حفاظت موتور
حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها
تهیه کننده:مهندس وحید اکبرزاده
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 حفاظت 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.
سوییچ داخلی این اقلام که عمدتا در سیم پیچی موتور تعبیه شده‌اند در صورت مواجه شدن با افزایش دمایی بیش از دمای مجاز یا اضافه جریان، مدار را قطع می‌کند و یا کنترل کننده را به کار اندازد تا اقدام لازم صورت گیرد.
اقلام حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها که عموما مورد استفاده قرار می‌گیرند را در چهار گروه قرار داده‌ایم. قطعا می توان اقلامی خاص با شکل و عملکرد خاص نیز در برخی الکتروموتورها پیدا کرد که در این چهار دسته 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 می‌تواند باعث آسیب دیدن سیم پیچها، آتش سوزی و صدمه به اموال و جان انسانها شود از اینرو با استفاده از اقلام حفاظتی در الکتروموتور می‌توان 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 یا محافظ حرارتی 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 عملکرد T، ترموگارد عمل کرده و کلید داخل آن تغییر وضعیت می‌دهد.
ترموگارد معمولا به صورت نرمال بسته است با عملکرد در موتور داغ، از سوختن موتور و آتش سوزی جلوگیری می‌کند. 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 می‌کند. 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 می‌کنیم.
در ترموگارد چند آیتم متفاوت وجود دارد که روی محفظه آن قید می‌شود. این موارد شامل نوع، درجه حرارت عملکرد، تلرانس و غیره است. جریان مجاز ترموگارد یکی دیگر از مسایلی است که بایستی در هنگام استفاده، تعویض یا انتخاب ترموگارد به آن دقت کرد.
2- ترموستات معمولا در بدنه الکتروموتور اسانسورها نصب می‌گردد و با افزایش دمای بدنه موتور آسانسور در یک دمای خاص و از پیش تعیین شده عمل می‌کند و معمولا مدار بسته می‌شود (یعنی نرمال باز است) با بسته شدن کلید داخل آن معمولا فن خنک کننده موتور آسانسور عمل کرده و بدنه موتور را خنک می‌کند.
3- سوئیچ اورلود بر روی الکتروموتور و در بدنه یا قسمت خارجی جعبه ترمینال آن به گونه‌ای نصب می‌شود که در صورت عبور جریان زیادتر از جریان نامی ان عمل کرده و مدار الکتروموتور را قطع می‌کند.
عملکرد سوئیچ منطبق بر منحنی عملکرد آن است، به گونه‌ای که با افزایش جریان عبوری از آن سرعت عملکرد (مانند فیوزها) افزایش می‌یابد. در صورت عملکرد سوئیچ فقط در صورتی مدار مجددا برقرار می‌شود که اپراتور انسانی شستی آن را فشار داده و سوئیچ را ریست کند.
این موضوع کمک می‌کند 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 می‌کند.
4- ترمیستورهای PTC نیز جهت حفاظت در برخی موتورهای سه فاز، در برخی پمپها و موتورهای آسانسور مورد استفاده هستند. PTC مخفف (Positive Temperature Coefficient) به معنای ضریب دمایی مثبت است. رفتار ترمیستور PTC به گونه ای است که تا دمای خاصی مقاومت کمی داشته و می‌توان آن را مشابه 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 می‌شود 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 شده‌اند استفاده می‌شود که هر کدام از این المانها در سر کلاف یکی از فازها قرار می‌گیرد. در صورتی که هر کدام از فازها دچار مشکل شود، PTC عمل کرده و مدار کنترلی موتور اقدام لازم را انجام خواهد داد. شکل فوق محل قرارگیری PTC ها در سرکلاف یک موتور سه فاز را نشان می‌دهد.
در الکتروموتور آسانسورهایی که دو دور سه فاز هستند 6 عدد PTC در یک مجموعه به صورت سری در کلافهای هر فاز در هر دو دور سرعت بالا و سرعت پایین قرار می‌گیرند.
