Moottorin vaurioituminen johtuu pääasiassa käämityksen resistanssin ylikuumenemisesta tai eristyskyvyn heikkenemisestä, ja käämityksen ylikuumenemisen aiheuttaa usein käämin läpi kulkeva liiallinen virta. Sähkömoottorin suojauslaitteita on pääasiassa kahdenlaisia: virran ja lämpötilan mittaavia.
Virran havaitsemiseen tarkoitetut sähkömoottorin suojalaitteet
• Lämpörele käyttää kalibroidun vastuselementin läpi virtaavaa negatiivista kuormitusvirtaa bimetallisen lämpöelementin lämmittämiseen, jolloin se taipuu ja releen koskettimet toimivat ennen moottorin käämityksen palamista. Sen toimintaominaisuudet ovat lähellä moottorin käämityksen sallittuja ylikuormitusominaisuuksia. Vaikka lämpöreleen toiminta-ajan tarkkuus ei yleensä ole kovin korkea, se voi tehokkaasti suojata moottoria ylikuormitukselta. Jatkuvan parantamisen ja suunnittelun optimoinnin ansiosta lämpötilakompensoinnin lisäksi sillä on myös muita toimintoja, kuten vaihehäviösuojaus ja kuormitusepätasapainon suojaus.
• Ylikuormitussuojaukseen käytetään lämpömagneettisella laukaisimen sisältävää katkaisijaa. Sen rakenne ja toimintaperiaate ovat samat kuin lämpöreleellä. Kun bimetallista lämpöelementtiä taivutetaan, osa osuu suoraan laukaisimen osumaan ja osa kytkee koskettimet toisiinsa, mikä lopulta laukaisee katkaisijan. Sähkömagneettisen kelan asetusarvo on korkea ja se toimii vain oikosulun aikana. Sen rakenne on yksinkertainen, kooltaan pieni ja hinta edullinen, toimintaominaisuudet täyttävät nykyiset standardit ja suojaus on luotettava, joten sitä käytetään edelleen laajalti, erityisesti pienikapasiteettisissa katkaisijoissa.
• Elektroninen ylivirtarele havaitsee vikavirtasignaalin virtamuuntajien kautta jokaisessa vaiheessa sisällä ja suorittaa vastaavan toiminnon elektronisen piirin prosessoinnin jälkeen. Elektroninen piiri muuttuu joustavasti ja toimintotoiminnot ovat monipuolisia, mikä voi vastata erityyppisten moottoreiden suojaukseen.
• Puolijohderele on yksinkertaisesta elektronisesta laitteesta kehitetty mikroprosessorilaite, joka suorittaa reletoiminnon. Sen hinta vaihtelee toimintojen mukaan, ja monimutkaisimpia releitä voidaan käyttää vain suuremmissa ja kalliimmissa moottoreissa tai tärkeissä tilaisuuksissa.
• Elektronisella laukaisimen laukaisimena toimivat sähkömoottorin suojalaitteet on suunniteltu samalla toimintaperiaatteella kuin elektroninen ylivirtarele tai puolijohderele.
• Pehmeäkäynnistimen päävirtapiirissä käytetään tyristoreita, ja sen keskeytystä tai kytkentää ohjaava suojalaite on yleensä tehty vianilmaisumoduuliksi, joka suorittaa epänormaalien vikojen havaitsemisen ennen moottorin käynnistymistä ja sen jälkeen, kuten vaihehäviö, ylikuumeneminen, oikosulku, vuoto ja epätasapainoinen kuormitus. Se antaa vastaavat toimintaohjeet. Sen ominaisuudet ovat yksinkertainen järjestelmärakenne, jossa voidaan käyttää yhden sirun mikrotietokonetta, ja se soveltuu teollisuusohjaukseen.
Lämpötilaa mittaavat sähkömoottorin suojalaitteet
• Bimetallinen lämpötilarele on upotettu suoraan moottorin käämeihin. Kun moottori ylikuormittuu ja käämin lämpötila nousee lähelle raja-arvoa, yhdellä koskettimella varustettu bimetallinen levy kuumenee ja taipuu, jolloin koskettimet avautuvat ja virtapiiri katkaistaan.
• Lämpösuoja on moottorin rungossa käytettävä terminen dynaaminen ylikuormitussuojarele. Toisin kuin lämpötilareleet, moottoripiirissä käytetään siltana kulhomaista bimetallilevyä, jossa on kaksi kosketinta. Sen läpi kulkeva ylikuormitusvirta aiheuttaa sen lämpenemisen, ja moottorin lämpötila nostaa myös lämpötilaa. Kun lämpötila saavuttaa tietyn arvon, bimetallilevy palautuu välittömästi ja toimii, koskettimet irtoavat ja moottorin virta katkaistaan. Sitä voidaan käyttää pienten kolmivaihemoottoreiden lämpötila-, ylikuormitus- ja vaihehäviösuojaukseen.
• Moottorin staattorikäämien lämpötilaa valvotaan asentamalla 1–2 ilmaisinkäämiä jokaiseen vaihekäämiin, ja sitä valvotaan automaattisella tasapainolämpömittarilla.
• Termistorilämpötilarele on upotettu suoraan moottorin käämeihin, ja kun määritetty lämpötila ylittyy, sen resistanssiarvo kasvaa jyrkästi 10–1000-kertaiseksi. Käytössä se on varustettu elektronisella piirin tunnistuksella, minkä jälkeen rele aktivoituu.
Julkaisuaika: 28.4.2025