Термісторний (позисторних) захист електродвигунів
Складність конструкції теплових реле до пускачів електродвигунів, недостатня надійність систем захисту на їх основі, привели до створення теплового захисту, що реагує безпосередньо на температуру обмоток електродвигуна. При цьому датчики температури встановлюються на обмотці двигуна. Іншими словами, здійснюється безпосередній контроль вимірювання нагріву двигуна. Пряма захист двигуна через контроль температури обмотки навіть при важких умовах навколишнього середовища забезпечує повний захист двигуна, оснащеного температурними датчиками з позитивним коефіцієнтом опору (PTC). Температурні датчики PTC вбудовані в обмотки електродвигуна (укладаються в обмотку двигуна виробником двигунів).
Термочутливі захисні пристрої: термістори, позистора
Як датчики температури отримали застосування термістори і позистора (РТС - резистори) - напівпровідникові резистори, що змінюють свій опір від температури. Термістори є напівпровідникові резистори з великим негативним ТСК. При збільшенні температури опір термістора зменшується, що використовується для схеми відключення двигуна. Для збільшення крутизни залежності опору від температури, термістори, наклеєні на три фази, включаються паралельно (рисунок 1).
Малюнок 1 - Залежність опору позисторов і термісторів від температури: а - послідовне з'єднання позисторов; б - паралельне з'єднання термисторов
Позистора є нелінійними резисторами з позитивним ТСК. При досягненні певної температури опір позистора стрибкоподібно збільшується на кілька порядків.
Для посилення цього ефекту позистора різних фаз з'єднуються послідовно. Характеристика позисторов показана на малюнку.
Захист за допомогою позістоpoв є більш досконалою. Залежно від класу ізоляції обмоток двигуна беруться позистора на температуру спрацьовування = 105, 115, 130, 145 і 160. Ця температура називається класифікаційної. Позистор різко змінює опір при температура за час не більше 12 с. При опір трьох послідовно включених позисторов має бути не більше 1650 Ом, при температурі їх опір має бути щонайменше 4000 Ом.
Розглянемо схему позисторних захисту, показану на малюнку 2.
До контактів 1, 2 схеми (рисунок 2, а) підключаються позистора, встановлені на всіх трьох фазах двигуна (рисунок 2, б). Транзистори VТ1, VT2 включені за схемою тригера Шмідта і працюють в ключовому режимі. У ланцюг колектора транзистора VT3 кінцевого каскаду включено вихідне реле К, яке подає сигнал на обмотку пускача електродвигуна.
При нормальній температурі обмотки двигуна і пов'язаних з ним позисторов опір останніх мало. Опір між точками 1-2 схеми також мало, транзистор VT1 закритий (на базі малий негативний потенціал), транзистор VТ2 открьт (великий потенціал). Негативний потенціал на колекторі транзисторі VT3 малий, і він закритий. При цьому струм в обмотці реле До недостатній для його спрацьовування.
При нагріванні обмотки двигуна опір позисторов збільшується, і при певному значенні цього опору негативний потенціал точки 3 досягає напруги спрацьовування тригера. Релейний режим тригера забезпечується еммітерной зворотним зв'язком (опір в ланцюзі еммітера VТ1) і колекторної зворотним зв'язком між колектором VT2 і базою VT1. При спрацьовуванні тригера VТ2 закривається, а VT3 - відкривається. Спрацьовує реле К, замикаючи ланцюга сигналізації і розмикаючи ланцюг електромагніту пускача, після чого обмотка статора відключається від напруги мережі, двигун зупиняється.
Малюнок 2 - Апарат позисторних захисту з ручним поверненням: а - принципова схема; б - схема підключення до двигуна
Після охолодження двигуна його пуск можливий після натискання кнопки «повернення», при якому тригер повертається в початкове положення.
В сучасних електродвигунах позистора захисту встановлюються на лобовій частині обмоток двигуна. У двигунах колишніх розробок позистора можна приклеювати до лобової частини обмоток.
Переваги та недоліки термісторного (позисторних) захисту
- Термочутлива захист електродвигунів краще в тих випадках, коли по току неможливо визначити з достатньою точністю температуру електродвигуна. Це стосується, перш за все, електродвигунів з тривалим періодом запуску, частими операціями включення і відключення (повторно-короткочасний режим роботи) або двигунів з регульованим числом обертів (за допомогою перетворювачів частоти). Термісторний захист ефективна також при сильному забрудненні електродвигунів або виході з ладу системи примусового охолодження.
- Термісторний захист ефективна також при сильному забрудненні двигунів або виході з ладу примусового охолодження. Наступною сферою застосування термісторного захисту є температурний контроль в трансформаторах, рідинах і підшипниках для їх захисту від перегріву.
- Недоліками термісторного захисту є те, що з термісторами або позисторами випускаються далеко не всі типи електродвигунів. Це особливо стосується електродвигунів вітчизняного виробництва. Термістори і позистора можуть встановлюватися в електродвигуни тільки в умовах стаціонарних майстерень. Температурна характеристика термістора досить інерційна і сильно залежить від температури навколишнього середовища і від умов експлуатації самого електродвигуна.
- Термісторний захист вимагає наявності спеціального електронного блоку: термісторного пристрої захисту електродвигунів, теплового або електронного реле перевантаження, в яких знаходяться блоки настройки і регулювання, а також вихідні електромагнітні реле, службовці для відключення котушки пускача або електромагнітного розчеплювача.
Види термісторного реле різних виробників:
Реле термісторного захисту двигуна TER-7 ELCO (Чехія)
- контролює температуру обмотки електродвигуна в температ. інтервалі, даному сопротивл. PTC термистора фіксований налаштований рівень комутації
- в якості елемента, що зчитує пріменяетсчя термистор PTC вбудований в обмотку електродвигуна його виробником, можливе використання зовнішнього PTC сенсора
- функція ПАМ'ЯТЬ - реле в разі помилки блокується до моменту втручання персоналу (наж. кнопки RESET)
RESET помилкового стану:
a) кнопкою на передній панелі
b) зовнішнім контактом (на відстані по двох проводах) - функція контролю короткого замикання або відключення сенсора. стан порушення сенсора вказує миготливий червоний світлодіодний індикатор
- вихідний контакт 2x переключ. 8 A / 250 V AC1
- стан перевищення температури обмотки двигуна вказує світиться червоний світлодіодний індикатор
- універсальне напруга живлення AC / DC 24 - 240 V
- клеми сенсора не ізольовані гальванічно, але їх можна замкнути з клемою PE без поломки пристрою, в разі живлення від мережі повинен бути підключений нейтраль на клему A2
Реле термісторного захисту електродвигуна РТ-М01-1-15 (МАНДРИ, Росія)
- контролює температуру двигунів, оснащені позисторами (термістори з позитивним температурним коефіцієнтом - РТС резистори), вбудовані в обмотку двигуна (виробником).
- комутований струм 5А / 250В (піковий 16А), контакти реле 1з + 1р
- індикація робочих станів:
- (Напруга живлення, спрацьовування реле, перегрів двигуна, КЗ датчиків)
- напруга живлення АС 220, 100, 380 (про виконання)
Реле контролю температури двігателяE3TF01 230VAC (PTC), 1 CO, TELE Серія ENYA (Австрія)
- контрольована величина PTC (контр. температури двигуна на підвищення) від 6 PTC датчиків
- діапазон виміру загальне опору. холодн. <1,5kΩ клеммы T1-T2 или T1-T3
- напруг харчування 230V AC
- максимальний комутований струм 250V, 5A AC (1 перекидний)
Реле контролю температури двигуна G2TF02 (PTC), 2ПК (потрібно модуль TR2) TELE Серія GAMMA (Австрія)
- контрольована величина PTC (контр. температури двигуна на підвищення) від 6 PTC датчиків
- діапазон виміру загальне опору. холодн. <1,5kΩ клеммы T1-T2
- діапазон напруг живлення з допомогою модуля харчування TR2 або SNT2 * (встановлюється в реле)
- напруг харчування 230V AC
- максимальний комутований струм 250V, 5A AC (2 перекидних)
Реле термісторного захисту двигуна CR-810 FF ЕвроАвтоматіка (Білорусія)
- контроль температури електродвигунів, генераторів, трансформаторів і захист їх від перегріву
- датчики РТС встановлюються в обмотках електродвигуна виробником і в комплект не входять (термістори РТС з'єднані послідовно від 1 до 6 штук)
- напруга живлення 230V AC і 24V AC / DC
- максимальний комутіруемий струм 16А, 1 перемикаючий контакт
- контроль КЗ в ланцюзі термісторного датчиків
- з ростом температури електродвигуна зростає опір ланцюга термісторного датчиків, при досягненні більше 3000 Ом живлення вимикається (реле розриває ланцюг харчування котушки контактора), включення відбувається автоматично при зниженні температури і відповідно опору до 1800 Ом.
Реле контролю температури двигуна MTR01, MTR02BMR (Чехія)
- Реле контролює температуру обмотки електричного двигуна. Принцип дії заснований на вимірюванні опору термістора, вбудованого в двигун.
- Пристрій також контролює ураження електричним струмом чи пропажа фази. Реле має один вихідний перекидний контакт на ток 8 А.
- Модифікація MTR01 24V / MTR02 24V призначена для напруги живлення 24 В. Інші параметри.
- MTR02 з гальванічною ізоляцією
- Опір PTC в раб. режимі 50 Ω
- Опір PTC в авар. режимі PTC> 3,3кΩ або PTC <50Ω
- Вімкнення режиму PTC <1,8 кΩ + RESET
- Номінальний струм 8 A (15А - піковий струм), 1 перекидний контакт
Реле контролю температури двигуна BTR-12EBTR Electronic Systems, "METZ CONNECT" (Німеччина)
- реле термистор застосовується для захисту моторів від термічних перевантажень, що виникають при механічних перевантаженнях в приводах або при використанні електродвигунів під перенапруженням. Для реєстрації температури застосовується РТС = опір з позитивним температурним коефіцієнтом, які позиціонуються в місці найбільшого нагріву.
- випускається з пам'яттю помилки і без ЗУ (пристрої)
- напруга живлення 230V AC / 24V AC / DC
- гранично допустимий струм контактів 6А (1 або 2 перемикаючих контакту)
Реле термічної захисту Grundfos MS 220 CGrundfos / Ziehl (Німеччина)
- Реле Grundfos MS 220C призначений для перетворення термісторного сигналу в релейний і передачі його на пускач в насосах з потужністю двигуна більше 3.0 кВт.
- напруга живлення AC / DC 24 - 240V (і ін. в залежності від виконання 110,400V)
- 1 CO, струм контактів 6А
Реле контролю температури двигуна серії 71.91 і 71.92 Finder (Італія)
Термісторного реле визначення температури для промислового застосування.
- 1 нормально розімкнутий контакт, без пам'яті відмов
- Харчування 24 В змінного / постійного струму або 230 В змінного струму
- Захист від перевантажень відповідно до EN 60204-7-3
- Позитивна запобіжна логічна схема розмикає контакт, якщо значення вимірювань виходять за межі прийнятного діапазону
- Індикація стану за допомогою світлодіода
- Визначення температури з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC)
- Виявлення короткого замикання за допомогою PTC
- Виявлення обриву проводу за допомогою PTC
Реле Finder термісторного захисту двигуна (з пам'яттю) [71.92.8.230.0401]
- Термісторного реле з пам'яттю відмов
- 2 перекидних контакту
- Харчування 24 В змінного / постійного струму або 230 В змінного струму
- Захист від перевантажень відповідно до EN 60204-7-3
- Позитивна запобіжна логічна схема розмикає контакт, якщо значення вимірювань виходять за межі прийнятного діапазону
- Індикація стану за допомогою світлодіода
- Визначення температури з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC)
- Пам'ять відмов вибирається перемикачем
- Виявлення короткого замикання за допомогою PTC
- Виявлення обриву проводу за допомогою PTC