Дори най-правилно подбраният, оразмерен и съобразен с изискванията на приложението електромотор е изложен на риск да претърпи повреда вследствие на прегряване или претоварване. Предпоставките за възникването на подобен инцидент могат да бъдат най-различни, включително пренапрежение, отпадане на фаза или късо съединение. За жалост тези проблеми се проявяват с относително висока честота в индустриалната практика у нас.
Последствията от нежеланите сценарии са познати на всеки специалист и могат да достигнат изключително неприятни мащаби – повреждане на критично оборудване, скъпи ремонти и множество допълнителни разходи, свързани с продължителните престои на двигателя. В допълнение към сериозните материални загуби, често е налице и сериозен риск за здравето и живота на персонала.
Ето защо осигуряването на ефективна защита при късо съединение и претоварване е ключов момент от въвеждането на електромоторите в експлоатация и критично условие за безпроблемното им последващо използване.
Сред най-търсените продукти в сегмента са моторните прекъсвачи, които съчетават функциите на автоматичен прекъсвач и реле за термично претоварване. Затова, при избора на моторна защита, е препоръчително да вземем предвид типа на задвижваното оборудване и ключовите характеристики на двигателя.
Грешките при селекцията и конфигурирането на моторните защити могат да доведат до прекалено често и ненужно изключване на двигателя дори при нормални условия на работа, както и до несработване на устройството за защита в случай на претоварване или късо съединение. Затова осигуряването на ефективна моторна защита на двигателя е възлов момент от въвеждането на електромоторите в експлоатация и критично условие за безпроблемното им последващо използване.
Авариите при индустриалните електромотори най-често се разделят в две групи: електрически и механични. Освен до сериозен ръст в консумацията на енергия и неприятно високи сметки, тези аварии обикновено са придружени от прегряване и претоварване на мотора вследствие нарастване на товарния ток и температурата над максималните допустими стойности.
Първата група обхваща причини като пренапрежения или резки спадове в напрежението, отпадане на една или две от фазите на мотора, късо съединение, при което токът достига до опасно високи нива, водещи до повреда в двигателя и главната верига. Сред най-честите причини за възникване на късо съединение са повреди в изолацията, прекъсване на кабелите или разхлабена връзка. Към механичните причини за инциденти с двигателя можем да посочим проблеми като блокиране или претоварване на ротора, които водят до прегряване на системата и значително увеличаване на тока.
Електродвигателите спадат към критичното оборудване в редица промишлени приложения и отрасли, включително в конвейерните механизми за вътрешнозаводски транспорт, хранително-вкусовата и опаковъчната промишленост, съоръженията за третиране на питейни и отпадъчни водни ресурси, минното дело, енергетиката, нефтения и газов сектор (например в рафинериите, при производството на продукти в петрохимията, както и при преработката на природен газ) и др.
Сред най-уязвимите ключови системи при аварии на задвижващите електродвигатели, които често налагат ремонт или подмяна на скъпоструващо оборудване, както и продължителни престои, са индустриалните ОВК инсталации, помпената техника и промишлените генератори.
Изброените сценарии засягат работата на огромен процент от предприятията в българската индустрия. Безопасността на работа на двигателите, особено в критични приложения, налага използването на специална апаратура с разединителна функция. Основната ѝ задача е да предотвратява всякакви проблеми във връзка с високо или ниско напрежение, механични неизправности или късо съединение, опасни вторични механични или топлинни ефекти, асиметрия в захранването, продължителен блокаж на ротора и др.
Високата честота на тези явления прави моторните защити едни от най-използваните силови елементи в електроапаратурата. С еволюцията на технологиите в този сегмент, съвременните устройства за защита на двигателя значително редуцират епизодите на прегряване, което до голяма степен намалява и риска при късо съединение.
В случай на авария за всеки потребител е важно устройството за защита на двигателя да може да реагира своевременно – в рамките на милисекунди, преди да са настъпили фатални щети. В допълнение, всички елементи в схемата е необходимо да бъдат надеждно предпазени, а токът на късо съединение – да бъде ограничен.
Така се гарантира дълъг сервизен живот на мотора и системата, която задвижва, както и устойчива производителност.
Имате нужда от професионална консултация?
0884 190 935
На пазара днес се предлага богат асортимент от моторни защити, които се различават помежду си по някои основни характеристики и параметри като: конструкция, брой полюси, наличие на вградени спомагателни устройства (контактори, изключватели и т. н.), тип контролен елемент, настройка на претоварване, функция за реакция при късо съединение без забавяне, номинална работна мощност и мощност на късо съединение, номинално работно напрежение, тип връзка с главната верига, чувствителност при отпадане на фаза, степен на IP защита и др.
Най-често първата стъпка при избора на моторна защита се свежда до оценка на предимствата на различните технологии на изключвателното устройство. Наличните възможности на пазара разполагат с различни контролни елементи: термични – за защита от претоварване на двигателя, и магнитни – за защита от ток на късо съединение.
Популярен избор са комбинираните термомагнитни устройства, които покриват и двата сценария и често се използват в комбинация с контактори и моторни контролери с цел минимизиране на окабеляването и времето за проектиране на таблата за управление.
Производителите на термомагнитни прекъсвачи обикновено предлагат и широка гама аксесоари като напреженови изключватели, сигнални и помощни (допълнителни) контакти, корпуси, кутии и т. н.
Основно предимство на комбинираните решения е осигуряването на пълна защита в един-единствен продукт с компактни размери, който освен време, пести и ценно пространство в таблото. От икономическа гледна точка термомагнитните модели са и най-рентабилният вариант, тъй като елиминират нуждата от инвестиция в две отделни устройства.
Сред най-търсените продукти в сегмента са моторните прекъсвачи, които съчетават функциите на автоматичен прекъсвач и реле за термично претоварване. Те могат да бъдат инсталирани поотделно или като част от цялостни системи за мониторинг, управление и защита на двигателя.
Много потребители си задават въпроса защо им е необходимо да инвестират в специализирана моторна защита, когато системата вече е осигурена с миниатюрен прекъсвач. Прекъсвачите се характеризират с различни криви на изключване в зависимост от типа натоварване, защитата от ток на късо съединение и защитата от претоварване. Например дизайнът на асинхронните двигатели предполага до десет пъти по-висок от номиналния ток при стартиране. Моторният прекъсвач, който е специално проектиран за изключване при по-високи токове с капацитет за изключване при ток на късо съединение до 100 кA, би осигурил по-адекватни условия на работа на един индустриален асинхронен двигател в сравнение с миниатюрния прекъсвач, най-често ограничен до 10 kA.
Моторните защити са предпочитан избор и по друга причина. Отличават се със значително по-дълъг експлоатационен живот от миниатюрните прекъсвачи, което в индустриални приложения никак не е за подценяване.
Използването на миниатюрни прекъсвачи за моторна защита се сблъсква с още един проблем – тези устройства не са чувствителни в случай на отпадане на фаза. В такива случаи обикновено се стига до нарастване на тока в останалите фази, прегряване и повреда в намотките. При такъв сценарий специализираните моторни защити реагират като при претоварване в останалите фази и сработват в зависимост от кривата си на изключване.
Повредите вследствие на претоварване са с най-голяма честота при авариите на промишлени двигатели – в над половината от случаите. Мигновената реакция на защитата в такива сценарии е от критично значение за предотвратяването на щети по двигателя, задвижването и цялата система.
За разлика от моторните прекъсвачи, проектирани да сработват в рамките на милисекунди, миниатюрните прекъсвачи не се отличават с достатъчно кратки времена на задействане, за да осигурят надеждна защита, а преоразмеряването им с цел компенсиране на ниския ток на изключване, крие риск от цялостно отпадане на защитата на мотора при претоварване.
Не на последно място, изборът на моторен прекъсвач е значително улеснен от производителите на такива устройства, тъй като номиналните параметри на електродвигателите, за които са предназначени, най-често са указани върху самия продукт.
При избора на моторна защита на първо място, разбира се, е добре да вземем предвид типа на задвижваното оборудване и ключовите характеристики на двигателя като скорост, номинално напрежение, мощност, коефициент на запас (сервизен фактор), клас изолация, тип корпус и т. н. Типът на устройството за защита на двигателя е добре да бъде стриктно съобразен с въртящия момент, като при избора се разглеждат специални варианти за променлив или за постоянен въртящ момент.
От критично значение за осигуряване на адекватна моторна защита е и оценката на особеностите по отношение на стартирането – високи пускови токове, необходимост от често стартиране и др.
Важно е да се отчетат и факторите на експлоатационната среда като температура, надморска височина, вентилация, наличие на влага, запрашаване, потенциално вредни химикали или изпарения, вибрации и др.
Достатъчна информация за вида на източника и качеството на захранващото напрежение и заземителните характеристики при избора на моторна защита биха спестили множество проблеми със стартирането на двигателя впоследствие. Хубаво е да се проучи използват ли се устройства за корекция на фактора на мощност, както и какви потенциални негативни ефекти биха могли да възникнат при регулярните условия на работа и във връзка с близкостоящото оборудване.
При неподходящо оразмеряване или конфигуриране на моторната защита са възможни най-общо два негативни сценария – склонност на устройството често да изключва и да губи ценно време на техническите екип по поддръжката, или да не сработва изобщо в случай на слабо поднапрежение или претоварване. Това са условия, които често не са достатъчно очевидни, а продължителните периоди на работа на електромотора под тяхно влияние водят до сериозно съкращаване на експлоатационния му живот.
Сред основните проблеми вследствие на грешки при конфигурирането на устройството за защита на двигателя са задаване на твърде високи стойности за защита от поднапрежение, неправилна настройка (твърде висока или ниска) на термичната или магнитната защита. Тези пропуски могат да станат причина за прекалено често и ненужно изключване на двигателя дори при нормални условия на работа, както и до несработване на устройството за защита в случай на претоварване или късо съединение.
Разгледайте нашето продуктово портфолио