Proteção contra sobrecarga do motor: princípio de operação, características e tipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Proteção do motor elétrico contra sobrecarga hoje é uma das principais tarefas que devem ser resolvidas para operar com sucesso este dispositivo. Esses tipos de motores são amplamente utilizados e, portanto, muitas maneiras foram inventadas para protegê-los de vários efeitos negativos.

Níveis de Proteção

Existe uma grande variedade de dispositivos para proteger este equipamento, porém, todos eles podem ser divididos em níveis.

• Nível de proteção contra curto-circuito externo. Na maioria das vezes, vários tipos de relés são usados aqui. Esses dispositivos e o nível de proteção estão no nível oficial. Em outras palavras, este é um item de proteção obrigatório que deve ser instalado de acordo com as regras de segurança no território da Federação Russa.
• O relé de proteção contra sobrecarga do motor ajudará a evitar uma variedade de danos críticos durante a operação, bem como possíveis danos. Esses dispositivos também pertencem ao nível externo de proteção.
• Uma camada interna de proteção evita possíveissuperaquecimento das peças do motor. Para isso, às vezes são usados interruptores externos e, às vezes, relés de sobrecarga.

Causas de falhas do equipamento

Hoje existe uma grande variedade de problemas que podem afetar o desempenho de um motor elétrico se ele não estiver equipado com dispositivos de proteção.

1. Baixa tensão elétrica ou, inversamente, um nível de alimentação muito alto pode causar falha.
2. Possíveis danos devido à alteração da frequência da alimentação de corrente muito rápida e frequente.
3. A instalação incorreta da unidade ou de seus componentes também pode ser perigosa.
4. A temperatura sobe para um valor crítico ou superior.
5. Pouco resfriamento também leva a avarias.
6. Temperatura ambiente elevada tem um forte efeito negativo.
7. Poucas pessoas sabem que a baixa pressão ou o ajuste do motor muito acima do nível do mar, que causa baixa pressão, também tem um efeito negativo.
8. Claro que é necessário proteger o motor de sobrecargas que podem ocorrer devido a falhas de energia.
9. A ativação e desativação frequente do dispositivo é um defeito negativo que também precisa ser eliminado com a ajuda de dispositivos de proteção.

Fusíveis

O nome completo do equipamento de proteção é chave de segurança fusível. Este dispositivo combina e automatizainterruptor e fusível, que estão localizados na mesma carcaça. O interruptor também pode abrir ou fechar o circuito manualmente. O fusível é a proteção do motor elétrico contra sobrecorrente.

Vale a pena notar que o projeto do interruptor de emergência prevê um invólucro especial que protege o pessoal do contato acidental com os terminais do dispositivo, bem como os próprios contatos da oxidação.

No que diz respeito ao fusível, este dispositivo deve ser capaz de distinguir entre uma sobrecorrente e um curto-circuito no circuito. Isso é muito importante, pois a sobrecorrente de curto prazo é bastante aceitável. No entanto, a proteção de sobrecarga do motor deve desarmar imediatamente se este parâmetro continuar a aumentar.

Fusíveis de curto-circuito

Existe um tipo de fusível projetado para proteger a unidade de um curto-circuito (curto-circuito). No entanto, vale a pena notar aqui que o fusível de ação rápida pode falhar se ocorrer uma sobrecarga de curto prazo durante a partida do dispositivo, ou seja, um aumento na corrente de partida. Por esse motivo, esses dispositivos geralmente são usados em redes onde esse s alto não é possível. Quanto ao próprio protetor de sobrecarga do motor, o fusível de queima rápida pode suportar até 500% mais do que sua corrente nominal se a diferença durar menos de um quarto de segundo.

Fusíveis de retardo

O desenvolvimento da tecnologia fez com que fosse possível criar um dispositivo de proteção contra sobrecarga e curto-circuito ao mesmo tempo. Esta ferramenta era um fusível com um atraso. A peculiaridade é que ele é capaz de suportar um aumento de 5 vezes na corrente se não durar mais de 10 segundos. Um aumento ainda maior no parâmetro é possível, mas por um período mais curto antes que o fusível queime. No entanto, na maioria das vezes, um intervalo de 10 segundos é suficiente para ligar o motor e para que o fusível não funcione. A proteção de um motor elétrico monofásico contra sobrecargas, contra curtos-circuitos, bem como outro tipo de motor elétrico por tal dispositivo é considerada uma das mais confiáveis.

Também vale a pena observar aqui como é determinado o tempo de resposta deste dispositivo de proteção. O tempo de resposta de um fusível é o tempo durante o qual seu elemento fusível (fio) derrete. Quando o fio está completamente derretido, o circuito se abre. Se falamos da dependência do tempo de desconexão em sobrecarga para esses tipos de equipamentos de proteção, eles são inversamente proporcionais. Em outras palavras, a proteção de sobrecarga de corrente do motor elétrico funciona assim - quanto maior a força da corrente, mais rápido o fio derrete, o que significa que o tempo para desconectar o circuito é reduzido.

Aparelhos magnéticos e térmicos

Hoje, os dispositivos automáticos do tipo térmico são considerados os dispositivos mais confiáveis e econômicos para proteção de um motor elétricoda sobrecarga térmica. Esses dispositivos também são capazes de suportar grandes amplitudes de corrente que podem ocorrer durante a inicialização do instrumento. Além disso, os fusíveis térmicos protegem contra problemas como rotor travado, por exemplo.

A proteção de motores elétricos assíncronos contra sobrecarga pode ser realizada por meio de interruptores magnéticos automáticos. Eles são altamente confiáveis, precisos e econômicos. Sua peculiaridade reside no fato de que o limite de temperatura de sua operação não é afetado por mudanças na temperatura ambiente, o que é muito importante em algumas condições de operação. Eles também são diferentes dos temas térmicos, pois possuem um tempo de resposta mais preciso.

Relé de sobrecarga

As funções deste dispositivo são bastante simples, porém, e bastante importantes.

1. Tal dispositivo é capaz de suportar um surto de corrente de curto prazo durante a partida do motor sem quebrar o circuito, o que é mais importante.
2. A abertura do circuito ocorre se a corrente aumentar para o valor quando houver ameaça de ruptura do dispositivo protegido.
3. Após a remoção da sobrecarga, o relé pode ser reinicializado automaticamente ou manualmente.

Vale ress altar que a proteção de corrente do motor elétrico contra sobrecargas por meio de relé é realizada de acordo com a característica de resposta. Em outras palavras - dependendo da classe do dispositivo. As mais comuns são as classes 10, 20 e 30. O primeiro grupo são os relés queoperar em caso de sobrecarga, dentro de 10 segundos e se o valor numérico da corrente exceder 600% da nominal. O segundo grupo é acionado após 20 segundos ou menos, o terceiro, respectivamente, após 30 segundos ou menos.

Proteção por fusível e relés

Hoje em dia, é bastante comum combinar dois meios de proteção - fusíveis e relés. Esta combinação funciona da seguinte forma. O fusível deve proteger o motor de um curto-circuito e, portanto, deve ter uma capacidade suficientemente grande. Por isso, não pode proteger o dispositivo de correntes mais baixas, mas ainda perigosas. É para eliminar essa deficiência que são introduzidos no sistema relés que respondem a flutuações de corrente mais fracas, mas ainda perigosas. A coisa mais importante neste caso é ajustar o fusível para que ele queime antes que ocorra qualquer dano.

Proteção externa

Atualmente, sistemas avançados de proteção externa de motores são utilizados com bastante frequência. Eles podem proteger o dispositivo contra sobretensão, desequilíbrio de fase, são capazes de eliminar vibrações ou limitar o número de ligar e desligar. Além disso, essas ferramentas possuem um sensor térmico integrado que ajuda a controlar a temperatura dos rolamentos e do estator. Outra característica de tal dispositivo é que ele é capaz de perceber e processar um sinal digital que um sensor de temperatura cria.

O principal objetivo do equipamento de proteção externo- esta é a preservação da eficiência dos motores trifásicos. Além de poder proteger o motor em caso de f alta de energia, esse equipamento também apresenta diversos outros benefícios.

• Uma unidade externa pode gerar e sinalizar uma falha antes que ela afete a máquina.
• Diagnostica problemas que já ocorreram.
• Permite o teste do relé durante a manutenção.

Com base no exposto, pode-se argumentar que existe uma grande variedade de dispositivos para proteger um motor elétrico contra sobrecarga. Além disso, cada um deles é capaz de proteger o dispositivo de certas influências negativas e, portanto, é aconselhável combiná-los.