Dobór bezpieczników do ochrony silników asynchronicznych

Wyładowanie bezpieczników bezpieczników od prądów rozruchowych silników elektrycznych

Głównym warunkiem decydującym o doborze bezpieczników do ochrony silników asynchronicznych z wirnikiem klatkowym jest odstrojenie od prądu rozruchowego.

Rozładowanie bezpieczników od prądów rozruchowych odbywa się na czas: rozruch silnika elektrycznego musi zostać zakończony, zanim wkładka stopi się od prądu rozruchowego.

Doświadczenie eksploatacyjne ustaliło zasadę: dla niezawodnej pracy wkładów prąd rozruchowy nie powinien przekraczać połowy prądu, który może stopić wkład podczas rozruchu.

Wszystkie silniki elektryczne są podzielone na dwie grupy w zależności od czasu i częstotliwości uruchamiania

Za silniki z łatwym rozruchem uważa się silniki wentylatorów, pomp, maszyn do cięcia metalu itp., których rozruch trwa 3 ... 5 s, silniki te są uruchamiane rzadko, mniej niż 15 razy w ciągu 1 godziny.

Do ciężkich silników rozruchowych zalicza się silniki dźwigów, wirówek, silniki młynów kulowych, których rozruch trwa dłużej niż 10 s, a także silniki, które uruchamiają się bardzo często - ponad 15 razy w ciągu 1 godziny. Do tej kategorii zaliczają się również silniki o łatwiejszych warunkach rozruchu, ale szczególnie odpowiedzialne, dla których fałszywe spalanie wkładu podczas rozruchu jest całkowicie niedopuszczalne.

Doboru prądu znamionowego bezpiecznika do odłączenia od prądu rozruchowego dokonuje się według wzoru: Ivs ≥ Ipd / K (1)

gdzie Ipd jest prądem rozruchowym silnika, określonym na podstawie paszportu, katalogów lub bezpośredniego pomiaru; K jest współczynnikiem określonym przez warunki rozruchu i równym 2,5 dla silników z miękkim rozruchem i 1,6 ... 2 dla silników z ciężkim rozruchem.

Ponieważ wkładka nagrzewa się i utlenia podczas uruchamiania silnika, zmniejsza się przekrój wkładki, pogarsza się stan styków i może dojść do przerw w zapłonie podczas normalnej pracy silnika. Wkładka wybrana zgodnie ze wzorem 1 może się również spalić, jeśli silnik jest uruchamiany lub uruchamiany dłużej niż obliczony czas. Dlatego we wszystkich przypadkach zaleca się pomiar napięcia na wejściach silnika w momencie rozruchu i wyznaczenie czasu rozruchu.

Aby zapobiec spaleniu wkładów podczas rozruchu, co może prowadzić do pracy silnika w dwóch fazach i jego uszkodzenia, zaleca się we wszystkich przypadkach, o ile jest to dopuszczalne pod względem wrażliwości na prądy zwarciowe, dobór wkładów grubszych niż w warunkach (1).

Każdy silnik musi być chroniony oddzielnym urządzeniem ochronnym.Wspólne urządzenie może chronić kilka silników małej mocy tylko wtedy, gdy zapewniona jest stabilność termiczna rozruszników i urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem zainstalowanych w obwodzie każdego silnika.

Dobór bezpieczników do zabezpieczenia sieci zasilającej wiele silników asynchronicznych

Zabezpieczenie sieci zasilającej kilka silników musi zapewniać zarówno rozruch silnika o największym prądzie rozruchowym, jak i niezależny rozruch silników, jeżeli jest to dopuszczalne ze względu na zasady bezpieczeństwa, proces technologiczny itp.

Przy obliczaniu ochrony konieczne jest dokładne określenie, które silniki są wyłączane, gdy napięcie spada lub całkowicie zanika, które pozostają włączone, a które są ponownie włączane, gdy pojawia się napięcie.

W celu ograniczenia zakłóceń w procesie technologicznym stosuje się specjalne układy załączania elektromagnesu podtrzymującego rozrusznika, co zapewnia natychmiastowe podłączenie do sieci silnika po przywróceniu napięcia. Dlatego w ogólnym przypadku prąd znamionowy bezpiecznika, przez który zasilanych jest kilka samorozruchowych silników, dobiera się ze wzoru: Ivs ≥ ∑Ipd / K. (2)

∑Ipd — suma prądów rozruchowych samorozruchowych silników elektrycznych.

Dobór bezpieczników do ochrony linii w przypadku braku samoczynnego rozruchu silników elektrycznych

W tym przypadku bezpieczniki dobiera się według następującego stosunku: Inom. wt. ≥ kr / K

gdzie Icr = I'start +'dlit to maksymalny krótkotrwały prąd liniowy;

I'start — prąd rozruchowy silnika elektrycznego lub zespołu jednocześnie włączonych silników elektrycznych, na początku którego krótkotrwały prąd liniowy osiąga największą wartość;

Idlit — długoterminowy prąd znamionowy linii do rozruchu silnika elektrycznego (lub zespołu silników elektrycznych) — jest to całkowity prąd pobierany przez wszystkie elementy połączone bezpiecznikiem, określony bez uwzględnienia prądów roboczych uruchomionego silnik elektryczny (lub zespół silników).

Dobór bezpieczników do ochrony silników asynchronicznych przed przeciążeniem

Ponieważ prąd rozruchowy jest 5...7 razy większy niż prąd znamionowy silnika, to bezpiecznik dobrany według wzoru (1) będzie miał prąd znamionowy 2...3 razy większy niż prąd znamionowy silnika i, wytrzymywanie tego prądu przez nieograniczony czas nie chroni silnika przed przeciążeniem...

Aby chronić silniki przed przeciążeniem, zwykle używają przekaźniki termicznewbudowane w rozruszniki magnetyczne lub wyłączniki automatyczne.

Jeśli silnik jest używany do ochrony i sterowania przeciążeniem silnika Magnetyczny przełącznik, to przy doborze bezpieczników należy również wziąć pod uwagę warunek zapobieżenia uszkodzeniu styków rozrusznika.

Faktem jest, że przy zwarciu w silniku napięcie elektromagnesu podtrzymującego rozrusznika spada, spada i przerywa prąd zwarciowy ze stykami, które z reguły pękają. Aby zapobiec temu zwarciu, silniki muszą być odłączone od bezpiecznika przed otwarciem styków rozrusznika.

Warunek ten jest spełniony, jeżeli czas przerwy prądu zwarciowego od bezpiecznika nie przekracza 0,15 ... 0,2 s; w tym celu prąd zwarciowy musi być 10 … 15 razy większy niż prąd znamionowy bezpiecznika chroniącego silnik elektryczny.