Защита от перегрузки и перегрузки по току — базовое управление двигателем

Нажмите кнопку воспроизведения в следующем аудиоплеере, чтобы слушать, пока вы читаете этот раздел.

Пусковой ток

Когда двигатель запускается впервые, прежде чем вал успеет набрать скорость и начать вращаться, характеристики катушки статора аналогичны характеристикам короткого замыкания. Таким образом, двигатель начинает потреблять очень высокие значения текущий . Этот ток создает магнитное поле, которое заставляет вал двигателя вращаться, и это вращательное действие создает противо-ЭДС (CEMF), которая ограничивает ток до его нормального рабочего значения.

Начальное высокое значение тока называется наплыв и может вызвать серьезные помехи в линии и ложное отключение, если предохранители и Автоматические выключатели не имеют соответствующего размера.

Перегрузка

Термин ” перегрузка ” описывает умеренный и постепенный рост значения тока в течение относительно длительного периода времени. Это вызвано чрезмерным потреблением тока двигателем, который может превышать номинальный ток в шесть раз. Это происходит из-за слишком большой нагрузки на двигатель. Системы защищены реле защиты от перегрузки . В то время как перегрузки допустимы на короткое время (обычно минуты), длительные перегрузки будут использовать тепловое воздействие, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства.

сверхток

Термин ” сверхток (иногда называемое коротким замыканием или замыканием на землю) описывает резкое и быстрое возрастание тока за короткий промежуток времени (доли секунды). Цепи и оборудование защищены от перегрузки по току предохранителями или автоматическими выключателями.

В этих случаях значение тока намного превышает номинальный линейный ток и действительно может быть от шести до многих сотен раз выше нормального номинального значения тока.

Существует несколько причин возникновения ситуаций перегрузки по току. Например, когда возникает короткое замыкание на болтах — либо линия на землю, либо линия на линию. Это приводит к тому, что потребляется очень большое значение тока из-за обратно пропорционального соотношения между сопротивление цепи и потребляемый ток.

Другая менее интуитивная причина коротких замыканий — запуск асинхронного двигателя. При первом включении трехфазного асинхронного двигателя обмотки статора состоят из цепи с очень низким сопротивлением. Это потребляет очень большой пусковой ток, который неотличим от стандартного короткого замыкания, за исключением того, что он быстро падает до номинального значения тока, потребляемого двигателем. Это связано с CEMF (противоэлектродвижущей силой), развиваемой вращающимся валом двигателя. Когда двигатель вращается, CEMF ограничивает ток до безопасных значений. Когда двигатель не вращается, от источника потребляется очень большое значение тока. Этот ток иногда называют ток заторможенного ротора и пускатели двигателей и устройства перегрузки по току должны быть рассчитаны на безопасную работу с этим значением тока.

Читайте также:
140 лучших идей мебели с ручной росписью в 2022 году | расписная мебель, ручная роспись мебели, ремонт мебели

Последствия короткого замыкания

Двумя основными негативными последствиями перегрузки по току являются:

  • Термальная энергия: Высокие значения тока создают много тепла, которое может повредить оборудование и провода. Тепловая энергия может быть выражена как I 2 t (ток в квадрате, умноженный на время) — чем дольше сохраняется неисправность, тем больше потенциальное тепловое повреждение.
  • Механические силы: Сильные токи короткого замыкания могут создавать мощные магнитные поля и создавать огромные магнитные нагрузки на шины и оборудование, иногда деформируя их и создавая другие проблемы.

Большие значения тока короткого замыкания могут очень быстро привести к повреждению, поэтому устройства защиты от перегрузки по току должны срабатывать очень быстро, чтобы устранить неисправность. Существуют две основные категории устройств защиты от перегрузки по току: предохранители и автоматические выключатели.

Плавкие предохранители

A предохранитель представляет собой простое устройство, которое защищает проводники и оборудование цепи от повреждения из-за более высоких, чем обычно, значений неисправности. Он разработан, чтобы быть самым слабым звеном в цепи.

Предохранитель представляет собой изолированную трубку, содержащую полоску проводящего металла (плавкую вставку), температура плавления которого ниже, чем у меди или алюминия. Плавкая вставка имеет узкие резистивные сегменты, которые концентрируют ток и вызывают повышение температуры в этих точках.

При коротком замыкании плавкие элементы сгорают всего за долю секунды. Чем выше значения тока короткого замыкания, тем быстрее среагирует предохранитель.

В ситуации перегрузки предохранителям может потребоваться много секунд или даже минут, прежде чем термические воздействия приведут к расплавлению плавкой вставки.

Предохранители бывают двух категорий: быстродействующие предохранители (тип P) и предохранители с задержкой срабатывания (тип D).

Предохранители, используемые в цепях двигателя, должны выдерживать интенсивный пусковой ток при запуске двигателя, поэтому мы используем предохранители с выдержкой времени, также известные как «двухэлементные предохранители».

Общие рейтинги

Все устройства максимального тока должны работать в пределах своих номинальных значений. Тремя наиболее важными параметрами являются напряжение, ток и отключающая способность.

Уровень напряжения

Предохранители и автоматические выключатели должны быть рассчитаны как минимум на номинал напряжение цепи, которую они предназначены для защиты.

Читайте также:
Выбор подходящего аппарата для дуговой сварки - Руководства по покупке DirectIndustry

Когда предохранитель или автоматический выключатель прерывает ток короткого замыкания, он должен безопасно погасить дугу и предотвратить ее повторное возникновение. Следовательно уровень напряжения предохранителя или автоматического выключателя должно быть равно напряжению в системе или больше.

Например, предохранитель, рассчитанный на 240 В RMS, будет приемлем для использования в цепи 120 В. Однако использование предохранителя в цепи 600 В превысит номинальное напряжение.

Рейтинг непрерывной работы

Рейтинг непрерывной работы описывает максимальное номинальное значение среднеквадратичного значения тока, на которое рассчитано устройство максимального тока в непрерывном режиме без отключения. Вообще говоря, ампер номинал предохранителя или выключателя не должен превышать допустимую нагрузку по току в цепи, но есть исключения, например, для некоторых цепей двигателя.

Отключающая способность

Когда происходит короткое замыкание или замыкание на землю, сопротивление цепи падает практически до нуля. Ом , что приводит к протеканию очень больших значений тока. Это чрезвычайно быстрое нарастание тока короткого замыкания может привести к повреждению проводов и оборудования из-за перегрева и должно быть устранено как можно быстрее.

Компания номинальная отключающая способность (IC) устройства максимального тока — это максимальный ток короткого замыкания, который устройство может отключить без ущерба для себя. Большинство автоматических выключателей и предохранителей имеют номинал IC 10,000 XNUMX ампер.

Для систем, способных выдерживать большие токи короткого замыкания, предохранители с высокой разрывной нагрузкой (HRC) могут отключать токи до 200,000 XNUMX ампер за счет использования дугогасящего наполнителя, такого как кварцевый песок, для прерывания короткого замыкания.

Скорость протекания электрического заряда, измеряемая в амперах (или амперах). Когда один кулон заряда проходит мимо одной точки за одну секунду, говорят, что ток течет со скоростью один ампер. Ток течет от отрицательного потенциала к положительному потенциалу через нагрузку.

Начальное высокое значение тока, создаваемого при первом включении индуктивной нагрузки.

Изолированная трубка, содержащая полоску проводящего металла, температура плавления которого ниже, чем у меди или алюминия. Он защищает цепь от повреждения, потому что он расплавится в случае перегрузки или перегрузки по току и разорвет соединение с остальной частью цепи.

Читайте также:
Французский этажер.

Автоматическое устройство, предназначенное для безопасного отключения цепей в условиях неисправности. Большинство автоматических выключателей обеспечивают защиту от перегрузки и перегрузки по току и рассчитаны на вольты, амперы и лошадиные силы.

Умеренное и постепенное увеличение значения тока в течение относительно длительного периода времени, вызванное чрезмерным потреблением тока двигателем из-за слишком большой нагрузки на двигатель.

Нагревательный элемент в паре с нормально замкнутыми контактами, которые размыкаются, когда нагреватель становится слишком горячим. Два типа реле – это биметаллическая полоса и плавильный котел.

Резкий и быстрый рост тока в течение короткого периода времени (доли секунды), когда значение тока намного превышает номинальный линейный ток.

Противодействие протеканию тока в электрической цепи, измеряемое в омах (Ом).

Ток, потребляемый двигателем, когда двигатель не вращается.

Устройство, которое регулирует подачу электроэнергии к двигателю. Он предназначен для безопасного пуска и остановки двигателя, а также обеспечивает защита от перегрузки.

Разность электрических потенциалов между двумя точками, которая определяется как работа, необходимая на единицу заряда для перемещения пробного заряда между двумя точками. Измеряется в вольтах (В).

Максимальное напряжение, которое может выдержать предохранитель, автоматический выключатель, распределительное устройство или пускатель двигателя. Номинальное напряжение предохранителя или автоматического выключателя должно быть равно напряжению системы или превышать его.

Максимальное номинальное среднеквадратичное значение тока, на которое рассчитано устройство максимального тока в непрерывном режиме без отключения.

Единица, используемая для измерения электрического тока. Он равен потоку в один кулон в секунду. Его также можно назвать «усилитель».

Единица, используемая для измерения электрического сопротивления (Ом). Требуется один вольт, чтобы протолкнуть один ампер через сопротивление в один ом.

Максимальный ток короткого замыкания, который устройство максимального тока может отключить без ущерба для себя. Большинство автоматических выключателей и предохранителей имеют номинал IC 10,000 XNUMX ампер.

Лицензия

Базовое управление моторикой Аарона Ли и Чада Флинна распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, если не указано иное.

Принцип и применение схемы защиты от перегрузки по току

устройство перегрузки по току

Многие электронные устройства имеют номинальный ток. Как только устройство превысит номинальный ток, оно сгорит. Таким образом, эти устройства имеют модуль защиты по току, когда ток превышает установленный ток, устройство автоматически отключается, чтобы защитить устройство, которое является защитой от перегрузки по току. Например, USB-интерфейс на материнской плате компьютера, USB-защита от перегрузки по току, как правило, должна защищать материнскую плату от сжигания. Эта статья покажет вам, что такое защита от перегрузки по току; типы защиты от перегрузки по току; его принцип и приложения.

Читайте также:
Как я сэкономил 30,000 XNUMX долларов на ремонте кухни | Семейный Разнорабочий

Каталог

I Что такое защита от перегрузки по току

OverCurrent Protection (Защита от перегрузки по току) — это действие устройства защиты по току, когда ток превышает заданный максимум. Когда ток, протекающий через защищенный оригинал, превышает заданное значение, срабатывает защитное устройство, и время используется для обеспечения селективности действия, отключения автоматического выключателя или подачи сигнала тревоги.

Многие электронные устройства имеют номинальный ток. Как только устройство превысит номинальный ток, оно сгорит. Таким образом, эти устройства имеют модуль защиты по току, когда ток превышает установленный ток, устройство автоматически отключается, чтобы защитить устройство, которое является защитой от перегрузки по току. Например, USB-интерфейс на материнской плате компьютера, USB-защита от перегрузки по току, как правило, должна защищать материнскую плату от сжигания.

Цепь питания с функцией защиты от перегрузки по току

Цепь питания с функцией защиты от перегрузки по току

Защита от перегрузки по току включает защиту от короткого замыкания и защиту от перегрузки. Защита от короткого замыкания характеризуется большим током уставки и мгновенным срабатыванием. В качестве компонентов защиты от короткого замыкания часто используются электромагнитные расцепители тока (или реле), предохранители. Защита от перегрузки характеризуется меньшим током уставки, обратнозависимым действием. Тепловое реле, электромагнитные реле тока с задержкой, обычно используемые в качестве компонентов защиты от перегрузки.

Плавкие предохранители также широко используются в качестве компонентов защиты от перегрузок без большого ударного тока.

В системе TN при использовании предохранителей для защиты от короткого замыкания номинальный ток расплава должен быть меньше 1/4-фазного тока короткого замыкания. С защитой автоматического выключателя ток уставки расцепителя максимального тока мгновенного действия или короткой задержки должен быть меньше 2/3 тока однофазного короткого замыкания.

Изучите знания о защите от перегрузки по току более интуитивно:

Как защитить цепи от пиков перегрузки по току

II Как работает защита от перегрузки по току?

В случае межфазного короткого замыкания или ненормального увеличения нагрузки в электросети, или снижения уровня изоляции резко возрастет ток и резко упадет напряжение. Защита от перегрузки по току заключается в установке рабочего тока токового реле в соответствии с требованиями линейной селективности. Когда ток короткого замыкания в линии достигает значения срабатывания реле тока, реле тока действует в соответствии с селективными требованиями устройства защиты, выборочно отключая линию повреждения и запуская реле времени через свои контакты.

Читайте также:
Консервирование на водяной бане: шаг за шагом

После заданной задержки реле времени касается точки замыкания, катушка отключения автоматического выключателя включается, автоматический выключатель отключается, линия неисправности отключается, одновременно срабатывает сигнальное реле, сигнальная панель падает, и включается световой или звуковой сигнал.

Когда возникают непредвиденные условия, такие как короткое замыкание нагрузки, перегрузка или сбой цепи управления, это вызовет чрезмерный ток, протекающий через переключающий транзистор в регуляторе, что увеличит потребляемую мощность лампы и приведет к выделению тепла. При отсутствии устройства защиты от перегрузки по току может выйти из строя мощный переключающий транзистор.

Поэтому защита от перегрузки по току обычно используется в импульсных стабилизаторах. Самый экономичный и удобный способ – использовать предохранитель. Из-за малой теплоемкости транзисторов обычные предохранители вообще не могут обеспечить защиту. Обычно используются быстродействующие предохранители. Преимуществом этого метода является простота защиты, но характеристики предохранителя необходимо выбирать в соответствии с требованиями безопасной рабочей зоны конкретного переключающего транзистора. Недостатком этой меры защиты от перегрузки по току является неудобство частой замены предохранителя.

Схема защиты инвертора от перегрузки по току

Схема защиты инвертора от перегрузки по току

Токоограничивающая защита и защита от отключения тока, обычно используемые в линейных регуляторах, могут применяться в импульсных регуляторах. Однако, в соответствии с характеристиками импульсного регулятора, выход этой схемы защиты не может напрямую управлять переключающим транзистором, но выход защиты от перегрузки по току должен быть преобразован в импульсную команду для управления модулятором для защиты переключающего транзистора.

Чтобы обеспечить защиту от перегрузки по току, обычно необходимо использовать последовательный резистор в цепи, что повлияет на эффективность источника питания, поэтому он в основном используется в импульсных стабилизаторах малой мощности. В мощных импульсных регулируемых источниках питания, учитывая потребляемую мощность, следует по возможности избегать выборочного резистора. Поэтому защита от перегрузки по току обычно преобразуется в защиту от повышенного и пониженного напряжения.

В начале соответствующей цепи предусмотрено защитное устройство (см. следующий рисунок).

Защита цепи автоматическим выключателем Защита цепи предохранителями

Действует на отключение тока за время, меньшее, чем задано характеристикой I2t кабельной цепи.

Но позволяя максимальному току нагрузки IB протекать бесконечно

Читайте также:
Посадка и уход за колоновидными яблонями –

Характеристики изолированных проводников при пропускании токов короткого замыкания в течение времени до 5 с после возникновения короткого замыкания можно приблизительно определить по формуле:

который показывает, что допустимое выделение тепла пропорционально квадрату площади поперечного сечения проводника.

t = продолжительность тока короткого замыкания (секунды)

S = площадь поперечного сечения изолированного проводника (мм2)

I = ток короткого замыкания (А действ.)

k = постоянная изолированного проводника (значения k приведены на рисунке 5)

Для данного изолированного проводника максимально допустимый ток зависит от окружающей среды. Например, при высокой температуре окружающей среды (θa1 > θa2) Iz1 меньше, чем Iz2 (см. рис. 5). θ означает «температура».

I2t характеристика изолированного проводника при двух разных температурах окружающей среды

Примечание:

ISC = трехфазный ток короткого замыкания

ISCB = номинальный 3-ф. ток отключения автоматического выключателя при коротком замыкании

Ir (или Irth)[1] = регулируемый «номинальный» уровень тока; например, автоматический выключатель на номинальный ток 50 А можно отрегулировать так, чтобы он имел защитный диапазон, т. е. обычный уровень срабатывания по перегрузке по току, аналогичный уровню автоматического выключателя на 30 А.

III Типы защиты от перегрузки по току

Комплексный тип: различные защиты в линии.

Тип ограниченной мощности: ограниченный выход общей мощности

Тип перемотки: начальный ток постоянный, напряжение падает до определенного значения, ток начал уменьшаться.

Тип игры: перегрузка по току, текущее напряжение упало до 0, а затем снова и снова начало расти.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: