Асинхронные электрические двигатели – одна из наиболее распространенных разновидностей электроприводов. Использование трехфазных асинхронных электродвигателей в составе различного технологического оборудования значительно упрощает его, а правильный выбор электрических силовых установок гарантирует продолжительный срок эксплуатации. При этом должны учитываться мощностные характеристики, условия эксплуатации и вариант исполнения. Разумеется, в случае выбора электродвигателя для конкретных электроустановок следует уделять отдельное внимание касательно защиты электроприводов, реализованных на асинхронных электродвигателях.
В процессе эксплуатации электрического двигателя возникают различные угрозы, способные привести к возникновению и развитию аварийной ситуации. Наиболее распространенными из них считаются:
- короткие замыкания, которые могут возникнуть, как внутри двигателя либо в его выводной коробке, так и во внешних силовых цепях;
- тепловые перегрузки, ведущие к перегреву обмоток.
Как правило, последние возникают вследствие токовой перегруженности обмоток статора или ротора. Причинами перегрева в трехфазных электродвигателях могут служить:
- механические перегрузки узлов, которым привод сообщает движение;
- длительное пониженное напряжение электропитания двигателя;
- исчезновение одной из фаз, питающих трехфазную обмотку;
- возникновение неисправностей в самом электродвигателе;
- появление проблем в системе охлаждения.
В случае возникновения аварийной ситуации от дальнейшего ее развития и более серьезных последствий избавляет защитное отключение электродвигателя. На практике автоматическое защитное отключение выполняет специально предназначенная автоматика.
Примеры защитной автоматики
Учитывая разнообразие угроз, при которых дальнейшая работа асинхронного двигателя недопустима, от каждой из них защищают различные автоматические устройства.
Функции присущие автоматическому выключателю позволяют защитить асинхронный электродвигатель от коротких замыканий. Однако ему приходится различать сверхтоки замыкания и пусковые токи, которые порою при запуске двигателя отличаются от рабочих значений десятикратным превышением. Аналогом автомата можно назвать плавкие предохранители, правда, в отличие от первого такой предохранитель отключает нагрузку всего один раз, в то время как автоматический выключатель в случаях коротких замыканий отключает ее многократно.
Серьезные угрозы асинхронному двигателю несет влияние тепловых перегрузок, которые в первую очередь разрушают электрическую изоляцию обмоток. С таким явлением чаще всего борются при помощи тепловых реле, отключающих электропитание двигателя при длительном превышении тока. Зачастую функции защитных автоматических выключателей и тепловых реле объединены в рамках единого автомата.
Специальные автоматы отключают двигатель в случае снижения напряжения питания за пределы установленного значения. Кроме того отдельные устройства оказываются инициаторами аварийных отключений, связанных с обрывом фазы. При исчезновении одной из фаз происходит падение момента электродвигателя вплоть до его опрокидывания (останова). Одновременно ситуация сопровождается сильным перегревом, что угрожает неизбежным выходом из строя.
Это наиболее распространенные защитные устройства, используемые для электрического подключения трехфазной питающей сети к асинхронным двигателям. На самом деле их гораздо больше, но имеют они свою специфику, в частности они могут обеспечивать, например защиту от однофазных замыканий или от повышения питающего напряжения. Электродвигатель – достаточно дорогостоящая часть любого технологического оборудования, поэтому грамотная продуманная защита ему просто необходима.
