حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها

در این مقاله به حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها خواهیم پرداخت. اقلام حفاظت در 4 گروه 1- ترموگارد 2- ترموستات 3- سوئیچ اورلود و ترمیستور PTC تقسیم بندی شده.

حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها

 

مواد این پست تجربیات چند سال کار در زمینه طراحی الکتروموتور بوده و در مرکز آموزش شرکت الکتروژن تدریس شده است. امیدوارم بتواند دیدگاه مناسبی از حفاظت در موتورهای الکتریکی ارائه کند.

موتورهای القایی تقریبا در همه جا مورد استفاده هستند. در این مقاله قصد داریم به حفاظتهای تعبیه شده در موتورهای القایی بپردازیم. در موتورهای سه فاز حفظت الکتریکی معمولا در بیرون از موتور و به وسیله اقلام حفاظتی نظیر کلید MCCB ، بی متال رله اضافه جریان و ... انجام می شود که در این زمینه می توان مقاله های متعدد نوشت اما مساله ای که ما قصد داریم در این مقاله به آن بپردازیم حفاظتهای تعبیه شده در داخل موتور است به گونه ای که این اقلام که عمدتا در سیم پیچی موتور تعبیه شده اند در صورت مواجه شدن با افزایش دمایی بیش از دمای مجاز یا اضافه جریان ، سوییچ داخلی آنها مدار را قطع می کند و یا کنترل کننده را به کار می اندازد تا اقدام لازم انجام گیرد. اقلام حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها که عموما مورد استفاده قرار می گیرند را در چهار گروه قرار داده ایم. قطعا می توان اقلامی خاص با شکل و عملکرد خاص نیز در برخی الکتروموتورها پیدا کرد که در این چهار نوع قرار نگیرند.

بسته به کلاس عایقی موتور افزایش دمای مجاز در موتورهای اکتریکی در کلاس B حداکثر 85 درجه سانتیگراد و در کلاس F حداکثر تا 110 درجه سانتیگراد مجاز است. به دلایل مختلفی نظیر اضافه بارهای دایمی یا موقت، از کار افتادن یاتاقانها (قفل شدن روتور)، افزایش دمای محیط، نوسانات برق و یا قطع و وصل مکرر و بیش از استاندارد موتور، عدم عمکرد درست گاورنر و تخته پلاتین و یا خراب شدن خازن الکتروموتور احتمال دارد دمای سیم پیچهای موتور افزایش یافته و به دمایی بیش از دمای مجاز برسد که این مساله می تواند باعث آسیب دیدن سیم پیچها، آتش سوزی و صدمه به اموال و جان انسانها شود از اینرو با استفاده از اقلام حفاظتی در الکتروموتور می توان از این خسارتها جلوگیری کرد.

اقلام حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها

  1. ترموگارد (سوئیچ حرارتی، ترمال کات اوت)
  2. ترموستات (Thermostat)
  3. سوئیچ اورلود (Overload Switch)
  4. ترمیستور PTC

 

 

1- ترموگارد

ترموگارد یک کلید حرارتی است که در سیم پیچی الکتروموتور قرار گرفته و مستقیما در معرض حرارت سیم پیچها قرار دارد با رسیدن دمای سیم پیچی به دمای عملکردT ترموگارد عمل کرده و کلید داخل آن تغییر وضعیت می دهد ترموگارد معمولا به صورت نرمال بسته است با عملکرد در موتور داغ، از سوختن موتور و آتش سوزی جلوگیری می کند. با برطرف شدن خطا و کاهش دمای موتور در دمایی کمتر از دمایی که ترموگارد عمل کرده بود دوباره وصل شده و موتور شروع به کار می کند. در حالتی که تمایل داریم موتور با سرد شدن به کار نیفتد و حتما اپراتور انسانی بعد از رفع خطا آن را به کار بیاندازد از سوئیچ اورلود (Overload Switch ) استفاده می کنیم.

مدار داخلی و اجزای ترموگارد

مدار داخلی و نحوه جایگیری ان در سر کلاف سیم پیچی در شکل زیر نشان داده شده است. ساختمان و نصب ترموگارد در سیم پیچی

در ترموگارد چند آیتم متفاوت وجود دارد که ر روی محفظه آن قید می شود این موارد شامل نوع، درجه حرارت عملکرد، تلرانس و غیره است. جریان مجاز گذرنده از ترموگارد یکی دیگر از مسایلی است که بایستی در هنگام استفاده، تعویض یا انتخاب ترموگارد به آن دقت کرد. در شکل زیر یک نمونه ترموگارد ساخت شرکت Thermic تشریح شده است در مورد ترموگارد شرکتهای دیگر نیز معمولا دمای عملکرد و تلرانس آنها قید می گردد. با مراجعه با کاتالوگ ترموگارد می توان اطلاعات دقیقتری بدست آورد.

2- ترموستات

شکل زیر یک ترموستات را نشان می دهد. ترموستات معمولا در بدنه الکتروموتور اسانسورها نصب می گردد و با افزایش دمای بدنه موتور آسانسور در یک دمای خاص از پیش تعیین شده عمل می کند و معمولا مدار بسته می شود (یعنی نرمال باز است) با بسته شدن کلید داخل آن معمولا فن خنک کننده موتور آسانسور عمل کرده و بدنه موتور را خنک می کند.

انواع ترموستات موتور

3- سوئیچ اورلود

این سوئیچ بر روی الکتروموتور و در بدنه یا قسمت خارجی جعبه ترمینال آن به گونه ای نصب می شود که در صورت عبور جریان زیادتر از جریان نامی ان عمل می کند و مدار الکتروموتور را قطع می کند. سوئیچ اورلود موتور

عملکرد سوئیچ منطبق بر منحنی عملکرد آن است به گونه ای که با افزایش جریان عبوری از آن سرعت قطع کردن (مانند فیوزها) افزایش می یابد در صورت عملکرد سوئیچ فقط در صورتی مدار مجددا برقرار می شود که اپراتور انسانی دکمه قرمز آن را فشار داده و سوئیچ را ریست کند این موضوع کمک می کند از راه اندازی مجدد و خرابی های مرتبط جلوگیری شود. در موتورهای کولری ساخت شرکت الکتروژن این سوئیچ بر روی درپوش نصب شده است و در صورت قفل شدن و گیرپاژ پولی متصل به پره ها از سوختن موتور جلوگیری می کند. یک نمونه سوئیچ نصب شده بر روی الکترموتور فاز شکسته ساخت الکتروژن در شکل زیر آمده است.

موتور کولری فاز شکسته الکتروژن

4 – ترمیستور PTC

از ترمیستورهای PTC نیز جهت حفاظت در برخی موتورهای سه فاز، در برخی پمپها و موتورهای آسانسور استفاده می شود. PTC مخفف (Positive Temperature Coefficient) به معنای ضریب دمایی مثبت است و عنصری است که منحنی مقاومت بر حسب دمای آن مطابق شکل زیر است. منحنی غیر خطی ترمیستور همان طور که از شکل منحنی دیده می شود رفتار ترمیستور PTC به گونه ای است که تا دمای خاصی مقاومت آن مقدار کمی است و میتوان آن را یک کلید بسته در نظر گرفت. بعد از رسیدن به دمایی که برای عملکرد در آن دما طراحی شده است به طور ناگهانی مقاومت آن افزایش یافته و مدار باز می شود سپس مدار کنترلی اتصالات برق را قطع کرده و یا یک فن کمکی را برای خنک کاری راه اندازی می کند.

در موتورهای سه فاز معمولا از سه عدد PTC که به صورت سری متصل شده اند استفاده می شود که هر کدام از این المانها در سر کلاف یکی از فازها قرار می گیرد. در صورتی که هر کدام از فازها دچار مشکل شود PTC عمل خواهد کرد و مدار کنترلی موتور اقدام لازم را انجام خواهد داد. شکل زیر محل قرارگیری PTC در سرکلاف یک موتور سه فاز را نشان می دهد.

PTC حفاظت موتور با قرار دادن در الکتروموتور آسانسورهایی که دو دور سه فاز هستند 6 عدد PTC در یک مجموعه به صورت سری در یر کلافهای هر فاز در هر دو دور سرعت بالا و سرعت پایین قرار می گیرند. در پایان جهت آشنایی با ساختمان این موتورها از " ساختمان موتورهای القایی سه فاز " و " ساختمان، نحوه عملکرد و کاربردهای موتورهای DC " بازدید نمایید.

 

مراجع: 1- دیتاشیت ترموگاردهای شرکت Thermic 2- www.kuoyuh.com

نظرات کاربران

Responsive image
مرتضی
1396/11/03

با عرض سلام خدمت مدیر عزیز من موضوع پروژه پایان ترمم حفاظت از الکتروموتور هاست.(رله های حفاظتی داخلی و خارجی) میخواستم تقاضا کنم اگر مطلب یا لینکی در این باره دارید برام بفرستید مطالب اینترنت پراکنده و ناقصه. ممنون.

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام مرتضی جان

متاسفانه در این زمینه مطالب فارسی وجود دنارد . من فقط همین مقاله ای که در این سایت نوشته ام را دیده ام. که در سایتهای دیگر نیز کپی کرده اند. اما در زبان انگلیسی و در نتهای کاربردی سازندگان مطالب خوبی می توانید پیدا کنید.

Responsive image
هادی
1396/10/25

با سلام و تشکر از مطالب خوبتون اگه ترمیستور موتور آسانسور بسوزه ولی فن کار کنه عمل خنک کاری رو میتونه انجام بده کلا منظورم اینه که با سوختن ترمیستور مشکل خاصی پیش میاد؟فعلا تا امروز که تقریبا ۷ ماه از کارکردش گذشته مشکلی پیش نیومده کارکرد آسانسور تقریبا میشه گفت کم ترافیکه تو یه آپارتمان ۵ طبقه با ۵ واحد نصب شده

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام هادی جان

اگر ترمیستور آسیب ببیند دو حالت امکان دارد رخ دهد فن خاموش بماند و روشن نشود چون چرخه کاردهی موتور آسانسور پیوسته نیست شاید در یک ساختمان کم واحد مشکلی پیش نیاید و اصلا نیازی به عملکرد فن نباشد و در صورتیکه ترمیستور آسیب ببیند و سیستم کنترل فن را پیوسته روشن نگه دارد موتور آسانسور به خوبی خنک کاری شده و مشکلی برای آن بوجود نمی آید اما یک فن به صورت دائم انرژی مصرف کرده و عمر فن کوتاه شده و احتمالا پس از مدتی از بین برود.

Responsive image
نوید فتح آبادی
1396/08/09

سلام مهندس کریمی ، ممنون بابت مطالب آموزنده و کاربردیه سایتتون . یک سوال داشتم در مورد اینکه گفتین که در موتور های سه فاز برای کنترل دما از سه تا PTC به صورت سری استفاده می شود و من موتوری را در حال دمونتاز هستم که دقیقا سه تا سنسور دمایی داره ولی وقتی به لاله زار مراجعه کردم برای پیدا کردن سنسور ها ، به من گفتند که سنسور های شما ترمو سویچ هست اما نمیدونم فرق این دوتا منظورم PTC با ترموسویچ چیه و کجاها از کدوم یکی و به چه دلیلی استفاده می شه ؟

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام نوید جان، ممنونم از لطفی که به من و موتور درایو دارید.

ما یک ترموگارد داریم که در بازار به عنوان ترموسوئیچ هم احتمالا می شناسند و بعنوان ترمال کات اوت هم بعضی ها این قطعه را عرضه می کنند(خیلی محدود) و یک PTC داریم که در اصل یک ترمیستور است. ترموگارد مستقیما در مسیر جریان برق قرار می گیرد و در صورت عملکرد جریان برق را قطع می کند اما PTC در مدار کنترلی قرار گرفته است و به عنوان فیدبک دمای کنترل کننده موتور استفاده می شود و معمولا در موتورهای بزرگ استفاده می شود.

Responsive image
مهدی
1396/08/06

با سلام و ادب خواستم بپرسم واسه اینکه از ترمیستورهای موجود در الکتروموتور بتونم استفاده کنم و سیگنال اون رو توی تابلو برق استفاده کنم از چه تجهیزی توی تابلو باید بهره گرفت تا فرمان از موتور به آن منتقل شود.آیا میشه بطور مستقیم اون رو به بوبین منتقل کرد. ممنون ومتشکر

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام مهدی جان، ترمیستور PTC یک نصر مقاومتی است که مقاومت آن در دمای خاصی ناگهان خیلی زیاد می شود. به نظر من شما این ترمیستور را نمی توانید مستقیما به بوبین متصل کنید احتمالا به یک منبع تغذیه کوچک 5 ولت و مقاومت نیاز دارید که تغییر مقاومت ترمیستور را به ولتاژ تبدیل کنید و توسط کنترل کننده سیگنال ولتاژ را دریافت کنید.

Responsive image
مهرداد
1396/03/21

سلام از کجا میشه سنسور ptc روتهیه کرد. و آیا شماره خاصی بر روی قطعه دارد ؟

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

PTC را معمولا موتور سازها استفاده می کنند. و معمولا خودشان آنها را وارد می کنند. شرکت thermik سازنده PTC است. به سایت www.thermik.com نگاهی بیاندازید. تولید کنندگان دیگری نیز هستند که PTC تولید می کنند.

Responsive image
مهرشاد
1396/01/08

با سلام و وقت بخیر، ببخشید اطلاع دارید که نحوه وایرینگ سنسور که از موتور به دستگاه اندازه گیری وصل میشه به چه شکله؟ و دیگر اینکه در مورد روشهای قرارگیری سنسورها داخل موتورهای الکتریکی سوال داشتم. با تشکر

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام مهرشاد جان سوال شما خیلی کلی است. انواع سنسور و یا محافظ در داخل موتور موجود است و در نتیجه انواع وایرینگ هم به کار می رود. و سوال دوم هم کلی است در مورد روش قرار گیری کدام سنسور سوال دارید. لطفا مساله خود را بیان کنید تا در صورتی که مقدور بود پاسخگو باشم.

Responsive image
صابر
1395/10/25

با تشکر از مطالب خوبتون میخواستم بدونم حفاظت در موتور اسپیندل از کدام نوعه؟؟؟

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

در حفاظت موتور قانون کلی وجود ندارد. در موتورهای سه فاز صنعتی معمولا حفاظت داخلی وجود ندارد(به جز موتورهای متوسط و بزرگ) . حفاظت بیرونی مانند بی متال و فیوزها این کار را انجام می دهند.

Responsive image
احمد
1395/10/24

از نظر من که در ی شرکت تابلو سازی کار میکنم و نصب تابلو و چگونه استفاده شدن قطعات داخل تابلو رو کمتر اشنای دارم مطالب خوبی بود البته بهتر بود نحوه اتصال ptcرو به ترمیستور که در تابلو برق نصب میشه رو بیان میکردین

Responsive image
علی
1395/09/24

ما یه موتور سی کیلو وات زیمنس داریم که دور موتورش 3000است میخوام از همین ترموگارد استفاده کنم البت مخاستم بدونم باید حتما داخل سیم پیچ باشه این قطعه؟

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

علی جان ترموگارد را معمولا داخل سیم پیچ و برخی مواقع روی سیم پیچی نصب می کنند. شما می توانید از ترموستات و یا PTC هم استفاده کنید. فقط حتما اطلاع دارید که ترموگارد در موتور به این بزرگی در مدار قدرت قرار نمی گیرد. بلکه در یک مدار جداگانه از تغذیه موتور استفاده می شود.

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code