Termistorska (pozistorska) zaštita elektromotora
Zaštita asinkronih elektromotora od pregrijavanja tradicionalno se provodi na temelju toplinske prekostrujne zaštite. U većini pogonskih motora koristi se toplinska zaštita od prekomjerne struje, koja ne uzima točno u obzir stvarne radne temperaturne režime elektromotora, kao ni njegove temperaturne konstante tijekom vremena.
U neizravnoj toplinskoj zaštiti asinkronog motora bimetalne ploče uključite u krug napajanja namota statora asinkronog elektromotora, a kada se prekorači najveća dopuštena struja statora, bimetalne ploče, kada se zagriju, isključuju napajanje statora iz izvora napajanja.
Nedostatak ove metode je što zaštita ne reagira na temperaturu zagrijavanja namota statora, već na količinu oslobođene topline, ne uzimajući u obzir vrijeme rada u zoni preopterećenja i stvarne uvjete hlađenja asinkronog motora. .To ne dopušta punu upotrebu kapaciteta preopterećenja elektromotora i smanjuje rad opreme koja radi u povremenom načinu rada zbog lažnih isključivanja.
Složenost konstrukcije toplinski releji, nedovoljno visoka pouzdanost zaštitnih sustava koji se temelje na njima dovela je do stvaranja toplinske zaštite koja izravno reagira na temperaturu zaštićenog objekta. U ovom slučaju senzori temperature montirani su na namot motora.
Zaštitni uređaji osjetljivi na temperaturu: termistori, posistori
Korištenjem temperaturnih senzora termistora i pozitrona — poluvodičkih otpornika koji mijenjaju svoj otpor s temperaturom... Termistori su poluvodički otpornici s velikim negativnim TSC. Kako temperatura raste, otpor termistora se smanjuje, što se koristi za krug za gašenje motora. Kako bi se povećao nagib otpora u odnosu na temperaturnu ovisnost, termistori zalijepljeni na tri faze spojeni su paralelno (slika 1).
Slika 1 — Ovisnost otpora pozistora i termistora o temperaturi: a — serijski spoj pozistora; b — paralelni spoj termistora
Posistori su nelinearni otpornici s pozitivnim TCK. Kada se postigne određena temperatura, otpor pozitora naglo se povećava za nekoliko redova veličine.
Da bi se pojačao ovaj učinak, posistori različitih faza spojeni su u seriju. Karakteristike pozistora prikazane su na slici.
Zaštita preko pozitora je savršenija. Ovisno o klasi izolacije namota motora, uzimaju se položaji reakcijske temperature = 105, 115, 130, 145 i 160.Ta se temperatura naziva temperaturom klasifikacije. Pozistor naglo mijenja svoj otpor pri temperaturi ne više od 12 s. Kada otpor tri serijski spojena posistora ne smije biti veći od 1650 ohma, pri temperaturi njihov otpor treba biti najmanje 4000 ohma.
Zajamčeni radni vijek posistora je 20 000 sati. Strukturno, posistor je disk promjera 3,5 mm i debljine 1 mm, prekriven organskim silicijskim emajlom, koji stvara potrebnu otpornost na vlagu i električnu čvrstoću izolacije.
Razmotrite PTC zaštitni krug prikazan na slici 2.
Slika 2 — Uređaj za zaštitu pozitora s ručnim vraćanjem: a — shematski dijagram; b — dijagram spajanja na motor
Kontakti 1, 2 kruga (slika 2, a) spojeni su na pozistore montirane na tri faze motora (slika 2, b). Tranzistori VT1, VT2 uključeni su prema Schmidovom okidačkom krugu i rade u ključnom načinu rada. Izlazni relej K spojen je na kolektorski krug tranzistora završne faze VT3, koji djeluje na namot startera.
Pri normalnoj temperaturi namota motora i njegovih pridruženih položaja, otpor potonjeg je mali. Otpor između točaka 1-2 kruga je također mali, tranzistor VT1 je zatvoren (na temelju malog negativnog potencijala), tranzistor VT2 je otvoren (visoki potencijal). Negativni potencijal kolektora tranzistora VT3 je mali i zatvoren. U tom slučaju struja u zavojnici releja K nije dovoljna za njegov rad.
Kada se namot motora zagrijava, otpor pozitora se povećava, a pri određenoj vrijednosti ovog otpora, negativni potencijal točke 3 doseže napon okidača. Način rada releja osigurava povratna informacija emitera (otpor u krugu emitera VT1) i povratna veza kolektora između kolektora VT2 i baze VT1. Kada se okidač aktivira, VT2 se zatvara, a VT3 otvara. Aktivira se relej K, zatvara signalne krugove i otvara elektromagnetski krug startera, nakon čega se namot statora odvaja od mrežnog napona.
Nakon što se motor ohladi, može se pokrenuti pritiskom na tipku «return» koja vraća okidač u početni položaj.
U modernim elektromotorima, zaštitni položaji su postavljeni ispred namota motora. Na starijim motorima, posistori mogu biti zalijepljeni na glavu zavojnice.
Prednosti i nedostaci termistorske (pozitorske) zaštite
Termoosjetljiva zaštita elektromotora je poželjna u slučajevima kada je nemoguće odrediti temperaturu elektromotora s dovoljnom točnošću iz struje. To se posebno odnosi na elektromotore s dugim periodima pokretanja, čestim operacijama uključivanja i isključivanja (periodički rad) ili motore s promjenjivom brzinom (s pretvaračima frekvencije). Termistorska zaštita također je učinkovita u slučaju jakog onečišćenja elektromotora ili kvara sustava prisilnog hlađenja.
Nedostaci termistorske zaštite su što se svi tipovi elektromotora ne proizvode s termistorima ili pozistorima.To se posebno odnosi na elektromotore domaće proizvodnje. Termistori i posistori mogu se ugrađivati u elektromotore samo u stacionarnim radionicama. Temperaturna karakteristika termistora je prilično inercijalna i jako ovisi o temperaturi okoline i radnim uvjetima samog elektromotora.
Termistorska zaštita zahtijeva poseban elektronički blok: termorezistorski zaštitni uređaj za elektromotore, toplinski ili elektronički relej od preopterećenja, koji sadrži blokove za podešavanje i podešavanje, kao i izlazne elektromagnetske releje, koji se koriste za isključivanje zavojnice startera ili elektromagnetskog okidača.