열 (과부하) 모터 릴레이 보호

모터의 권선 실패

모터의 권선 실패의 대부분은 간접적으로 또는 직접 과부하로 인한 것 (장기간 또는전기적 불량이 발생할 때까지 권선 절연체의 열화를 과도하게 가열하여 불균형 한 공급 전압 또는 단일 페이징에 대한 작동이 모두 발생합니다.

열 (과부하) 모터 릴레이 보호 (사진 : MNX 접촉기가있는 RTX 계전기, 신용 : larsentoubro.com)

일반적으로 허용되는 규칙은 절연더 높은 온도에서 소비 된 시간의 길이에 의해 수정 된 정격 값보다 높은 온도에서 10 ° C 상승 할 때마다 수명이 반으로 줄어 듭니다. 전기 기계는 비교적 큰 축전 용량을 가지고 있기 때문에 짧은 시간 동안 드물게 과부하가 발생하면 기계에 악영향을 미치지 않을 수 있습니다.

그러나 단 몇 번의 과부하퍼센트는 조기 노화 및 절연 불량을 초래할 수 있습니다. 또한, 모터의 내열 성능은 오류 전의 권선에서의 가열에 의해 영향을받습니다.

따라서 릴레이의 특성은 극한의 영 (zero)과 전 부하 (full-load) 사전 고장 전류를 각각 '감기'와'뜨거운조건.

정확한 일반 수학 모델은 다음과 같습니다.그러므로 창조 할 수 없다. 그러나 모터가 균질 한 몸체이고 온도 상승에 비례하여 열을 생성 및 방출한다고 가정하면 근사 모델을 개발할 수 있습니다.

이것은 '열 복사'과부하 보호에 사용되는 모터 모델.

그만큼 온도 T 어떤 순간에 다음에 의해 주어진다 :

어디에:
Tmax = 최종 정상 상태 온도
τ = 가열 시간 상수

온도 상승은 전류 제곱에 비례합니다.

어디에:
나는_{아르 자형} = 연속적으로 흐를 경우 모터에서 온도 Tmax를 생성하는 전류

따라서, 과부하 전류 I, 허용 시간 t 이 전류가 흐르기 위해서는 :

따라서 열 복제본은 다음 두 가지 구성 요소를 고려해야하며, 등가 전류에 대한 일반적인 공식은 다음과 같습니다.

어디에:
나는₁ = 양의 시퀀스 전류
나는₂ = 음의 시퀀스 전류

과

정격 속도에서. 일반적인 값 케이 ~이다. 3.

마지막으로 열 복사 모델은경부 하 및 모터의 초기 상태에서 모터가 냉각되는 경향이 있다는 사실을 고려해야합니다. 모터는 냉각 시정 수를 갖습니다 τ_{아르 자형}, 이는 냉각 속도를 정의합니다.

따라서 최종 열 모델은 다음과 같이 표현 될 수있다. 방정식 1:

어디에:

τ = 가열 시간 상수
케이 = Ieq / Ith
에이² = 모터의 초기 상태 (콜드 또는 핫)
나는_일 = 열 설정 전류

방정식 1 '콜드'와 '핫'특성을 고려합니다. IEC 60255, part 8.

일부 릴레이는 이중 기울기 특성을 사용할 수 있습니다가열 시간 상수에 대해서는 2 개의 값이 필요하므로, 가열 시정 수의 2 개의 값이 필요하다. 두 값 사이의 전환은 미리 정의 된 모터 전류에서 이루어집니다. 이는 스타 델타 스타터를 사용하는 모터 시동시 더 나은 트리핑 성능을 얻는 데 사용될 수 있습니다. 시동 중에는 모터 권선이 전체 라인 전류를 전달하는 반면, '실행'조건에서는 릴레이에 의해 보이는 전류의 57 % 만 전송합니다.

유사하게, 모터가 전원으로부터 분리되면, 가열 시간 상수 τ 냉각 시상수와 동일하게 설정된다 τ_{아르 자형}.

릴레이는 이상적으로는보호 모터를 사용하고 지속적으로 과부하 보호 기능을 수행 할 수 있도록하기 위해서는 광범위한 정확도와 낮은 온도 오버 슈트와 함께 다양한 릴레이 조정이 바람직합니다.

일반적인 릴레이 설정 곡선은 그림 1.

그림 1 : 열 과부하 특성 곡선; 콜드 커브. 초기 열 상태 0 %

의지: 네트워크, 보호 및 자동화 가이드 - Areva