Elektros variklių termistorių (posistorių) apsauga
Asinchroninių elektros variklių apsauga nuo perkaitimo tradiciškai įgyvendinama šiluminės apsaugos nuo viršsrovių pagrindu. Daugumoje veikiančių variklių naudojama šiluminė apsauga nuo viršsrovių, kuri tiksliai neatsižvelgia į faktinius elektros variklių darbinės temperatūros režimus, taip pat į jo temperatūros konstantas laikui bėgant.
Indukcinio variklio netiesioginė šiluminė apsauga bimetalinės plokštės įtraukti į asinchroninio elektros variklio statoriaus apvijų maitinimo grandinę, o viršijus didžiausią leistiną statoriaus srovę, bimetalinės plokštės, kai įkaista, išjungia statoriaus maitinimą iš maitinimo šaltinio.
Šio metodo trūkumas yra tas, kad apsauga reaguoja ne į statoriaus apvijų šildymo temperatūrą, o į išleidžiamą šilumos kiekį, neatsižvelgiant į veikimo laiką perkrovos zonoje ir faktines indukcinio variklio aušinimo sąlygas. .Tai neleidžia visiškai išnaudoti elektros variklio perkrovos galios ir sumažina įrangos, veikiančios pertraukiamu režimu, našumą dėl klaidingų išjungimų.
Statybos sudėtingumas šiluminės relės, nepakankamai didelis jomis pagrįstų apsaugos sistemų patikimumas lėmė šiluminės apsaugos, kuri tiesiogiai reaguoja į saugomo objekto temperatūrą, sukūrimą. Tokiu atveju temperatūros jutikliai montuojami ant variklio apvijos.
Temperatūrai jautrūs apsauginiai įtaisai: termistoriai, posistoriai
Naudojant temperatūros jutiklius, termistorius ir pozitronus – puslaidininkinius rezistorius, kurie keičia savo varžą priklausomai nuo temperatūros.... Termistoriai yra puslaidininkiniai rezistoriai su dideliu neigiamu TSC. Kylant temperatūrai, mažėja termistoriaus varža, kuri naudojama variklio išjungimo grandinei. Norint padidinti pasipriešinimo nuolydį nuo temperatūros priklausomybės, prie trijų fazių suklijuoti termistoriai yra sujungti lygiagrečiai (1 pav.).
1 pav. Pozistorių ir termistorių varžos priklausomybė nuo temperatūros: a — nuoseklus stovų prijungimas; b — lygiagretus termistorių prijungimas
Pozistoriai yra netiesiniai rezistoriai su teigiamu TCK. Pasiekus tam tikrą temperatūrą, pozistoriaus varža smarkiai padidėja keliomis eilėmis.
Siekiant sustiprinti šį efektą, skirtingų fazių pozistoriai jungiami nuosekliai. Pozistorių charakteristikos parodytos paveikslėlyje.
Apsauga per pozitorius yra tobulesnė. Priklausomai nuo variklio apvijų izoliacijos klasės, imamos reakcijos temperatūros padėtys = 105, 115, 130, 145 ir 160.Ši temperatūra vadinama klasifikacine temperatūra. Pozistorius smarkiai keičia savo varžą esant temperatūrai ne ilgiau kaip 12 s. Kai trijų nuosekliai sujungtų pozistorių varža turi būti ne didesnė kaip 1650 omų, esant temperatūrai, jų varža turi būti ne mažesnė kaip 4000 omų.
Pozistoriaus garantuotas tarnavimo laikas yra 20 000 valandų. Struktūriškai pozistorius yra 3,5 mm skersmens ir 1 mm storio diskas, padengtas organiniu silicio emaliu, kuris sukuria reikiamą izoliacijos atsparumą drėgmei ir elektrinį stiprumą.
Apsvarstykite PTC apsaugos grandinę, parodytą 2 paveiksle.
2 paveikslas. Prietaisas, apsaugantis pozierius su rankiniu grąžinimu: a - schema; b — prijungimo prie variklio schema
Grandinės 1, 2 kontaktai (2 pav., a) yra prijungti prie posistorių, sumontuotų ant trijų variklio fazių (2 pav., b). Tranzistoriai VT1, VT2 įjungiami pagal Schmid trigerio grandinę ir veikia rakto režimu. Išėjimo relė K yra prijungta prie paskutinės pakopos tranzistoriaus VT3 kolektoriaus grandinės, kuri veikia starterio apviją.
Esant normaliai variklio apvijos ir su juo susijusių poziorių temperatūrai, pastarųjų varža yra maža. Varža tarp grandinės taškų 1-2 taip pat maža, tranzistorius VT1 uždaras (remiantis mažu neigiamu potencialu), tranzistorius VT2 atviras (didelis potencialas). Tranzistoriaus VT3 kolektoriaus neigiamas potencialas yra mažas ir uždaras. Šiuo atveju relės K ritėje srovės nepakanka jos veikimui.
Kaitinama variklio apvija, padidėja pozierių varža, o esant tam tikrai šios varžos vertei, 3 taško neigiamas potencialas pasiekia trigerinę įtampą. Relės veikimo režimą užtikrina emiterio grįžtamasis ryšys (varža emiterio grandinėje VT1) ir kolektoriaus grįžtamasis ryšys tarp kolektoriaus VT2 ir pagrindo VT1. Kai paleidžiamas gaidukas, VT2 užsidaro ir VT3 atsidaro. Įjungiama relė K, uždarant signalų grandines ir atidarant starterio elektromagnetinę grandinę, po kurios statoriaus apvija atjungiama nuo tinklo įtampos.
Varikliui atvėsus, jį galima užvesti paspaudus „grįžimo“ mygtuką, kuris grąžina gaiduką į pradinę padėtį.
Šiuolaikiniuose elektros varikliuose apsauginiai pozitoriai montuojami prieš variklio apvijas. Senesniuose varikliuose pozistoriai gali būti priklijuoti prie ritės galvutės.
Termistorių (posistorių) apsaugos privalumai ir trūkumai
Elektros variklių termojautri apsauga pageidautina tais atvejais, kai iš srovės neįmanoma pakankamai tiksliai nustatyti elektros variklio temperatūros. Tai ypač pasakytina apie elektros variklius su ilgais paleidimo periodais, dažnai įjungiamiems ir išjungiamiems (periodinis veikimas) arba kintamo greičio varikliams (su dažnio keitikliais). Apsauga nuo termistoriaus taip pat veiksminga esant stipriam elektros variklių užteršimui ar priverstinio aušinimo sistemos gedimui.
Apsaugos nuo termistorių trūkumai yra tai, kad ne visų tipų elektros varikliai yra gaminami su termistoriais ar pozistoriais.Tai ypač pasakytina apie vietinius elektros variklius. Termistorius ir pozistorius elektros varikliuose galima montuoti tik stacionariose dirbtuvėse. Termistoriaus temperatūros charakteristika yra gana inercinė ir stipriai priklauso nuo aplinkos temperatūros bei paties elektros variklio veikimo sąlygų.
Termistoriaus apsaugai reikalingas specialus elektroninis blokas: elektros variklių termistoriaus apsaugos įtaisas, šiluminės arba elektroninės perkrovos relės, kurioje yra reguliavimo ir reguliavimo blokai, taip pat išėjimo elektromagnetinės relės, kuriomis išjungiama starterio ritė arba elektromagnetinis atleidimas.