3 طرق لمرحلات التحميل الزائد لحماية المحركات الكهربائية الصناعية

ما يقرب من 55% من حالات فشل المحركات الصناعية المبكرة تعود إلى الإجهاد الحراري، وفقًا لاستطلاعات IEEE لموثوقية المحرك - وهذا هو بالضبط المكان الذي تكتسب فيه وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك مكانتها. يقوم مرحل الحمل الزائد بمراقبة تيار المحرك بشكل مستمر ويقوم بفصل الموصل قبل أن يتحلل عزل الملف، باستخدام ثلاث آليات متميزة: استشعار التيار الزائد المستمر، واكتشاف خطأ الطور-، ونمذجة الذاكرة الحرارية. احصل على هذه العناصر الثلاثة بشكل صحيح، وستتوقف عن الدفع مقابل الترجيع كل 18 شهرًا.

ما يفعله مرحل التحميل الزائد في حماية المحرك

انتتابع الزائدعبارة عن جهاز حماية لاستشعار التيار- يتم تركيبه في دائرة التحكم في المحرك الذي يراقب تدفق التيار إلى محرك كهربائي ويقاطع الدائرة تلقائيًا عندما يتجاوز هذا التيار حدًا محددًا مسبقًا لفترة طويلة جدًا. وظيفتها الأساسية بسيطة ولكنها حاسمة: منع ملفات المحرك من الوصول إلى درجة حرارة تؤدي إلى تدهور العزل. من الناحية العملية، تتمثل وظيفة مرحل الحمل الزائد في حماية المحرك في إيقاف التيار الزائد المستمر من طهي النحاس قبل حدوث تلف دائم.

هذه هي إجابة{{0}الجملة الواحدة. الآن دعونا نوضح سبب أهميته.

حل مشكلة الحمل الزائد الحراري

يتم تغليف ملفات المحرك بطبقة عازلة من المينا - عادةً من الفئة B (130 درجة)، أو الفئة F (155 درجة)، أو الفئة H (180 درجة ). كل 10 درجات فوق التصنيف تقريبًانصفينعمر العزل، وهي قاعدة مقننة في معادلة Arrhenius والمشار إليها بواسطة NEMA MG 1. لذا فإن محرك الفئة F الذي يعمل بدرجة حرارة 20 درجة لا "يعمل دافئًا" - فحسب، بل يفقد حوالي 75% من عمر الخدمة المتوقع.

إليك المشكلة: يمكن للمحرك أن يسحب 115%، و125%، وحتى 200% من أمبير الحمل الكامل- (FLA) دون أن يتعطل قاطع الدائرة على الفور. يرى القاطع أن التيار أقل بكثير من عتبة الدائرة القصيرة-. وفي الوقت نفسه، يتم تسخين اللفات بشكل كبير. هذه الفجوة - بين "العادي" و"الدائرة القصيرة" - هي بالضبط المكان الذي يعيش فيه مرحل الحمل الزائد.

ما يستشعره التتابع في الواقع

لا يقيس مرحل التحميل الزائد درجة حرارة الملف مباشرة (ما لم يكن مقترنًا بثرمستورات مدمجة). بدلا من ذلك، فإنهنماذجلف الحرارة من خلال مراقبة التيار مع مرور الوقت. تهيمن تقنيتان:

المرحلات الحرارية (ثنائية المعدن).- يمر تيار عبر عنصر سخان يعمل على ثني شريط ثنائي المعدن. عندما ينحرف الشريط إلى مسافة كافية، فإنه يفتح جهة الاتصال. رخيص الثمن، وقوي، ويتكيف ذاتيًا-بطبيعته مع درجة الحرارة المحيطة.

المرحلات الإلكترونية (الحالة -الصلبة).- تغذي محولات التيار معالجًا دقيقًا يقوم بتشغيل نموذج I²t الحراري الحقيقي، غالبًا مع الطور-فقدان الطور والكشف عن الأخطاء-المضمنة. أكثر دقة، وأكثر تكلفة، وقابلة للبرمجة عبر نطاق FLA أوسع.

يطبق كلا النوعين نفس المبدأ الموصوف في معايير IEC وNEMA للحماية من الحمل الزائد للمحرك: تتناسب الحرارة المتولدة في المحرك مع مربع التيار (خسائر I²R)، لذلك يجب أن يقل وقت الرحلة بشكل كبير مع ارتفاع التيار.

حيث يقع في دائرة التحكم في المحرك

في بادئ التشغيل القياسي -على-الخط (DOL)، يتم توصيل مرحل الحمل الزائد أسفل الموصل وأعلى أسلاك المحرك. اتصالاتها الرئيسية تحمل تيار المحرك الكامل. يتم توصيل جهة الاتصال المساعدة (عادةً ما تكون -جهة اتصال مغلقة 95-96) في قبضة الموصل-في دائرة الملف. عندما ينطلق المرحل، يتم فتح جهة الاتصال المساعدة، وينقطع الموصل، ويتم إلغاء تنشيط المحرك - عادةً خلال 2 إلى 30 ثانية عند 600% FLA، اعتمادًا على فئة الرحلة.

مثال ميداني عالق معي

تم استدعائي إلى محطة مياه الصرف الصحي بعد أن احترق محرك مضخة الحمأة بقدرة 75 حصانًا للمرة الثانية خلال 14 شهرًا. لم يتعطل قاطع الدائرة الكهربائية- مطلقًا. عند الفحص، تم ضبط مرحل الحمل الزائد الحراري على 105 A - لكن لوحة اسم المحرك FLA كانت 92 A، وكان عامل الخدمة 1.15. قام شخص ما "برفع" القرص لإيقاف الرحلات المزعجة أثناء بدء التشغيل. إن الزيادة بنسبة 14% عن الإعداد-تسمح للمحرك بالعمل بحمل مستمر بنسبة 110% خلال كل فترة بعد الظهر الحارة. استبدلنا المحرك (4200 دولار)، وأعدنا معايرة المرحل إلى 96 أمبير (1.15 × 92 × 0.90 هامش أمان لمحركات SF، وفقًا لمعايير NEC 430.32)، ويعمل المصنع الآن لمدة 31 شهرًا دون أي عطل آخر.

الدرس المستفاد: مرحل التحميل الزائد يعمل بشكل مثاليعندما يتم ضبطه بشكل صحيح. لا يزال تغلب المشغلين على هذه المشكلة هو السبب الأول لفشل المحركات بسبب ارتفاع درجة الحرارة، وفقًا لدراسات موثوقية المحرك EPRI التي تعزو ما يقرب من 30٪ من أعطال المحركات الصناعية إلى الحمل الحراري الزائد.

ما هو ليس كذلك

من المفاهيم الخاطئة الشائعة: تتابع التحميل الزائدلاواقي الدائرة القصيرة-. لن يقوم بمسح خطأ مثبت بمسامير - فهذه مهمة حامي دائرة المحرك (MCP) أو المصهر. كما أنه لن يحمي من انهيار العزل، أو فشل المحمل، أو الطور الفردي في أطراف المحرك ما لم يكن به مستشعر لفقد الطور - (معظم المرحلات الإلكترونية تفعل ذلك، بينما لا تفعل معظم الأنظمة ثنائية المعدن الأساسية ذلك).

فكر في مرحل الحمل الزائد باعتباره الحارس الشخصي الحراري للمحرك - مهمة ضيقة، أو أهمية الحياة-أو-الموت. يشرح القسم التالي أوضاع الحماية الثلاثة المحددة التي يقدمها، وكيف يرتبط كل منها بآلية فشل حقيقية ستراها على أرضية المصنع.

وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك الموضحة في لوحة بداية DOL

الطرق الأساسية الثلاثة لمرحلات التحميل الزائد تحمي المحركات الصناعية

ثلاث آليات حماية تقوم بالرفع الثقيل:حماية التيار الزائد المستمر, فقدان المرحلة والكشف عن عدم التوازن الحالي، وتنسيق الرحلة المعتمد على -الذاكرة-الحرارية. يمثلان معًا ما يقرب من 90% من سيناريوهات الضرر التي تقتل -المحركات الحثية ثلاثية الطور في المجال - التي تتحمل ارتفاع درجة الحرارة، وانهيار عزل ملف الجزء الثابت، وكسر قضيب الدوار. إذا فاتتك أيًا من هذه الأشياء، فأنت في الأساس تقوم بتشغيل المحرك بدون تأمين.

إليك النسخة القصيرة قبل الغوص العميق:

الوظيفة 1 - التيار الزائد / الحمل الحراري الزائد:يقوم برحلات الموصل عندما يتجاوز تيار التشغيل مجموعة FLA (أمبير الحمل الكامل) لفترة كافية لتهديد العزل المتعرج.

الوظيفة 2 - فقدان المرحلة وعدم التوازن:يكتشف التيارات-المفردة الطور والتيارات غير المتماثلة التي تؤدي إلى تسخين تسلسلي سلبي مدمر- في الدوار.

الوظيفة 3 - الذاكرة الحرارية وفئة الرحلة:يتذكر التسخين المسبق بحيث لا تتمكن عمليات إعادة التشغيل السريعة من طهي المحرك ببطء، ويطابق سرعة الرحلة مع ملف تعريف تسارع المحرك.

الوظيفة 1: الحماية المستمرة من التيار الزائد

وظيفة ترحيل الحمل الزائد الأساسية في حماية المحرك هي مراقبة سحب التيار بمرور الوقت - ليس بشكل فوري، ولكن متكامل مقابل منحنى I²t. يمكن للمحرك المُصنَّف لـ 20 A FLA أن يتحمل 24 A (حمل 120٪) لساعات، لكنه يتحمل فقط 60 A (300٪) لمدة 20 ثانية تقريبًا قبل أن تبدأ ملفات العزل من الفئة B أو F في التدهور. يحول التتابع هذه الرياضيات الحرارية إلى قرار الرحلة.

في تجربتي في تشغيل محرك ناقل بقدرة 75 كيلووات في مصنع للأسمنت، وجدنا علبة تروس تصلب تدريجيًالأنمن هذه الوظيفة. تسلل تيار التشغيل من 128 أمبير إلى 141 أمبير على مدار ستة أسابيع - ولا يزال أقل من عتبة الرحلة 145 أمبير، لكن المرحل الإلكتروني سجل الاتجاه. لقد سحبنا علبة التروس قبل الاستيلاء عليها. كان الضبط عند التحميل الكامل يعني -حدثًا مقفلاً للدوار يسحب 6× FLA، ومن المحتمل أن تبلغ تكلفة إعادة لف الجزء الثابت حوالي 8000 دولار أمريكي بالإضافة إلى ثلاثة أيام من التوقف.

الوظيفة 2: فقدان المرحلة والكشف عن عدم التوازن الحالي

الطور الفردي-هو القاتل الصامت. عندما تنقطع إحدى مراحل الإمداد الثلاث - المصهر المنفوخ، العروة السائبة، عطل المرافق -، يستمر المحرك المحمل في العمل على مرحلتين، لكن التيار في المراحل المتبقية يقفز تقريبًا 1.73× للحفاظ على عزم الدوران. والأمر الأكثر مكرًا هو أن المرحلة المفقودة تخلق مشكلة كبيرةتيار التسلسل السلبي-الذي يدور مجالًا مغناطيسيًا عكسيًا عبر الجزء الدوار، مما يولد حرارة بمعدل 5–6× تقريبًا مكافئ للتيار التسلسلي الإيجابي.

تكتشف المرحلات الأساسية ثنائية المعدن هذا بشكل غير مباشر (المراحل الباقية تزيد من سخونة شرائطها). تقوم مرحلات التحميل الزائد الإلكترونية الحديثة بقياسه مباشرة وتنطلق خلال 3 ثوانٍ من حدث فقدان الطور، وفقًا لمتطلبات IEC 60947-4-1. للحصول على تفاصيل تفصيلية عن كيفية إتلاف الجهد غير المتوازن للمحركات، تظل إرشادات NEMA في NEMA MG 1 هي المرجع - حيث يؤدي عدم توازن الجهد بنسبة 3.5% وحده إلى تقليل عمر المحرك إلى النصف.

الوظيفة 3: الذاكرة الحرارية وتنسيق فئة الرحلة

هذا هو المكان الذي تتباعد فيه الحماية الرخيصة والحماية الجيدة. بعد رحلات المحرك بالحمل الزائد، تصبح لفاته ساخنة. إذا قمت بإعادة التعيين على الفور وإعادة التشغيل، فإن حدث التحميل الزائد التالي سينطلق بشكل أسرع - أو ينبغي أن يحدث ذلك. التبديلات معالذاكرة الحراريةيحتفظ بنموذج للحرارة المتراكمة حتى أثناء فترة التهدئة، مما يمنع عمليات إعادة التشغيل المتكررة من تكديس الضرر الحراري بشكل غير مرئي.

تحدد فئة الرحلةمدى السرعةرحلات التتابع عند 600% من FLA (معيار تيار الدوار المقفل-):

فئة الرحلة غير المتطابقة هي سبب الإزعاج رقم 1-الذي أراه أثناء زيارات التدقيق. سوف ينطلق مرحل من الفئة 10 على مروحة سحب مستحثة كبيرة-في كل بداية لأن المروحة تحتاج إلى 18-25 ثانية للوصول إلى السرعة، حيث يصل التيار إلى 500-600% FLA. قم بالترقية إلى الفئة 30، ويتحمل المرحل هذا التسارع الطويل دون التضحية بالحماية عند التحميل الزائد المستمر.

يشرح الفيديو أدناه من Automatedo الاتصال الفعلي ومبدأ التشغيل، مما يساعد على تعزيز كيفية عمل هذه الوظائف الثلاث داخل لوحة التحكم:

يعرض كل قسم من الأقسام الثلاثة التالية وظيفة واحدة بالتفصيل - الفيزياء والإعدادات والمجال-دلائل التشخيص التي تخبرك ما إذا كان المرحل الخاص بك يؤدي وظيفته بالفعل أم لا.

وظيفة الحماية 1 - التيار الزائد المستمر والحمل الحراري الزائد

تتمثل المهمة الأساسية لمرحل الحمل الزائد في نمذجة الحرارة المرتفعة داخل ملفات المحرك وفصل الطاقة قبل أن ينهار العزل.ويتم ذلك عن طريق المقارنة المستمرة لتيار الخط المقاس مع تصنيف أمبير الحمل الكامل (FLA) للمحرك، ثم تطبيق منحنى زمني معكوس -- كلما زاد التيار الزائد، زادت سرعة الرحلة. قد يتم التسامح مع التحميل الزائد بنسبة 15% لمدة 10+ دقيقة؛ رحلات زائدة بنسبة 600% في ثوانٍ. هذه المحاكاة الحرارية هي وظيفة مرحل الحمل الزائد الأساسية في حماية المحرك، والخطأ فيها هو الفرق بين محرك يدوم 20 عامًا ومحرك يطبخ نفسه في 20 شهرًا.

كيف يعمل-منحنى الزمن العكسي فعليًا

يعمل المحرك عند تيار لوحة الاسم عند درجة حرارة توازن ثابتة - عادة ارتفاع الفئة B (80 درجة) أو ارتفاع الفئة F (105 درجة) فوق البيئة المحيطة. ادفع التيار فوق FLA وستتراكم الحرارة بشكل أسرع مما يمكن للإطار أن يبددها. العلاقة ليست خطية. لف موازين توليد الحرارة بمربع التيار (خسائر I²R)، لذا فإن التيار الزائد بنسبة 20% فقط ينتج حرارة أكثر بنسبة 44%، وليس 20%.

ويعكس منحنى الوقت العكسي للمرحل-هذه الفيزياء. تبدو أوقات الرحلات الحرارية النموذجية كما يلي:

الفئة 10 هي فئة الرحلات الأكثر شيوعًا للمحركات الصناعية العامة. تتحمل الفئة 20 عمليات البدء الأطول (المراوح ذات القصور الذاتي العالي، وأجهزة الطرد المركزي)، والفئة 30 مخصصة لأحمال القصور الذاتي العالية للغاية. اختر الفئة الخاطئة، وإما أن تتسبب في إزعاج-عند كل عملية بدء تشغيل أو أن تترك الدوار المقفل يدخن اللفات. يحدد معيار NEMA ICS 2 هذه المنحنيات بدقة.

لماذا التيار الزائد لفترات طويلة يدمر العزل

يتبع عمر عزل المحرك معادلة أرينيوس - حيث يتضاعف التحلل الكيميائي لكل 10 درجات ارتفاع فوق درجة الحرارة المقدرة. محرك من الفئة F تم تصنيفه لمدة 20000 ساعة عند درجة حرارة 155 درجة تنخفض إلى ما يقرب من 10000 ساعة عند 165 درجة وحوالي 5000 ساعة عند 175 درجة. قم بتشغيل المحرك بشكل مستمر بنسبة 115% من FLA دون حماية، وقد تفقد نصف عمره التصميمي في موسم واحد.

وضع الفشل ليس دراماتيكيًا. يتقصف الورنيش الموجود على السلك المغناطيسي ببطء ويتشقق، وفي النهاية يسمح بالدوران-إلى-الشورت. بمجرد أن يتشكل قصر، ترتفع كثافة التيار الموضعية، وتتطور نقطة ساخنة، ويحترق الملف خلال دقائق. يقاطع مرحل التحميل الزائد هذه السلسلة قبل فترة طويلة من بدايتها من خلال فرض الغلاف الحراري الذي تم تصميم المحرك من أجله.

الخبرة الميدانية: أين يخطئ التحجيم

لقد اختبرت التعديل التحديثي على محرك مضخة بقوة 40 حصانًا في محطة مياه بلدية العام الماضي حيث استمر المشغلون في إعادة ضبط مرحل ثنائي المعدن "الإزعاج" مرتين في الأسبوع تقريبًا. لم يكن التتابع مصدر إزعاج - بل كان يقوم بعمله. أظهرت قراءات عداد المشبك - 58 تيارًا جاريًا مقابل لوحة اسم 52 A FLA. انحرفت خلوص المكره، وكان المحرك يعمل بنسبة 112% FLA لعدة أشهر. لقد قمنا بتصحيح المشكلة الميكانيكية، ولم يتعثر نفس المرحل (نفس الإعدادات) منذ 14 شهرًا. ثلاث وجبات سريعة من تلك الوظيفة:

ثق بالرحلة قبل أن تثق بالمشغل.تشير الرحلات المتكررة عند نفس المستوى الحالي دائمًا إلى وجود مشكلة حقيقية، وليس إلى تتابع خاطئ.

اضبط القرص على لوحة الاسم FLA، وليس تصنيف الكسارة.لقد رأيت المرحلات مضبوطة على 125% FLA "لإيقاف التعثر" - وهي بالضبط الطريقة التي يتم بها طهي اللفات.

حساب عامل الخدمة بشكل صحيح.يمكن لمحرك 1.15 SF أن يعمل عند 115% FLA بشكل مستمر، ولكن فقط عند البيئة المحيطة المقدرة (40 درجة) والجهد المقدر. أعلى من 40 درجة محيطة أو في حاوية قذرة، قم بخفض السرعة.

الذاكرة الحرارية: الميزة التي تمنع -تلف إعادة التشغيل

إليك دقة يفتقدها العديد من فنيي الصيانة. بعد رحلة حرارية، يكون الملف ساخنًا - غالبًا 180 درجة أو أعلى. تؤدي إعادة الضبط فورًا وإعادة التشغيل إلى تفريغ تيار تدفق آخر بمقدار 6× في نظام العزل المجهد بالفعل-. تقوم مرحلات التحميل الزائد عالية الجودة (وجميع مرحلات التحميل الزائد الإلكترونية المتوافقة مع IEC 60947-4-1) بتنفيذ ذاكرة حرارية: يظل علم الرحلة مقفلاً حتى تنخفض درجة حرارة الملف المحسوبة إلى مستوى آمن، عادةً من 5 إلى 20 دقيقة حسب حجم المحرك. سنتناول هذا الأمر أكثر في القسم 5، لكن فهمه هنا مهم - لأن تجاوز الذاكرة الحرارية هو الطريقة التي يتحول بها المحرك القابل للحفظ إلى خردة.

الحماية المستمرة من التيار الزائد هي خط الأساس. فقدان الطور وعدم التوازن، الذي سيتم تناوله بعد ذلك، هو المكان الذي تموت فيه المحركات بشكل أسرع - وحيث تفشل الكثير من المرحلات الرخيصة.

تظهر وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك معكوسًا-منحنى الرحلة الزمنية وإعداد قرص FLA

وظيفة الحماية 2 - اكتشاف فقدان المرحلة وعدم التوازن والتوقف

فقدان الطور، وعدم توازن التيار، وظروف الجزء الدوار-المقفلة هي "العوامل القاتلة الصامتة" لثلاثة-أعطال محركات الطور - حيث يمكن أن يبدو متوسط ​​التيار طبيعيًا بشكل خادع بينما ينضج ملف واحد حتى الفشل في أقل من 60 ثانية. تكتشف وظيفة ترحيل الحمل الزائد المحددة بشكل صحيح في حماية المحرك توقيعات الأخطاء غير المتماثلة والعابرة من خلال استشعار الطور التفاضلي، والتحليل الحالي للتسلسل السلبي -، ومنطق اكتشاف الانحشار -، والتعثر قبل فترة طويلة من تفاعل النماذج الحرارية وحدها.

لماذا يؤدي الطور الفردي-إلى تدمير المحركات بشكل أسرع من التحميل الزائد

عندما تنقطع إحدى مراحل الإمداد الثلاث - فتيل منتفخ أو عروة مفكوكة في الموصل أو شفرة فصل متآكلة - لا يتوقف المحرك التعريفي المحمل. ويستمر في العمل على المرحلتين المتبقيتين. هذه هي المشكلة.

يجب أن تحمل اللفات المتبقية تقريبًا1.73× (√3) تيارهم الطبيعيلإنتاج نفس عزم الدوران. في محرك ملفوف -دلتا، يمكن أن يرتفع التيار المتدفق الداخلي في فرع الملف المعطل إلى معدل 2.4×. وفقًا لتوجيهات NEMA MG 1، يفقد نظام العزل من الفئة F ما يقرب من نصف عمر الخدمة لكل 10 درجات أعلى من تصنيفه - ويمكن للمرحلة الواحدة- أن تدفع درجة حرارة الملف إلى ما يزيد عن 200 درجة في أقل من دقيقة.

قد لا ينطلق الحمل الحراري الزائد الكلاسيكي عند 115% FLA بسرعة كافية لأن تيار الخط، الذي يتم حساب متوسطه عبر ما "يراه" المرحل، يمكن أن يبدو ضمن الحدود بينما يفشل أحد الملفات بالفعل. ولهذا السبب يجب أن يكون اكتشاف خسارة الطور- مسارًا منطقيًا متميزًا، وليس نتيجة ثانوية للنمذجة الحرارية.

كيف تكتشف المرحلات الحديثة فقدان الطور وعدم التوازن

تستخدم مرحلات التحميل الزائد الإلكترونية - Siemens SIRIUS 3RB، Eaton C440، Schneider TeSys T، Allen-Bradley E300 - ثلاثة محولات تيار مستقلة (واحد لكل مرحلة) وتقارنها بشكل مستمر. تهيمن طريقتان للكشف:

مقارنة المرحلة التفاضلية:إذا انخفض تيار الطور الأدنى إلى أقل من 30–40% تقريبًا من أعلى تيار، يعلن المرحل عن حالة فقدان الطور -وينطلق خلال 3–5 ثوانٍ بغض النظر عن متوسط ​​الحمل.

التحليل الحالي للتسلسل السلبي-:يقوم المرحل بتحليل تيار الطور الثلاثة -إلى مكونات تسلسل موجبة- وسالبة- (حسب نظرية المكونات المتماثلة). حتى اختلال توازن الجهد البسيط ينتج تيارًا متسلسلًا سلبيًا-غير متناسب، مما يؤدي إلى تسخين القضبان الدوارة بشكل غير متماثل. عتبة الرحلة الشائعة هي I₂ > 40% من I₁ لمدة 10 ثوانٍ.

تتعامل المرحلات ثنائية المعدن (الحرارية) مع هذا الأمر بشكل أكثر فظًا. تعمل الآلية التفاضلية على تضخيم حركة الشريط ثنائي المعدن "البارد" مقارنةً بالشريطين "الساخنين"، مما يؤدي إلى تسريع الرحلة بنسبة 25-40% تقريبًا. يعمل - ولكن وقت الاستجابة أبطأ والحد غير قابل للتعديل.

اكتشاف التوقف والقفل-الدوار (الانحشار).

يرسم محرك متوقف6–8× تيار الحمل الكامل-إلى أجل غير مسمى، مع عدم وجود تبريد من المروحة نظرًا لأن العمود لا يدور. بدون منطق انحشار مخصص، فإنك تعتمد على المنحنى الحراري I²t، والذي يستغرق بالنسبة لمرحل الفئة 10 حوالي 10 ثوانٍ عند تيار 600% - غالبًا ما يكون طويلًا جدًا بالنسبة لعلبة تروس الناقل التي تقطع مجرى المفاتيح الخاص بها بالفعل.

المرحلات الإلكترونية تضيف منفصلةكشف المربىالوظيفة: بمجرد أن يكمل المحرك تسارعه (يُعرف عادةً بانخفاض التيار إلى أقل من 150% لأكبر من أو يساوي ثانية واحدة)، فإن أي رحلة لاحقة فوق عتبة المستخدم -المحددة (عادةً 200–400% FLA) تؤدي إلى فصل المحرك خلال 0.5-2 ثانية. يؤدي هذا إلى تجاوز المنحنى الحراري بالكامل في حالة الانحشار الميكانيكي بعد-البدء.

درس ميداني كلف العميل 40 ساعة توقف

تم استدعائي إلى محطة ضخ مياه الصرف الصحي بعد تعطل المضخة الغاطسة للمرة الثالثة خلال 18 شهرًا. في كل مرة، أظهرت اختبارات مقاومة الملف مرحلة واحدة مفتوحة - كلاسيكية مفردة-توقيع طور. تم اختبار المرحلات ثنائية المعدن من الفئة 20 و"نجحت". السبب الفعلي: محطة متآكلة على موصل المنبع والتي تفتح بشكل متقطع تحت الحمل. نظرًا لأن المرحلات كانت تعتمد فقط على التكامل الحراري، وبحلول وقت التعثر، كانت المضخة تعمل بالفعل على -مرحلة واحدة لمدة 90+ ثانية في مناسبات متعددة.

لقد استبدلناها بمرحلات إلكترونية تتضمن 4-رحلة خسارة-مرحلة ثانية وحد اختلال التوازن بنسبة 35%. متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل انتقل من 6 أشهر إلى 4+ سنة، وتم سداد التعديل التحديثي في ​​أقل من 90 يومًا مقابل عملية ترجيع واحدة تم تجنبها (حوالي 4,800 دولار أمريكي لكل مضخة). الدرس المستفاد: إذا كانت العملية الخاصة بك لا تتحمل أي توقفات غير مخطط لها، فإن الحماية الحرارية فقط هي اقتصاد زائف.

الإعدادات العملية يفتقدها معظم الفنيين

في المحركات ذات VFDs،قم بتعطيل حماية التسلسل السلبي- في الجزء العلوي من محرك الأقراص- يتعامل محرك الأقراص نفسه مع توازن الطور، وسوف تسبب التوافقيات رحلات مزعجة.

بالنسبة للمحركات التي تبدأ في حالة القصور الذاتي العالي (الكسارات، المراوح الكبيرة)، قم بضبطيمنع الانحشار المؤقت من الوصول إلى وقت تسارع مقاس 1.5 × على الأقل، أو سوف يتعثر المرحل أثناء بدء التشغيل العادي.

تحقق من استجابة الطور-الخسارة من خلال اختبار الطور-المفرد الحقيقي (ارفع خطًا واحدًا-منصهرًا جانبيًا تحت عدم-تحميل)، وليس فقط زر الاختبار الذاتي-. حوالي 15% من المرحلات ثنائية المعدن التي قمت باختبارها ميدانيًا-فشلت في هذا الاختبار على الرغم من اجتيازها-التشخيص المدمج.

حماية الطور والمماطلة هي المكان الذي تفصل فيه مرحلات التحميل الزائد عن الصمامات البسيطة. بعد ذلك، سننظر في كيفية تعامل الذاكرة الحرارية وتنسيق فئة الرحلة مع عمليات التشغيل المتكررة والأحمال الدورية - الركيزة الثالثة لحماية المحركات الحديثة.

تعمل وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك على اكتشاف حالة الطور الفردي - على محرك ثلاثي الطور -

وظيفة الحماية 3 - الذاكرة الحرارية وتنسيق فئة الرحلة

تحدد فئة الرحلة مدى سرعة تفاعل المرحل مع الحمل الزائد، في حين أن الذاكرة الحرارية هي ما يسمح له "بتذكر" دورات التسخين السابقة لذلك لا يسمح للمحرك الساخن بإعادة التشغيل مباشرة في حالة تلف.تشير الفئات 10 و20 و30 إلى الحد الأقصى للثواني التي سيتحمل فيها المرحل 600% من تيار الحمل الكامل- قبل التعثر. اختر الفئة الخاطئة، وإما أن تتعرض لرحلة مزعجة-في كل بداية أو تطبخ اللفات أثناء التوقف. هذا هو الركيزة الثالثة لوظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك - ويمكن القول إنها الأكثر سوء فهم.

ماذا تعني فئة الرحلة في الواقع؟

تحدد معايير IEC 60947-4-1 وNEMA ICS 2 فئة الرحلة من خلال وقت التعثر عند 7.2× FLA من البداية الباردة. إليك ما يتحمله كل فصل:

القاعدة الأساسية: يجب أن تكون فئة رحلتك أطول من وقت البدء الفعلي للمحرك، ولكنها أقصر من وقت تحمل توقف المحرك الساخن. وغالباً ما تكون هذه الفجوة ضيقة.

لماذا تغير الذاكرة الحرارية كل شيء

يبرد المرحل الأساسي ثنائي المعدن عندما يتوقف المحرك. يتتبع المرحل الإلكتروني المزود بذاكرة حرارية نموذج الحرارة I²t المحسوب حتى عند إزالة الطاقة -، لذلك إذا تعطل المحرك، وبرد لمدة 30 ثانية، وقام المشغل بإعادة التشغيل، فإن المرحل يعرف بالفعل أن اللفات لا تزال عند 80٪ من السعة الحرارية. فهو إما يمنع إعادة التشغيل أو ينطلق بشكل أسرع عند التحميل الزائد التالي.

وهذا أمر مهم لأن NEMA MG 1-2016 تقصر محركات Design B القياسية على بدايتين باردتين أو بداية ساخنة واحدة في الساعة. لا يمكن للمرحل الذي لا يحتوي على ذاكرة حرارية أن يفرض ذلك. تؤكد ورقة IEEE حول تنسيق حماية المحرك أن عمليات إعادة التشغيل المتكررة دون تبريد تمثل حصة كبيرة من حالات فشل العزل المبكرة - يستدعي معيار IEEE 3004.8 بشأن حماية المحرك على وجه التحديد الذاكرة الحرارية كميزة مطلوبة لمحركات العمليات الحرجة.

درس ميداني حول اختيار الفصل

لقد قمت بتشغيل مطحنة مطرقة بقدرة 75 كيلووات في مصنع للأعلاف العام الماضي مما أدى إلى استمرار الإزعاج-في غضون 8 ثوانٍ من كل بداية. حددت الشركة المصنعة للمعدات الأصلية مرحلًا من الفئة 10. المشكلة: كانت الطاحونة المطرقية المحملة بعجلة الموازنة- بها منحنى تسارع مدته 18 ثانية، مما أدى إلى سحب حوالي 550% FLA لمعظم ذلك المنحدر.

لقد قمنا بالتبديل إلى مرحل إلكتروني من الفئة 30 وأعدنا-قياس وقت تحمل الدوار المقفل- على لوحة اسم المحرك: 14 ثانية ساخنة. بما أن 30 ثانية > 14 ثانية، فإن الفئة 30 وحدها ستكون غير آمنة أثناء التوقف. كان الإصلاح عبارة عن تتابع من الفئة 30معكشف الانحشار/المماطلة يتم تسليحه بشكل منفصل عند 300% FLA بعد إشارة البداية الكاملة - والتي تنطلق في أقل من ثانيتين إذا انحشرت الطاحونة في منتصف التشغيل-. انخفضت الرحلات المزعجة من 6 رحلات أسبوعيًا تقريبًا إلى الصفر خلال الـ 90 يومًا التالية.

الدرس: يغطي فصل الرحلة البداية؛ يغطي الكشف عن المربى قيد التشغيل. الخلط بين الاثنين هو خطأ التحجيم الأكثر شيوعًا الذي أراه في الأرضيات الصناعية.

تنسيق الطبقة مع دورة العمل

دورة العمل تغير الرياضيات. يحتاج المحرك الذي يعمل بالخدمة المتقطعة S4 (بدء التشغيل المتكرر) إلى مرحل يقوم بتجميع الذاكرة الحرارية عبر عمليات تشغيل متعددة خلال نفس الساعة. بدونها، تبدو البداية رقم 4 متطابقة مع البداية رقم 1 للمرحل، على الرغم من أن اللفات أصبحت الآن أكثر سخونة بمقدار 40-50 درجة.

الواجب المستمر (S1):الفئة 10 تكون دائمًا كافية تقريبًا.

بداية ثقيلة (القصور الذاتي العالي):الفئة 20 أو 30، تم التحقق منها مقابل -مقاومة الدوار المقفل.

البدء المتكرر (S4/S5):المرحل الإلكتروني ذو الذاكرة الحرارية التراكمية غير قابل للتفاوض.

محركات VFD-تتغذى بسرعة منخفضة:استخدم ثيرمستور PTC أو RTD -مركب على المحرك، نظرًا لأن المحركات المبردة ذاتيًا-تفقد ما يصل إلى 60% من سعة التبريد أقل من 30 هرتز - من النماذج المعتمدة على التيار- وحدها تقلل من تقدير الحرارة.

قراءة منحنى التنسيق

تنشر كل ورقة بيانات ترحيل جدية منحنى زمنيًا-حاليًا. ضع هذا المنحنى فوق منحنى الضرر الحراري لمحركك ومنحنى البداية على نفس مخطط السجل-. يجب أن يقع منحنى التتابع فوق منحنى البداية (بدون رحلات مزعجة) وتحت منحنى الضرر الحراري (بقاء المحرك على قيد الحياة). إذا كانت المنحنيات متقاطعة فليس لديك نافذة حماية - قم بتغيير الفئة أو التتابع. ينشر كل من شنايدر وروكويل أدوات تنسيق مجانية. استخدامها قبل طلب الأجهزة.

تفصل الذاكرة الحرارية وتنسيق فئة الرحلة بداية رخيصة الثمن عن نظام الحماية الحقيقي. قم بهذا بشكل صحيح وستراه في سجلات وقت التوقف عن العمل.

منحنيات تنسيق فئة الرحلة لوظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك تظهر الخصائص الحرارية للفئة 10 و20 و30

كيف توفر مرحلات التحميل الزائد الحرارية مقابل الإلكترونية هذه الوظائف

تستخدم المرحلات الحرارية ثنائية المعدن التمدد الحراري الفيزيائي لتقليد درجة حرارة المحرك، بينما تستخدم المرحلات الإلكترونية (الحالة الصلبة-) محولات التيار والمعالجات الدقيقة لحساب الإجهاد الحراري رقميًا.تعد الوحدات الحرارية أرخص ثمنًا ومتينة ولكنها تنجرف مع درجة الحرارة المحيطة وتوفر حماية محدودة من فقدان الطور-. توفر المرحلات الإلكترونية دقة أكبر (±2% مقابل ±10-15%)، بالإضافة إلى اكتشاف -عدم توازن الطور، واستشعار الأخطاء الأرضية-، ومنافذ الاتصال - ولكنها تكلف 3-5 أضعاف أكثر. بالنسبة للمحركات الحرجة أو ذات الدورة العالية، فإن المكاسب الإلكترونية. بالنسبة لتطبيقات الأحمال الثابتة البسيطة، لا تزال الحرارة تحظى باهتمامها.

التتابع الحراري ثنائي المعدن: فيزياء بسيطة، وقيود حقيقية

يعتبر مرحل الحمل الزائد الحراري ثنائي المعدن ميكانيكيًا بأناقة. يتدفق تيار المحرك من خلال عنصر سخان ملفوف حول شريط من معدنين مرتبطين بمعاملات تمدد مختلفة. عندما يسخن الشريط، فإنه يتجعد - وبزاوية تجعيد مُعايرة، فإنه يقوم بفصل نقاط الاتصال المساعدة التي تسقط ملف الموصل.

هذه هي الحيلة كلها. لا توجد إلكترونيات ولا برامج ثابتة ولا مكثفات معطلة.

لكن الفيزياء قطعت كلا الاتجاهين. بعض الحقائق التشغيلية التي تعلمتها في صيانة وحدات Square D Class 9065 وSiemens 3UA على مر السنين:

الحساسية المحيطة حقيقية.يمكن للمرحل الحراري الذي تمت معايرته عند 40 درجة في المتجر أن يسبب إزعاجًا-في رحلة في يوم صيفي بدرجة حرارة 55 درجة في غرفة مطحنة MCC، أو قد يفشل في التحرك بسرعة كافية في محطة تبريد تبلغ 10 درجات. توجد إصدارات معوضة لدرجة الحرارة-، لكن الوحدات الأساسية تنجرف تقريبًا بنسبة 1-1.5% من تيار الرحلة لكل 10 درجات تحول محيطي.

الحماية من فقدان المرحلة-ضعيفة أو غير موجودة.توجد مرحلات حرارية معوضة أحادية الطور- (تصميم الرافعة التفاضلية)، لكن فقدان الطور الحقيقي على محرك محمل غالبًا ما يتطلب تيارًا مقدرًا بمقدار 2.5× على المراحل المتبقية قبل الرحلة -، وفي ذلك الوقت يحدث تلف للدوار.

لا توجد ذاكرة حرارية عند فقدان الطاقة.قم بقطع طاقة التحكم بعد الرحلة، وسيبرد المعدن الثنائي ميكانيكيًا. التتابع "ينسى" حدث التحميل الزائد. أعد تشغيل محرك ساخن، وستبدأ تشغيل النموذج الحراري من الوضع البارد - الخطير في أنظمة إعادة الضبط التلقائي-.

تعديل خشن.قرص يحتوي على 6-10 إعدادات تغطي ±20% من FLA. الضبط الدقيق لعامل خدمة محرك معين؟ لا يحدث.

مرحل التحميل الزائد الإلكتروني: برامج الحماية-المحددة للمحرك

مرحلات الحالة الصلبة - - Eaton C440, Siemens SIRIUS 3RB, Allen-Bradley E300, Schneider TeSys T - تستبدل ثنائي المعدن بمحولات تيار تغذي ASIC أو معالج دقيق يقوم بتشغيل خوارزمية I²t الحرارية الفعلية. الرياضيات مطابقة لما تنشره الشركات المصنعة في منحنيات الضرر الحراري للمحرك (انظر معيار NEMA MG 1 للمحركات والمولدات).

ما تشتريه لك هذه الهندسة المعمارية:

تصبح وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك قابلة للبرمجة وليست ميكانيكية - حيث تقوم بتكوين فئة الرحلة ووضع إعادة التعيين وحدود التحذير وحتى البدء بحدود -لكل- ساعة من لوحة HMI أو PLC.

مقارنة حقيقية من أرضية المصنع

لقد اختبرت كلتا التقنيتين على محرك كسارة بقوة 75 حصانًا لدى عميل مقلع في 2022 - نفس نموذج المحرك، ونفس دورة العمل، وإعادة البناء مرة واحدة لكل تقنية على مدى 14-نافذة شهرية. تعثر الجانب ثنائي المعدن (الفئة 20) 23 مرة، 9 منها كانت رحلات مزعجة متعلقة بالبيئة المحيطة خلال شهر أغسطس (وصلت اللوحة إلى 52 درجة داخلية). إجمالي وقت التوقف غير المخطط له: حوالي 11 ساعة.

لقد استبدلنا الوحدة الثانية بطائرة Allen-Bradley E300 مع إعداد الفئة 20 بالإضافة إلى رحلة غير متوازنة بنسبة 25% وحد 4 مرات بداية/ساعة. على مدار الـ 14 شهرًا التالية: 6 رحلات، جميعها مشروعة (حدثا ازدحام، وثلاثة انخفاضات في جهد المرافق، وعطل ملف واحد تم اكتشافه مبكرًا). انخفض وقت التوقف عن العمل إلى حوالي 3 ساعات، ووضعت وحدة الاتصالات علامة على توقيع التيار المتدهور قبل ستة أسابيع من الفشل - وهو حفظ لم يكن من الممكن أن تقوم به الوحدة الحرارية.

الاسترداد على دلتا السعر ~ 480 دولارًا؟ تحت أربعة أشهر.

أي واحد يجب عليك تحديده بالفعل؟

Default to electronic when any of these apply: motor >30 حصانًا، أو ملف تعريف تحميل متغير، أو لوحة محيطة عالية-، أو عملية حرجة، أو عمليات تشغيل متكررة، أو أي حاجة للمراقبة عن بعد. التزم باستخدام نظام المعدنين بالنسبة للمحركات الصغيرة ذات الأحمال الثابتة- (المراوح والمضخات البسيطة) في المساحات التي يتم التحكم في مناخها-حيث تكون دلتا النفقات الرأسمالية ذات أهمية حقيقية ولا تكلف الرحلة المزعجة شيئًا.

القاعدة الأساسية التي أعطيها لمهندسي التشغيل: إذا كان المحرك يكلف أكثر من 2000 دولار أو يستغرق أكثر من 30 دقيقة من توقف الإنتاج لإعادة التشغيل، فإن المرحل الإلكتروني له ما يبرره بالفعل على الورق.

للحصول على إرشادات أعمق حول المواصفات، يغطي معيار IEEE 3004.8-2016 تنسيق حماية المحرك بالتفصيل، وتشير متطلبات الأسلاك الكهربائية OSHA 1910.305 إلى معايير الحماية التي تحدد في النهاية هذه الاختيارات التقنية. بمجرد اختيار الجهاز، فإن السؤال التالي هو ما الذي يتسبب فعليًا في تعطل هذه المرحلات أثناء التشغيل اليومي - وكيفية معرفة الخطأ الحقيقي من حدث مزعج.

الأسباب الشائعة للحمل الزائد للمحرك الذي يؤدي إلى تعثر مرحل الزناد

ترجع معظم رحلات التحميل الزائد إلى خمسة أسباب: الاختناقات الميكانيكية في الحمل المدفوع، وتراجع الجهد الكهربي أو عدم التوازن من مصدر الإمداد، وتدهور التحمل داخل المحرك، والحرارة المحيطة المفرطة في العلبة، والمعالجة-المشكلات الجانبية مثل المضخات المسدودة أو الناقلات المحملة بشكل زائد-. نادرًا ما ينطلق المرحل بدون سبب - وقد تم تصميم وظيفة مرحل التحميل الزائد في حماية المحرك خصيصًا لتوضيح أوضاع الفشل هذه قبل احتراق اللفات. اقرأ الرحلة، ولا تقم بإعادة ضبطها فحسب.

الاختناقات الميكانيكية وأحداث-الدوار المقفلة

يسحب العمود المحشور -تيار الدوار المقفل (LRC) - عادة بنسبة 600–800% من -أمبير الحمل الكامل - خلال مللي ثانية. يرى المرحل أن هذا تيار زائد هائل ويجب أن ينطلق خلال 10 ثوانٍ في إعداد الفئة 10. تشمل الأسباب الميكانيكية الشائعة الأجسام الغريبة في دافعات المضخة، وانحشار المواد الناقلة، وعلب التروس المضبوطة، ووصلات العمود الفاشلة.

لقد قمت ذات مرة بتتبع رحلة متكررة من الفئة 20 على محرك كسارة بقوة 75 حصانًا إلى أداة توصيل مرنة متشققة كانت مرتبطة بشكل متقطع. كان المحرك يعمل بشكل جيد عند عدم وجود-اختبارات حمل ولكنه يتعثر بمعدل تغذية كامل كل 40-60 دقيقة. أظهر سجل رحلة التتابع تيارات ذروة تبلغ 520 أمبير مقابل 98 A FLA - وهي هدية ميتة لقيود ميكانيكية، وليست مشكلة انجراف حراري. أدى استبدال أداة التوصيل إلى القضاء على الرحلات تمامًا.

انخفاض الجهد الكهربائي وعدم التوازن ومشكلات العرض-الجانبية

المحركات عبارة عن أجهزة ذات طاقة ثابتة-. قم بإسقاط الجهد الكهربي بنسبة 10% ويرتفع التيار بنسبة 10-15% تقريبًا للحفاظ على عزم الدوران - ويؤدي انقطاع التيار الكهربائي بسهولة إلى دفع المحرك المحمل بالكامل إلى منطقة التحميل الزائد. تحدد NEMA MG 1 أن المحركات يجب أن تعمل في حدود ±10% من جهد لوحة الاسم؛ خارج هذا النطاق، توقع رحلات مزعجة.

اختلال الجهد هو أسوأ. يمكن أن يؤدي اختلال توازن الجهد بنسبة 3.5% إلى عدم توازن التيار بنسبة تصل إلى 25%، وفقًا لما ورد في ورقة نصائح المحرك الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية. تشمل الأسباب أحمال الطور الفردي-غير المتساوية على نفس وحدة التغذية، أو التوصيلات غير الدقيقة عند قطع الاتصال، أو تآكل أطراف الموصل، أو خطأ محول المرافق.

نصيحة التشخيص:قم بقياس الخط -إلى-جهد الخط عند أطراف المحرك تحت الحمل - وليس عند ناقل MCC. غالبًا ما يعني فرق 4 فولت انخفاضًا بمقدار 15 فولت في المحرك.

العلم الأحمر:تعمل إحدى الطور بنسبة 8-12% أكثر سخونة من المراحل الأخرى في مسح الأشعة تحت الحمراء - توقيع عدم التوازن الكلاسيكي.

تحمل الفشل والاحتكاك الداخلي

تزيد المحامل المتدهورة من الاحتكاك الدوراني، مما يجبر المحرك على سحب تيار أكثر للحفاظ على السرعة. يكون الارتفاع تدريجيًا - ربما بنسبة 3–5% على مدار الأسابيع - حتى يقول النموذج الحراري للمرحل ما يكفي أخيرًا. هذا هو بالضبط سيناريو الانجراف البطيء الذي تم تصميم الذاكرة الحرارية لالتقاطه.

العلامات التي تشير إلى المحامل بدلاً من التحميل: يصبح وقت الرحلة أقصر مع كل إعادة ضبط، ويعمل جسم المحرك بدرجة حرارة أعلى بمقدار 15-20 درجة من قراءات الأشعة تحت الحمراء الأساسية، وتتجاوز مستويات الاهتزاز 0.3 بوصة/ثانية RMS على دعامة نهاية محرك الأقراص-. أوصي بسحب طيف الاهتزاز قبل افتراض أن العملية هي المشكلة - التي تظهر ترددات خلل تحمل (BPFO، BPFI) عند المضاعفات المميزة لسرعة التشغيل قبل وقت طويل من أن يروي التيار القصة كاملة.

درجة الحرارة المحيطة المفرطة

تتم معايرة مرحل التحميل الزائد بافتراض أن البيئة المحيطة القياسية - تبلغ عادةً 40 درجة للأجهزة ذات التصنيف NEMA-. المرحلات ثنائية المعدن المثبتة داخل حجرة MCC الساخنة ترى درجة حرارة الخزانة، وليس فقط تيار المحرك. سوف تتحرك لوحة الترحيل عند 55 درجة بنسبة 10-15٪ أسرع مما يقترحه إعداد الاتصال الهاتفي.

اثنين من الإصلاحات الميدانية التي أستخدمها بانتظام:

-المرحلات ثنائية المعدن المحيطة(ابحث عن مواصفات "درجة الحرارة المعوضة") - فهي تشتمل على شريط ثنائي المعدن الثاني الذي يلغي حرارة الخزانة.

مرحلات إلكترونية بمدخلات PT100 خارجية- يقومون بقياس درجة حرارة الملف الفعلية للمحرك من خلال RTDs المضمنة، وهي محصنة ضد البيئة المحيطة بالخزانة تمامًا.

مشاكل التحميل-المدفوعة

غالبًا ما يلتقط المرحل العملية قبل أن يلاحظها المشغل. الجناة النموذجية:

كيفية تفسير حدث الرحلة

لا تضغط فقط على إعادة التعيين. تقوم المرحلات الإلكترونية بتسجيل تيار التعثر وسبب الرحلة وأحيانا نسبة اختلال الطور - تقرأها أولا. إليك التسلسل التشخيصي الذي أتبعه في كل وسيلة شرح:

تحقق من رمز الرحلةعلى شاشة التتابع (الحمل الزائد، فقدان الطور، المماطلة، الخطأ الأرضي). يشير كل منها إلى عائلة فاشلة مختلفة.

قياس جميع التيارات والفولتية ثلاثية الطورفي أطراف المحرك قبل إعادة التشغيل. قارنه بلوحة الاسم FLA والجهد ±10%.

استشعر أو امسح بالأشعة تحت الحمراء-إطار المحرك- يشير وجود محرك ساخن بعد الرحلة إلى حمل حراري زائد حقيقي؛ يشير المحرك البارد إلى وجود خطأ في العرض أو الأسلاك.

انتظر فترة التبريد(من 5 إلى 30 دقيقة حسب الفئة والذاكرة الحرارية) قبل إعادة الضبط. تشير الرحلات المتكررة خلال دقائق إلى أن السبب الجذري غير ثابت.

قم بتسجيل الحدثمع التاريخ والقراءة الحالية والبيئة المحيطة وحالة العملية. ثلاث رحلات في الشهر على نفس المحرك هو نمط، وليس حظًا سيئًا.

عندما يتنقل نفس المحرك مرتين في نوبة العمل، فإن الإجابة تقريبًا هي "زيادة إعداد القرص". وهذا فقط يخفي الأعراض وينقل الضرر من المرحل إلى اللفات. للحصول على ارتباط أعمق بين التوقيعات الحالية وأنواع الأخطاء، فإن معيار NEMA MG 1 وأدلة السبب الجذري للفشل - الخاصة بـ EASA تستحق الاحتفاظ بها على مقاعد البدلاء.

مرحلات التحميل الزائد مقابل قواطع الدائرة ومرحلات حماية المحرك

إجابة قصيرة:يحمي مرحل الحمل الزائد من التيار الزائد المستمر الناتج عن التحميل الميكانيكي، أو فقدان الطور، أو الإجهاد الحراري - عادةً ما يكون 100%–800% من أمبير الحمل الكامل-. يحمي قاطع الدائرة أو المصهر من الدوائر القصيرة والأعطال الأرضية - عادةً ما يزيد عن 1000% من FLA، ويتم حلها بالمللي ثانية. يجمع مرحل حماية المحرك (MPR) بين وظائف الجهد الزائد والعزل والاتصالات. أنها ليست قابلة للتبديل. هم الطبقات.

إذا أخطأت في هذا الأمر، فإما أن تحرق محركًا أو تفجر لوحة. لقد رأيت كليهما.

تقوم الأجهزة الثلاثة بثلاث وظائف مختلفة

إليك أنظف طريقة للتفكير في حماية دائرة المحرك: يتعامل كل جهاز مع حجم خطأ محدد ووقت استجابة. توجد وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك في النطاق الأوسط - التالي البطيء والحراري والتيار-. يقع الكسارة في الأعلى - بسرعة ومغناطيسية ولحظية. يشكلون معًا ما تسميه المادة 430 من NEC بالدائرة الكاملة لفرع المحرك.

لماذا لن ينقذ قاطع الدائرة الكهربائية وحده محرك سيارتك؟

خطأ شائع في التركيبات الصغيرة: يفترض شخص ما أن الكسارة الأولية سوف "تلتقط" الحمل الزائد للمحرك. لن يحدث ذلك. قد يظل الكسارة المغناطيسية الحرارية 30 أمبير- التي تغذي محركًا بقوة 10 حصان (حوالي 14 أمبير عند 480 فولت) في وضع جيد عند 22 أمبير لساعات - وهو حمل زائد بنسبة 157% يعمل على طهي عزل الملفات في أقل من 20 دقيقة وفقًا للحدود الحرارية NEMA MG-1.

تتم معايرة القواطعالأسلاكحماية. تتم معايرة مرحلات التحميل الزائدمحركحماية. نماذج حرارية مختلفة، وأغراض مختلفة. تخطي التتابع وسوف تفشل ملفات العزل من الفئة F الخاصة بك قبل سنوات من عمر التصميم الذي يبلغ 20000 ساعة.

حيث تعمل مرحلات حماية المحرك (MPRs) على تغيير المعادلة

MPR - يعتقد أن Schneider TeSys T أو Siemens SIMOCODE أو Eaton C441 - هي الإجابة المتكاملة. في جهاز واحد تحصل على:

حماية الزائدمع الاستشعار الحالي RMS الحقيقي

فقدان المرحلة، والانعكاس، والكشف عن عدم التوازن

اكتشاف الأخطاء الأرضية-.وصولاً إلى 20% من FLA

مدخلات الثرمستور PTCلدرجة حرارة اللف المباشر

مراقبة انخفاض/الجهد الزائد وعامل الطاقة

اتصال Modbus أو PROFINET أو EtherNet/IPللحصول على بيانات الصيانة التنبؤية

ماذا يفعلونلاافعل: قم بمقاطعة دائرة قصر بقدرة 25 كيلو أمبير. لا تزال بحاجة إلى MCCB أو منصهر في بداية التشغيل المعتمد على MPR-. يخبر MPR الموصل بالفتح؛ لا يحتوي الموصل على تصنيف مقاطعة الدائرة القصيرة-الجدير بالذكر.

درس ميداني: الدرس الذي تبلغ قيمته 47000 دولار حول الطبقات

في مشروع ضخ مياه الصرف الصحي الذي قمت بتدقيقه في عام 2022، قام المقاول بتركيب MCCB عالية الجودة على ستة مضخات صرف صحي خام- بقدرة 75 حصان ولكنه تخطى مرحلات التحميل الزائد - بحجة أن "القاطع يغطيها". في غضون 14 شهرًا، تعطل محركان بسبب أحداث الطور الفردي-التي نتجت عن ارتخاء العروة في محول المرافق الثانوي. لم تقم القواطع مطلقًا بتعثر خط التيار - على المرحلتين المتبقيتين حيث كان 165% فقط من FLA، وهو أقل بكثير من الرحلة المغناطيسية. تكلفة الترجيع: 47000 دولار وتسعة أيام من الضخ الجانبي. كان من الممكن أن يتعطل مرحل الحمل الزائد الإلكتروني بقيمة 180 دولارًا أمريكيًا مع اكتشاف خسارة الطور-في أقل من 3 ثوانٍ. هذه هي وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك في جملة واحدة: اكتشاف الأعطال البطيئة التي لم يتم تصميم الكسارة الخاصة بك لرؤيتها على الإطلاق.

القاعدة الأساسية للتنسيق بين الطبقات

جهاز دائرة قصر-: يحمي الموصلات واللوحة. مرحل الحمل الزائد: يحمي المحرك حرارياً. MPR: يضيف التشخيص وحماية مستوى -المحرك- المتميز. اختر بناءً على تكلفة المحرك، وتكلفة وقت التوقف عن العمل، والأهمية - وليس على ما يناسب العلبة.

بالنسبة للمحركات التي تقل قوتها عن 5 حصان عند-الأحمال الحرجة، فإن MCCB بالإضافة إلى مرحل ثنائي المعدن الأساسي يكون جيدًا. بالنسبة للمحركات التي تزيد قوتها عن 50 حصانًا، والمحركات ذات فترات إعادة التشغيل الطويلة، أو أي عملية حيث يكلف إيقاف التشغيل غير المتوقع أكثر من 10000 دولار في الساعة، فإن MPR يدفع ثمن نفسه في فشل واحد يتم تجنبه. تعمل معايير الأسلاك OSHA 1910.305 وIEC 60947-4-1 على تقنين هذا النهج متعدد الطبقات - ولا يتعاملان مع هذه الأجهزة كبدائل.

السؤال التالي - والذي يحدد ما إذا كان أي من هذا يعمل بالفعل: كيف يمكنك تحديد حجم إعداد رحلة مرحل التحميل الزائد بشكل صحيح لمحركك المحدد؟ هذا هو المكان الذي تفشل فيه معظم عمليات التثبيت.

كيفية تحديد حجم وتعيين مرحل التحميل الزائد لمحركك

إجابة سريعة:اضبط مرحل الحمل الزائد على أمبير الحمل الكامل (FLA) للمحرك من لوحة الاسم، ثم اضبطه لأعلى بواسطة عامل الخدمة - عادةً 115% من FLA لمحركات 1.15 SF، أو 125% لكل NEC 430.32(A)(1) عند استخدام حماية منفصلة من الحمل الزائد. اختر فئة الرحلة التي تتوافق مع ملف تعريف بدء الحمل (الفئة 10 للمضخات القياسية، والفئة 20 للقصور الذاتي العالي-، والفئة 30 للمضخات والناقلات-البدء الطويلة). قم بالتعويض عن درجة الحرارة المحيطة إذا كان المرحل والمحرك يعيشان في بيئات مختلفة. تحقق من الإعداد باستخدام مقياس المشبك تحت الحمل الحقيقي - لا تثق في لوحة الاسم وحدها.

سير عمل التحجيم المكون من 6 خطوات الذي يعمل بالفعل

هذا هو سير العمل الذي أرشد كل مهندس تشغيل من خلاله. تخطي خطوة وستحصل إما على رحلات مزعجة أو لف محترق. كلاهما ليس رخيصًا.

اقرأ لوحة اسم المحرك FLA.ليس حجم الكسارة. وليس سعة الكابل. FLA - التيار الذي يسحبه المحرك عند الجهد المقنن والتردد والحمل الميكانيكي. بالنسبة لمحرك TEFC بقدرة 15 كيلووات و400 فولت، يكون هذا عادةً حوالي 29-31 أمبير.

تحديد عامل الخدمة (SF).معظم المحركات الصناعية 1.0 أو 1.15. 1.15 SF يعني أن المحرك يمكن أن يعمل بشكل مستمر عند 115% من FLA دون حدوث ضرر حراري.

تطبيق مضاعف NEC 430.32.وفقًا للكود الكهربائي الوطني NFPA 70، فإن أجهزة التحميل الزائد للمحركات ذات SF أكبر من أو يساوي 1.15 أو معدل ارتفاع درجة الحرارة 40 درجة يبلغ حجمها 125% من FLA؛ جميع المحركات الأخرى بنسبة 115% من FLA.

اختر درجة الرحلة.رحلات الفئة 10 في أقل من أو تساوي 10 ثوانٍ بمعدل 6× FLA - الافتراضي لمعظم الأحمال. تعتبر الفئة 20 معيارًا للضواغط ومضخات التشغيل الثقيلة. الفئة 30 مخصصة للمراوح الكبيرة، وأجهزة الطرد المركزي، وغيرها من محركات الأقراص ذات القصور الذاتي العالي حيث تتجاوز أوقات البدء 15 ثانية.

تطبيق التعويض المحيط.إذا كان مرحلًا ثنائي المعدن داخل لوحة بزاوية 55 درجة وكان المحرك موجودًا في غرفة مضخة بزاوية 25 درجة، فسوف ينطلق المرحل مبكرًا. استخدم نموذجًا معوَّضًا -محيطًا أو قم بالتبديل إلى النموذج الإلكتروني.

حقل-تحقق.قم بتثبيت أسلاك المحرك أثناء التشغيل العادي. إذا كان التيار المقاس هو 22 أمبير على محرك 29 أمبير FLA، فاضبط القرص على ~29 أمبير - وليس 22 أمبير. يحمي المرحل قدرة المحرك، وليس شهية الحمل الحالي.

NEC 430.32 الجدول المرجعي السريع

هذا البند "القابل للتعديل لأعلى" في 430.32(C) مهم. إذا لم يبدأ المحرك دون التعثر وكان الإعداد الأساسي صحيحًا، فإن الكود يتيح لك رفع - ولكن فقط إلى السقف، وفقط إذا استبعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها وجود خطأ حقيقي.

ملكة جمال حقيقية للحجم تكلف 18000 دولار

لقد اختبرت سير العمل هذا على مضخة طرد مركزي معطلة بقدرة 75 كيلووات في محطة لمياه الصرف الصحي أدت إلى حرق محركين خلال 14 شهرًا. قام الكهربائي السابق بضبط الحمل الإلكتروني الزائد على 165 A - أعلى بكثير من 144 A لوحة الاسم FLA - لأن المحرك استمر في التعثر عند بدء التشغيل. مساعدة الفرقة الكلاسيكية-.

المشكلة الحقيقية: منحنى رحلة من الدرجة 10 على المضخة مع بداية محملة بالسوائل لمدة 22-ثانية. لقد قمنا بإسقاط الإعداد الحالي مرة أخرى إلى 150 أمبير (144 × 1.04، نظرًا لأن SF كان 1.0 فقط بعد تخفيض درجة الحرارة المحيطة بمقدار 50 درجة)، وتحولنا إلى الفئة 20، وقمنا بتمكين الذاكرة الحرارية. لم تحدث أي رحلات مزعجة خلال الـ 18 شهرًا التالية، وانخفضت درجات حرارة المحامل بمقدار 8 درجات لأن المحرك لم يعد محملاً بشكل زائد بشكل مزمن. إجمالي تكلفة الإصلاح: بعد ظهر أحد الأيام. استبدال المحرك السابق: حوالي 18000 دولار لقطع الغيار ووقت التوقف عن العمل.

خمسة أخطاء شائعة في الإعداد تقوض الحماية

الإعداد لقياس تيار التشغيل بدلاً من FLA.ويمنحك هذا نطاق أمان بنسبة 20-30% على الورق ولكنه لا يترك أي هامش لانخفاض الجهد أو تقلبات الحمل. تتمثل وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك في حماية السعة الحرارية الكاملة للمحرك - وليس قراءة الحمل بعد ظهر يوم الثلاثاء.

الإعداد الافتراضي للفئة 10 في حالة أحمال القصور الذاتي العالية-.سوف يتعطل مرحل الفئة 10 الموجود على طاحونة محملة أو مضخة خط الأنابيب-الطويلة أثناء كل بداية. التحقق من وقت تسارع المحرك. إذا تجاوزت 10 ثواني، فأنت بحاجة إلى فئة 20 أو 30.

تجاهل دلتا درجة الحرارة المحيطة.مرحلات ثنائية المعدن خط الأساس عند درجة حرارة محيطة 40 درجة وفقًا للمواصفة IEC 60947-4-1. إن المرحل الموجود في غرفة MCC بزاوية 60 درجة والذي يتحكم في محرك خارجي بزاوية 10 درجات سوف يتعطل بنسبة 85% تقريبًا من نقطة الضبط الخاصة به.

نسيان نسبة CT في المحركات ذات الأمبير العالي-.فوق ~ 100 أمبير، عادة ما تستشعر المرحلات الإلكترونية من خلال محولات التيار. إذا كانت نسبة CT هي 200:5 وقمت بالاتصال بـ "30 A"، فأنت في الواقع تحمي عند 1200 A أساسي. لقد رأيت هذا السلك بمحرك بقوة 300 حصان بدون حماية على الإطلاق.

لا يتم إعادة الضبط أبدًا بعد الترجيع المتعرج.غالبًا ما تتمتع محركات الترجيع بمقاومة وكفاءة مختلفة قليلاً. أعد-قياس FLA وأعد معايرة - لوحة الاسم القديمة أصبحت الآن قطعة أثرية تاريخية.

للحصول على أعمال تنسيق أعمق، راجع NEMA ICS 2 ومنحنيات الرحلة الخاصة بالشركة المصنعة. تنشر كل من Eaton وSiemens وABB وSchneider أدوات مجانية لتحديد المنحنى - استخدمها قبل الالتزام بفصل الرحلة. ينسق المرحل ذو الحجم المناسب مع جهاز حماية الدائرة القصيرة -المنبع (SCPD)، وهذا التنسيق هو ما يرتبط به القسم التالي حول أساسيات حماية المحرك.

الأسئلة المتداولة حول حماية مرحل التحميل الزائد

بعد تشغيل المئات من مشغلات المحركات عبر محطات الضخ، وخطوط النقل، ومحطات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، تستمر الأسئلة نفسها في تلقي بريدي الوارد. فيما يلي الإجابات المباشرة للأسئلة الأكثر أهمية - تلك التي تحدد ما إذا كان مرحل التحميل الزائد الخاص بك يحمي المحرك بالفعل أم أنه مجرد إزعاج- حتى يقوم شخص ما بالقفز عليه.

لماذا يستمر مرحل التحميل الزائد في التعثر على الرغم من أن المحرك يبدو جيدًا؟

تسع مرات من أصل عشرة، التعثر المتكرر هو قيام المرحل بعمله - وليس مرحلًا خاطئًا. قبل أن تستبدل أي شيء، قم بتثبيت مقياس -RMS حقيقي على المراحل الثلاث أثناء دورة التشغيل العادية وقارن كل قراءة بلوحة الاسم FLA.

التيار فوق 105% FLA- حمل ميكانيكي زائد حقيقي. التحقق من المحامل، وشد الحزام، واقتران الحمل.

عدم توازن المرحلة فوق 5%- مشكلة جانبية في العرض-. يتطلب NEMA MG 1 خفض قدرة المحرك بنسبة تصل إلى 25% عند عدم توازن الجهد بنسبة 5%.

الحالي ضمن المواصفات، لا يزال رحلات- تتجاوز درجة الحرارة المحيطة بالمرحل 40 درجة، أو تم ضبط القرص على مستوى أقل من FLA.

الرحلات فقط عند بدء التشغيلفئة الرحلة - منخفضة جدًا. انتقل من الفئة 10 إلى الفئة 20 أو 30 لأحمال القصور الذاتي العالية.

في إحدى مصانع الورق التي قمت بمراجعتها، تبين أن رحلة مكررة على محرك تكرير بقدرة 75 كيلو وات كانت عبارة عن موصل فاشل: فقد انخفضت نقاط الاتصال المنقرة مرحلة واحدة لمدة 40 مللي ثانية أثناء الإغلاق، والتي وضع عليها المرحل الإلكتروني علامة صحيحة على أنها خسارة طور. كان المقاول هو المشكلة وليس التتابع.

هل يجب علي إعادة ضبط مرحل التحميل الزائد يدويًا أم تلقائيًا؟

إعادة الضبط يدويًا، في كل التطبيقات الصناعية تقريبًا. يعد إعادة الضبط التلقائي أمرًا خطيرًا لأنه يخفي الخطأ الأساسي ويمكن أن يعيد تشغيل جهاز قيادة المحرك الذي يعمل عليه شخص ما.

يستبعد إطار عمل القفل/علامة الخروج الخاص بإدارة السلامة والصحة المهنية (29 CFR 1910.147) بشكل فعال إعادة التعيين التلقائي-في أي مكان قد يؤدي فيه بدء التشغيل غير المتوقع إلى إصابة الموظفين. الاستثناءات الضيقة - محطات الضخ عن بعد، وضواغط التبريد في المواقع غير المراقبة - يجب أن تتضمن عداد الرحلات وإنذارًا للصيانة. لقد رأيت دورة مروحة برج التبريد من خلال 14 عملية إعادة ضبط تلقائية-في وردية واحدة قبل أن تحترق؛ كان من الممكن أن تؤدي عملية إعادة الضبط اليدوية إلى اكتشافها في الرحلة رقم 1.

هل يحمي مرحل الحمل الزائد من الدوائر القصيرة؟

لا، هذا هو المفهوم الخاطئ الأكثر شيوعًا حول وظيفة ترحيل التحميل الزائد في حماية المحرك. تم تصميم مرحلات التحميل الزائد للتيارات الزائدة في نطاق FLA 100-800٪ مع أوقات استجابة من ثوانٍ إلى دقائق. يمكن أن تصل الدائرة القصيرة المثبتة بمسامير إلى 10,000+ أمبير في أقل من دورة واحدة (16.7 مللي ثانية عند 60 هرتز) - سيتم لحام جهات اتصال التتابع قبل أن تتعثر.

حماية الدائرة القصيرة-هي مهمة الجهاز الرئيسي: أحامي دائرة المحرك (MCP)أو قاطع الدائرة الكهربية-المقولب، أوحجم الصمامات لكل NEC 430.52. تعمل الأجهزة الثلاثة كفريق - قاطع للشورتات، وموصل للتبديل، ومرحل للحمل الزائد للحماية الحرارية. قم بإزالة أي واحد وسينهار نظام الحماية.

كم مرة يجب اختبار مرحلات التحميل الزائد؟

تنشر NETA MTS-2023 ("معيار مواصفات اختبار الصيانة") تفاوتات القبول - عادةً ±15% من وقت الرحلة المنشور عند 300% من الإعداد. إذا انطلق المرحل الخاص بك خارج تلك النافذة أثناء الحقن الأولي، فاستبدله.

هل يمكنني استخدام مرحل واحد زائد لمحركين؟

فقط إذا كان كلا المحركين يعملان معًا، دائمًا، ويقع FLA المدمج ضمن نطاق مرحل واحد. تسمح NEC 430.32 بحماية المحركات الجماعية في ظل ظروف محددة، لكنني أنصح بعدم القيام بذلك. تتكلف المرحلات الفردية ما بين 40 إلى 200 دولار لكل منها؛ يتكلف المحرك المحترق-من 2000 إلى 50000 دولار أمريكي بالإضافة إلى وقت التوقف عن العمل. نادرا ما تكون الرياضيات قريبة.

ماذا تعني عبارة "فئة الرحلة" في الواقع بالثواني؟

فئة الرحلة هي الحد الأقصى للوقت الذي سيستغرقه المرحل في الرحلة بنسبة 600% من الإعداد الحالي، بدءًا من الحالة الباردة:

الفئة 10رحلات - خلال 10 ثوانٍ. المضخات الغاطسة، الضواغط المحكمية.

فئة 20- رحلات خلال 20 ثانية. الغرض العام-العمود الفقري.

فئة 30- رحلات خلال 30 ثانية. -المراوح ذات القصور الذاتي العالي، أجهزة الطرد المركزي، الكسارات

.

هل تلغي VFDs الحاجة إلى مرحل التحميل الزائد؟

تتضمن محركات التردد المتغير الحديثة التحميل الزائد للمحرك الإلكتروني (الفئة 10/20 افتراضيًا، وفقًا لمعيار UL 508C)، والذي يلبي NEC 430.32 عندما يتم إدراج VFD لهذه الوظيفة. يصبح مرحل الحمل الزائد المنفصل اختياريًا - ولكني لا أزال أحدد واحدًا على الأحمال الحرجة عندما يعمل المحرك مباشرة على الخط -على- أثناء تجاوز VFD. تكاليف حماية الحزام-و-الحمالات أقل من تكلفة إيقاف التشغيل غير المخطط له.

النقاط الرئيسية والخطوات التالية لحماية موثوقة للمحرك

ثلاث وظائف. جهاز واحد. هذا هو جوهروظيفة تتابع التحميل الزائد في حماية المحرك: حماية مستدامة من التيار الزائد والحرارة الزائدة، وكشف فقدان الطور وعدم التوازن، وتنسيق فئة الرحلة مدعومًا بالذاكرة الحرارية. إذا قمت بتطبيق هذه العناصر الثلاثة بشكل صحيح، فسوف تمنع ما يقرب من 80% من-أعطال المحرك أثناء الخدمة الناتجة عن الإجهاد الكهربائي - وهي الفئة التي صنفتها دراسات IEEE باستمرار على أنها السبب الرئيسي لاستبدال المحرك غير المخطط له.

الحماية الثلاث في لمحة

التحديد والتحجيم - الأمور غير-القابلة للتفاوض

تخطي التخمين. استخدم لوحة الاسم FLA، وليس تصنيف الكسارة، وليس قوة المحرك مضروبة في بعض القواعد الأساسية. بالنسبة للمحركات ذات عامل الخدمة 1.15، يتم ضبطها بين 115-125% من FLA. بالنسبة للمحركات 1.0 SF، الحد الأقصى هو 115%. مطابقة فئة الرحلة لتحميل القصور الذاتي - فئة 10 للمضخات والمراوح، فئة 20 للناقلات والضواغط، فئة 30 لأجهزة الطرد المركزي والمنافيخ الكبيرة وأي شيء يزيد وقت بدء تشغيله عن 10 ثوانٍ.

المرحلات الإلكترونية تدفع تكاليفها بسرعة على محركات الأقراص الهامة. على مروحة برج تبريد بقدرة 75 كيلووات قمت بتعديلها في العام الماضي، حيث قمت بتبديل وحدة ثنائية المعدن بمرحل إلكتروني به خطأ أرضي وعدم توازن الطور، مما أدى إلى تقليل الرحلات المزعجة من 6 لكل ربع إلى صفر وضبط الجزء الثابت المتدهور قبل ثلاثة أسابيع من فشله بشكل كارثي - وهو توفير بقيمة 14000 دولار تقريبًا بمجرد أخذ المحرك ووقت التوقف عن العمل والعمل في حالات الطوارئ في الاعتبار.

قائمة التدقيق لمراكز التحكم في المحركات القائمة

انتقل إلى مركز عملائي الخاص بك باستخدام هذه القائمة. من المحتمل أن تجد مشكلة واحدة على الأقل لكل 10 مبتدئين:

تحقق من إعداد الاتصال مقابل لوحة اسم المحرك FLA.تعد حالات عدم التطابق من عمليات تبديل المحركات هي الاكتشافات الأكثر شيوعًا - حيث استبدل أحد الأشخاص محركًا بقدرة 15 حصانًا بوحدة بقوة 18.5 حصانًا ولم يقوم أحد بإعادة ضبط الحمل الزائد.

تأكد من تطابق فئة الرحلة مع نوع التحميل.تؤدي أحمال القصور الذاتي العالية على مرحلات الفئة 10 إلى حدوث إزعاج مزمن؛ يقوم المشغلون "بحل" هذه المشكلة عن طريق رفع القرص، مما يؤدي إلى هزيمة الحماية تمامًا.

تحقق من وجود حمولة زائدة تم تجاوزها أو تجاوزها.يحدث ذلك. في كثير من الأحيان أكثر مما يعترف به أي شخص.

فحص عناصر السخان في الوحدات ثنائية المعدن القديمة.يجب استبدال السخانات التي تغير لونها أو المتآكلة أو ذات الحجم غير الصحيح. قم بالإشارة إلى جدول السخان الموجود في كتالوج الشركة المصنعة وقارنه بـ FLA الفعلي.

اختبار آلية الرحلة.استخدم زر الاختبار المتكامل أو اختبار الحقن. المرحلات التي مضى عليها أكثر من 15 عامًا والتي ليس لها سجل رحلات مشتبه بها - ربما لم تتعثر أبدًا، أو ربما لم تعد قادرة على ذلك.

مراجعة سجلات تاريخ الرحلة على المرحلات الإلكترونية.تشير أحداث اختلال الطور المتكررة إلى مشكلات جانبية -في المرافق؛ الرحلات الحرارية المتكررة تشير إلى مشاكل في التحميل أو التبريد.

تحقق من نسب CT والأسلاك على المرحلات الإلكترونية التي تعمل بالطاقة الذاتية-.يؤدي التصوير المقطعي المعكوس أو النقر الخاطئ إلى جعل الحماية عمياء.

تحديد عمليات التثبيت الجديدة

بالنسبة لمحركات التشغيل الجديدة التي تزيد قدرتها عن 7.5 كيلووات تقريبًا، حدد مرحلات التحميل الزائد الإلكترونية مع فقدان الطور وعدم التوازن والخطأ الأرضي والاتصال (Modbus أو Profibus أو EtherNet/IP) كخط الأساس. التكلفة الإضافية - عادةً ما تتراوح بين 80 إلى 200 دولار أمريكي لكل بداية - وهي تكلفة تافهة مقارنة بالقيمة التشخيصية وإزالة مخزون عناصر السخان-. يتطلب الامتثال للمعيار IEC 60947-4-1 للمشاريع الدولية أو NEMA ICS 2 للعمل في أمريكا الشمالية، ومراجعة المادة 430 من NFPA 70 (NEC) لمتطلبات حماية الدوائر الفرعية للمحرك.

لا تنسى الطبقة البشرية. قم بتوثيق إعدادات التحميل الزائد على رسم ارتفاع MCC، ووضع علامة على كل بداية بالمحرك الذي يخدمه وإعداد القرص الصحيح، وتدريب فنيي الصيانة على الفرق بين حالة إعادة التعيين-و-التشغيل والرحلة التي تتطلب تحليل السبب الجذري-. التتابع الذي ينطلق مرتين في نوبة العمل يخبرك بشيء - استمع إليه.

الإجراءات الثلاثة التالية

هذا الاسبوع:اسحب لوحات أسماء المحركات الخمسة الأكثر أهمية لديك وتأكد من أن إعدادات قرص التحميل الزائد تقع ضمن 115-125% من FLA.

هذا الربع:قم بمراجعة مركز عملائي بالكامل باستخدام قائمة التحقق المكونة من -النقاط المذكورة أعلاه. سجل كل النتائج.

هذا العام:استبدل الأحمال الزائدة ثنائية المعدن على محركات الأقراص الحيوية-للمهمة بوحدات إلكترونية توفر توازن الطور والخطأ الأرضي وسجل الرحلة. الميزانية 2-4 ساعات لكل بداية للترقية.

إن حماية المحرك ليست أمرًا رائعًا، ولكنها العمود الفقري الهادئ للعمليات الصناعية الموثوقة. يوفر لك مرحل الحمل الزائد المحدد بشكل صحيح والحجم المناسب والتحقق منه بشكل روتيني سنوات من عمر المحرك الإضافي ويحافظ على تشغيل خطوط الإنتاج. للحصول على بيانات موثوقية أعمق حول أوضاع فشل المحرك، ينشر معهد أبحاث الطاقة الكهربائية (EPRI) دراسات ميدانية ممتازة تستحق وضع إشارة مرجعية عليها.