Oncool.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подобрать автоматический выключатель для асинхронного двигателя

Как правильно выбрать автоматический выключатель

Автоматические выключатели необходимы для защиты электропроводки от перегрузок и возникновения короткого замыкания (дальше КЗ). В случае возникновения аварийной ситуации в электросети, по проводке в доме может пройти сверхток, в этом случает изоляция кабеля моментально расплавится, а сама электропроводка будет сверкать как бенгальские огни.

Понятно, что результат может быть очень плачевным. Чтобы избежать таких неприятных ситуаций, в электро-щитке необходимо непременно автоматический выключатель (а лучше сразу несколько). О том, как подобрать автомат по сечению кабеля, току и иным техническим характеристикам, постараемся рассказать в данной статье.

Итак, подбирая автоматический выключатель для дома, необходимо обращать внимание на его основные параметры.

Ток короткого замыкания

Для выбора автоматического выключателя по такому показателю, как ток короткого замыкания, нужно учитывать одно важное условие –правила ПУЭ запрещают использование автоматов, у которых наибольшая отключающая способность меньше 6-ти кА. Сегодня на рынке можно встретить устройства с номиналами в 3; 4,5; 6 и 10 кА. Так, если ваше жилье располагается в непосредственной близости от трансформаторной подстанции, то стоит приобрести автомат на 10 кА. В иных случаях будет вполне достаточно использование автомата на 6 кА.

Рабочий ток (номинальный)

Номинальный ток – это такой же важный критерий в выборе автоматического выключателя для дома. Этот показатель указывает значение тока, при превышении которого произойдет разъединение электрической цепи. Подбирая подходящее значение (10, 16, 32, 40А и т.д.), нужно обращать внимание на два основных показателя: мощность потребителей электроэнергии в доме и сечение кабеля проводки. Рабочий ток автомата будет непосредственно зависеть от того, какой наибольший по величине ток сможет пропустить через себя электропроводка.

В этом случае, следует предварительно выяснить сечение кабеля в помещении и только после этого, с помощью специальных таблиц, выбирать подходящий по характеристикам автоматический выключатель.

Таблица для расчета необходимого сечения кабеля

Ток срабатывания

Вместе с номинальным током автоматического выключателя, необходимо выбрать его номинал согласно току срабатывания. Во время включения особенно мощных приборов пусковой ток может превышать номинальный в 12 раз. Именно поэтому, чтобы АВ не сработал, приняв подключение электротехники за короткое замыкание, следует верно выбрать класс автоматического выключателя. Для бытового использования применяются классы D, C и B. Для квартиры или дома, где на кухне стоит газовая плита, лучше выбрать прибор класса В. В случае наличия электроплиты или мощного электрического котла, нужно выбирать автомат класса С или D.

Селективность

Понятие селективности – отключение лишь определенного участка при аварийной ситуации. При этом другие участки будут работать. В этом случае необходимо немного разобраться в логической цепочке и подобрать номиналы АВ согласно линии обслуживания. В вершине разветвления проводки должен находиться вводной АВ, номинал которого должен быть меньше либо равен величине максимально допустимой нагрузке на проводку, согласно сечению кабеля.

Рабочий ток вводного коммутационного устройства должен быть выше значения номинального тока всех нижестоящих автоматов в электро-щитке. Для квартиры или частного дома оптимальными будут аппараты со следующими значениями: ввод – 40А, электроплита – 32А, освещение – 10А, розетки – 16А, электроприборы до 5кВт – 25А. Выбрав такой вариант сборки распределительного щитка, необходимое условие селективности будет достигнуто.

Число полюсов

Количество полюсов – это еще один немаловажный критерий подбора АВ. С ним, обычно, возникает меньше всего трудностей. Итак, для обычной однофазной сети на 220 Вольт на ввод следует устанавливать однофазный двухполюсный автоматический выключатель. На отдельно подключаемые бытовые приборы и освещение необходимо устанавливать подходящий однополюсный АВ. В случае, если в вас в квартире или доме присутствует трехфазная электрическая сеть, то на ввод стоит приобрести четырехполюсное коммутационное устройство.

Производитель

Очень важно верно выбрать производителя автоматических выключателей. В ином случае, вы рискуете приобрести подделку. В таких устройствах заявленные характеристики очень часто не соответствуют реальным параметрам автоматов. Поэтому стоит приобретать коммутационные устройства исключительно у проверенных компаний.

Недопустимые ошибки при выборе автомата

Есть несколько главных ошибок, которые можно допустить, выбирая автоматический выключатель. При неверном выборе защитной автоматики, может наблюдаться срабатывание АВ во время включения бытовой техники. Кроме этого, срок эксплуатации будет меньше заявленного, но самое страшное – может не выдержать электропроводка.

Чтобы не допустить возникновения таких проблем, рассмотрим наиболее частые ошибки при выборе автоматических выключателей для дома:

  1. Нужно прежде всего ориентироваться на электропроводку в доме, а не на мощность бытовых приборов. Так, если вы для защиты электрического котла приобретете устройство на 32А, а сечение кабеля выдерживает лишь ток в 16А, то электропроводка не выдержит и просто расплавится. Если вам необходимо выбрать мощный прибор для защиты, то, прежде всего, нужно будет заменить проводку в жилье на более мощную.
  2. Во время расчета номинала АВ по номинальному току очень часто выходит среднее значение, к примеру – 13,6А (не 16А и не 10А). В этом случае, нужно отдать предпочтение большему показателю лишь тогда, когда вы точно уверены, что ваша проводка способна выдержать токовую нагрузку в 16А.
  3. Для гаража и дачи стоит выбирать АВ с большей мощностью, поскольку там могут использоваться мощные пружинные насосы, асинхронные двигателя, сварочные аппараты и т.п. Следует заранее предусматривать подключение очень мощных потребителей, дабы в будущем не тратить деньги на покупку более мощного коммутационного аппарата. Обычно, автомата на 40А вполне хватает для таких нужд.
  4. Желательно приобретать устройства у одной, проверенной компании. В данном случает возможность несоответствия может быть сведена к нулю.
  5. Стоит отдавать предпочтение лишь специализированным магазинам, а лучше – официальным дистрибьюторам. У них нет подделок, да и стоимость товара от прямого поставщика, чаще всего, ниже, нежели у посредника.

Как правильно подобрать электродвигатель по типу, мощности и другим параметрам

Электродвигатель — механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

  • вид электрического тока, питающего оборудование;
  • мощность электродвигателя;
  • режим работы;
  • климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

  • приводы постоянного тока;
  • приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока — возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели — оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок — до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

  • Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
  • При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
  • В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

  • Высокий эксплуатационный ресурс.
  • Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
  • Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
  • Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
  • Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
  • Небольшие габариты.
  • Быстрая окупаемость.
Читать еще:  Где находиться инерционный выключатель

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

где:
Рм — потребляемая механизмом мощность;
ηп — КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

где:
K3 — коэффициента запаса, он равен 1,1-1,3;
g — ускорение свободного падения;
Q — производительность насоса;
H — высота подъема (расчетная);
Y — плотность перекачиваемой насосом жидкости;
ηнас — КПД насоса;
ηп — КПД передачи.

Давление насоса рассчитывается по формуле:

Формула расчета мощности электродвигателя для компрессора

Мощность поршневого компрессора легко рассчитать по следующей формуле:

где:
Q — производительность компрессора;
ηk — индикаторный КПД поршневого компрессора (0,6-0,8);
ηп — КПД передачи (0,9-0,95);
K3 — коэффициент запаса (1,05 -1,15).

Значение A можно рассчитать по формуле:

или взять из таблицы

Формула расчета мощности электродвигателя для вентиляторов

где:
K3 — коэффициент запаса.
Его значения зависят от мощности двигателя:

  • до 1 кВт — коэффициент 2;
  • от 1 до 2 кВт — коэффициент 1,5;
  • 5 и более кВт — коэффициент 1,1-1,2.

Q — производительность вентилятора;
H — давление на выходе;
ηв — КПД вентилятора;
ηп — КПД передачи.

Приведенная формула используется для расчета мощности осевых и центробежных вентиляторов. КПД центробежных моделей равен 0,4-0,7, а осевых вентиляторов — 0,5-0,85.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов.

Важно! При выборе электродвигателя запас мощности должен быть, но небольшой. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Пусковой ток электродвигателя

Зная тип и номинальную мощность электродвигателя, можно рассчитать номинальный ток.

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

где:
PH — номинальная мощность электродвигателя;
UH — номинальное напряжение электродвигателя,
ηH — КПД электродвигателя;
cos φ H — коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальные значения мощности, напряжения и КПД можно найти в технической документации на конкретную модель электродвигателя.

Зная значение номинального тока, можно рассчитать пусковой ток.

Формула расчета пускового тока электродвигателей

где:
IH — номинальное значение тока;
Кп — кратность постоянного тока к номинальному значению.

Пусковой ток необходимо рассчитывать для каждого двигателя в цепи. Зная эту величину, легче подобрать тип автоматического выключателя для защиты всей цепи.

Режимы работы электродвигателей

Режим работы определяет нагрузку на электродвигатель. В некоторых случаях она остается практически неизменной, в других может изменяться. Характер предполагаемой нагрузки обязательно учитывается при выборе двигателя. Действующими стандартами предусмотрены следующие режимы эксплуатации:

Режим S1 (продолжительный). При таком режиме эксплуатации нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения. Мощность привода рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Режим S2 (кратковременный). При эксплуатации в этом режиме температура двигателя в период его включения не достигает установившегося значения. За время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. При кратковременном режиме эксплуатации необходимо проверять перегрузочную способность электропривода.

Режим S3 (периодически-кратковременный). Электродвигатель работает с периодическими отключениями. В периоды включения и отключения его температура не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени.

Режимы S4 (периодически-кратковременный, с частыми пусками) и S5 (периодически-кратковременный с электрическим торможением). В обоих случаях работа двигателя рассматривается по тем же параметрам, что и в режиме эксплуатации S3.

Режим S6 (периодически-непрерывный с кратковременной нагрузкой). Работа электродвигателя в данном режиме предусматривает эксплуатацию под нагрузкой, чередующуюся с холостым ходом.

Режим S7 (периодически-непрерывный с электрическим торможением)

Режим S8 (периодически-непрерывный с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения)

Режим S9 (режим с непериодическим изменением нагрузки и частоты вращения)

Большинство моделей современных электроприводов, эксплуатируемых продолжительное время, адаптированы к изменяющемуся уровню нагрузки.

Климатические исполнения электродвигателей

При выборе электродвигателя учитываются не только его технические характеристики, но и условия окружающей среды, в которых он будет эксплуатироваться.

Современные электроприводы выпускаются в разных климатических исполнениях. Категории маркируются соответствующими буквами и цифрами:

  • У — модели для эксплуатации в умеренном климате;
  • ХЛ — электродвигатели, адаптированные к холодному климату;
  • ТС — исполнения для сухого тропического климата;
  • ТВ — исполнения для влажного тропического климата;
  • Т — универсальные исполнения для тропического климата;
  • О — электродвигатели для эксплуатации на суше;
  • М — двигатели для работы в морском климате (холодном и умеренном);
  • В — модели, которые могут использоваться в любых зонах на суше и на море.

Цифры в номенклатуре модели указывают на тип ее размещения:

  • 1 — возможность эксплуатации на открытых площадках;
  • 2 — установка в помещениях со свободным доступом воздуха;
  • 3 — эксплуатация в закрытых цехах и помещениях;
  • 4 — использование в производственных и других помещениях с возможностью регулирования климатических условий (наличие вентиляции, отопления);
  • 5 — исполнения, разработанные для эксплуатации в зонах повышенной влажности, с высоким образованием конденсата.

Энергоэффективность

Рациональное потребление энергии при сохраняющейся высокой мощности сокращает текущие производственные затраты при одновременном увеличении производительности электродвигателя. Поэтому при выборе привода обязательно учитывается класс энергоэффективности.

В технической документации и каталогах обязательно указывается класс энергоэффективности двигателя. Он зависит от показателя КПД.

Проводимые в тестовом и рабочем режимах экспериментальные исследования показывают, что электродвигатель мощностью 55 кВт высокого класса энергоэффективности сокращает потребление электроэнергии на 8-10 тысяч кВт ежегодно.

Источник: Компания «Техпривод»

Информация о компании

Следите за нами в Life-режиме в Instagram
Деловые поездки, офисная жизнь, актуальные разработки в мире электротехники

Автоматический выключатель для асинхронного двигателя 15А — рассказываем по полочкам

При подборе автоматических выключателей, способных защитить электрические моторы от повреждения в результате КЗ или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать большую величину пускового тока, нередко превышающую номинал в 5-7 раз. Наиболее мощным стартовым перегрузкам подвержены асинхронные силовые агрегаты, обладающие короткозамкнутым ротором. Поскольку это оборудование широко применяется для работы в производственных и бытовых условиях, то вопрос защиты как самого устройства, так и питающего кабеля очень актуален. В этой статье речь пойдет о том, как правильно рассчитать и выбрать автомат защиты электродвигателя.

Задачи устройств для защиты электродвигателей

Бытовую электротехнику от пусковых токов большой величины в сетях обычно защищают с помощью трехфазных автоматических выключателей, срабатывающих через некоторое время после того, как величина тока превысит номинальную. Таким образом, вал мотора успевает раскрутиться до нужной скорости вращения, после чего сила потока электронов снижается. Но защитные устройства, используемые в быту, не имеют точной настройки. Поэтому выбор автоматического выключателя, позволяющего защитить асинхронный двигатель от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания, более сложен.

Современные автоматы для защиты двигателя нередко устанавливаются в общем корпусе с пускателями (так называются коммутационные устройства запуска мотора). Они предназначены для выполнения следующих задач:

  • Защита устройства от сверхтока, возникшего внутри мотора или в цепи подачи электропитания.
  • Предохранение силового агрегата от обрыва фазного проводника, а также дисбаланса фаз.
  • Обеспечение временной выдержки, которая необходима для того, чтобы мотор, вынужденно остановившийся в результате перегрева, успел охладиться.

Управляющая и защитная автоматика для двигателя на видео:

  • Отключение установки, если нагрузка перестала подаваться на вал.
  • Защита силового агрегата от долгих перегрузок.
  • Защита электромотора от перегрева (для выполнения этой функции внутри установки или на ее корпусе монтируются дополнительные температурные датчики).
  • Индикация рабочих режимов, а также оповещение об аварийных состояниях.

Необходимо также учитывать, что автомат для защиты электродвигателя должен быть совместим с контрольными и управляющими механизмами.

Выбор тока срабатывания для теплового и электромагнитного (комбинированного) расцепителя автоматического выключателя

Для того, чтобы защитить двигатель от перегрузки, то есть от повреждений, вызываемых длительным протеканием тока превышающего номинальный, нужно использовать тепловые и электромагнитные (комбинированные) расцепители. Номинальный ток теплового расцепителя определяется по формуле :

Данные коэффициенты определяются для разных типов выключателя по таблице 6.2 .

Таблица 6.2 – Значения коэффициентов для расчета тока срабатывания защиты от перегрузки автоматических выключателей

Автоматический выключателиьРасцепительkн = kз*kр
А3700; АЕ20Тепловой1,151
А3110; АП501,251
ВА51; ВА521,2-1,351
АВМЭлектромагнитный1,11,11,20,5-0,7
А3700Полупроводни- ковыйРП1,11,15-1,21,27-1,320,97-0,98
«Электрон»МТЗ-1, РМТ1,11,15-1,351,27-1,490,75
ВАБПР1,11,08-1,21,19-1,320,97-0,98

Общая формула по определению тока теплового расцепителя, имеет следующий вид:

Время срабатывания защиты от перегрузки выбирается из условия, что защита не будет срабатывать при пуске и самозапуске двигателя :

Продолжительность пуска для двигателей с тяжёлыми условиями пуска, составляет более 5 – 10 сек, например для двигателей центрифуг, дробилок, шаровых мельниц и т.д и для двигателей с лёгкими условиями пуска равным 0,5 – 2 с, например для двигателей вентиляторов, насосов, главных приводов металлорежущих станков и механизмов с аналогичным режимом работы.

Расчет автомата для электродвигателя

Еще недавно для защиты электрических моторов использовалась следующая схема: внутри пускателя устанавливался тепловой регулятор, подключенный последовательно с контактором. Этот механизм работал таким образом. Когда через реле в течение длительного времени проходил ток большой величины, происходил нагрев установленной в нем биметаллической пластины, которая, изгибаясь, прерывала контакторную цепь. Если превышение установленной нагрузки было кратковременным (как бывает при запуске двигателя), пластинка не успевала нагреться и вызвать срабатывание автомата.

Читать еще:  Многообъемные масляные выключатели это

Внутреннее устройство автомата защиты двигателя на видео:

Главным минусом такой схемы было то, что она не спасала агрегат от скачков напряжения, а также дисбаланса фаз. Сейчас защита электрических силовых установок обеспечивается более точными и современными устройствами, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь перейдем к вопросу о том, как производится расчет автомата, который нужно установить в цепь электромотора.

Чтобы подобрать защитный автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его времятоковую характеристику, а также категорию. Времятоковая характеристика от номинального тока, на который рассчитан АВ, не зависит.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал каждый раз при запуске мотора, величина пускового тока не должна быть больше той, которая вызывает моментальное срабатывание аппарата (отсечка). Соотношение тока запуска и номинала прописывается в паспорте оборудования, максимально допустимое – 7/1.

Производя расчет автомата практически, следует использовать коэффициент надежности, обозначаемый символом Kн. Если номинальный ток устройства не превышает 100А, то величина Kн составляет 1,4; для больших значений она равна 1,25. Исходя из этого, значение тока отсечки определяется по формуле Iотс ≥ Kн х Iпуск. Автоматический выключатель выбираем в соответствии с рассчитанными параметрами.

Еще одна величина, которую необходимо учитывать при подборе, когда автомат монтируется в электрощитке или специальном шкафу – температурный коэффициент (Кт). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства при подборе следует умножать на него (In/Кт).

Проверка чувствительности при однофазных КЗ

Данную проверку нужно выполнять, если для отключения однофазных КЗ используется защита от перегрузки. В настоящее время ПУЭ 7-издание п. 1.7.79 предъявляет требования, чтобы время отключение выключателя тока однофазного КЗ не превышало 0,4 с.

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.

Современные устройства электрозащиты силовых агрегатов

Большой популярностью пользуются модульные мотор-автоматы, представляющие собой универсальные устройства, которые успешно справляются со всеми функциями, описанными выше.

Кроме этого, с их помощью можно производить регулировку параметров отключения с высокой точностью.

Современные мотор-автоматы представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга по внешнему виду, характеристикам и способу управления. Как и при подборе обычного аппарата, нужно знать величину пускового, а также номинального тока. Кроме этого, надо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя нужные расчеты, можно покупать мотор-автомат. Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электрического мотора.

Особенности защиты электрических двигателей в производственных условиях

Нередко при включении устройств, мощность которых превышает 100 кВт, напряжение в общей сети падает ниже минимального. При этом отключения рабочих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов снижается. Когда напряжение восстанавливается до нормального уровня, мотор начинает заново набирать обороты. При этом его работа происходит в режиме перегрузки. Это называется самозапуском.

Самозапуск иногда становится причиной ложного срабатывания АВ. Это может произойти, когда до временного падения напряжения установка в течение длительного времени работала в обычном режиме, и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловой расцепитель иногда срабатывает раньше, чем напряжение нормализуется. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Чтобы предотвратить отключение мощных заводских электромоторов при самозапуске, используется релейная защита, при которой в общую сеть включаются токовые трансформаторы. К их вторичным обмоткам подключаются защитные реле. Эти системы подбираются методом сложных расчетов. Приводить здесь мы их не будем, поскольку на производстве эту задачу выполняют штатные энергетики.

Заключение

В этом материале мы подробно осветили тему защитных устройств для электрических двигателей, и разобрались с тем, как подобрать автомат для электромотора и какие параметры при этом должны быть учтены. Наши читатели могли убедиться, что расчеты, которые производятся при этом, совсем несложны, а значит, подобрать аппарат для сети, в которую включен не слишком мощный силовой агрегат, вполне можно самостоятельно.

Как подобрать автоматический выключатель для асинхронного двигателя

Группа: Участники форума
Сообщений: 682
Регистрация: 1.11.2008
Из: СПб
Пользователь №: 24811

Долго наблюдал за ходом дискуссии.. Коллеги, ну давайте мыслить логически, не опираясь на всякие рекомендации и инструкции.
Что имеем в стандартном ПЧ:
1. Входной выпрямительный мост.
2. DC-звено — конденсаторы плюс (не у всех) дроссель.
3. Выходной мост.
Тормозной модуль не рассматриваем т.к. в большинстве случаев не влияет.

Итак, 1 вариант — КЗ на выходных клеммах ПЧ (обмотки двигателя, кабель, земля, лом и т.п.):
Ежели собственная защита частотника не сработала (тут возникает вопрос нафига вообще такой частотник брать), то сперва ток КЗ начинает течь через выходные транзисторы разряжая DC-конденсаторы. Входной мост частично демпфируется за счёт разряда кондёров и работы входного дросселя.
Последствия с предохранителями (тут и далее считается, что предохранители быстроплавкие): Выходной мост под замену, входной мост и DC-звено скорее всего выживут.
Последствия с автоматом (причём любым): входной и выходной мост под замену, DC-звено скорее всего выживет.
На счёт DC-звена: на практике лично мне за 14 лет довелось только один раз менять конденсаторы, как у других — не знаю.

2 вариант — КЗ в выходном мосту. Явление редкое, но имеет место быть, когда по какой-либо внешней причине оказываются открытыми одновременно оба транзистора в одном плече моста.
Последствия с предохранителями: по-умолчанию взрыв выходных транзисторов — мост на замену, входной мост и DC-звено скорее всего выживут.
Последствия с автоматом: входной и выходной мост под замену

3 вариант — КЗ в DC-звене: отвёртка+пъяный электрик, вылитая на ПЧ банка с электролитом, кладовщица кладущая для удобства ключи на крышку ПЧ и т.п. Более редкий вариант заводской брак и как следствие пробой конденсатора. Более частый вариант — дешёвые конденсаторы: истёк срок, долго хранился на складе и т.п.
В случае если виноват кондёр соответственно его взрыв с последствиями, ежели просто КЗ то:
Последствия с предохранителями: на выходной мост не влияет, DC-звено скорее всего по-любому менять, входной мост в этом случае 50/50, т.к. процесс слишком быстрый и даже предохранители не всегда успевают сработать.
Последствия с автоматом: входной мост и DC-звено однозначно под замену.

4 вариант — пробой входного моста.
Тут в общем-то и говорить не о чем: что с предохранителями, что с автоматом — входной мост менять.

5 вариант — скачёк (резкий) напряжения, вариант провал напряжения на короткое время, когда конденсатор успеет достаточно разрядиться а звено начального заряда остаётся зашунтированным, т.е. при восстановлении напряжения идёт резкий скачёк тока (впрочем частично сглаживаемый входным дросселем).
Последствия с предохранителями — предохранители под замену, частотник — цел.
Последствия с автоматом — защита не успевает отработать, частотник — как повезёт, на практике из 30 раз — один раз сгорает входной мост.

Что касаемо последствий ДО частотника. Здесь сами понимаете — чем быстрее сработает защита тем безопаснее, соответственоо чем меньше ток срабатывания автомата тем лучше, но в любом случае предохранители отрабатывают раньше всех.

Что касается последнего вопроса — контактора на входе частотника, то возникает встречный вопрос: зачем он вообще нужен. Если Вы отрубаете по грибку сеть, то запасённой в DC-звене энергии будет всё равно достаточно и чтобы убить разрядом, и чтобы перемолотить кости. На мой взгляд даже учитывая все недостатки быстрее отработает сигнал «отпустить двигатель», а ещё лучше т.н. «Safe Stop» (безопасный останов) — сигнал гарантированно снимающий напряжение на выходе минуя процессор, т.е. отключающий непосредственно выходные транзисторы.
Впрочем согласен, есть ещё устаревшие, но тем не менее действующие требования по эксплуатации электроустановок. Т.е. Ответ на Ваш вопрос «допустимо ли вместо контактора на входе частотника использовать автомат с расцепителем » — допустимо (правда первую часть вопроса я бы вообще убрал).

Типы двигателей стиральных машин автомат

  1. Асинхронный
  2. Преимущества
  3. Недостатки
  4. Частые неисправности
  5. Коллекторный двигатель стиральной машины
  6. Достоинства
  7. Недостатки
  8. Распространенные неисправности
  9. Инверторный двигатель стиральной машины
  10. Преимущества
  11. Недостатки
  12. Неисправности
  13. Рекламные хитрости производителей
  14. Энергоэффективность
  15. Бесшумность
  16. Скорость отжима
  17. Долговечность
  18. Отсутствие трущихся частей

При покупке крупной бытовой техники любой пользователь тщательно выбирает характеристики и функции, ищет информацию по производителям и моделям стремясь приобрести лучшее из представленного на рынке опираясь на выделенный бюджет. Мы уже писали общую инструкцию по выбору стиральной машины, а сейчас рассмотрим подробней какому двигателю отдать предпочтение, преимущества, недостатки и наиболее частые поломки каждого вида.

Мотор стиральной машины превращает электрическую энергию в механическую и заставляет вращаться барабан при стирке — это основной элемент, «сердце» устройства. С момента изобретения первых двигателей и по сей день для передачи крутящего момента от мотора к барабану использовались ременные приводы. Но технологии постоянно развиваются и сейчас особой популярностью на рынке пользуются модели машинок с прямым приводом.

На данный момент можно встретить три типа двигателей: асинхронный, коллекторный и инверторный.

Асинхронный

Асинхронный двигатель стиральной машины состоит из:

  • Статора – неподвижная часть являющаяся основой конструкции и выполняющая функцию магнитопровода.
  • Ротора – подвижная часть, вращающаяся при взаимодействии с магнитным полем статора и передающая вращение барабану.

Название «асинхронный» дано из-за неспособности синхронизироваться со скоростью магнитного поля и двигаться след за ним, немного отставая.

Читать еще:  Колодка удлинителя 6 гнезд с выключателем

Двухфазные двигатели асинхронного типа прекратили использовать в машинках в начале 2000-х и заменили на компактные трехфазные.

Преимущества

Простая конструкция мотора и доступные по стоимости комплектующие приводят к высокой ремонтопригодности и легкости в обслуживании – достаточно своевременно смазывать подвижные части и периодически менять подшипники.

Неоспоримыми плюсами стали бюджетная стоимость мотора невысокий уровень шума издаваемого при работе.

Недостатки

Не смотря на старания конструкторов, размеры агрегата большие, что не позволяет применять его в компактных и узких стиральных машинах.

Существенным минусом конструкции стало небольшое КПД и сложное управление электросхемами.

Из-за перечисленных недостатков подобные моторы не используются в мощных машинках. Встретить их можно в бюджетных моделях с небольшим количеством загрузки и минимальным набором функций.

Частые неисправности

Основные неисправности двигателя связаны с износом деталей, нарушением их формы и перекоса. Возможны ослабления соединительных площадок и крепежей.

Изношенные подшипники и ремни вызывают повышение шума двигателя и требуют регулярной замены.

Наиболее распространенная проблема — ослабление вращающего момента, что вызывает раскачивание бака и не совершает полный оборот.

Коллекторный двигатель стиральной машины

Общая доля коллекторных двигателей в стиральных машинах автомат порядка 80% — самые востребованные и могут функционировать от переменного и постоянного тока.

Мотор коллекторного типа состоит из:

  • статора;
  • ротора;
  • тахогенератора;
  • корпуса из алюминия;
  • щеток.

Ротор — барабан из меди с разделением изолирующими перегородками на секции. Выводы для контакта секций с электроцепями размещены на противоположных краях окружности и соприкасаются со щетками, обеспечивающими взаимодействие двигателя и ротора. При последовательном соединении статора и ротора в секцию подается питание и в катушке появляется магнитное поле вращающее вал двигателя. Щетки передвигаются от секции к секции, магнитное поле создается снова и двигает мотор – процесс продолжается без перерыва, пока есть напряжение.

Тахогенератор – это генератор скорости вращения, преобразующий механическое вращение вала в электроимпульсы и определяющий частоту вращения.

Достоинства

Из преимуществ коллекторного мотора стиральной машины: высокая скорость вращения, большой пусковой момент и отсутствие привязки к частоте колебаний в сети.

Мотор плавно изменяет частоту оборотов в зависимости от напряжения. В отличие от вышеописанного асинхронного типа электро-схема управления проще.

Небольшие размеры и средний ценовой диапазон сделали коллекторные приводы столь популярными и часто используемыми в производстве машинок.

Недостатки

Относительно невысокий срок службы обусловлен необходимостью в регулярной замене щеток и ремней. Ремни для передачи вращения от ротора барабану растягиваются и рвутся, а щетки стираются.

Двигатель работает шумно — обусловлено наличием трущихся элементов (ремни, щетки).

КПД оставляет желать лучшего т.к. часть энергии уходит на преодоление силы трения возникающей при передаче вращения от ремня к баку машинки.

Распространенные неисправности

Как мы уже говорили, щетки двигателя стиральной машины автомат довольно быстро истираются и становятся небольшого размера, что препятствует полноценной работе агрегата. Однако они стоят не больших денег и их замена процесс не сложный – можно сделать своими руками.

Вышедшие из строя подшипники дают о себе знать характерным стуком при работе двигателя и повышенной вибрацией корпуса – необходимо заменять.

Уязвимым узлом является и коллектор подверженный трению щеток, в результате чего повышается температура, возникает искрение и происходит прогорание контактов.

Наиболее неприятная поломка – обрыв в обмотке статора или ротора. Лучше всего поменять их на новые т.к. стоимость перемотки порой превышает цену самого элемента.

Инверторный двигатель стиральной машины

Более 10 лет назад южнокорейской компанией LG был изобретен инверторный двигатель с прямым приводом. В основе конструкции известные элементы:

  • Статор – состоит из 36 катушек намотанных вокруг стальных сердечников и соединенных «звездой».
  • Ротор – выполнен в форме чаши из стали с вклеенными по периметру 12 магнитами.

Главная особенность инверторного двигателя в стиральной машине заключена в непосредственном креплении привода к валу барабану, минуя соединительные элементы. Ротор прикрепляется при помощи пластиковой втулки со шлицами, которая не позволяет намагничивать вал.

В конструкцию так же входят:

  • Датчик Холла (тахогенератор) вмонтирован в корпус и считает обороты двигателя стиральной машины.
  • Термопредохранитель защищающий агрегат от перегрева.

Преимущества

По заверениям производителя пользователи техники с инверторными моторами получают следующие преимущества:

  • Долгая бесперебойная работа из-за отсутствия быстро изнашиваемых элементов.
  • Низкий уровень шума и вибрации, за счет отсутствия трущихся деталей, что делает незаменимыми инверторные двигатели для встраиваемых стиральных машин.
  • Высокий КПД — обусловлен отсутствием сопротивления при передаче крутящего момента от ротора к барабану, а это означает экономию электроэнергии до 20%,
  • Небольшие размеры.

Недостатки

Главный и самый существенный минус инверторных стиральных машин — высокая стоимость обусловленная большими затратами и трудоемкостью при производстве. Их цена минимум на 30% выше по сравнению с аналогичными по параметрам и функциям машинками с коллекторным двигателем.

У инверторных моторов сложная система управления.

Суммируя вышесказанное можно с уверенностью сказать, что при поломке ремонт агрегата обойдется в значительную сумму.

Неисправности

Инверторные двигатели позиционируются как долговечная техника, выполненная из высококачественных комплектующих, но поломки случаются.

Наиболее частая причина неисправности мотора — выход из строя датчика Холла. В кодах ошибок стиральных машин LG данная неисправность сигнализируется на табло символами SE. В этом случае машинка может начать издавать дребезжащие звуки или остановиться. Единственный способ устранить поломку – заменить деталь на рабочую.

Довольно редко выходит из строя сам инвертор, но тут потребуется помощь специалиста обладающего соответствующими навыками и специализированным оборудованием.

Рекламные хитрости производителей

В инструкциях к стиральным машинам производители указывают все параметры и характеристики и пользователь изучая их, осознает насколько новинки выигрывают по многим параметрам, таким как энергоэффективность и долговечность. Компании ни в коем случае не обманывают покупателей, но порой не договаривают небольшие нюансы, значительно снижающие ценность новых технологий. Это делается в рекламных целях для увеличения продаж.

Энергоэффективность

Как гласит реклама, инверторные машинки помогают сэкономить до 20% электроэнергии по сравнению с коллекторными моделями. Да это действительно так и экономия происходит из-за более точной регулировки нагрузки на мотор – при небольшой загрузке белья не производится полная раскрутка барабана и электроэнергия экономится.

Но самое главное, что в машинках наибольшее количество электричества потребляет не мотор, а ТЭНы, производящие нагрев воды. Поэтому реальная экономия составляет 2-5%, а при полной загрузке сводится к нулю.

Бесшумность

Коллекторные моторы сильно шумят, а инверторные работают максимально тихо и не издают звуков. Отчасти это верно, моторы со щетками более шумные, но и у инверторов слышно характерное попискивание и свист.

Однако помимо мотора звуки в стиральной машине издает насос выкачивающий воду и крутящийся барабан.

Скорость отжима

Новинки действительно могут отжимать белье на самой высокой скорости достигающей 2000 оборотов минуту. Это очень существенный плюс инверторной стиральной машинки для покупателей, мечтающих о быстрой стирке и практически сухом белье. Но мало кто знает, что при такой скорости отжима вещи быстро приходят в негодность и порой вместо хорошо отжатой вещи люди достают ее клочки. А деликатные или шерстяные вещи априори не предполагают сильного отжима, поэтому подумайте, насколько необходимы такие обороты.

Долговечность

Создатели инверторного двигателя позиционируют свое творение как самое долговечное из существующих на современном рынке.

А теперь задайте себе вопрос – как долго вы хотите эксплуатировать стиральную технику. Обычно пользователи рассчитывают на 15 лет максимум, но даже за это время технологии значительно шагнут вперед и появятся новые, усовершенствованные и более технологичные модели. Срок службы в 10-15 лет установлен для коллекторного привода.

Большинство покупателей переживают за истирающиеся щетки, но и их срок службы составляет до 15 лет при ежедневной нагрузке в два часа. Даже если они сотрутся, стоимость их замены составляет незначительную сумму.

Изучив общую статистику ремонта стиральных машин можно заметить, что ТЭНы, блоки управления или подшипники выходят из строя чаще, чем изнашиваются щетки.

Еще один момент, влияющий на долговечность – совмещенное расположение вала барабана и двигателя. Действительно у подобного расположения масса плюсов и отсутствие различных дополнительных нагрузок, и увеличенный ресурс механики, но есть и минус – один, но значительный.

При выходе их строя сальника близкое расположение к электрической части воды может привести к перегоранию обмотки.

Отсутствие трущихся частей

Это заявление можно назвать откровенной неправдой. Щеток в инверторном моторе нет, но подшипники имеются и у них такой же срок службы и степень изнашиваемости как и в обычных моторах.

Производители дают гарантии на инверторные двигатели до 10 лет, а вот на остальные части стиральной машинки гарантии ограничиваются 3-7 годами. Так же на технику влияют такие факторы, как например перепады напряжения, сводящие все новомодные технологии к банальным поломкам не входящим в гарантийное обслуживание. А стоимость ремонта инверторов очень высока. Поэтому рекомендуется правильно подключать и устанавливать стиральную машинку, а так же бережно ее эксплуатировать, соблюдая основные правила и техника будет радовать вас долгие годы.

Будем рады оценке «Понравилось» или «Не понравилось» и комментарию, о том, что именно не понравилось в статье. Если оценили материал отрицательно и прокомментировали, мы постараемся его улучшить — нам важно знать Ваше мнение!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector