Tipus de protecció elèctrica de motors elèctrics asíncrons

Protecció de motors elèctrics asíncrons

Els motors elèctrics trifàsics de corrent alterna amb una tensió de fins a 500 V amb potències de 0,05 a 350 - 400 kW són el tipus més comú de motors elèctrics.

El funcionament fiable i ininterromput dels motors elèctrics està assegurat sobretot per la seva correcta selecció en termes de potència nominal, mode de funcionament i forma d'execució. No menys important és l'observació dels requisits i regles necessaris a l'hora de compondre un circuit elèctric, triar equips de control, cables i cables, instal·lar i operar l'accionament elèctric.

Modes de funcionament d'emergència dels motors elèctrics

Fins i tot per a accionaments elèctrics dissenyats i operats correctament, durant el seu funcionament sempre hi ha la possibilitat que es produeixin emergències o modes anormals de motor i altres equips elèctrics.

Els modes d'emergència inclouen:

1) curtcircuits multifàsics (trifàsics i bifàsics) i monofàsics en bobinats d'un motor elèctric; curtcircuits multifàsics a la caixa de terminals del motor elèctric i al circuit de potència extern (en fils i cables, en els contactes dels dispositius de commutació, en caixes de resistència); curtcircuits de fase a la carcassa o cable neutre dins del motor o en un circuit extern - en xarxes amb un neutre posat a terra; curtcircuits en el circuit de control; curtcircuits entre espires del bobinatge del motor (circuits de volta).

Els curtcircuits són les condicions d'emergència més perilloses a les instal·lacions elèctriques. En la majoria dels casos, es produeixen per danys a l'aïllament o superposició. Els corrents de curtcircuit de vegades assoleixen valors desenes i centenars de vegades superiors als valors dels corrents en mode normal, i el seu efecte tèrmic i les forces dinàmiques a què estan sotmeses les parts actives poden provocar la fallada de la tota la instal·lació elèctrica;

2) Sobrecàrrega tèrmica del motor elèctric a causa del pas de corrents augmentades pels seus bobinatges: quan el mecanisme de treball està sobrecarregat per raons tecnològiques, especialment condicions d'arrencada greus, motor sota càrrega o aturat, reducció a llarg termini de la tensió de xarxa, pèrdua de una de les fases del circuit d'alimentació externa o trencament del cable al bobinat del motor, danys mecànics al motor o al mecanisme de funcionament, i sobrecàrregues tèrmiques amb condicions de refrigeració del motor deteriorades.

Les sobrecàrregues tèrmiques causen principalment un envelliment accelerat i la destrucció de l'aïllament del motor, la qual cosa provoca un curtcircuit, és a dir, un accident greu i una fallada prematura del motor.

Tipus de protecció per a motors elèctrics asíncrons

Es proporcionen mesures de protecció per protegir el motor dels danys en cas de violació de les condicions normals de funcionament, així com la desconnexió oportuna del motor defectuós de la xarxa, evitant o limitant així el desenvolupament d'un accident.

El mitjà principal i més efectiu és la protecció elèctrica dels motors, realitzada d'acord amb «Normes per a la construcció d'instal·lacions elèctriques» (PUE).

Depenent de la naturalesa de les possibles avaries i dels modes de funcionament anormals, hi ha diversos tipus bàsics més comuns de protecció elèctrica dels motors asíncrons.

Protecció de motors asíncrons contra curtcircuits

La protecció contra curtcircuits apaga el motor quan es produeixen corrents de curtcircuit al seu circuit de potència (principal) o al circuit de control.

Els dispositius que proporcionen protecció contra curtcircuits (fusibles, relés electromagnètics, disjuntors amb alliberament electromagnètic) actuen gairebé immediatament, és a dir, sense retard.

Protecció de sobrecàrrega de motors asíncrons

La protecció contra sobrecàrregues protegeix el motor d'un sobreescalfament inacceptable, especialment fins i tot amb sobrecàrregues tèrmiques relativament petites però a llarg termini. La protecció contra sobrecàrregues només s'ha d'utilitzar per als motors elèctrics d'aquests mecanismes de funcionament on són possibles augments anormals de càrrega en cas de pertorbacions del procés de funcionament.

Dispositius de protecció contra sobrecàrregues (temperatura i relés tèrmics, relés electromagnètics, interruptors automàtics amb alliberament tèrmic o amb mecanisme de rellotge) quan es produeix una sobrecàrrega, apaguen el motor amb un cert retard, com més gran menys sobrecàrrega, i en alguns casos amb sobrecàrregues importants, i immediatament.

Protecció dels motors elèctrics asíncrons de l'escassetat o desaparició de tensions

La protecció contra baixa o baixa tensió (protecció zero) es realitza amb l'ajuda d'un o més dispositius electromagnètics, actua en apagar el motor en cas d'interrupció de l'alimentació o quan la tensió de la xarxa baixa per sota del valor establert i protegeix el motor de l'encesa espontània després d'eliminar la interrupció de l'alimentació o restablir la tensió normal de la xarxa.

La protecció especial dels motors elèctrics asíncrons contra el funcionament bifàsic protegeix el motor del sobreescalfament, així com del "rollover", és a dir, l'aturada sota corrent a causa d'una disminució del parell desenvolupat pel motor quan una de les fases de la el circuit està interromput. La protecció funciona quan s'engega el motor.

Els relés tèrmics i electromagnètics s'utilitzen com a dispositius de protecció. En el segon cas, la protecció pot no tenir un retard.

Altres tipus de protecció elèctrica de motors asíncrons

Hi ha altres tipus de protecció menys habituals (contra sobretensions, fallades a terra monofàsiques en xarxes amb neutre aïllat, augment de la velocitat de gir del variador, etc.).

Dispositius elèctrics utilitzats per protegir els motors elèctrics

Els dispositius de protecció elèctrica poden aplicar un o més tipus de protecció simultàniament. Per exemple, alguns interruptors de circuit proporcionen protecció contra curtcircuits i sobrecàrregues. Alguns dels dispositius de seguretat, per exemple fusibles, són dispositius d'efecte simple i requereixen substitució o recàrrega després de cada accionament, d'altres, com els relés electromagnètics i tèrmics, són dispositius de múltiples efectes. Aquests últims es diferencien en la forma en què tornen al mode d'espera per als dispositius d'autoajustament i restabliment manual.

Selecció del tipus de protecció elèctrica dels motors elèctrics asíncrons

L'elecció d'un o altre tipus de protecció o de diverses alhora es fa en cada cas concret, tenint en compte el grau de responsabilitat de l'accionament, la seva potència, les condicions de funcionament i el procediment de manteniment (presència o absència de personal de manteniment permanent). .

L'anàlisi de dades sobre la taxa d'accidents d'equips elèctrics al taller, al lloc de construcció, al taller, etc., que revelen les violacions més freqüents del funcionament normal de motors i equips tecnològics, pot ser de gran benefici. Sempre hauríeu d'esforçar-vos per assegurar-vos que la protecció sigui el més senzilla i fiable possible en funcionament.

Qualsevol motor, independentment de la seva potència i tensió, ha d'estar protegit contra curtcircuits. Aquí s'han de considerar les circumstàncies següents. D'una banda, la protecció ha d'estar desactivada pels corrents d'arrencada i frenada del motor, que poden ser 5-10 vegades superiors a la seva intensitat nominal.D'altra banda, en una sèrie de casos de curtcircuit, per exemple en circuits de bobinat, curtcircuits entre fases properes al punt neutre del bobinat de l'estator, curtcircuits a la caixa dins del motor, etc., la protecció ha de funcionen amb corrents de -baix des del corrent d'arrencada.

És difícil complir aquests requisits conflictius simultàniament amb remeis senzills i econòmics. Per tant, el sistema de protecció dels motors asíncrons de baixa tensió es basa en el supòsit deliberat que amb algunes de les avaries esmentades anteriorment al motor, aquest últim no es desconnecta de la protecció immediatament, sinó només durant el desenvolupament d'aquestes avaries, després de el corrent consumit pel motor des de la xarxa ha augmentat significativament.

Un dels requisits més importants per als dispositius de protecció del motor: la seva acció clara en modes d'emergència i funcionament anormal del motor i, al mateix temps, la inadmisibilitat de falses alarmes. Per tant, els dispositius de protecció s'han de seleccionar correctament i ajustar-los amb cura.