การป้องกันเทอร์มิสเตอร์ (โพซิสเตอร์) ของมอเตอร์ไฟฟ้า

การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสจากความร้อนสูงเกินไปนั้นมีการใช้งานแบบดั้งเดิมบนพื้นฐานของการป้องกันกระแสเกินจากความร้อน ในมอเตอร์ทำงานส่วนใหญ่ จะใช้การป้องกันความร้อนจากกระแสไฟเกิน ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงการควบคุมอุณหภูมิในการทำงานที่แท้จริงของมอเตอร์ไฟฟ้า ตลอดจนค่าคงที่ของอุณหภูมิตลอดเวลา

ในการป้องกันความร้อนทางอ้อมของมอเตอร์เหนี่ยวนำ แผ่น bimetallic รวมอยู่ในวงจรจ่ายของขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสและเมื่อเกินกระแสสเตเตอร์ที่อนุญาตสูงสุดแผ่น bimetallic เมื่อถูกความร้อนให้ปิดแหล่งจ่ายสเตเตอร์จากแหล่งพลังงาน

ข้อเสียของวิธีนี้คือการป้องกันไม่ตอบสนองต่ออุณหภูมิความร้อนของขดลวดสเตเตอร์ แต่ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาโดยไม่คำนึงถึงเวลาในการทำงานในเขตโอเวอร์โหลดและสภาวะการทำความเย็นที่แท้จริงของมอเตอร์เหนี่ยวนำ .สิ่งนี้ไม่อนุญาตให้ใช้ความจุเกินพิกัดของมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างเต็มที่ และลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ทำงานในโหมดไม่ต่อเนื่องเนื่องจากการปิดเครื่องที่ผิดพลาด

ความซับซ้อนของการก่อสร้าง รีเลย์ความร้อน, ความน่าเชื่อถือสูงไม่เพียงพอของระบบป้องกันบนพื้นฐานของสิ่งเหล่านี้นำไปสู่การสร้างการป้องกันความร้อนที่ตอบสนองโดยตรงกับอุณหภูมิของวัตถุที่ได้รับการป้องกัน ในกรณีนี้ เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะติดตั้งอยู่บนขดลวดมอเตอร์

อุปกรณ์ป้องกันที่ไวต่ออุณหภูมิ: เทอร์มิสเตอร์, โพซิสเตอร์

โดยใช้เทอร์มิสเตอร์และโพซิตรอนเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ — ตัวต้านทานเซมิคอนดักเตอร์ที่เปลี่ยนความต้านทานตามอุณหภูมิ…. เทอร์มิสเตอร์คือตัวต้านทานเซมิคอนดักเตอร์ที่มีค่า TSC เชิงลบมาก เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะลดลง ซึ่งใช้สำหรับวงจรปิดมอเตอร์ เพื่อเพิ่มความชันของความต้านทานเมื่อเทียบกับการขึ้นต่อกันของอุณหภูมิ เทอร์มิสเตอร์ที่ติดกาวสามเฟสจะเชื่อมต่อแบบขนาน (รูปที่ 1)

รูปที่ 1 — การพึ่งพาความต้านทานของโพซิสเตอร์และเทอร์มิสเตอร์ต่ออุณหภูมิ: a — การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของโพซิสเตอร์; b — การเชื่อมต่อแบบขนานของเทอร์มิสเตอร์

โพซิสเตอร์คือตัวต้านทานแบบไม่เชิงเส้นที่มี TCK เป็นบวก เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนด ความต้านทานของโพซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลายลำดับความสำคัญ

เพื่อปรับปรุงเอฟเฟกต์นี้ โพซิสเตอร์ของเฟสต่างๆ จะเชื่อมต่อเป็นอนุกรม ลักษณะของ posistor แสดงไว้ในรูป

การป้องกันผ่านตำแหน่งนั้นสมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น ตำแหน่งอุณหภูมิปฏิกิริยา = 105, 115, 130, 145 และ 160 ขึ้นอยู่กับชั้นฉนวนของขดลวดมอเตอร์อุณหภูมินี้เรียกว่าอุณหภูมิการจำแนกประเภท โพซิสเตอร์เปลี่ยนความต้านทานอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิในเวลาไม่เกิน 12 วินาที เมื่อความต้านทานของโพซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสามตัวไม่ควรเกิน 1650 โอห์ม ที่อุณหภูมิ ความต้านทานควรมีอย่างน้อย 4000 โอห์ม

อายุการใช้งานที่รับประกันของ posistor คือ 20,000 ชั่วโมง โครงสร้าง posistor เป็นดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 มม. และความหนา 1 มม. เคลือบด้วยสารเคลือบซิลิกอนอินทรีย์ซึ่งสร้างความต้านทานต่อความชื้นที่จำเป็นและความแข็งแรงทางไฟฟ้าของฉนวน

พิจารณาวงจรป้องกัน PTC ที่แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 — เครื่องมือสำหรับป้องกันตำแหน่งด้วยการส่งคืนแบบแมนนวล: a — แผนผังไดอะแกรม; ข — ไดอะแกรมการเชื่อมต่อกับมอเตอร์

หน้าสัมผัส 1, 2 ของวงจร (รูปที่ 2, a) เชื่อมต่อกับโพซิสเตอร์ที่ติดตั้งบนสามเฟสของมอเตอร์ (รูปที่ 2, b) ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 เปิดตามวงจรทริกเกอร์ Schmid และทำงานในโหมดคีย์ เอาต์พุตรีเลย์ K เชื่อมต่อกับวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ขั้นสุดท้าย VT3 ซึ่งทำหน้าที่ในการพันขดลวดสตาร์ท

ที่อุณหภูมิปกติของขดลวดของมอเตอร์และตำแหน่งที่เกี่ยวข้อง ความต้านทานของมอเตอร์หลังจะมีค่าน้อย ความต้านทานระหว่างจุด 1-2 ของวงจรก็น้อยเช่นกัน ทรานซิสเตอร์ VT1 ปิด (ขึ้นอยู่กับศักย์ไฟฟ้าลบเล็กน้อย) ทรานซิสเตอร์ VT2 เปิดอยู่ (ศักย์สูง) ศักยภาพเชิงลบของตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ VT3 มีขนาดเล็กและปิด ในกรณีนี้กระแสในขดลวดของรีเลย์ K ไม่เพียงพอสำหรับการทำงาน

เมื่อขดลวดมอเตอร์ร้อนขึ้น ความต้านทานของโพสิเตอร์จะเพิ่มขึ้น และที่ค่าความต้านทานนี้ค่าหนึ่ง ศักย์ไฟฟ้าเชิงลบของจุดที่ 3 จะไปถึงแรงดันทริกเกอร์ โหมดการทำงานของรีเลย์มาจากค่าป้อนกลับของอิมิตเตอร์ (ค่าความต้านทานในวงจรอิมิตเตอร์ VT1) และค่าป้อนกลับของตัวสะสมระหว่างตัวสะสม VT2 และฐาน VT1 เมื่อทริกเกอร์ทำงาน VT2 จะปิดและ VT3 จะเปิดขึ้น รีเลย์ K เปิดใช้งาน ปิดวงจรสัญญาณและเปิดวงจรแม่เหล็กไฟฟ้าสตาร์ทเตอร์ หลังจากนั้นขดลวดสเตเตอร์จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแรงดันไฟหลัก

หลังจากที่เครื่องยนต์เย็นลงแล้ว สามารถสตาร์ทได้หลังจากกดปุ่ม «ย้อนกลับ» ซึ่งจะทำให้ทริกเกอร์กลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น

ในมอเตอร์ไฟฟ้าสมัยใหม่ ตำแหน่งป้องกันจะติดตั้งอยู่ที่ด้านหน้าของขดลวดมอเตอร์ สำหรับมอเตอร์รุ่นเก่า โพซิสเตอร์อาจติดอยู่ที่หัวคอยล์

ข้อดีและข้อเสียของการป้องกันเทอร์มิสเตอร์ (โพซิสเตอร์)

การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าที่ไวต่อความร้อนจะดีกว่าในกรณีที่ไม่สามารถระบุอุณหภูมิของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยความแม่นยำเพียงพอจากกระแส โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีระยะเวลาการสตาร์ทนาน การเปิดและปิดการทำงานบ่อยครั้ง (การทำงานเป็นระยะ) หรือมอเตอร์แบบปรับความเร็วได้ (พร้อมตัวแปลงความถี่) การป้องกันเทอร์มิสเตอร์ยังมีผลในกรณีที่มอเตอร์ไฟฟ้ามีการปนเปื้อนอย่างหนักหรือระบบระบายความร้อนบังคับทำงานล้มเหลว

ข้อเสียของการป้องกันเทอร์มิสเตอร์คือมอเตอร์ไฟฟ้าบางประเภทไม่ได้ผลิตด้วยเทอร์มิสเตอร์หรือโพซิสเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตในประเทศ เทอร์มิสเตอร์และโพซิสเตอร์สามารถติดตั้งในมอเตอร์ไฟฟ้าได้เฉพาะในโรงซ่อมแบบอยู่กับที่เท่านั้น ลักษณะอุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์นั้นค่อนข้างเฉื่อยและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบและสภาวะการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า

การป้องกันเทอร์มิสเตอร์ต้องใช้บล็อกอิเล็กทรอนิกส์พิเศษ: อุปกรณ์ป้องกันเทอร์มิสเตอร์สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า รีเลย์โอเวอร์โหลดความร้อนหรืออิเล็กทรอนิกส์ซึ่งประกอบด้วยบล็อกการปรับและการปรับ ตลอดจนรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าเอาต์พุตซึ่งใช้เพื่อปิดคอยล์สตาร์ทหรือการปล่อยแม่เหล็กไฟฟ้า