Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Обсуждение электрооборудования: стабилизаторы, генераторы, инверторы, солнечные панели, ИБП, UPS, аккумуляторы, конвекторы, котлы, ТЭНы, насосы, вентиляторы, электродвигатели, трансформаторы, ВРУ, АВР, щитовое, сварочное, лифтовое оборудование, бытовая техника и т.д.
Правила форума
Местная Конституция | FAQ - Часто задаваемые вопросы | Для новичков! | Реклама на форуме! | Публикация сообщений | Как вставить картинку или файл

Помните, поблагодарить автора за интересное сообщение, вы можете - нажав Изображение или повысить его репутацию - нажав Изображение в сообщении.
Прежде чем задать вопрос, воспользуйтесь поиском - возможно, что такая тема уже есть на форуме. За нарушение правил Ваш вопрос может быть удален без объяснения причин!
Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Аватара пользователя
slavapril
Автор темы
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение slavapril » 11 апр 2012, 18:39

Сага о двигателях.Часть первая. Плавкие вставки.
Обсуждаем, спорим, но не ругаем - я тоже не волшебник. ;;1):
Предлагаю на рассмотрение ряд тем, посвященных задаче защиты 3-х фазных асинхронных электродвигателей. В связи с тем, что расчеты для двигателей с фазным ротором и крановых двигателей не так сильно востребованы и в некоторых моментах немного отличаются, поэтому здесь их рассматривать не будем. А в конце приведем какой-нибудь пример. Предлагаемые отдельные темы:
1. Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.
2. Защита асинхронных двигателей. Токовые реле.
3. Защита асинхронных двигателей. Тепловые реле.
4. Защита асинхронных двигателей. Автоматические выключатели.

1.Защита предохранителями с плавкими вставками.
Несмотря на то, что это самый старый способ защиты электродвигателя, где-то он применяется как оставшийся в наследство, где-то как самый простой и дешевый, где-то как комбинированный с другими защитами и т.д. Причины могут быть разные. Пример комбинированной защиты – это, например, защита с помощью плавких вставок каждого двигателя плюс защита для каждого двигателя по его отключению при обрыве одной из фаз, например, с применением реле. Бывает, когда каждый двигатель имеет свой автомат, а групповая линия на них защищается плавкими вставками. Обеспечить надежную защиту электродвигателей с помощью предохранителей навскидку не удастся. Ведь при включении их в цепь питания двигателя необходимо не забывать о селективности защиты. То есть с одной стороны, предохранители не должны срабатывать при пуске, моменте начала реверса или торможения двигателя. А, как известно, эти токи намного превышают номинальные токи электродвигателя. С другой стороны, необходимо, чтобы обеспечивалась защита, скажем, при пробое изоляции двигателя. А этот ток может быть меньше пускового или тормозного.
При расчетах необходимо учитывать условия запуска электродвигателей. При этом все двигатели с короткозамкнутым ротором можно разделить на три группы по условиям запуска. Первая – это группа легкого пуска с длительным режимом работы. К ней относятся двигатели с временем запуска до 5с. Это могут быть насосы или вентиляторы. Для данной группы рекомендуемый ток плавкой вставки для электродвигателя рассчитывается как Iвст >= 0,4Iпуск. (1). Вторая – это группа тяжелого пуска с временем запуска от 10 до 20с. В этом случае Iвст >= (0,5…0,6)Iпуск (2). Тяжелый запуск имеют многие деревообрабатывающие станки, некоторые виды вентиляций. Эту же формулу следует применять для двигателей третьей группы – это группа повторно-кратковременного режима. Это могут быть станки для прессовки или штамповки изделий. Но у кранов своя специфика защиты, хотя там и применяются двигатели повторно-кратковременного режима.
При выборе плавкой вставки необходимо помнить о материале, из которого она сделана. Здесь роль играет тепловая инерция. По этой причине формулы (1) и (2) хорошо подходят для медных и цинковых вставок. А вот для вставок из серебра (посеребренных) или свинца, если кто найдет, обладающих бОльшей тепловой инерцией, будет правильнее воспользоваться формулой
Iвст >= (1…1,25)Iн.двиг. (3)
В зависимости от схемного решения бывает так, что несколько двигателей объединяют в группу и запитывают с одной линии. В этом случае, кроме индивидуальных предохранителей на каждый из двигателей, необходимо установить общие предохранители на всю группу в групповом щитке или другом месте.
Для группы двигателей легкого пуска групповая вставка рассчитывается исходя из условия (предположим, что у нас три двигателя):
Iвст >= 0,4[(Iн.двиг1 + Iн.двиг2 + Iн.двиг3)+ (Iпуск - Iн.двиг)](4)
Разность между пусковым и номинальным током (Iпуск - Iн.двиг) берется от того двигателя, у которого она имеет наибольшее значение. Если из этих трех возможен одновременный запуск двух любых, то расчет приобретает вид
Iвст >= 0,4[(Iн.двиг1 + Iн.двиг2 + Iн.двиг3)+ (Iпуск1 - Iн.двиг1) + (Iпуск2 - Iн.двиг2)](5)
Для двигателей тяжелого пуска берут множитель не 0,4, а 0,5…0,6. Для маленьких мощностей можно брать 0,5, а ближе к 100кВт уже 0,6.
Все приведенные формулы даны пока в общем виде и числовые коэффициенты 1,2,3,4 к порядковым номерам ниже рассматриваемых двигателей не относятся.
Здесь в правой части складываются разности между пусковым и номинальным током двух двигателей
(Iпуск1 - Iн.двиг1) + (Iпуск2 - Iн.двиг2). Они берутся для тех двух двигателей, у которых имеют наибольшее значение.

Пример. Имеем четыре электродвигателя: (данные двигателей №1,2,3 я взял с сайта electronpo.ru, №4 c rosdiler-electro.ru).
1.АИР112М2: Рн = 7,5кВт; Iн = 14,7А; Iп/Iн = 7,5.
2.АОЛ2-32-2У3: Рн = 4кВт, КПД=85,5%, cosфи=0,89; Iп/Iн = 7
3.АОЛ2-41-2У3: Рн = 5,5кВт, КПД=86%, cosфи=0,89; Iп/Iн = 7
4.A90L2: Рн = 3кВт; Iн = 6,5А; Iп/Iн = 6,5.
Задание: необходимо рассчитать индивидуальные и групповые плавкие вставки. Условия работы: одновременно в работе могут быть задействованы все четыре двигателя, при этом три первых двигателя имеют легкий пуск, последний – тяжелый пуск. Также необходимо учесть ситуацию, когда два любых двигателя уже работают, а два оставшихся при этом могут одновременно запуститься.
Алгоритм расчета: у второго и третьего номинальные токи не указаны, однако приведенных параметров достаточно для их определения.
Iн = Рн/(1,73*Uн*cosфи*КПД). Поэтому для второго Iн = 8А, для третьего Iн = 10,9А.
Соответственно, пусковые токи для АИР112М2: 14,7*7,5=110,25А; для АОЛ2-32-2У3: 8*7=56А; для АОЛ2-41-2У3: 10,9*7=76,3А; для A90L2: 6,5*6,5=42,25А.
Рассчитываем индивидуальные вставки:
1.АИР112М2: 0,4*110,25=44,1A; по формуле (1)
2.АОЛ2-32-2У3: 0,4*56=22,4A; по формуле (1)
3.АОЛ2-41-2У3: 0,4*76,3=30,52A по формуле (1)
4.A90L2: 0,5*42,25=21,125A по формуле (2)
Для реализации защиты можем выбрать предохранители типа ПР-2 на максимальный ток до 60А. Его корпус позволяет установить внутри стандартные плавкие вставки от 15А до 60А. Поэтому для 2-го и 4-го двигателя берем ПР-2 со вставками на 25А, для 3-го на 35А, для 1-го на 45А. Это ближайшие стандартные номиналы, подходящие для результатов расчета. Лучше вставки взять медные или цинковые – о причинах говорилось выше. Предохранитель надо брать по используемому напряжению. Если взять не на 380В, а на 500В, то она будет длиннее и точность расчета защитной характеристики нарушится. Т.е. в реальности ожидаемого результата селективности не получите.
Теперь о групповых предохранителях.
По условию два любых двигателя могут запуститься одновременно. Поэтому по формуле (4) необходимо взять двигатели с самой большой разницей
Iпуск - Iн.двиг . Это будут №1, 3. Для расчета надо воспользоваться формулой (5), но поскольку двигателей четыре, а одновременно могут два запуститься, то теперь уже с учетом номеров рассматриваемых двигателей
Iвст >= 0,4[(Iн.двиг1 + Iн.двиг2 + Iн.двиг3+ 1,25*Iн.двиг4)+ (Iпуск1 - Iн.двиг1) + (Iпуск3 - Iн.двиг3)]
Для двигателей тяжелого пуска вместо коэффициента 0,4 надо брать 0,5…0,6, поэтому в формуле выше перед Iн.двиг4 добавим множитель 1,25. Это кратная разность между 0,4 и 0,5 (0,5/0,4=1,25).
Iвст >= 0,4[(14,7 + 8 + 10,9+ 1,25*6,5)+ (110,25 – 14,7) + (76,3 – 10,9)]=81,04
Берем ближайший по стандарту номинал – на 100А. Например, из серий ПН-2, ПР-2. Хотя, на практике может и на 80А хватить – это уже дело индивидуальных испытаний.
P.S.Иногда можно при отсутствии электрических данных о двигателе воспользоваться формулой Iвст = 6*Рн, где Рн = механическая мощность на шильдике двигателя. Но для двигателей тяжелого пуска и повторно-кратковременного режима такое не годится.
Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Стабилизатор напряжения - Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Стабилизатор напряжения


Высокоточный гибридный стабилизатор с плавной регулировкой, выдерживающий сильные просадки и скачки напряжения.

20.900 руб.

Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение Объявления » 11 апр 2012, 18:39

Аватара пользователя
миш
Russia
Почётный член клуба
Почётный член клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение миш » 11 апр 2012, 20:16

так первая серия прошла, осталось еще 3.
Электричество может поджарить ваш ужин, но так же оно может поджарить и вас... Не рекомендую пробовать.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
electrohoz
Russia
Тех. поддержка
Тех. поддержка
Старший энергетик
Старший энергетик

Re: Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение electrohoz » 12 янв 2014, 18:12

slavapril
А кто то, в формате Word обещал?
Мозг состоит на 80 процентов из жидкости, и мало того, что она тормозная, так многим еще конкретно не долили...
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю

Аватара пользователя
slavapril
Автор темы
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение slavapril » 12 янв 2014, 20:15

Можно из всех 4-х тем копипастом сделать один общий вордовский. Темы я наоборот делал - из ворда копипастом сюда. Просто я думал, что в ворде потом формулы формульным редактором по-нормальному сделаю. Но так и не сделал.
защита_двигателей.rar
(49.56 КБ) 90 скачиваний
защита_двигателей.rar
(49.56 КБ) 90 скачиваний
Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
electrohoz
Russia
Тех. поддержка
Тех. поддержка
Старший энергетик
Старший энергетик

Re: Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение electrohoz » 12 янв 2014, 20:28

slavapril
Спасибо, сохранил у себя.
Мозг состоит на 80 процентов из жидкости, и мало того, что она тормозная, так многим еще конкретно не долили...
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю

Аватара пользователя
slavapril
Автор темы
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Защита асинхронных двигателей. Плавкие вставки.

Сообщение slavapril » 12 янв 2014, 20:48

Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Стабилизатор напряжения - Энергия Люкс-1000
Энергия Люкс-1000
Стабилизатор напряжения


Бытовой стабилизатор со встроенным фильтром сетевых помех. Защитит от скачков и просадок напряжения.

2.500 руб.

Рекомендуемый контент

 Ещё страницы сайта »


  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Электрооборудование, электротехника»

Кто на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей