Узлы электрической защиты двигателей и схем управления.

Для предотвращения выхода из строя и повышения надёжности ЭП применяют различные виды электрических защит.

Максимально–токовая защита.При к.з. обеспечивает немедленное отключение цепи, в которой произошло к.з. Осуществляется: предохранителями с плавкими вставками Пр; автоматами с электромагнитными расцепителями В; максимальными токовыми реле РМ1 и РМ2. При мощности М до 10 кВт цепи управления защищают при к.з. теми же аппаратами, что и силовые цепи либо своими Пр и В. Примеры включения аппаратов защиты приведены на рис. 3.14.

Номинальный ток плавкой вставки I_вст.н. и ток срабатывания І_уст. В и РМ для защиты АД с к.з. ротором с начальным пусковым током I_п: І_вст.н.≥0,4I_п, при t_п<5c – лёгкий пуск; І_вст.н.≥(0,5–0,6)I_п; I_уст.=(1,3–1,5 )I_п.при t_п>10c – тяжёлый пуск.

Рис. 3.14. Схемы включения аппаратов защиты от токов короткого замыкания.

Для защиты АД с фазным ротором и ДПТ І_вст.н.=(1–1,25)I_н; І_уст=(1,2–1,3)I_п. Значение номинального тока І_н для двигателей S3 – режима берут при ПВ=25%. Для защиты цепей управления I_вст.н.=I_уст=2.5І_кат.∑, І_кат.∑ – максимальный суммарный ток одновременно включённых аппаратов.

Защита двигателей от перегрева, вызванного перегрузкой по току осуществляется: при продолжительном режиме работы – с помощью двух тепловых реле или В с тепловыми расцепителями (ДПТ–1реле); при S3 режиме работы – с помощью двух РМ1 и РМ2, поскольку в S3 режиме трудно согласовать тепловые характеристики. В этом случае одновременно обеспечивается защита М от работы на двух фазах. Примеры включения аппаратов защиты приведены на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Схемы включения аппаратов тепловой защиты.

Реле РВ исключает возможность срабатывания РМ1 и РМ2 при пуске. РМЗ служит для защиты при к.з. Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле I_нагр.н. или теплового расцепителя В I_расц.н. выбирают из условия I_нагр.н.= I_расц.н.≈І_н. Ток уставки РМ I_3ф<І_уст.<I_2ф; где І_3ф и I_2ф – токи М при работе на двух и трёх фазах.

Защита от самозапуска (нулевая защита). Обеспечивает отключение двигателя при исчезновении или чрезмерном снижении напряжения сети и предотвращает самозапуск - самопроизвольный пуск М после восстановления напряжения. При кнопочном управлении её осуществляет КЛ. При управлении с помощью командоконтроллера – реле напряжения РН. В этом случае пуск возможен только после установки КК в нулевое положение. В цепь катушки РН включаются контакты других аппаратов защиты. Если, наоборот, требуется обеспечить самозапуск М, то кнопки управления заменяют выключателями.

Защита при обрыве поля, т.е. при обрыве цепи обмотки возбуждения ДПТ и СД осуществляется при помощи минимального токового реле РОП. При обрыве в цепи ОВМ РОП выключается и включает М. Защита от перенапряжения на ОВМ при её отключении осуществляется разрядным сопротивлением R_РД устраняет потери энергии при работе.

Рис. 3.16. Схема включения защиты от самозапуска.

Защиту от затянувшегося пуска СД, схема которой приведена на рис. 3.18, выполняют при помощи РОП и реле времени РВ. Защита необходима, т.к. пусковая обмотка рассчитана на кратковременный режим работы. Выдержка РВ соответствует допустимой продолжительности пуска. Если к моменту срабатывания РВ ток возбуждения не достиг своего номинального значения и РОП не включилось, то РП срабатывает и двигатель отключится.

Рис. 3.17. Схема включения защиты от обрыва поля.

Рис. 3.18. Схема включения защиты от затянувшегося пуска СД.

Защита от выпадания из синхронизма СД,схема которой приведена на рис. 3.19, применяется для двигателей с резко изменяющейся нагрузкой на валу. Для сохранения перегрузочной способности М при снижении напряжения сети на 15–20% отключится реле минимального напряжения РФ. Замыкается его контакт и включает контактор фазировки КФ. Последний своим контактом шунтирует реостат R_ДВ. в цепи ОВВ. Напряжение возбудителя, ток возбуждения и максимальный момент двигателя возрастают.

Рис. 3.19. Схема включения защиты СД0 от выпадания из синхронизма.