2.9.4 Пристрої температурного захисту

Апарати теплового захисту електродвигунів (теплові реле, автоматичні вимикачі), контролюючи струм, споживаний двигуном, непрямим способом реагують на перегрівання його обмоток. Більш ефективно працюють пристрої температурного захисту, які складаються з датчиків температури – позисторів, вмонтованих у лобові частини електродвигунів, і електронних пристроїв, які перетворюють аналоговий сигнал датчиків у релейний вихідний сигнал.

Принцип дії температурного захисту полягає в тому, що при перегріванні обмоток позистори різко змінюють свій опір і апарат захисту, до якого вони підключені, спрацьовує, вимикаючи двигун з мережі.

Промисловість виготовлює дві модифікації пристроїв температурного захисту – УВТЗ-1М і АЗП, які широко використовуються в електроприводах. Серйозним недоліком їх є те, що через теплову інерцію позисторів вони не забезпечують надійного захисту двигунів із загальмованим ротором та тих, що не запускаються на двох фазах.

Захист двигунів від перегрівання, в тому числі при обриві фази та загальмованих здійснює пристрій УВТЗ-5 (рис. 2.14). Він складається з блока живлення, блока температурного захисту, складеного на транзисторах VT1 – VT5, і схеми контролю напруги нульової послідовності – штучної “зірки” з трьох резисторів R1, R2, R3. Трансформатор TV призначений для розв'язування фаз живлення і штучної “зірки”. Блок живлення складається з ланки С1 – R4, випрямляча і стабілітронів. Затискачі А, B, С, приєднуються до мережі живлення, затискачі 3-4 – до позисторів. Контакт реле КV вмикається в коло котушки магнітного пускача.

Пристрій працює так. Коли температура обмоток не перевищує допустимого значення і при симетричній системі напруги живлення струм від блока живлення проходить через обмотку герконового реле КV , яке замикає контакт. При цьому транзистори VTІ, VT2, VT5 і тиристор закриті, а транзистори VTЗ і VT4 відкриті. При збільшенні температури обмоток двигуна вище допустимого значення опір одного або кількох позисторів різко підвищується.

Транзистор VT2 відкривається, а VT4 закривається і розшунтовує коло керування тиристора VS. Тиристор відкривається і шунтує обмотку герконового реле КV. Контакт герконового реле розмикається, розриваючи коло живлення котушки магнітного пускача, який вимикає двигун з мережі.

При обриві однієї із фаз живлення на первинній обмотці трансформатора TV з'являється напруга нульової послідовності. При цьому транзистор VT5 відкривається, а VT4 закривається. Тиристор відкривається і шунтує котушку реле КV.

Схемою УВТЗ-5 передбачений самоконтроль захисту, який полягає у вимиканні пристрою при неполадках у колі позисторів. При короткому замиканні в колі приєднання позисторів транзистор VT1 відкривається і подає сигнал на закриття транзистора VT4 і відкриття тиристора VS. Якщо коло приєднання позисторів розривається, то схема працює аналогічно випадку перевищення температури двигуна. Обрив нульового проводу приводить до знеструмлення пристрою та його вимикання.

В серії асинхронних електродвигунів розроблена спеціалізована модифікація двигунів АИР…ЭБС з вбудованим в обмотку датчиком температури RK (рис. 2.15) і прибудованим електронним блоком температурного захисту BК.

Контакт вихідного реле KV блоку вмикається в коло котушки магнітного пускача КМ. При перегріванні обмотки контакт КV розмикається і пускач КМ вимикає двигун з мережі.

Повторний запуск можливий після охолодження двигуна і натискання кнопки SB2 (“Пуск”). Електронний блок температурного захисту складений на печатній платі і кріпиться у ввідному пристрої електродвигуна.