1.4.3 Тепловий захист

Тепловий захист (ТЗ) призначений для вимкнення електродвигуна від теплових перевантажень.

Для певного класу ізоляції обмоток електродвигуна існує гранично припустима температура нагрівання.

Перевищення цієї температури нагрівання може значно знизити термін служби електродвигуна. Так, наприклад, підвищення температури нагрівання на 10% від припустимої відповідного класу ізоляції знижує термін служби електродвигуна у два рази.

Для організації теплового захисту необхідно контролювати температуру нагрівання обмоток двигуна.

Київським інститутом електродинаміки розроблені теплові захисти, у яких контроль температури нагрівання здійснювався за допомогою убудованих у двигуни термодатчиків (термоелементів або позисторів). Потужності вихідних сигналів термодатчиків низькі, тому для посилення цих сигналів використовують електронні підсилювачі й компаратори із блоками живлення. Незважаючи на ефективність цих захистів, вони не одержали поширення в промисловості.

На практиці одержали поширення більше прості теплові захисти, виконані на базі теплових реле, основними елементами яких є біметалічні пластинки (дві зварені по кінцях металеві пластинки, які мають різні коефіцієнти лінійного розширення), що вигинаються при нагріванні струмами, які протікають обмотками захищених двигунів. Використовують пряме або непряме нагрівання пластинок. При непрямому нагріванні використовують електронагрівальні елементи, через які протікають струми двигунів, а біметалічні пластинки розташовують у безпосередній близькості від них. Вигин біметалічних пластинок використовують для комутації вихідних контактів реле або для прямого впливу на механізми розчіплювання апаратів, наприклад, в автоматичних вимикачах. Теплові реле побічно вимірюють температуру нагрівання обмоток двигунів на основі рівності виділеного тепла в обмотці двигуна з опором теплу, яке виділяється в нагрівальному елементі з опором тим самим струмом I:

. (10)

Ця умова справедлива, якщо й однакові умови охолодження, що не завжди виконується. Через відсутність ідентичності теплових характеристик теплових реле й двигунів, теплові захисти на основі теплових реле використовують в електроприводах малої й середньої потужності, які захищаються від міжфазних замикань запобіжниками із плавкими вставками.

Схема теплового захисту АД наведена на рисунку 22.

1.4.4 Захист мінімальної напруги

Захист мінімальної напруги має різні призначення:

- забезпечення умов самозапуску більше відповідних двигунів;

- забезпечення заданої черговості самозапуску менш відповідних двигунів;

- забезпечення умов технологічного процесу й техніки безпеки.

Напруга спрацьовування реле мінімальної напруги вибирається за умовою забезпечення самозапуску відповідних двигунів після зовнішніх коротких замикань:

. (11)

Для забезпечення заданої черговості самозапуску двигунів уставки реле мінімальної напруги менше відповідних двигунів повинні бути більшими.

Схема захисту мінімальної напруги відповідного електродвигуна, що має можливість самозапуску після відновлення напруги, наведена на рисунку 23.