ตัวป้องกันมอเตอร์

หน้าที่ของตัวป้องกันมอเตอร์คือให้การปกป้องที่ครอบคลุมสำหรับมอเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่แจ้งเตือนหรือป้องกันมอเตอร์ในกรณีที่เกิดโอเวอร์โหลด การสูญเสียเฟส การอุดตันของโรเตอร์ ไฟฟ้าลัดวงจร แรงดันไฟเกิน แรงดันต่ำ การรั่วไหล ความไม่สมดุลของสามเฟส ความร้อนสูงเกินไป การสึกหรอของตลับลูกปืน และความเยื้องศูนย์ของสเตเตอร์และโรเตอร์
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับการป้องกันมอเตอร์
1. มอเตอร์ไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะไหม้มากกว่าในอดีต: เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีฉนวนอย่างต่อเนื่อง การออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าจึงต้องการทั้งเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้นและปริมาตรที่ลดลง ส่งผลให้ความจุความร้อนและความจุเกินของมอเตอร์ใหม่มีขนาดเล็กลงและลดลง เนื่องจากการปรับปรุงระบบอัตโนมัติในการผลิต จึงจำเป็นต้องให้มอเตอร์ทำงานในลักษณะต่างๆ บ่อยๆ เช่น การสตาร์ทบ่อยครั้ง การเบรก การหมุนไปข้างหน้าและย้อนกลับ และโหลดแบบแปรผัน ซึ่งทำให้ข้อกำหนดของอุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์สูงขึ้น นอกจากนี้ มอเตอร์ยังมีการใช้งานที่หลากหลายและมักจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบันมาก เช่น สภาพแวดล้อมที่ชื้น อุณหภูมิสูง มีฝุ่นมาก และมีฤทธิ์กัดกร่อน สิ่งเหล่านี้ล้วนทำให้มอเตอร์เสียหายได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความถี่สูงสุดของความผิดพลาด เช่น โอเวอร์โหลด ไฟฟ้าลัดวงจร การสูญเสียเฟส และการกวาดลำกล้อง
2. ผลการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันแบบดั้งเดิมไม่เหมาะ: อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่อาศัยรีเลย์ระบายความร้อน แต่รีเลย์ความร้อนมีความไวต่ำ ข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ ความเสถียรต่ำ และการป้องกันที่ไม่น่าเชื่อถือ ความจริงก็คือแม้ว่าอุปกรณ์จำนวนมากจะติดตั้งรีเลย์ระบายความร้อน แต่ปรากฏการณ์ของความเสียหายของมอเตอร์ที่ส่งผลต่อการผลิตตามปกติยังคงเป็นเรื่องปกติ
3. สถานะการพัฒนาของการป้องกันมอเตอร์: ตัวป้องกันมอเตอร์ได้พัฒนาจากแบบกลไกเป็นอิเล็กทรอนิกส์และแบบอัจฉริยะ ซึ่งสามารถแสดงกระแส แรงดัน อุณหภูมิ และพารามิเตอร์อื่น ๆ ของมอเตอร์ได้โดยตรง มีความไวสูง เชื่อถือได้ มีหลายฟังก์ชัน และแก้ไขจุดบกพร่องได้ง่าย หลังจากดำเนินการป้องกันแล้ว ประเภทของข้อผิดพลาดจะมีความหลากหลาย ลดความเสียหายของมอเตอร์และอำนวยความสะดวกอย่างมากในการวินิจฉัยข้อผิดพลาด ซึ่งเอื้อต่อการจัดการข้อผิดพลาดในไซต์การผลิต และลดระยะเวลาการกู้คืนการผลิต นอกจากนี้ การใช้สนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศของมอเตอร์สำหรับเทคโนโลยีการตรวจจับความเยื้องศูนย์ของมอเตอร์ทำให้สามารถตรวจสอบสถานะการสึกหรอของมอเตอร์ทางออนไลน์ได้ ด้วยการแสดงแนวโน้มของระดับความเยื้องศูนย์กลางของมอเตอร์ผ่านเส้นโค้ง ทำให้สามารถตรวจพบการสึกหรอของตลับลูกปืนและข้อบกพร่อง เช่น วงกลมด้านในและด้านนอกได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และสามารถตรวจจับและบำบัดได้ตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอุบัติเหตุจากการกวาดล้าง
3. หลักการเลือกอุปกรณ์ป้องกัน: การเลือกอุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ที่เหมาะสมสามารถใช้ความจุเกินพิกัดของมอเตอร์ได้อย่างเต็มที่ในขณะที่หลีกเลี่ยงความเสียหาย ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความต่อเนื่องในการผลิตของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า การเลือกฟังก์ชันเฉพาะควรพิจารณาปัจจัยอย่างรอบด้าน เช่น มูลค่าของมอเตอร์ ประเภทของโหลด สภาพแวดล้อมการใช้งาน ความสำคัญของอุปกรณ์หลักของมอเตอร์ และการที่มอเตอร์หยุดทำงานมีผลกระทบร้ายแรงต่อระบบการผลิตหรือไม่ มุ่งมั่น เพื่อให้เกิดเหตุผลทางเศรษฐกิจ
4. ตัวป้องกันมอเตอร์ในอุดมคติ: ตัวป้องกันมอเตอร์ในอุดมคติไม่ใช่ตัวป้องกันที่ใช้งานได้ดีที่สุดหรือล้ำสมัย แต่ควรตอบสนองความต้องการที่แท้จริงของไซต์งาน บรรลุความเป็นหนึ่งเดียวกันของความประหยัดและความน่าเชื่อถือ และมีอัตราส่วนราคาประสิทธิภาพสูง เลือกประเภทและหน้าที่ของอุปกรณ์ป้องกันอย่างมีเหตุผลตามสถานการณ์จริงในไซต์งาน ขณะที่พิจารณาการติดตั้ง การปรับ และการใช้อุปกรณ์ป้องกันที่ง่ายและสะดวก ที่สำคัญกว่านั้น ให้เลือกอุปกรณ์ป้องกันคุณภาพสูง
การเลือกอุปกรณ์ป้องกัน
หลักการพื้นฐานในการเลือก:
ไม่มีมาตรฐานที่เป็นเอกภาพสำหรับผลิตภัณฑ์ป้องกันมอเตอร์ในตลาด และมีรุ่นและข้อมูลจำเพาะที่หลากหลาย ผู้ผลิตได้รับผลิตภัณฑ์หลายชุดเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของผู้ใช้โดยมีหลายประเภทซึ่งทำให้ผู้ใช้เลือกไม่สะดวก ผู้ใช้ควรพิจารณาความต้องการที่แท้จริงของการป้องกันมอเตอร์อย่างครบถ้วนเมื่อเลือกรุ่น เลือกฟังก์ชันและวิธีการป้องกันอย่างสมเหตุสมผล เพื่อให้ได้ผลการป้องกันที่ดี ปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการทำงานของอุปกรณ์ ลดการจอดรถโดยไม่ได้วางแผน และลดการสูญเสียจากอุบัติเหตุ
วิธีการพื้นฐานในการเลือก:
1. เงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับการเลือก
1) พารามิเตอร์ของมอเตอร์: จำเป็นต้องเข้าใจข้อมูลจำเพาะและรุ่น ลักษณะการทำงาน ประเภทการป้องกัน แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสไฟฟ้าที่กำหนด กำลังไฟฟ้าที่กำหนด ความถี่ไฟฟ้า ระดับฉนวน ฯลฯ ของมอเตอร์ก่อน เนื้อหาเหล่านี้เป็นพื้นฐานอ้างอิงสำหรับผู้ใช้ในการเลือกอุปกรณ์ป้องกันอย่างถูกต้อง
2) สภาพแวดล้อม: ส่วนใหญ่หมายถึงอุณหภูมิห้อง อุณหภูมิสูง ความหนาวเย็นสูง การกัดกร่อน การสั่นสะเทือน พายุทราย ระดับความสูง มลพิษทางแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ
3) การใช้งานมอเตอร์: ส่วนใหญ่หมายถึงลักษณะที่จำเป็นสำหรับการขับเคลื่อนเครื่องจักรกล เช่น ลักษณะทางกลของโหลดต่างๆ เช่น พัดลม ปั๊มน้ำ เครื่องอัดอากาศ เครื่องกลึง เครื่องปั๊มน้ำมัน เป็นต้น
4) โหมดควบคุม: โหมดการควบคุมประกอบด้วยแบบแมนนวล อัตโนมัติ การควบคุมภายในเครื่อง รีโมทคอนโทรล การทำงานแบบสแตนด์อโลน และการควบคุมแบบรวมศูนย์ของสายการผลิต วิธีการสตาร์ทประกอบด้วย โดยตรง, สเต็ปดาวน์, มุมดาว, วาริสเตอร์ที่ไวต่อความถี่, ตัวแปลงความถี่, การสตาร์ทแบบนุ่มนวล ฯลฯ
5) ด้านอื่นๆ: การตรวจสอบของผู้ใช้และการจัดการการผลิตในสถานที่ทำงาน และความรุนแรงของผลกระทบของการปิดระบบที่ผิดปกติต่อการผลิต
มีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเลือกตัวป้องกัน เช่น ตำแหน่งการติดตั้ง สถานการณ์ของแหล่งจ่ายไฟ สถานการณ์ของระบบจำหน่าย ฯลฯ นอกจากนี้ เรายังจำเป็นต้องพิจารณาว่าจะกำหนดค่าการป้องกันสำหรับมอเตอร์ที่เพิ่งซื้อมาใหม่ อัปเกรดการป้องกันมอเตอร์ หรือปรับปรุงการป้องกันมอเตอร์จากอุบัติเหตุหรือไม่ นอกจากนี้ เรายังจำเป็นต้องคำนึงถึงความยากลำบากในการเปลี่ยนวิธีการป้องกันมอเตอร์และระดับของผลกระทบต่อการผลิต การเลือกและการปรับอุปกรณ์ป้องกันจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาจากสภาพการทำงานจริงในไซต์งาน [4]
2. ตัวป้องกันมอเตอร์ประเภททั่วไป
1) รีเลย์ความร้อน: มอเตอร์ AC ความจุขนาดเล็กธรรมดาที่มีสภาพการทำงานที่ดีและไม่มีสภาพการทำงานที่รุนแรงเช่นการสตาร์ทบ่อย เนื่องจากความแม่นยำและความน่าเชื่อถือต่ำ จึงไม่แนะนำให้ใช้
2) ประเภทอิเล็กทรอนิกส์: ตรวจจับค่ากระแสสามเฟส ตั้งค่าปัจจุบันโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์หรือสวิตช์ดึงออก และโดยทั่วไปวงจรจะใช้ประเภทอะนาล็อก โดยใช้ลักษณะการทำงานแบบผกผันหรือเวลาที่แน่นอน ฟังก์ชันการป้องกันรวมถึงการโอเวอร์โหลด การสูญเสียเฟส โรเตอร์ล็อค ฯลฯ ประเภทความผิดปกติจะแสดงโดยใช้ไฟแสดงสถานะ และกำลังการทำงานจะแสดงโดยใช้หลอดดิจิตอล
3) อัจฉริยะ: ตรวจจับค่ากระแสสามเฟส และตัวป้องกันใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อให้ได้การป้องกันที่ครอบคลุมอย่างชาญฉลาดของมอเตอร์ การรวมการป้องกัน การวัด การสื่อสาร และการแสดงผล การตั้งค่าปัจจุบันถูกตั้งค่าแบบดิจิทัลและดำเนินการผ่านปุ่มบนแผงการทำงาน ผู้ใช้สามารถปรับพารามิเตอร์ต่างๆ ที่หน้างานตามสถานการณ์เฉพาะของมอเตอร์ ใช้หลอดดิจิตอลเป็นหน้าต่างแสดงผลหรือจอ LCD ขนาดใหญ่ สามารถรองรับโปรโตคอลการสื่อสารต่างๆ เช่น ModBUS, ProfiBUS เป็นต้น และมีราคาค่อนข้างแพงเหมาะสำหรับโอกาสสำคัญ การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงใช้อุปกรณ์ป้องกันอัจฉริยะ
4) ประเภทการป้องกันความร้อน: การฝังส่วนประกอบความร้อนในมอเตอร์และปกป้องตามอุณหภูมิของขดลวดมอเตอร์ ทำให้ได้ผลการป้องกันที่ดี แต่เมื่อมอเตอร์มีความจุมาก จำเป็นต้องใช้ร่วมกับประเภทการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อขดลวดมอเตอร์เนื่องจากฮิสเทรีซิสขององค์ประกอบการวัดอุณหภูมิเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการล็อคมอเตอร์
5) ประเภทการตรวจจับอุณหภูมิสนามแม่เหล็ก: ขดลวดตรวจจับสนามแม่เหล็กและองค์ประกอบการวัดอุณหภูมิฝังอยู่ในมอเตอร์เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กหมุนและอุณหภูมิภายในมอเตอร์ ฟังก์ชันหลัก ได้แก่ โอเวอร์โหลด โรเตอร์ล็อค การสูญเสียเฟส การป้องกันความร้อนสูงเกินไป และการตรวจสอบการสึกหรอ ฟังก์ชั่นการป้องกันเสร็จสมบูรณ์ แต่ข้อเสียคือต้องติดตั้งขดลวดตรวจจับสนามแม่เหล็กและเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในมอเตอร์
3. การเลือกประเภทตัวป้องกัน
1) สำหรับมอเตอร์ทำงานอิสระของเครื่องจักรเดี่ยวที่มีความต้องการต่ำสำหรับสภาพการทำงาน การควบคุมการทำงานที่เรียบง่าย และผลกระทบจากการปิดเครื่องในการผลิตน้อยที่สุด สามารถเลือกตัวป้องกันธรรมดาได้ เนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่าย การติดตั้ง การเดินสายไฟ และการเปลี่ยนในสถานที่ทำงานจึงสะดวก และการดำเนินการก็ง่าย มีความคุ้มค่าสูง
2) สำหรับมอเตอร์ที่มีสภาพการทำงานที่รุนแรงและต้องการความน่าเชื่อถือสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับสายการผลิตอัตโนมัติ ควรเลือกเกรดกลางถึงสูงและตัวป้องกันอัจฉริยะที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์
3) สำหรับมอเตอร์ป้องกันการระเบิด ความเยื้องศูนย์กลางที่เกิดจากการสึกหรอของตลับลูกปืนอาจทำให้เกิดการเสียดสีที่อุณหภูมิสูงที่ช่องว่างป้องกันการระเบิด ทำให้เกิดอันตรายจากการระเบิด ดังนั้นจึงควรเลือกฟังก์ชั่นตรวจสอบสถานะการสึกหรอ สำหรับอุปกรณ์พิเศษ เช่น ปั๊มจุ่มแรงดันสูงความจุสูง เนื่องจากความยากในการตรวจสอบและบำรุงรักษา ควรเลือกฟังก์ชันตรวจสอบสถานะการสึกหรอ ขณะที่ตรวจสอบอุณหภูมิของตลับลูกปืนเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียทางเศรษฐกิจที่มีนัยสำคัญซึ่งเกิดจากอุบัติเหตุกวาดล้าง
4) สำหรับอุปกรณ์ป้องกันที่ใช้ในสถานที่ที่มีข้อกำหนดป้องกันการระเบิด ควรเลือกอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดที่เกี่ยวข้องตามข้อกำหนดเฉพาะของไซต์งานเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย