Защита электрических двигателей

Материалы / Шпаргалка по общей электронике и электротехнике / Защита электрических двигателей

Во избежание порчи изоляции двигателя и нарушения целостности обмоток и электрических соединений двигатели должны иметь защитные устройства, обеспечивающие своевременное отключение их от сети. Наиболее частыми причинами ненормальных режимов работы двигателя являются перегрузки, короткие замыкания, понижение или исчезновение напряжения.

Перегрузкой

называется увеличение тока двигателя сверхноминальной величины. Перегрузки могут быть небольшие и кратковременные. Перегрузки могут быть чрезмерные и длительные – они опасны для обмоток двигателя, так как большое количество тепла, выделяемое током, может обуглить изоляцию и сжечь обмотки.

Также опасны для двигателя короткие замыкания, которые могут происходить в его обмотках. Защита двигателей от перегрузок и коротких замыканий называется максимальной токовой защитой.

Максимальная защита осуществляется плавкими предохранителями, токовыми реле, тепловыми реле. Выбор тех или иных защитных устройств зависит от мощности, типа и назначения двигателя, пусковых условий и характера перегрузок.

Плавкие предохранители представляют собой приспособления с легкоплавкой проволокой, изготовленной из меди, цинка или свинца и укрепленной на изолирующем основании. Назначение предохранителей заключается в отключении потребителя от сети при недопустимо большой перегрузке или коротком замыкании. Плавкие предохранители имеют относительно малую мощность, которую могут отключить предохранители или какой-либо отключающий аппарат без опасности быть поврежденным или разрушенным, называемую предельно-отключающей мощностью.

Плавкие предохранители бывают пробочные, пластинчатые и трубчатые. Пробочные предохранители изготовляются на напряжение до 500 В и на токи от 2 до 60 А и применяются для защиты осветительных сетей и электродвигателей малой мощности. Пластинчатые предохранители, обладающие большими недостатками (разбрызгивание металла вставки при перегорании, трудности замены их), в настоящее время стараются не применять. Трубчатые предохранители низкого напряжения изготовляются на напряжение до 500 В и на токи от 6 до 1000 А. Конструктивно трубочные предохранители могут быть выполнены с открытой фарфоровой трубкой и с закрытой стеклянной, фибровой или фарфоровой трубкой. Трубки с пропущенными сквозь них плавкими вставками часто засыпают кварцевым песком. В момент перегорания предохранителя песок разбивает электрическую дугу на ряд мелких дуг, хорошо охлаждает дугу и она быстро гаснет.

В электрических цепях постоянного и переменного тока напряжением до 500 В применяются автоматические воздушные выключатели или просто автоматы. Назначение автоматов заключается в размыкании электрических цепей при перегрузке или коротких замыканиях.

Основной деталью теплового реле является биметаллическая пластина. Под действием тепла нагревательного элемента происходит деформация биметаллической пластины, которая, изгибаясь, освобождает защелку. Под действием пружины защелка поворачивается вокруг оси и при помощи тяги производит размыкание нормально замкнутых контактов вспомогательной цепи реле. Возвращение защелки в первоначальное положение производится при помощи кнопки возврата. Нагревательный элемент теплового реле выбирается по номинальному току двигателя.