Что означает название мотор автомат: Мотор автоматы и автоматические выключатели – в чем разница?

alexxlabОпубликовано

Содержание

Автоматы защиты двигателей

Автоматы защиты двигателей, или по другому мотор-автоматы, предназначены в первую очередь для защиты электродвигателей от перегрева и последствий короткого замыкания, а также могут использоваться в качестве основного или аварийного выключателя. То есть по сути они совмещают в одном корпусе два устройства — автоматический выключатель и  тепловое реле.

Ранее, до того как стали повсеместно применяться мотор-автоматы, для защиты двигателей использовались тепловые реле в паре с контактором.

По такой схеме тепловое реле, при превышении двигателем потребляемого тока нагрузки, размыкает цепь катушки контактора, отключая его силовые контакты и таким образом защищая двигатель. Схема рабочая, проверенная, но не лишенная недостатков. В первую очередь к ним стоит отнести неспособность тепловых реле защитить от КЗ, поэтому необходимо дополнительно использовать автоматические выключатели. Да и габариты такой конструкции из контактора и теплового реле получаются достаточно большими.

Поэтому с появлением автоматов защиты двигателей, тепловые реле стали отходить на второй план и на данный момент, их применение довольно ограничено.

Стоит сразу сказать, что по своим характеристикам, автоматы защиты двигателей несколько отличаются от обычных автоматических выключателей. В первую очередь тем, что:

  1. Учитываются время-токовые характеристики. При запуске двигателя пусковой ток может значительно превышать номинальный ток двигателя. Если точнее, то пусковой ток можно рассчитать, зная номинальный ток двигателя и величину кратности пускового тока Кп ( коэффициент кратности пускового тока к номинальному значению — Iпуск/Iном). Данная характеристика указывается в технических характеристиках, на шильде двигателя она отсутствует. I пуск = Iн х Кп. Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока 6, пусковой ток будет составлять 120 А. При таком токе обычный автоматический выключатель с время-токовой характеристикой B (ток отключения электромагнитной защиты от 3·In до 5·In, где In — номинальный ток) или С (от 5·In до 10·In) может отключится по электромагнитной защите.
    Автоматы защиты двигателей имеют уставку срабатывания электромагнитного расцепителя в зависимости от номинала, составляющую от 7,5 до 17,5 In.
  2. Все мотор-автоматы имеют температурную компенсацию (примерно от -25 до +60 °C) для того, чтобы исключить влияние внешней температуры на работу автомата, так как при изменении окружающей температуры может изменятся уставка теплового расцепителя, что может в свою очередь привести к ложным срабатываниям.
  3. Предельная отключающая способность (максимальный ток КЗ, при котором аппарат способен отключить нагрузку) автоматов защиты двигателя значительно выше (25-100кА), чем у стандартных автоматических выключателей — 4,5 — 6кА.
  4. Регулируемая настройка теплового расцепителя, в зависимости от номинала двигателя.

Принцип работы автомата защиты двигателей

Электромагнитный расцепитель выполнен в виде катушки соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник с возвратной пружиной. Под действием электрического тока короткого замыкания сердечник втягивается в катушку, преодолевая сопротивление пружины и воздействует на механизм расцепления, в следствии чего контакты размыкаются.

Принцип работы тепловых расцепителей автомата такой же, как у тепловых реле. Имеется биметаллическая пластина, состоящая из двух пластин, которые сделаны из материалов с разными коэффициентами теплового расширения. Под воздействием высокой температуры, возникающей в следствии прохождения тока, превышающего номинальный, пластина начинает изгибаться, давить на механизм расцепителя и под действием пружины происходит размыкание контактов, тем самым обесточивается цепь.

Сразу после срабатывания защиты, вновь включить автомат не получится, таким образом обеспечивается выдержка времени для охлаждения двигателя после его аварийного останова.

Уставка срабатывания  задается при помощи поворотного регулятора на лицевой части.

Необходимый ток уставки выставляется вращением регулятора до совмещения нужного значения тока на шкале с риской на корпусе.

Схема подключения автомата защиты двигателей

Автоматический выключатель следует устанавливать перед другими аппаратами в цепи. Это позволяет защитить не только сам двигатель, но и например, контактор от повреждения в случае перегрузки или короткого замыкания. Также, как и в случае автоматических выключателей, автомат защиты двигателей можно дополнительно оснастить вспомогательными контактами (контакты состояния, аварийный контакт), которые можно задействовать, например, для индикации состояния.

В случае подключения трехфазной нагрузки схема подключения  стандартная и не вызывает вопросов, а вот в случае однофазной нагрузки (стоит отметить, что все мотор автоматы выпускаются только в трехполюсном исполнении), иногда встречаюсь с подключением, когда просто задействуют один силовой контакт автомата защиты. Но такое подключение неправильное, необходимо, как на рисунке ниже слева, задействовать все три контакта.

Кстати, обратите внимание, что автомат защиты двигателя имеет свое условно-графическое обозначение в схемах, отличающееся от обозначения обычных автоматических выключателей. А вот буквенное обозначение у них идентично.

Основные функции защиты

  • Защита от токов короткого замыкания в цепи питания или внутри электродвигателя;
  • Защита от длительных перегрузок, связанных с превышением механической нагрузки на валу двигателя;
  • Защита от асимметрии фаз и обрыва фазного провода;
  • Тепловая защита от перегрева двигателя;
  • Обеспечение выдержки времени для охлаждения двигателя после его аварийной остановки после перегрева;
  • Индикация режимов работы и аварийных состояний;

Выбор автомата защиты

В случае прямого запуска, когда двигатель включается в работу с помощью мотор-автомата и контактора, необходимо в первую очередь знать его мощность. Эту информацию можно найти либо в технических характеристиках на двигатель, либо в паспортных данных, которые указаны на шильде.

Следующим шагом подбираем автомат, исходя из номинальной мощности двигателя. У различных фирм-производителей можно найти таблицы характеристик, где указаны номинальный рабочий ток и диапазон регулировки автоматов защиты в зависимости от мощности двигателя.

В частности, на рисунке ниже приведена таблица соответствия автоматов защиты двигателей компании Allen Bradley.

И последним этапом выставляем необходимый ток отключения при помощи регулятора диапазона. Обычно указывается, что он должен быть больше или равен номинальному току электродвигателя. Но желательно, чтобы ток срабатывания защиты превышал на 10-20% номинальный ток двигателя.

То есть в случае, если номинальный ток двигателя составляет например 10 А, умножаем это значение на 1,1. Получаем 11 А. Это значение тока и выставляем регулятором.

И еще хотел сказать пару слов о конструктивном исполнении мотор автоматов. В первую очередь следует отметить, что по способу управления существует два типа автоматов — кнопочные и с поворотным выключателем. Также клеммы могут быть либо винтовые, либо с пружинным контактом ( применяются для двигателей, мощностью до 2 кВт). Можно еще отметить наличие кнопки Тест на лицевой стороне корпуса, позволяющей имитировать срабатывание защиты автомата для проверки его работоспособности.

И в заключении хотел отметить, что эксплуатация двигателей без защитных устройств часто приводит к их выходу из строя, в следствии перегрузки, обрыва фазы, скачков напряжения и т.д. А это в свою очередь приводит к финансовым затратам, простою оборудования. Поэтому автоматы защиты двигателей являются необходимым элементом и не стоит на них экономить, тем более, что цены на них на данный момент вполне приемлемые.

Как выбрать автомат защиты двигателя (АЗД)

Чтобы избежать неприятных инцидентов в процессе эксплуатации электродвигателя, нужно позаботиться о его защите. Прежде всего необходимо защитить двигатель от перегрева. Помимо ухудшения условий охлаждения можно выделить 3 основные причины перегрева:

  1. механическая перегрузка (превышение момента на валу)
  2. изменение параметров питающего напряжение (обрыв и перекос фаз, отклонение значения напряжения)
  3. поломка электродвигателя (механическое заклинивание, замыкание в обмотках)

Эти проблемы приводят к увеличению рабочего тока в обмотках. Если ток превышает номинальный в течение длительного времени, двигатель может перегреться настолько, что его повреждение станет необратимым. Следовательно, контроль рабочего тока – первостепенная мера, позволяющая защитить привод от перегрева.

Что такое «автомат защиты двигателя»?

Автомат защиты – наиболее простое и популярное устройство, позволяющее защитить асинхронный двигатель от различных факторов, приводящих к повышению тока и в конечном счете к перегреву. Это оборудование также может носить другие названия: «автоматический выключатель защиты двигателя», «ручной кнопочный пускатель», «мотор-автомат».

Автомат защиты двигателя (АЗД) представляет собой трехполюсное устройство, схожее по функционалу с автоматическим выключателем – он также выключает цепь питания электродвигателя при появлении сверхтоков (перегрузки и короткого замыкания). Для этого в состав АЗД входят тепловой и электромагнитный расцепитель. Кроме того, также, как и в автоматическом выключателе, здесь имеется возможность ручного управления подачей питания. Важно то, что в АЗД можно регулировать уставку срабатывания теплового расцепителя, позволяя более точно настраивать уровень защиты двигателя.

Перечислим основные технические характеристики автомата защиты.

  1. Номинальный ток In – ток, который АЗД может проводить неограниченное время без отключения.
  2. Диапазон уставки теплового расцепителя Ir – в этих пределах можно производить регулировку тока срабатывания АЗД.
  3. Уставка электромагнитного расцепителя – кратна номинальному току; обычно равна 13 In; регулировки не имеет.
  4. Класс расцепления (класс защиты) – характеризует инерционность срабатывания теплового расцепителя.

Согласно ГОСТ Р 50030.4.1-2012, по которому производятся автоматы защиты, класс расцепления показывает, за какое время сработает тепловой расцепитель при токе 7,2 In:

  • 10А – 2…10 с
  • 10 – 4…10 с
  • 20 – 6…20 с
  • 30 – 9…30 с

Выбираем автомат защиты двигателя

Отправная точка при выборе АЗД – значение номинальной мощности или номинального тока двигателя при определенном напряжении питания и схеме подключения. Эти параметры указываются в документации и на шильдике двигателя. Зная мощность и напряжение питания можно выбрать модель АЗД по таблицам, предоставляемым производителем.

Как правило, номинальный ток In автомата защиты не должен быть больше номинального тока двигателя. При настройке АЗД с помощью регулятора на передней панели нужно выставить уставку теплового расцепителя Ir таким образом, чтобы она была равна номинальному току.

Часто бывает, что электродвигатель работает на мощности ниже номинальной. Для точной настройки уставки необходимо измерить ток двигателя в рабочем режиме и выставить уставку на 15-20% больше измеренного значения. Автомат защиты не должен срабатывать в широком диапазоне температур при частых пусках и кратковременных перегрузках.

При выборе автомата защиты двигателя также стоит обратить внимание на класс расцепления. В большинстве случаев, когда пусковые токи невелики по длительности и уровню, будет достаточно АЗД с классом расцепления 10А или 10. Если же пуск тяжелый (при прямом пуске инерционной нагрузки), то, вероятно, придётся выбрать класс 20. Класс расцепления 30 в настоящее время на практике не применяется, поскольку предполагает крайне тяжелый режим пуска, который устраняется применением преобразователей частоты и устройств плавного пуска.

В заключение отметим, что применение автомата защиты двигателя не гарантирует 100% защиту. Максимально защитить привод и схему пуска может только комплекс защит, который содержит несколько уровней.

Другие полезные материалы:
Электротехнический дайджест. Выпуск №2
Способы пуска асинхронного двигателя
Червячный редуктор: больший момент за меньшие деньги

МОТОР | английское значение — Cambridge Dictionary

Таким образом, как таковые, они, вероятно, будут связаны с другими двигателями городской экономики и будут усиливать их воздействие.

Из Кембриджского корпуса английского языка