Termistorska (posistorska) zaščita elektromotorjev

Zaščita asinhronih elektromotorjev pred pregrevanjem se tradicionalno izvaja na osnovi termične nadtokovne zaščite. V večini delujočih motorjev se uporablja toplotna zaščita pred prevelikim tokom, ki ne upošteva natančno dejanskih delovnih temperaturnih režimov elektromotorjev, pa tudi njegovih temperaturnih konstant skozi čas.

Pri posredni toplotni zaščiti indukcijskega motorja bimetalne plošče vključite v napajalni tokokrog statorskih navitij asinhronega elektromotorja in ko je presežen največji dovoljeni statorski tok, bimetalne plošče pri segrevanju izklopijo napajanje statorja iz vira energije.

Pomanjkljivost te metode je, da se zaščita ne odziva na temperaturo segrevanja statorskih navitij, temveč na količino sproščene toplote, ne da bi upoštevala čas delovanja v preobremenitvenem območju in dejanske pogoje hlajenja indukcijskega motorja. .To ne omogoča popolne uporabe preobremenitvene zmogljivosti elektromotorja in zmanjša zmogljivost opreme, ki deluje v prekinitvenem načinu zaradi lažnih izklopov.

Kompleksnost gradnje toplotni releji, nezadostno visoka zanesljivost zaščitnih sistemov, ki temeljijo na njih, je privedla do ustvarjanja toplotne zaščite, ki se neposredno odziva na temperaturo zaščitenega predmeta. V tem primeru so temperaturni senzorji nameščeni na navitju motorja.

Temperaturno občutljive zaščitne naprave: termistorji, pozistorji

Z uporabo temperaturnih senzorjev termistorjev in pozitronov — polprevodniških uporov, ki spreminjajo svoj upor s temperaturo…. Termistorji so polprevodniški upori z velikim negativnim TSC. Ko se temperatura poveča, se upor termistorja zmanjša, kar se uporablja za izklopno vezje motorja. Za povečanje naklona upora glede na temperaturno odvisnost so termistorji, ki so zlepljeni na tri faze, povezani vzporedno (slika 1).

Slika 1 - Odvisnost upora pozistorjev in termistorjev od temperature: a - serijska povezava pozistorjev; b - vzporedna povezava termistorjev

Pozistorji so nelinearni upori s pozitivnim TCK. Ko je dosežena določena temperatura, se upor posistorja močno poveča za več vrst velikosti.

Da bi povečali ta učinek, so pozistorji različnih faz zaporedno povezani. Karakteristike pozistorjev so prikazane na sliki.

Zaščita s pozitorji je bolj popolna. Odvisno od razreda izolacije navitij motorja se vzamejo položaji reakcijske temperature = 105, 115, 130, 145 in 160.Ta temperatura se imenuje klasifikacijska temperatura. Pozistor močno spremeni svoj upor pri temperaturi v največ 12 s. Če upor treh zaporedno povezanih pozistorjev ne sme biti večji od 1650 ohmov, mora biti pri temperaturi njihov upor najmanj 4000 ohmov.

Zagotovljena življenjska doba posistorja je 20.000 ur. Strukturno je posistor disk s premerom 3,5 mm in debelino 1 mm, prekrit z organskim silicijevim emajlom, ki ustvarja potrebno odpornost proti vlagi in električno trdnost izolacije.

Razmislite o zaščitnem vezju PTC, prikazanem na sliki 2.

Slika 2 - Naprava za zaščito pozitorjev z ročnim vračanjem: a - shema; b — diagram povezave z motorjem

Kontakti 1, 2 vezja (slika 2, a) so povezani s pozistorji, nameščenimi na treh fazah motorja (slika 2, b). Tranzistorji VT1, VT2 so vklopljeni v skladu s Schmidovim sprožilnim vezjem in delujejo v ključnem načinu. Izhodni rele K je priključen na kolektorsko vezje končnega tranzistorja VT3, ki deluje na navitje zaganjalnika.

Pri normalni temperaturi navitja motorja in njegovih pripadajočih položajev je upornost slednjih majhna. Tudi upor med točkama 1-2 vezja je majhen, tranzistor VT1 je zaprt (na podlagi majhnega negativnega potenciala), tranzistor VT2 je odprt (visok potencial). Negativni potencial kolektorja tranzistorja VT3 je majhen in zaprt. V tem primeru je tok v tuljavi releja K nezadosten za njegovo delovanje.

Ko se navitje motorja segreje, se upor pozitorjev poveča in pri določeni vrednosti tega upora negativni potencial točke 3 doseže sprožilno napetost. Način delovanja releja zagotavljata povratna informacija oddajnika (upor v oddajnem vezju VT1) in povratna informacija kolektorja med kolektorjem VT2 in bazo VT1. Ko se aktivira sprožilec, se VT2 zapre in VT3 odpre. Aktivira se rele K, ki zapre signalna vezja in odpre elektromagnetno vezje zaganjalnika, po katerem se navitje statorja odklopi od omrežne napetosti.

Ko se motor ohladi, ga lahko zaženete s pritiskom na tipko «return», ki vrne sprožilec v začetni položaj.

Pri sodobnih elektromotorjih so zaščitni položaji nameščeni pred navitji motorja. Pri starejših motorjih so lahko pozistorji prilepljeni na glavo tuljave.

Prednosti in slabosti termistorske (posistorske) zaščite

Termoobčutljiva zaščita elektromotorjev je boljša v primerih, ko ni mogoče dovolj natančno določiti temperature elektromotorja iz toka. To velja zlasti za elektromotorje z dolgimi zagonskimi obdobji, pogostimi vklopi in izklopi (periodično delovanje) ali motorje s spremenljivo hitrostjo (s frekvenčnimi pretvorniki). Termistorska zaščita je učinkovita tudi v primeru močne kontaminacije elektromotorjev ali odpovedi sistema prisilnega hlajenja.

Slabosti termistorske zaščite so, da niso vse vrste elektromotorjev izdelane s termistorji ali pozistorji.To še posebej velja za elektromotorje domače proizvodnje. Termistorje in pozistorje je mogoče vgraditi v elektromotorje samo v stacionarnih delavnicah. Temperaturna karakteristika termistorja je precej inercialna in je močno odvisna od temperature okolja in pogojev delovanja samega elektromotorja.

Za termistorsko zaščito je potreben poseben elektronski blok: termistorska zaščitna naprava za elektromotorje, termični ali elektronski preobremenitveni rele, ki vsebuje nastavitvene in nastavitvene bloke, pa tudi izhodne elektromagnetne releje, ki se uporabljajo za izklop zagonske tuljave ali elektromagnetnega sprožilca.