Выбор аппаратуры управления, защиты, регулирования, контроля параметров и перемещения для надёжной безаварийной работы электропривода, страница 4

          Если номинальный ток двигателя больше чем номинальный ток теплового расцепителя теплового реле или уставки максимально-токового реле, то в этом случае применяется схема включения реле через трансформатор тока. Для защиты ДПТ достаточно одного теплового реле.

          При работе электродвигателя в режиме S3 и реализации тепловой защиты при помощи максимально-токовых реле необходимо в схемы управления электроприводами вводить реле времени, которое шунтирует своим размыкающим контактом с выдержкой времени при размыкании контакты максимально-токовых реле во время пуска двигателя, т. к. пусковой ток в 5 – 7 раз больше номинального тока, вследствие чего возможны ложные срабатывания защиты, если данной меры не предусмотреть (рисунок 3.3). Кроме схемы управления, показанной на рисунке 3.3, могут быть и другие схемные решения.

          В тех случаях, когда необходимо учитывать условия эксплуатации двигателя по температуре при определении тока уставки теплового реле, рекомендуется пользоваться формулами

                    I_{уст. т. р.} = I_{ном. дв.} / α ,                                                                     (3.14)

I_{уст. т. р.} = I_{ном. дв.}√ (1,6 – 0,017 t_{окр. ср}),                                         (3.15)

где     α – коэффициент пересчёта уставки теплового расцепителя с учётом
                 температуры окружающей среды: α = 1 + 0,006 (40 ⁰С – t_{окр. ср.});

          t_{окр. ср} – температура окружающей среды, ⁰ С.

          Тепловая позисторная защита

Кроме перечисленных выше аппаратов, осуществляющих тепловую защиту электроприводов, в последнее время всё больше используются электроприводы (двигатели) со встроенной температурной защитой на основе позисторов.

Позисторы – это терморезисторы из сегнетоэлектрических растворов на основе титаната бария (BaTiO₃ + редкоземельные материалы: Bi – висмут; Nb – ниобий; Sb – сурьма), электрическое сопротивление которых на определённом небольшом диапазоне температур резко возрастает.

          Это свойство позисторов позволяет использовать их в качестве преобразователей температуры при защите электрооборудования от недопустимого превышения температуры, которое происходит при перегрузке электроприводов.

Позисторная защита обладает следующими достоинствами:

-  реагирование на температуру электропривода непосредственно;

-  инерционность изменения сопротивления при изменении температуры от 0 до + 20 ⁰С  – 12 секунд;

-  гарантийный срок службы – 20 000 часов.

Чувствительный элемент представляет собой диск диаметром 3 мм и толщиной 1 мм с двумя выводами, покрытый кремнийорганической эмалью, которая создаёт необходимую влагостойкость и электрическую прочность изоляции. В каждую фазу обмотки электродвигателя помещается один такой диск. При перегрузке двигателя увеличивается ток обмотки, что вызывает увеличение температуры обмотки выше нормативного значения, определяемого классом нагревостойкости изоляции. Увеличение температуры приводит к увеличению сопротивления позистора, которое воспринимается электронной схемой релейного блока, и происходит разрыв цепи управления магнитного пускателя, который обесточивает силовую цепь электродвигателя.

3.1.3 Защита от самозапуска (нулевая защита)

Защита от самозапуска (нулевая защита) обеспечивает отключение двигателя при исчезновении или чрезмерном снижении напряжения сети и невозможность самопроизвольного включения при восстановлении нормального значения напряжения сети.

В схемах с линейными контакторами или пускателями при питании силовых схем и схем управления от одной питающей сети с управлением от кнопок, данная защита реализуется наличием замыкающего контакта контактора, включённого параллельно пусковой кнопки (рисунки 3.2б, 3.3), а при управлении от командоконтроллера включением в цепь управления, контактов реле минимального напряжения (рисунок 3.4). При питании силовых схем и схем управления от разных источников питания контроль напряжения питания двигателей осуществляет реле защиты по напряжению, включённое в силовую цепь.

В схемах с автоматическими выключателями контроль напряжения осуществляют нулевые расцепители автоматов (расцепители минимального напряжения), отключающие автомат при снижении напряжения ниже напряжения уставки расцепителя. Если данная защита применяется для защиты трёхфазных АД и реализуется при помощи реле минимального напряжения, то защита реализуется двумя или тремя реле. Для защиты ДПТ достаточно одного реле минимального напряжения.

Два реле используются при включении катушек минимальных реле между линейными проводами, три реле – при подключении катушек реле к фазному проводу и нейтральному проводу. Для защиты высоковольтных АД применяется схема подключения реле напряжения через однофазные, двухфазные или трёхфазные понижающие измерительные трансформаторы напряжения (рисунок 3.5).