dụng cho mạch ngắt động cơ. Để tăng độ dốc của điện trở so với sự phụ thuộc vào nhiệt độ, các điện trở nhiệt được dán vào ba pha được nối song song (Hình 1).

Hình 1 - Sự phụ thuộc của điện trở của điện trở điện trở và điện trở nhiệt vào nhiệt độ: a - mắc nối tiếp điện trở điện trở; b - kết nối song song của nhiệt điện trở

Posistor là điện trở phi tuyến có TCK dương. Khi đạt đến một nhiệt độ nhất định, điện trở của điện trở tăng mạnh theo vài bậc độ lớn.

Để tăng cường hiệu ứng này, các điện trở của các pha khác nhau được mắc nối tiếp. Các đặc điểm của posistor được thể hiện trong hình.

Việc bảo vệ thông qua các vị trí là hoàn hảo hơn. Tùy thuộc vào lớp cách điện của cuộn dây động cơ, các vị trí nhiệt độ phản ứng = 105, 115, 130, 145 và 160 được lấy.Nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ phân lớp. Điện trở thay đổi mạnh ở nhiệt độ không quá 12 giây. Khi điện trở của ba posistor mắc nối tiếp không được quá 1650 ôm, thì ở nhiệt độ, điện trở của chúng ít nhất phải là 4000 ôm.

Tuổi thọ của điện trở được đảm bảo là 20.000 giờ. Về mặt cấu trúc, posistor là một đĩa có đường kính 3,5 mm và độ dày 1 mm, được phủ men silicon hữu cơ, tạo ra khả năng chống ẩm và độ bền điện cần thiết của lớp cách điện.

Hãy xem xét mạch bảo vệ PTC được hiển thị trong Hình 2.

Hình 2 - Thiết bị bảo vệ bộ định vị có hồi lưu thủ công: a - sơ đồ; b - sơ đồ kết nối với động cơ

Các tiếp điểm 1, 2 của mạch (Hình 2, a) được kết nối với các điện trở gắn trên ba pha của động cơ (Hình 2, b). Các bóng bán dẫn VT1, VT2 được bật theo mạch kích hoạt Schmid và hoạt động ở chế độ phím. Rơle đầu ra K được kết nối với mạch thu của bóng bán dẫn giai đoạn cuối VT3, hoạt động trên cuộn dây khởi động.

Ở nhiệt độ bình thường của cuộn dây của động cơ và các cực liên quan của nó, điện trở của cuộn dây sau nhỏ. Điện trở giữa các điểm 1-2 của mạch cũng nhỏ, bóng bán dẫn VT1 đóng (dựa trên điện thế âm nhỏ), bóng bán dẫn VT2 mở (điện thế cao). Điện thế âm của bộ thu của bóng bán dẫn VT3 nhỏ và đóng. Trong trường hợp này, dòng điện trong cuộn dây của rơle K không đủ cho hoạt động của nó.

Khi cuộn dây động cơ nóng lên, điện trở của các cực tăng lên và ở một giá trị nhất định của điện trở này, điện thế âm của điểm 3 đạt đến điện áp kích hoạt. Chế độ hoạt động của rơle được cung cấp bởi phản hồi bộ phát (điện trở trong mạch bộ phát VT1) và phản hồi bộ thu giữa bộ thu VT2 và đế VT1. Khi kích hoạt được kích hoạt, VT2 đóng và VT3 mở. Rơle K được kích hoạt, đóng các mạch tín hiệu và mở mạch điện từ của bộ khởi động, sau đó cuộn dây stato bị ngắt khỏi điện áp nguồn.

Sau khi động cơ nguội đi, có thể khởi động động cơ sau khi nhấn nút «quay lại», nút này sẽ đưa cò quay về vị trí ban đầu.

Trong các động cơ điện hiện đại, các cực bảo vệ được gắn phía trước cuộn dây của động cơ. Trên các động cơ cũ hơn, các posistor có thể được dán vào đầu cuộn dây.

Ưu điểm và nhược điểm của bảo vệ nhiệt điện trở (posistor)

Bảo vệ nhạy nhiệt của động cơ điện được ưu tiên hơn trong trường hợp không thể xác định nhiệt độ của động cơ điện với đủ độ chính xác từ dòng điện. Điều này đặc biệt áp dụng cho các động cơ điện có thời gian khởi động dài, hoạt động bật và tắt thường xuyên (hoạt động định kỳ) hoặc động cơ có tốc độ thay đổi (có bộ biến tần). Bảo vệ nhiệt điện trở cũng có hiệu quả trong trường hợp động cơ điện bị nhiễm bẩn nặng hoặc hỏng hệ thống làm mát cưỡng bức.

Nhược điểm của bảo vệ nhiệt điện trở là không phải tất cả các loại động cơ điện đều được sản xuất bằng điện trở nhiệt hoặc điện trở.Điều này đặc biệt đúng đối với động cơ điện sản xuất trong nước. Điện trở nhiệt và điện trở điện trở chỉ có thể được lắp đặt trong động cơ điện trong các xưởng cố định. Đặc tính nhiệt độ của nhiệt điện trở khá quán tính và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường và điều kiện vận hành của chính động cơ điện.

Bảo vệ nhiệt điện trở yêu cầu một khối điện tử đặc biệt: thiết bị bảo vệ nhiệt điện trở cho động cơ điện, rơle quá tải nhiệt hoặc điện tử, chứa các khối điều chỉnh và điều chỉnh, cũng như các rơle điện từ đầu ra, được sử dụng để tắt cuộn dây khởi động hoặc nhả điện từ.