Termistorová (pozistorová) ochrana elektromotorov

Ochrana asynchrónnych elektromotorov proti prehriatiu sa tradične realizuje na báze tepelnej nadprúdovej ochrany. Vo väčšine prevádzkovaných motorov sa používa tepelná ochrana proti nadprúdu, ktorá presne nezohľadňuje skutočné prevádzkové teplotné režimy elektromotorov, ako aj ich teplotné konštanty v čase.

V nepriamej tepelnej ochrane indukčného motora bimetalové dosky zahrnúť do napájacieho obvodu vinutia statora asynchrónneho elektromotora a pri prekročení maximálneho prípustného prúdu statora bimetalové dosky pri zahriatí vypnú napájanie statora zo zdroja energie.

Nevýhodou tejto metódy je, že ochrana nereaguje na teplotu ohrevu statorových vinutí, ale na množstvo uvoľneného tepla, bez zohľadnenia doby prevádzky v zóne preťaženia a skutočných podmienok chladenia indukčného motora. .To neumožňuje plné využitie kapacity preťaženia elektromotora a znižuje výkon zariadení pracujúcich v prerušovanom režime v dôsledku falošných odstávok.

Zložitosť konštrukcie tepelné relénedostatočne vysoká spoľahlivosť ochranných systémov na nich založených viedla k vytvoreniu tepelnej ochrany, ktorá priamo reaguje na teplotu chráneného objektu. V tomto prípade sú snímače teploty namontované na vinutí motora.

Ochranné zariadenia citlivé na teplotu: termistory, pozistory

Použitím snímačov teploty termistorov a pozitrónov — polovodičových odporov, ktoré menia svoj odpor s teplotou... Termistory sú polovodičové odpory s veľkým záporným TSC. So zvyšujúcou sa teplotou klesá odpor termistora, ktorý sa používa na obvod vypnutia motora. Na zvýšenie sklonu odporu voči teplotnej závislosti sú termistory nalepené na tri fázy paralelne zapojené (obrázok 1).

Obrázok 1 – Závislosť odporu pozistorov a termistorov od teploty: a – sériové zapojenie pozistorov; b — paralelné pripojenie termistorov

Pozistory sú nelineárne odpory s kladným TCK. Pri dosiahnutí určitej teploty sa odpor pozistora prudko zvýši o niekoľko rádov.

Na zvýšenie tohto efektu sú pozistory rôznych fáz zapojené do série. Charakteristiky pozistorov sú znázornené na obrázku.

Ochrana cez predkladateľov je dokonalejšia. V závislosti od triedy izolácie vinutia motora sa berú polohy reakčnej teploty = 105, 115, 130, 145 a 160.Táto teplota sa nazýva klasifikačná teplota. Pozistor prudko zmení svoj odpor pri teplote nie viac ako 12 s. Keď odpor troch sériovo zapojených pozistorov by nemal byť väčší ako 1650 ohmov, pri teplote by ich odpor mal byť najmenej 4000 ohmov.

Garantovaná životnosť pozistora je 20 000 hodín. Konštrukčne je pozistor disk s priemerom 3,5 mm a hrúbkou 1 mm, pokrytý organickým kremíkovým smaltom, ktorý vytvára potrebnú odolnosť proti vlhkosti a elektrickú pevnosť izolácie.

Zvážte ochranný obvod PTC zobrazený na obrázku 2.

Obrázok 2 – Zariadenie na ochranu hľadačov s manuálnym návratom: a – schematický diagram; b — schéma pripojenia k motoru

Kontakty 1, 2 obvodu (obrázok 2, a) sú pripojené k pozistorom namontovaným na troch fázach motora (obrázok 2, b). Tranzistory VT1, VT2 sú zapnuté podľa Schmidovho spúšťacieho obvodu a pracujú v kľúčovom režime. Výstupné relé K je pripojené ku kolektorovému obvodu koncového stupňa tranzistora VT3, ktorý pôsobí na vinutie štartéra.

Pri normálnej teplote vinutia motora a jeho pridružených kladčov je odpor tohto vinutia malý. Odpor medzi bodmi 1-2 obvodu je tiež malý, tranzistor VT1 je uzavretý (na základe malého negatívneho potenciálu), tranzistor VT2 je otvorený (vysoký potenciál). Záporný potenciál kolektora tranzistora VT3 je malý a uzavretý. V tomto prípade je prúd v cievke relé K nedostatočný na jeho činnosť.

Pri zahrievaní vinutia motora sa zvyšuje odpor kladčov a pri určitej hodnote tohto odporu záporný potenciál bodu 3 dosiahne spúšťacie napätie. Prevádzkový režim relé je zabezpečený spätnou väzbou emitora (odpor v obvode emitora VT1) a spätnou väzbou kolektora medzi kolektorom VT2 a základňou VT1. Po stlačení spúšte sa VT2 zatvorí a VT3 sa otvorí. Relé K sa aktivuje, čím sa uzatvoria signálne obvody a otvorí sa elektromagnetický obvod štartéra, potom sa vinutie statora odpojí od sieťového napätia.

Po vychladnutí motora ho možno naštartovať stlačením tlačidla «návrat», ktoré vráti spúšť do pôvodnej polohy.

V moderných elektromotoroch sú ochranné kladky namontované pred vinutím motora. Na starších motoroch môžu byť pozistory prilepené k hlave cievky.

Výhody a nevýhody termistorovej (pozistorovej) ochrany

Termocitlivá ochrana elektromotorov sa uprednostňuje v prípadoch, keď nie je možné z prúdu určiť teplotu elektromotora s dostatočnou presnosťou. Týka sa to najmä elektromotorov s dlhými časmi rozbehu, častého zapínania a vypínania (periodická prevádzka) alebo motorov s premenlivými otáčkami (s frekvenčným meničom). Termistorová ochrana je účinná aj v prípade silného znečistenia elektromotorov alebo poruchy systému núteného chladenia.

Nevýhody termistorovej ochrany sú, že nie všetky typy elektromotorov sa vyrábajú s termistormi alebo pozistormi.To platí najmä pre elektromotory domácej výroby. Termistory a pozistory môžu byť inštalované do elektromotorov iba v stacionárnych dielňach. Teplotná charakteristika termistora je dosť zotrvačná a silne závisí od okolitej teploty a prevádzkových podmienok samotného elektromotora.

Termistorová ochrana vyžaduje špeciálny elektronický blok: termistorové ochranné zariadenie pre elektromotory, tepelné alebo elektronické relé proti preťaženiu, ktoré obsahuje nastavovacie a nastavovacie bloky, ako aj výstupné elektromagnetické relé, ktoré sa používajú na vypnutie štartovacej cievky alebo elektromagnetickej spúšte.