16. Функции защит устройства плавного пуска и двигателя

Устройство плавного пуска и торможения обеспечивает не только плавный пуск и торможение асинхронных коротко-замкнутых двигателей, но одновременно осуществляет функции своей защиты и контроля, а также защиты двигателя и механизма.

Тепловая защита двигателя и устройства плавного пуска.

Тепловая защита двигателя может быть реализована косвенно по математической модели нагрева двигателя или непосредственно с помощью терморезисторов, встроенных в его конструктивные элементы.

В первом случае микропроцессорная система управления УППТ вычисляет в процентах от номинального значения нагрев двигателя на основе настроенного тока двигателя (номинального) и реально потребляемого. Температура двигателя непрерывно рассчитывается на основании сложной математической модели с тем, чтобы точно отразить теплоотдачу двигателя и рассеивание тепла на всех этапах работы: при пуске, в рабочем режиме и останове. Для адаптации к двигателю и режимам работы предлагается несколько классов время-токовой защиты в соответствии со стандартом МЭК 60947-4-2: классы 30, 25, 20 (тяжелый режим), классы 15, 10 (нормальный режим), предусмотрены также подклассы 10А, 2.

Тепловой контроль блокирует повторный пуск двигателя, если его нагрев оказался на предельно допустимом уровне.

Обе системы защиты двигателя (косвенная и с помощью терморезисторов) могут функционировать независимо.

Может быть реализован возврат к нулю числового значения теплового состояния двигателя, рассчитанного УППТ.

Тепловая защита УППТ осуществляется непосредственно с помощью терморезисторов, размещенных на охладителях тиристоров. Функция тепловой защиты может быть заблокирована. Время срабатывания время-токовой защиты двигателя, управляемого от УППТ Altistart 48, приведено в табл. 4.

Таблица 4

Время срабатывания время-токовой защиты двигателя, управляемого от УППТ Altistart 48

Нормальный режим работы (класс защиты 10)		Тяжелый режим работы (класс защиты 20)
Кратность пускового тока двигателя к номинальному (настраиваемому)	Время срабатывания защиты, с	Кратность пускового тока двигателя к номинальному (настраиваемому)	Время срабатывания защиты, с
Время срабатывания из холодного состояния
3 4 5	46 23 15	3,5 4 5	63 48 29
Время срабатывания из горячего состояния
3 4 5	23 12 7,5	3,5 4 5	32 25 15

Защита от недогрузки и перегрузки двигателя. Устройство плавного пуска и торможения может быть оснащено монитором нагрузки, контролирующим нагрузку на валу двигателя. Эта функция обеспечивает защиту механизма и технологического процесса, управляемого двигателем. Система управления предусматривает возможность программными средствами изменять уставки защит. В сочетании с функцией предварительного сигнала обеспечивается надежная защита.

Защита от недогрузки двигателя. Пусковое устройство фиксирует недогрузку двигателя, если в течение интервала времени момент двигателя, а в некоторых УППТ ток двигателя становится меньше порогового значения , (рис.8, а). В УППТ Altistart 48 пороговое значение недогрузки настраивается программными средствами от 20 до 100 % от номинального момента, а допустимая длительность недогрузки от 1 до 60 с.

Наряду с задержкой по времени, защита имеет задержку по моменту (току), определяемую зоной нечувствительности (см. рис. 18, а, штриховка).

Рис 18. Графики, поясняющие работу защит: а - от недогрузки по моменту двигателя ( - уставка времени допустимой недогрузки); б - от перегрузки по току ( - уставка времени допустимой перегрузки)

Срабатывание защиты может активизировать неисправность или сигнализацию. Защита может быть заблокирована.

Защита от перегрузки по току. Пусковое устройство фиксирует перегрузку по току, если в течение интервала времени > ток двигателя становится больше порогового значения (рис. 18.8, б). В УППТ Altistart 48 пороговое значение тока настраивается программными средствами в пределах от 50 до 300 % от номинального тока двигателя, а допустимая длительность перегрузки в пределах от 0,1 до 60 с.

Как и в предыдущем случае предусматривается также задержка по току. Данная защита автоматически блокируется на время пуска двигателя и функционирует только в установившемся режиме. Срабатывание защиты может активизировать неисправность или сигнализацию. Защита может быть заблокирована.

Защита от затянутого пуска. Данная защита позволяет зафиксировать нарушение нормального пуска двигателя при блокировке ротора или по другим причинам, вследствие которых двигатель за установленное время не выходит на установившуюся скорость. Если длительность пуска превышает установленное значение выдержки времени, то УППТ блокируется по неисправности. Данная защита может быть заблокирована.

Защита от изменения порядка чередования фаз. Данная функция позволяет определить порядок чередования фаз двигателя и при нарушении порядка активизировать неисправность или сигнализацию. Защита устанавливается для технологических установок, для которых запрещено обратное вращение исполнительного органа.

Защита от дисбаланса напряжения сети. В некоторых УППТ (например, фирмы «Emotron») программными средствами может быть установлена различная чувствительность к дисбалансу напряжения фаз: повышенная, нормальная или пониженная.

Выдержка времени перед повторным пуском. Данная функция позволяет избежать нескольких повторных пусков, которые могут привести к перегреву двигателя, перегрузке по току, связанной с повторением команд пуска-останова и других причин. Двигатель не перезапустится до истечения настроенной выдержки времени, отсчитываемой после подачи команды останова. Повторный пуск осуществится по окончании выдержки времени, если команда сохраняется или подается команда повторного пуска. Выдержка времени настраивается программными средствами.

Определение обрыва фазы двигателя. Данная защита срабатывает при отсутствии или слабом токе в одной из трех фаз двигателя в течение не менее 0,5 с или в трех фазах двигателя в течение не менее 0,2 с. Значение уровня минимального тока настраивается от 5 до 10 % от номинального тока УППТ.

Защита от пробоя изоляции. При превышении тока на корпус установленного значения защита с задержкой по току и времени отключает УППТ от сети.