非同期電動機の電気保護の種類

非同期電動機の保護

0.05 ～ 350 ～ 400 kW の電力で最大 500 V の電圧を備えた三相 AC 非同期モーターは、最も一般的なタイプの電気モーターです。

電気モーターの信頼性の高い中断のない動作は、何よりも公称電力、動作モード、および実行形式の観点からそれらを正しく選択することによって保証されます。電気回路の構成、制御機器、ワイヤおよびケーブルの選択、電気駆動装置の設置と操作の際に必要な要件と規則を遵守することも同様に重要です。

電気モーターの緊急動作モード

電気ドライブが適切に設計され、動作している場合でも、その動作中にモーターやその他の電気機器に緊急モードや異常モードが発生する可能性が常にあります。

緊急モードには次のものが含まれます。

1) 電気モーターの巻線における多相 (三相および二相) および単相の短絡。電気モーターの端子箱および外部電源回路（ワイヤおよびケーブル、スイッチング装置の接点、抵抗ボックス）における多相短絡。エンジン内部または外部回路におけるハウジングまたは中性線への相短絡（中性点が接地されているネットワーク内）。制御回路の短絡。モーター巻線のターン間の短絡 (ターン回路)。

短絡は電気設備における最も危険な緊急事態です。ほとんどの場合、絶縁の損傷または重複が原因で発生します。短絡電流は、通常モードの電流値よりも数十倍、数百倍も高い値に達することがあります。また、その熱影響や通電部品が受ける動的力により、短絡電流が故障する可能性があります。電気設備全体。

2) 巻線を通る増加した電流による電気モーターの熱過負荷: 技術的な理由により作動機構が過負荷になったとき、特に厳しい始動条件、モーターの負荷または停止、主電源電圧の長期的な低下、電源の損失。外部電源回路の 1 つの相またはモーター巻線の断線、モーターまたは操作機構の機械的損傷、モーターの冷却状態の悪化による熱過負荷が考えられます。

熱過負荷は主にエンジンの劣化の加速と絶縁破壊を引き起こし、短絡、つまり重大な事故やエンジンの早期故障につながります。

非同期電動機の保護の種類

通常の動作条件に違反した場合にエンジンを損傷から保護するための保護措置が提供され、また、欠陥のあるエンジンをネットワークから適時に切断して、事故の発生を防止または制限します。

主かつ最も効果的な手段は、次の規定に従って実行されるモーターの電気的保護です。 「電気設備の建設に関する規則」（PUE）。

考えられる故障や異常な動作モードの性質に応じて、非同期モーターの電気保護には基本的な最も一般的なタイプがいくつかあります。

非同期モーターの短絡からの保護

短絡保護は、電源 (主) 回路または制御回路で短絡電流が発生した場合にモーターを停止します。

短絡に対する保護を提供するデバイス（ヒューズ、電磁リレー、電磁リリース付き回路ブレーカー）は、ほぼ即座に、つまり時間遅延なく機能します。

非同期モーターの過負荷保護

過負荷保護は、特に比較的小さいが長期にわたる熱過負荷の場合でも、許容できない過熱からモーターを保護します。過負荷保護は、動作プロセスの障害が発生した場合に負荷が異常に増加する可能性がある、これらの動作機構の電気モーターにのみ使用する必要があります。

過負荷保護装置（温度および サーマルリレー、電磁リレー、熱放出またはクロック機構を備えた自動スイッチ）過負荷が発生すると、一定の遅延を経てモーターをオフにし、過負荷が大きいほど過負荷は小さくなり、場合によっては重大な過負荷の場合はすぐにオフになります。

非同期電動機を電圧不足または電圧消失から保護

低電圧または低電圧に対する保護 (ゼロ保護) は、1 つまたは複数の電磁装置の助けを借りて実行され、停電時または主電源電圧が設定値を下回ったときにモーターがオフになるときに機能し、モーターを保護します。電源の中断や通常の主電圧の回復がなくなった後、モーターが自然にオンになるのを防ぎます。

二相動作に対する非同期電気モーターの特別な保護は、モーターを過熱から保護するだけでなく、「ロールオーバー」、つまり主電源の 1 つの相がオンになったときにモーターが発生するトルクの低下による電流不足による停止からも保護します。回路が遮断されます。エンジン始動時に保護装置が作動します。

保護装置としてサーマルリレーや電磁リレーが使用されます。 2 番目のケースでは、保護に時間遅延がない可能性があります。

非同期モーターのその他のタイプの電気保護

他にも、あまり一般的ではないタイプの保護 (過電圧、中性線が絶縁されたネットワークの単相地絡に対する保護、ドライブの回転速度の向上など) があります。

電動モーターを保護するために使用される電気装置

電気保護装置は、1 つ以上の種類の保護を同時に適用できます。たとえば、一部の回路ブレーカーは短絡および過負荷保護を提供します。一部のセキュリティデバイスは、たとえば、 ヒューズは単動装置であり、作動するたびに交換または再充電が必要ですが、電磁リレーやサーマルリレーなどの他の装置は多動装置です。後者は、セルフチューニングデバイスと手動リセットデバイスのスタンバイに戻る方法が異なります。

非同期電動機の電気保護の種類の選択

ドライブの責任の程度、その電力、動作条件、およびメンテナンス手順 (常駐のメンテナンス担当者の有無) を考慮して、特定のケースに応じて、1 つまたは別のタイプの保護を選択するか、同時に複数の保護を選択します。 。

作業場、建設現場、作業場などの電気機器の事故率に関するデータを分析し、エンジンや技術機器の通常の動作に対して最も頻繁に繰り返される違反を明らかにすることは、非常に有益です。運用中は、保護が可能な限りシンプルかつ信頼性の高いものになるように常に努める必要があります。

モーターは、その電力と電圧に関係なく、短絡から保護する必要があります。ここでは次の状況を考慮する必要があります。一方で、モーターの始動電流と制動電流によって保護を無効にする必要があり、その電流は定格電流の 5 ～ 10 倍になる可能性があります。一方、巻線回路、固定子巻線の中性点付近の相間の短絡、モーター内部のボックスへの短絡など、多くの短絡ケースでは、保護が必要です。始動電流から ​​-low の電流で動作します。

これらの相反する要件を、単純で安価な救済策で同時に満たすことは困難です。したがって、低電圧非同期モーターの保護システムは、モーターに上記のいくつかの故障が発生した場合、後者は直ちに保護から切り離されるのではなく、これらの故障が発生した後のみ保護から切り離されるという意図的な想定に基づいて構築されています。ネットワークからモーターによって消費される電流が大幅に増加しました。

エンジン保護装置の最も重要な要件の 1 つは、緊急および異常なエンジン動作モードでの明確な動作と、同時に誤った警報が許容されないことです。したがって、保護装置は適切に選択し、慎重に調整する必要があります。