Для чего нужны защитные устройства для электродвигателей

Для чего нужны защитные устройства для электродвигателей

Со времени изобретения выдающимся физиком Николой Тесла стандартного трехфазного асинхронного двигателя он стал одним из самых востребованных предметов промышленного оборудования, когда-либо применяемых.

Из-за несложности, невысокой цены, надежности и относительно стабильной эффективности он, вероятно, останется основной составной частью оборудования и в обозримом будущем. Преобразование электрической в механическую силу является основной функцией всех электродвигателей.

Механизм подключения электромоторов

защита электродвигателяДля изменения мощности большинству схем электромоторов требуется надежный защитный механизм для подключения и отключения их от источника электропитания. Мощные релейные переключатели, называемые контакторами, представляют устройства для выполнения этой цели. Однако, спустя век после их внедрения, появились новые более эффективные системы и методы автоматизации работы двигателя. Сейчас существует направление применения более адаптивных электронных механизмов управления для приводов с фиксированной и переменной скоростью вращения. Это может быть электрическое или электронное с микропроцессором, но оптимизирующее работу устройство плавного пуска двигателя. Устройство плавного пуска увеличивает надежность оборудования и качество электросети путем уменьшения скачкообразного «подсаживания» напряжения электролинии.

Существует также механизм устраняющий проблемы при выключении. Особенно это касается мощных двигателей, так как при выключении уменьшается нагрузка и резко «подскакивает» напряжение сети, что приводит к нестабильности электрической энергии влияющее на других потребителей. Кроме того, необходимо устройство защитного отключения в случае нестандартных параметров сети. Отсутствие защиты дорогостоящего оборудования часто выливается в дополнительные финансовые затраты во время будущей эксплуатации.

Необходимость электронного пуска для защиты электродвигателя

Чтобы выяснить необходимость механизмов для защиты электродвигателя, необходимо знать принципы, характеристики и предельные величины асинхронного двигателя и электромеханических систем, используемых в настоящее время для управления ими.

Обычный асинхронный двигатель с фиксированной скоростью должен удовлетворять трем основным требованиям:

  • ускорять себя и свою нагрузку до полной скорости (или скорости в случае многоскоростных двигателей);
  • поддерживать мощность на полной скорости и эффективно на всем протяжении диапазона нагрузок;
  • не ухудшать качество электросети резкими скачками потребляемого тока.

Из-за ограничений, может быть трудно достичь всех целей эффективно и экономично в одном электромоторе поэтому широко применяется устройство плавного пуска электродвигателя.

Как упоминалось ранее, электродвигатели преобразуют электрическую энергию извлекаемую из источника питания в механическую форму, обычно в виде вала, вращающегося с фиксированной частотой.

Мощность, поступающая с вала равна крутящему моменту умноженному на скорость вала в (об/мин).

Назначение механизма управления электромотором

Устройство плавного пуска электродвигателя это оборудование, которое используется чтобы уменьшить нагрузку и момент силы в механической и электрической части путем изменения тока во время старта. Это понижает механическое воздействие на электродвигатель и ось, а также электродинамические нагрузки на силовую подводку и распределительную электрическую сеть, продлевая срок безотказной работы системы.

Механизм запуска электродвигателя чаще всего состоит из сочетания электрических и механических узлов. устройство плавного пуска электродвигателя

Механические устройства плавного старта обычно состоят из муфты и включают в себя несколько типов с использованием жидкости, как гидротрансформаторы, магнитных сил или стальных валов для передачи и ограничения силы оси вращения. Устройство плавного пуска электродвигателя может управляться различными системами автоматизации, которые снижают крутящий момент и кратковременно уменьшают напряжение или входной ток. Электронный механизм на милисекунды изменяет ток, когда двигатель подключается к электрической цепи.

Это необходимо потому что ток во время старта электродвигателя до 10 раз выше, чем рабочий ток, а пусковой крутящий момент в 3 раза больше, чем рабочий момент силы.

Увеличение крутящего момента приводит к резкому механическому воздействию на оборудование, что приводит к его уменьшению срока службы. Кроме того, высокий пусковой ток питания приводит к «скачкам» в сети. В результате, срок службы чувствительного оборудования может быть снижен.

Устройство плавного пуска электродвигателя устраняет ненужные побочные эффекты.

Изготавливаются несколько типов на основе регулирования напряжения питания систем плавного пуска электродвигателя.

Как работает устройство плавного пуска

Суть устройства плавного пуска заключается в том что, регулируя напряжение, прикладываемое к двигателю во время пуска, характеристики тока и крутящего момента могут быть ограничены и контролироваться. Для асинхронных двигателей пусковой момент приблизительно соразмерен квадрату силы тока извлеченной из линии. Этот пусковой ток соответственно зависит от приложенного напряжения и следовательно крутящий момент также можно считать зависимым от напряжения.

Таким образом, устройства плавного старта снижают, регулируют и контролируют напряжение во время пуска и ток, потребляемый двигателем изменяя крутящий момент создаваемый двигателем.

Оставить комментарий

.