Защита электродвигателей промышленного назначения

Современные стандарты большинства стран мира, в том числе и России, предъявляют все более высокие требования к повышению безопасности работы персонала и росту экономической эффективности во всех отраслях промышленности. Эти факторы определяют потребность в защите и наблюдении за оборудованием и механизмами, приводимыми в действие асинхронными электродвигателями. Пренебрежение указанными требованиями приводит к непредвиденному и значительному ущербу: от уменьшения срока службы оборудования до повышения вероятности травмирования персонала.

На сегодняшний день существуют три направления развития систем защиты:

• механические;
• электромеханические;
• электронные.

К первой группе относятся различные механические устройства, обеспечивающие разрыв вала двигателя с нагрузкой при перегрузках двигателя (фрикционные муфты). Электромеханические системы осуществляют контроль величины тока нагрузки и отключают питающую сеть при перегрузках и коротких замыканиях (автоматический выключатель с тепловым и электромагнитным расцепителями).

Для повышения эффективности и снижения стоимости конечного продукта специалисты предприятий различных отраслей промышленности реализуют проекты, направленные на модернизацию электропривода машин и механизмов. Наиболее рационально эти цели могут быть достигнуты применением электронных систем защиты. В настоящее время разработаны различные методы определения режима работы двигателя. Наибольшее распространение получили две идеологии: угло-фазовый метод, реализованный в большинстве импортных дорогостоящих устройств, и контроль параметров двигателя по величине действующего тока в каждой из питающих фаз. Второй метод положен в основу работы монитора тока двигателя (МТД), разработанного кировским предприятием «Энергис» на основе 12-летнего опыта работ по обеспечению безаварийного режима работ электродвигателей (см. фото). С одной стороны, он может предотвратить поломки оборудования и травмы персонала, подавая сигналы управления при неноминальной нагрузке двигателя. С другой стороны, при своей сравнительно небольшой стоимости, монитор с успехом заменяет более дорогое и трудоемкое в обслуживании оборудование.

Монитор имеет набор различных выходных сигналов (реле, стандартный токовый и др.), а также органов управления (кнопки, переключатели, различные интерфейсы) и может быть легко встроен в различные системы управления и автоматизации промышленного оборудования.

МТД кроме доступной для российских производителей цены обладает целым рядом преимуществ. Наличие функции автоматической настройки позволяет простым и доступным способом получить высокоэффективную защиту от недогрузки или перегрузки вследствие заклинивания, обрыва ремня или цепи, сухой работы или повреждения подшипников.

Возможности МТД включают в себя:

• задержку при реверсе двигателя от 1 до 99 секунд;
• задержку отключения двигателя при перегрузке (недогрузке) от 1 до 99 секунд;
• отображение текущего тока любой фазы на дисплее.

Действующее значение тока нагрузки в каждой фазе измеряется при помощи трех гальванически изолированных датчиков тока.

Простое и удобное меню позволяет запрограммировать параметры срабатывания МТД:

• перегрузка относительно номинального тока;
• недогрузка относительно номинального тока;
• время задержки перед включением двигателя в противоположном направлении (реверс);
• время задержки отключения при 4-кратной перегрузке;
• время задержки отключения при перегрузке;
• время задержки отключения при недогрузке.

Основные свойства МТД. При активации режима автоматической настройки, обычно при первом запуске, МТД по истечении 15 секунд записывает номинальный ток двигателя и устанавливает параметры защиты. Наличие возможности установки величины перегрузки и недогрузки, а также длительности задержки срабатывания защиты при возникновении аварии позволяет реализовать в одном приборе функции монитора недогрузки и монитора перегрузки. МТД защищает электрооборудование от следующих аварийных ситуаций:

• превышение номинального тока в 4 раза;
• перегрузка;
• недогрузка;
• обрыв любой из фаз.

В 2002 году на муниципальном предприятии тепловых сетей г. Кирова были проведены испытания МТД, установленных на электродвигателях насосов системы отопления центральных тепловых пунктов. По завершении испытаний было получено заключение, в котором МТД были рекомендованы для широкого применения на производстве. Было также отмечено, что предложенное устройство реализует защиту двигателя в более полном объеме, чем применяемые ранее устройства ФУЗ-МУ, АЗДМ, УЗД, БТЗ.

Количество реализованных функций, простота и удобство в работе, а также невысокая цена для оборудования такого класса делают МТД лидером среди защитных приборов и оборудования.

В.П. Каргапольцев,
начальник лаборатории теплоэнергоресурсов
Кировского Центра стандартизации и метрологии 

610035, г. Киров, ул. Попова, 9,
тел. (8332) 63-11-45,
E-mail: vasiliy20012001@mail.ru