Защита двигателя вентилятора от перегрева

Реле защиты электродвигателя от перегрева TP220 для систем вентиляции и кондиционирования — производство в Санкт-Петербурге, продажа в Москве, СПб, поставки по России

Реле ТР220 защищает обмотки трехфазных асинхронных электродвигателей от перегрева.
Реле защиты используется для двигателей, имеющих как биметаллические, так и позисторные (термисторные) термоконтакты.

Если температура обмоток двигателя превышает допустимую величину, то термоконтакты двигателя дают сигнал на реле защиты, которое отключает питание катушки магнитного пускателя. При этом реле ТР220 может включить резервный вентилятор или подать сигнал о неисправности на пульт оператора.

ТР220 гарантированно обеспечит защиту трехфазного двигателя вентилятора или насоса в следующих
случаях:
— перегрузка по току двигателя вентилятора, при неправильном расчете параметров системы вентиляции
(особенно важно для радиальных вентиляторов);
— обрыв, замыкание обмоток или перекос фаз питания двигателя;
— заклинивание вала двигателя при попадании внутрь инородного тела;
— нарушение охлаждения двигателя;
— эксплуатация двигателя в помещениях с высокой температурой.
Установка реле ТР220 особенно рекомендуется в вентиляционных системах, где скорость вращения
двигателя изменяется при помощи частотного регулятора.

Технические характеристики

Описание работы

Реле защиты имеет два режима функционирования: «Работа» — при этом горит только зеленый светодиод СЕТЬ и «Авария», когда загорается красный светодиод АВАРИЯ. Режиму «Работа» соответствует нормальная температура обмоток двигателя, а при «Аварии» она повышена, либо поврежден кабель, соединяющий контакты термозащиты на двигателе и реле ТР220. В аварийном режиме реле защиты переходит в состояние «замок», выйти из которого, после устранения причин перегрева двигателя, можно нажатием кнопки СБРОС или при повторном включении питания. При помощи переключателя устанавливается тип термоконтактов: ВМ — двигатель с биметаллическими термоконтактами, РТС — у двигателя позисторные ( термисторные) термоконтакты. Реле защиты также реагирует на обрыв термоконтактов двигателя и выходит в режим «Авария».

Схема подключения ТР220

А1 — реле защиты ТР220
Q2 — автоматический выключатель
М1 — двигатель вентилятора с позисторными или биметаллическими термоконтактами
Т — термоконтакты двигателя
КМ1 — магнитный пускатель
51 — кнопка ПИТАНИЕ;
52 — кнопка ВЫКЛЮЧЕНИЕ

При нажатии кнопки S1 подается питание 220 В на катушку магнитного пускателя КМ1.
Магнитный пускатель включается, и если автоматический выключатель Q2 также включен, то на вентилятор подается питание 380 В. При нажатии кнопки S2 магнитный пускатель КМ1 выключается.
Автоматический выключатель Q2 защищает двигатель вентилятора от токов короткого замыкания.
Тип термоконтактов двигателя вентилятора (биметаллические или позисторные) выставляется переключателем на лицевой панели реле защиты ТР220.
При перегреве обмоток двигателя контакты 3 и 4 на реле защиты размыкаются и магнитный пускатель КМ1 выключается. На реле защиты загорается светодиод АВАРИЯ. После устранения причины аварии нажмите кнопку СБРОС или заново включите питание реле защиты.

Данная схема подключения рекомендуется для надежной защиты приточных и вытяжных вентиляторов от перегрева обмоток двигателя.

Дополнительные контакты 5 и 6 реле защиты могут быть использованы для индикации сигнала аварии.

Эти же контакты можно использовать для подключения катушки магнитного пускателя, который включит резервный вентилятор.

Источник



Термозащита двигателя вентилятора

Дорогие клиенты, используйте встроенную в двигатели вентиляторов термозащиту!
Вот буквально вчера был очередной случай выхода из строя вентилятора по этой причине.
Небольшой ликбез:
Двигатель вентилятора при работе может перегреваться по многим причинам.
Например от завышенного расхода воздуха из-за отсутствия сопротивления сети.
Или завышенной температуры перемещаемого воздуха.
Или от того, что из строя выходят подшипники.
Или что-то попало в крыльчатку и тормозит её.
Или банального загрязнения рабочего колеса.
И не всегда контроль тока может предотвратить такой перегрев.
Так что если у двигателя есть две клеммы ТК-TK или TP-TP (или с другими маркировками, но по схеме относящиеся к термозащите), к ним всегда надо протягивать 2 отдельные жилы кабеля.
Второй конец этого кабеля подключается к тому устройству, которое отвечает за пуск или регулировку вентилятора.
Например, 5 скоростной трансформаторный регулятор или преобразователь частоты.
Они отключат двигатель в случае перегрева.
Если такого устройства нет – можно собрать простейшую схему пуска вентилятора с поддержкой.

На схеме контакт P – это встроенная в двигатель термозащита.
Если лень собирать схему — у нас есть готовые устройства для пуска вентиляторов и контроля их термозащиты.
S-ET10 для питания 230В и STDT16 для питания 400В.
Соблюдение этого простого правила сохранит нервы мне и деньги вам.
Удачи,
Aleksei Klimenko
Head of technical dep./Руководитель тех. отдела

Источник

Эффективная защита двигателя вентилятора от перегрева

При использовании вентилятора в различных системах подачи и удаления воздуха из помещений возможны ситуации, когда обмотки трехфазного двигателя начинают перегреваться. Это может привести как к преждевременному износу двигателя, так и к полному выходу его из строя. При этом вентиляционная система прекращает работать, вентилятор должен быть демонтирован, а обмотки двигателя перемотаны.

Следующие основные причины могут привести к «сгоранию» двигателя вентилятора:

• Перегрузка двигателя при подключении неправильно рассчитанной вентиляционной системы
• Перегрузка двигателя при временном изменении параметров вентиляционной системы
• Обрыв или перекос любой фазы питания двигателя
• Заклинивание ротора при попадании инородного тела в канал вентиляции
• Повышение температуры окружающей среды или нарушение в системе охлаждения двигателя.

Все эти факторы приводят к перегреву и последующему перегоранию обмоток двигателя. Для того чтобы предупредить о повышении температуры и своевременно отключить питание вентилятора в обмотки двигателя вставляют термоэлементы, меняющие свои параметры при превышении определенной температуры.

Здесь возможно два подхода:

Во-первых, обмотки статора двигателя могут содержать несколько последовательно соединенных термодатчиков — позисторов с положительным температурным коэффициентом. Сопротивление позисторов резко (в несколько раз) возрастает при достижении определенной температуры на обмотках статора и реле защиты двигателя ТР 220 РТС реагирует на это изменение сопротивления позисторов переключением контактов внутреннего выходного реле.

Во-вторых, в корпус двигателя может быть вставлен биметаллический термовыключатель с самовозвратом. При достижении определенной температуры контакты термовыключателя размыкаются. При остывании обмоток двигателя термоконтакты снова замыкаются. Реле защиты двигателя ТР 220 РТС также реагирует переключением контактов внутреннего выходного реле.

При перегреве вентилятора реле защиты может отключить катушку магнитного пускателя включающего двигатель вентилятора. При этом можно подать сигнал авария (зажечь лампочку на щите управления) или включить резервный вентилятор.

Реле защиты имеют компактные размеры и крепятся на DIN рейку в щит управления вентиляционной установкой.

Источник

Способы защиты электродвигателей

Верный признак того, что с двигателем происходит что-то неладное — значительное повышение температуры корпуса. Причины перегрева могут быть разные:

• выход за пределы параметров питающего напряжения
• неправильное подключение схемы питания
• электрическая неисправность двигателя
• механическая неисправность двигателя
• перегрузка электродвигателя со стороны нагрузки
• несоответствие условий окружающей среды

Рассмотрим различные способы защиты электродвигателя от перегрева и связанного с ним понижения механической мощности.

Защита от перегрузки

Перегрузка приводит к повышению тока обмоток. Если ток превысит номинальное значение для данного двигателя и условий работы, привод начнет перегреваться.

Для защиты от перегрузки по току используют тепловые реле и автоматы защиты. Настройка защитного устройства должна проводиться в соответствии с номинальным током двигателя. Если в нормальном режиме двигатель работает на мощности ниже номинальной, уставку теплового реле или автомата защиты целесообразно понизить, измерив рабочий ток привода.

Защита от короткого замыкания

Короткое замыкание (КЗ) может произойти не только в обмотке двигателя, но также в коробке с клеммами, в питающем кабеле или пусковой схеме. По этой причине целесообразно устанавливать защиту от КЗ на вводе питания пускателя. Обычно применяют предохранители и защитные автоматы, причем трехполюсные автоматы предпочтительнее, поскольку в случае аварии они полностью отключают питание от электродвигателя — при коротком замыкании срабатывает электромагнитный расцепитель.

Выход за пределы параметров питающего напряжения

Согласно ГОСТ 28173, электродвигатели могут эксплуатироваться при отклонении напряжения ±5% или отклонении частоты ±2%. При выходе за эти диапазоны мощность двигателя окажется ниже номинальной, поскольку температура обмоток статора может быть слишком высока.

Уровень напряжения контролируется с помощью реле контроля фаз, которые могут отключать двигатель в случае выхода напряжения по любой из фаз за установленные пределы. Дополнительные функции реле – контроль обрыва, чередования и асимметрии фаз.

Существуют также специализированные реле защиты двигателя, которые могут контролировать множество других параметров – перегруз или недогруз двигателя, асимметрию токов, перегрев и др.

Особенности защиты при питании двигателя через преобразователь частоты, где напряжение и частота значительно отклоняются от номинала, будут рассмотрены ниже.

Защита от перегрева

Источник перегрева может находиться в обмотке статора, в роторе, подшипниках, в месте электрического подключения. Во всех перечисленных случаях тепловая энергия выделяется на корпусе электродвигателя. Как правило, источником нагрева является обмотка, поэтому температурные датчики обычно устанавливают около нее, в лобовой части двигателя, которая меньше всего охлаждается вентилятором обдува.

В качестве датчиков используют полупроводниковые PTC терморезисторы (термисторы или позисторы). Термисторная защита наиболее эффективна, поскольку реагирует на все возможные причины возникновения перегрева — заклинивание подшипников или нагрузки (быстрое нагревание), перегрузка, обрыв фазы или плохое охлаждение (медленное нагревание).

Стандартное сопротивление позистора при температуре +25°С должно быть не более 300 Ом. При повышении температуры до пороговой сопротивление резко возрастает до значений более 2 кОм.

Если электродвигатель расположен в ответственном месте, целесообразно установить несколько датчиков внутри него и на корпусе с целью постоянного мониторинга и быстрого реагирования на внештатные ситуации.

Для защиты от перегрева корпуса очень важно обеспечить правильную работу воздушного охлаждения. В системе охлаждения используется вентилятор обдува, крыльчатка которого насажена на вал электродвигателя. Эффективность обдува снижается с повышением температуры окружающей среды. Рабочая мощность двигателя может быть равна номинальной при температуре среды не выше 40°С.

При повышении температуры воздуха мощность на валу должна быть снижена, иначе двигатель начнет перегреваться. Так, при температуре окружающей среды +60°С мощность не должна превышать 82% от номинала.

На перегрев двигателя также влияет высота его установки над уровнем моря. Это связано с меньшей эффективностью отбора тепла воздушным потоком на больших высотах. Например, если на высотах до 1000 м рабочая мощность может быть равна номинальной, то на высоте 4000 м мощность необходимо снизить до 80%.

На большой высоте и при высокой температуре окружающей среды можно не понижать механическую мощность , если обеспечить принудительное интенсивное охлаждение. Более того, при интенсивном охлаждении и нормальных условиях работы можно добиться мощности выше номинала. В таких случаях нужно уделить особое внимание мониторингу температуры двигателя.

Защита двигателя при использовании частотного преобразователя

Преобразователь частоты – это электронное устройство, способное реализовать программно или аппаратно различные виды защиты.

Частотный преобразователь позволяет изменять скорость вращения вала. При этом изменяется не только частота питающего напряжения, но и величина напряжения. Важно правильно устанавливать рабочие точки на вольт-частотной характеристике двигателя.

В частном случае отношение напряжения к частоте является константой. Однако, исходя из принципов и задач регулирования, можно менять это отношение, изменяя форму кривой регулирования. Например, из-за понижения момента на низких частотах прибегают к увеличению минимального выходного напряжения, что, при злоупотреблении, может привести к перегреву.

При работе двигателя от частотного преобразователя, когда скорость вращения может быть гораздо меньше номинала, необходимо устанавливать принудительное независимое воздушное охлаждение.

Источник