モーター保護の種類の選択

緊急モードは、さまざまな電気設備の動作中に発生します。主なものは、短絡、技術的過負荷、不完全な位相モード、電気機械のローターの詰まりです。

電気モーターの緊急動作モード

短絡モードは、過負荷電流が公称値を数回超えると認識されます。過負荷モードは、1.5 ～ 1.8 倍の過電流が特徴です。技術的な過負荷により、モーター巻線の温度が許容レベルを超えて上昇し、徐々に破壊され、損傷します。

欠相（欠相）は、相のヒューズ切れ、断線、接触不良などにより発生します。この場合、電流の再分配が発生し、電気モーターの巻線に増加した電流が流れ始め、機構が停止して電気機械が故障する可能性があります。半相モードの影響を最も受けやすいのは、工業や農業で最もよく使用される低出力および中出力の電気モーターです。

回転子固着電動機は、ベアリングが破壊され、走行機械が固着した場合に発生する可能性があります。これは最も難しいモードです。固定子巻線の温度上昇率は 1 秒あたり 7 ～ 10 °C に達し、10 ～ 15 秒後にはモーター温度が許容限界を超えます。このモードは、低出力および中出力のエンジンにとって最も危険です。

電気モーターの緊急故障の最も多くは、技術的な過負荷、ジャミング、ベアリングユニットの破壊によるものです。故障の最大 15% は、位相不良と許容できない電圧不均衡の発生によって発生します。

電動モーターを保護するための電気装置の種類

電気機器を緊急モード、サーキットブレーカー、ヒューズ、 サーマルリレー、内蔵温度保護デバイス、位相感知保護およびその他のデバイス。

保護の種類を選択するときは、特定の動作条件、速度、信頼性、使いやすさ、経済指標が考慮されます。

最大 1000 V の電気設備では、通常、回路ブレーカーに組み込まれた短絡ヒューズまたは電磁過電流リリースによる保護が実行されます。

さらに、電気モーターの短絡保護は、ステーター相の 1 つに直接接続された TOX リレーを使用するか、変流器とタイムリレーを使用して実行できます。

過負荷保護 過電流に反応する直動型保護と、過熱に反応する間接型保護の 2 種類に分かれます。電気モーターを過負荷 (トリップを含む) から保護するために使用される最も一般的なタイプの過電流保護は、サーマル リレーです。これらは、TRN、TRP、RTT、RTL シリーズで製造されています。三相サーマルリレー PTT および RTL も欠相から保護します。

位相感応保護 (FUS) は、位相損失、機構の妨害、短絡、電気モーターの低絶縁抵抗から保護します。

機構の過負荷や詰まりに対する保護は、特別な安全コネクタを使用して実行することもできます。 示されたタイプの保護はプレス機器に使用されます。欠相を防ぐために、E-511、EL-8、EL-10 タイプの欠相リレー、最新の電子リレーおよびマイクロプロセッサ リレーが連続生産されています。

間接的な動作の保護には、発熱の原因に関係なく、電流値ではなくモーター巻線の温度に反応する温度保護 UVTZ が組み込まれています。現在、これらの目的には、電気モーターの固定子巻線に組み込まれたサーミスタの抵抗の変化に対応する最新の電子サーマル リレーやマイクロプロセッサ サーマル リレーがますます使用されています。

電気モーターの保護の種類を選択する手順

保護の種類を選択するときは、次の規定に従う必要があります。

• 最も重要な受電装置は、その故障が重大な損傷につながる可能性があり、全身の汚染や高温での動作、急激に変化する負荷 (破砕機、製材所、飼料機械) にさらされているため、内蔵の回路で保護する必要があります。温度保護と回路ブレーカーまたはヒューズ。

• 高度な資格を持つ担当者が保守する低出力電気モーター (最大 1.1 kW) の保護は、サーマル リレーとヒューズによって実行できます。

• サービス担当者なしで動作する中出力 (1.1 kW 以上) の電気モーターの保護を位相感知装置で保護することをお勧めします。

これらの推奨事項は、緊急事態における保護装置の動作の分析結果に基づいています。同時に、保護装置の機能に関する次の特性が確立されました。

サーマルリレー、位相感応保護、内蔵温度保護は、低過負荷および拡張動作モードでも確実に動作します。この場合、優先デバイスの選択には経済指標を考慮する必要があります。モーターの継続的な加熱に見合った負荷変動周期を持つ変動負荷では、サーマルリレーは確実に動作しないため、統合された温度保護または位相敏感保護を使用する必要があります。ランダムな負荷の場合、電流ではなく温度の関数として動作する保護装置の方が信頼性が高くなります。

電気ドライブが不完全な位相でネットワークに接続されている場合、始動電流に近い電流が巻線に流れ、保護装置が確実に動作します。ただし、電気モーターのスイッチを入れた後に位相断線が発生した場合、アンペア数は負荷に依存します。この場合のサーマルリレーには大きな不感帯があるため、位相敏感保護と内蔵温度保護を使用することをお勧めします。

長時間の起動の場合、サーマルリレーの使用は望ましくありません。低い電圧で始動すると、サーマルリレーが誤ってモーターを停止する可能性があります。

電気モーターやランニングマシンのローターが固着すると、その巻線に流れる電流は公称電流の 5 ～ 6 倍になります。この状況では、サーマルリレーは 1 ～ 2 秒以内に電気モーターをオフにする必要があります。 1.6 倍以上の過電流が発生した場合の温度保護には大きな動的誤差があるため、電気モーターがオフにならない可能性があり、巻線が許容できないほど過熱し、電気機械の耐用年数が大幅に減少します。サーマルリレーと内蔵の熱過負荷保護は低効率で動作します。このような状況では、位相敏感保護を使用することをお勧めします。

最新の RTT および RTL サーマル リレーを使用する場合、電気機器への損傷の程度は、TRN、TRP タイプのリレーを使用する場合よりもはるかに低く、場合によっては、内蔵の熱保護を取り付けた場合の損傷の程度に匹敵します。

現在、特に重要な電気モーターの保護には、あらゆるタイプの保護を組み合わせ、応答パラメーターを柔軟に設定できる最新の汎用マイクロプロセッサー保護装置が使用されています。

さまざまな保護装置の適用分野は、電気機器の故障の数、シャットダウン中の技術的故障の量、保護装置の購入コストによって異なります。望ましいオプションを選択するには、可能性を検討する必要があります。