Elektromotoru termistoru (posistoru) aizsardzība
Asinhrono elektromotoru aizsardzība pret pārkaršanu tradicionāli tiek īstenota uz termiskās pārslodzes aizsardzības pamata. Lielākajā daļā strādājošo motoru tiek izmantota termiskā aizsardzība pret pārstrāvu, kas precīzi neņem vērā elektromotoru faktiskos darba temperatūras režīmus, kā arī tā temperatūras konstantes laika gaitā.
Indukcijas motora netiešajā termiskajā aizsardzībā bimetāla plāksnes iekļaut asinhronā elektromotora statora tinumu barošanas ķēdē, un, kad tiek pārsniegta maksimālā pieļaujamā statora strāva, bimetāla plāksnes, sasildot, izslēdz statora padevi no strāvas avota.
Šīs metodes trūkums ir tāds, ka aizsardzība nereaģē uz statora tinumu sildīšanas temperatūru, bet gan uz izdalītā siltuma daudzumu, neņemot vērā darbības laiku pārslodzes zonā un faktiskos asinhronā motora dzesēšanas apstākļus. .Tas neļauj pilnībā izmantot elektromotora pārslodzes jaudu un samazina iekārtu veiktspēju, kas darbojas intermitējošā režīmā viltus izslēgšanas dēļ.
Būvniecības sarežģītība siltuma releji, nepietiekami augsta uz tām balstīto aizsargsistēmu uzticamība lika izveidot termisko aizsardzību, kas tieši reaģē uz aizsargājamā objekta temperatūru. Šajā gadījumā temperatūras sensori ir uzstādīti uz motora tinuma.
Temperatūras jutīgas aizsargierīces: termistori, pozistori
Izmantojot temperatūras sensorus, termistori un pozitroni — pusvadītāju rezistori, kas maina savu pretestību līdz ar temperatūru…. Termistori ir pusvadītāju rezistori ar lielu negatīvu TSC. Palielinoties temperatūrai, termistora pretestība samazinās, ko izmanto motora izslēgšanas ķēdei. Lai palielinātu pretestības slīpumu pret temperatūras atkarību, trīs fāzēs pielīmēti termistori tiek savienoti paralēli (1. attēls).
1. attēls — Pozistoru un termistoru pretestības atkarība no temperatūras: a — Pozistoru virknes savienojums; b — termistoru paralēlais savienojums
Pozistori ir nelineāri rezistori ar pozitīvu TCK. Kad tiek sasniegta noteikta temperatūra, posistora pretestība strauji palielinās par vairākām kārtām.
Lai pastiprinātu šo efektu, virknē tiek savienoti dažādu fāžu pozistori. Pozistoru raksturlielumi ir parādīti attēlā.
Aizsardzība caur pozitoriem ir perfektāka. Atkarībā no motora tinumu izolācijas klases tiek ņemtas reakcijas temperatūras pozīcijas = 105, 115, 130, 145 un 160.Šo temperatūru sauc par klasifikācijas temperatūru. Pozistors krasi maina savu pretestību temperatūrā ne ilgāk kā 12 s. Ja trīs sērijveidā savienotu pozistoru pretestībai nevajadzētu būt lielākai par 1650 omi, temperatūrā to pretestībai jābūt vismaz 4000 omi.
Pozistora garantētais kalpošanas laiks ir 20 000 stundu. Strukturāli posistors ir disks ar diametru 3,5 mm un biezumu 1 mm, pārklāts ar organiskā silīcija emalju, kas rada nepieciešamo izolācijas mitrumizturību un elektrisko izturību.
Apsveriet PTC aizsardzības ķēdi, kas parādīta 2. attēlā.
2. attēls. Aparāts pozitoru aizsardzībai ar manuālu atgriešanos: a — shematiska diagramma; b — pieslēguma shēma pie motora
Ķēdes kontakti 1, 2 (2. attēls, a) ir savienoti ar posistoriem, kas uzstādīti trīs motora fāzēs (2. attēls, b). Tranzistori VT1, VT2 ir ieslēgti saskaņā ar Schmid sprūda ķēdi un darbojas atslēgas režīmā. Izejas relejs K ir savienots ar pēdējā posma tranzistora VT3 kolektora ķēdi, kas iedarbojas uz startera tinumu.
Motora un ar to saistīto pozitoru tinuma normālā temperatūrā tā pretestība ir maza. Arī pretestība starp ķēdes punktiem 1-2 ir maza, tranzistors VT1 ir slēgts (pamatojoties uz mazu negatīvu potenciālu), tranzistors VT2 ir atvērts (augsts potenciāls). Tranzistora VT3 kolektora negatīvais potenciāls ir mazs un slēgts. Šajā gadījumā strāva releja K spolē ir nepietiekama tā darbībai.
Kad motora tinums tiek uzkarsēts, pozitoru pretestība palielinās, un pie noteiktas šīs pretestības vērtības 3. punkta negatīvais potenciāls sasniedz sprūda spriegumu. Releja darbības režīmu nodrošina emitenta atgriezeniskā saite (pretestība emitera ķēdē VT1) un kolektora atgriezeniskā saite starp kolektoru VT2 un bāzes VT1. Kad tiek aktivizēts sprūda, VT2 aizveras un VT3 atveras. Tiek aktivizēts relejs K, aizverot signāla ķēdes un atverot startera elektromagnētisko ķēdi, pēc tam statora tinums tiek atvienots no tīkla sprieguma.
Pēc tam, kad dzinējs ir atdzisis, to var iedarbināt, nospiežot pogu «Return», kas atgriež sprūda sākuma stāvoklī.
Mūsdienu elektromotoros aizsargpositori ir uzstādīti motora tinumu priekšā. Vecākiem motoriem posistorus var pielīmēt pie spoles galvas.
Termistora (posistora) aizsardzības priekšrocības un trūkumi
Elektromotoru termojutīgā aizsardzība ir vēlama gadījumos, kad no strāvas nav iespējams pietiekami precīzi noteikt elektromotora temperatūru. Tas jo īpaši attiecas uz elektromotoriem ar ilgu palaišanas periodu, biežu ieslēgšanas un izslēgšanas darbībām (periodiska darbība) vai mainīga ātruma motoriem (ar frekvences pārveidotājiem). Termistora aizsardzība ir efektīva arī spēcīga elektromotoru piesārņojuma vai piespiedu dzesēšanas sistēmas atteices gadījumā.
Termistoru aizsardzības trūkumi ir tādi, ka ne visu veidu elektromotori tiek ražoti ar termistoriem vai posistoriem.Tas jo īpaši attiecas uz vietējā ražojuma elektromotoriem. Termistorus un pozistorus elektromotoros var uzstādīt tikai stacionārajās darbnīcās. Termistora temperatūras raksturlielums ir diezgan inerciāls un ļoti atkarīgs no apkārtējās vides temperatūras un paša elektromotora darbības apstākļiem.
Termistora aizsardzībai nepieciešams īpašs elektroniskais bloks: termistora aizsardzības ierīce elektromotoriem, termiskais vai elektroniskais pārslodzes relejs, kurā ir regulēšanas un regulēšanas bloki, kā arī izejas elektromagnētiskie releji, kurus izmanto startera spoles vai elektromagnētiskās atbrīvošanas atslēgšanai.