موتورها از اواخر قرن نوزدهم که اختراع شدند و زندگی ما را متحول کردند. از موتوری که قهوه شما را آسیاب می کند تا موتورهایی که قطارهای Shinkansen را نیرو می دهد، همه جا هستند. در حالی که اکثر ما اکنون موتورها را وسیله ای عادی می‌دانیم، اما ماشین‌سازان و مهندسان صنایع باید با جدیت با آنها برخورد کنند، زیرا خراب شدن هر یک از آنها هزینه‌های از کار افتادگی به همراه دارد.
یکی از سوالات مهم در عرصه صنعت برق این است: «چرا به یک قطع کننده مدار مخصوص حفاظت موتور (یا کلید حرارتی) نیاز داریم؟ آیا یک قطع کننده مدار معمولی کافی نیست؟»
در این گفتار، دستگاه هایی را که برای محافظت از موتور استفاده می شود، مقایسه می شود. از آنجایی که تقریباً 80٪ از موتورها در سراسر جهان کمتر از 15 کیلو وات رتبه بندی می شوند، بیایید روی دستگاه هایی که برای محافظت از این موتورها استفاده می شوند، به ویژه متضاد قطع کننده های مدار مینیاتوری (کلید مینیاتوری) با کلیدهای حرارتی مغناطیسی حرارتی تمرکز کنیم.
اما ابتدا، بیایید یک تصور غلط رایج را برطرف کنیم – همه کلید های مینیاتوری برابر نیستند! بسته به نوع بار، حفاظت در برابر اتصال کوتاه (محافظت مغناطیسی) و حفاظت در برابر اضافه بار (حفاظت حرارتی)، انواع مختلفی از منحنی های تریپ برای کلید های مینیاتوری وجود دارد. این مقاله فقط در مورد دو نوع صحبت خواهد کرد:
کلید مینیاتوری منحنی C: برای محافظت از مدارهای توزیع الکتریکی عمومی در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار طراحی شده است.
کلید مینیاتوری منحنی D: به طور خاص برای محافظت از مدارهای القایی از جمله موتورها طراحی شده است.
اکنون، بیایید به چهار دلیل مهم که باید کلید های حرارتی را برای محافظت از موتور انتخاب کنید، نگاه کنیم.
1. استانداردها در مورد کلیدهای مدار مهم هستند
هنگام مقایسه استانداردهای مربوط به کلید مینیاتوری و کلید حرارتی، واضح است که چند تفاوت مهم وجود دارد:
کلید های حرارتی تحت گواهی IEC 60947-4 هستند که استاندارد مربوطه برای حفاظت موتور می باشد. با این حال، از آنجایی که آنها اساساً قطع کننده مدار هستند، آنها دارای گواهینامه IEC 60947-2 نیز هستند.
کلید های مینیاتوری معمولاً تحت استاندارد IEC 60898-1 (کاربرد های مسکونی) گواهی می شوند، اگرچه بسیاری از آنها نیز تحت گواهی IEC60947-2 هستند. این یک نکته مهم است: IEC 60898 برای محیط های صنعتی در نظر گرفته نشده است.
به عنوان مثال، دمای محیط را 30 ⁰C تعریف می کند که برای یک تنظیمات کارخانه معمولی بسیار پایین است. حتی اگر یک کلید مینیاتوری را انتخاب کرده باشید که تحت استاندارد صحیح تایید شده باشد، کلید های مینیاتوری هیچ جبرانی برای دمای هوای محیط ندارند – ویژگی استاندارد کلید های حرارتیی اشنایدر. این می تواند باعث ایجاد مزاحمت شود، که به آن تمام هزینه های مربوط به خرابی را هم اضافه کنید.
2. عملکرد اتصال کوتاه بهینه
حال بیایید به عملکرد دستگاه ها در یک اتصال کوتاه نگاه کنیم. اول، یک کلید مینیاتوری منحنی C به گونه ای طراحی شده است که بین 5 تا 10 برابر جریان نامی حرکت کند، در حالی که کلید های حرارتی برای 12 برابر جریان نامی طراحی شده اند. اولین واکنش بسیاری از مردم به این موضوع این است که کلید مینیاتوری منحنی C حساس‌تر و در نتیجه برتر است، اما اجازه دهید توضیح دهم که چرا دقیق نیست.
شما با یک موتور القایی سروکار دارید که انتظار دارید یک موج اولیه 8 تا 10 برابر جریان نامی، بر اساس طراحی، مشاهده کنید. به همین دلیل است که کلید حرارتی، که به طور خاص برای این کاربرد طراحی شده است، به گونه ای طراحی شده است که در جریان های بالاتر حرکت کند – برای جلوگیری از خاموش شدن مزاحم.
با ظهور موتورهای پربازده IE3 و IE4 در بازار، این مشکل تشدید می شود زیرا این موتورها دارای جریان راه اندازی بالاتری هستند.
برخی سعی می‌کنند با انتخاب کلید مینیاتوری نه بر اساس جریان نامی، بلکه بر اساس جریان تریپ، این مشکل را برطرف کنند، یعنی برای جبران، کلید مینیاتوری را بزرگ می‌کنند. این می تواند برای محافظت از موتور در برابر اتصال کوتاه کار کند، اما مشکلاتی را در شرایط اضافه بار معرفی می کند که بعداً در مورد آنها صحبت خواهم کرد.
از طرف دیگر، یک کلید مینیاتوری منحنی D برای محافظت در برابر اتصال کوتاه کار می کند. با این حال، شما نمی توانید یک استارت موتور هماهنگ با هیچ کلید مینیاتوری دریافت کنید، بنابراین راه حل کاملاً ایمن نیست.
دوم، ظرفیت قطع اتصال کوتاه کلید های مینیاتوری به طور کلی به 10 کیلو آمپر محدود می شود که اغلب برای محیط های صنعتی بسیار کم است. این را با کلید های حرارتی ای مقایسه کنید که می توانند تا 100 کیلو آمپر ظرفیت شکست را ارائه دهند، که تضمین می کند استارت موتور و موتور حتی در شرایط سخت ایمن و قابل کار باقی می مانند.
بیشتر ببینید: کلید حرارتی اشنایدر
3. عملکرد اضافه بار
رایج ترین عیب هایی که در موتورها مشاهده می کنیم، خطاهای اضافه بار است که بیش از نیمی از کل خرابی های موتور در سراسر جهان را تشکیل می دهد. اینجاست که کلید حرارتی واقعاً بر کلید مینیاتوری می درخشد. جدول زیر رفتار قطع یک کلید حرارتی را در شرایط اضافه بار نشان می دهد، همانطور که توسط کلاس های تریپ در IEC60947-4 تعریف شده است.
حالا بیایید به جدول مشابهی برای کلید مینیاتوری نگاه کنیم.
کلید مینیاتوری
کلید مینیاتوریهمانطور که می بینید، یک تفاوت واضح وجود دارد. اضافه بارهای مکرر 50% یا بیشتر می تواند به موتور آسیب جدی وارد کند. واضح است که کلید های مینیاتوری به اندازه کافی سریع نیستند تا از سیم پیچ های موتور محافظت کنند. علاوه بر این، اگر به ستون آخر نگاه کنید، موضوع بیشتر آشکار می شود.
کلید مینیاتوری منحنی C این را به عنوان یک اتصال کوتاه در نظر می گیرد و منحنی D در عرض یک دقیقه حرکت می کند، در حالی که کلید حرارتی بسیار حساس تر است و در عرض 10 ثانیه حرکت می کند. به نقطه قبلی من برگردیم، اگر کلید مینیاتوری منحنی C را بیش از حد بزرگ کنید تا جریان خاموش شدن کمتر آن را جبران کنید، در نهایت با خطر بزرگی مواجه خواهید شد که اصلاً از موتور تحت بارهای اضافه محافظت نکنید.
بیشتر ببینید: کلید اتوماتیک کامپکت اشنایدر
4. حساسیت به خرابی فاز
یک مشکل دیگر در استفاده از کلید مینیاتوری برای حفاظت موتور وجود دارد – به خرابی فاز حساس نیست. خرابی فاز در موتور یک مسئله جدی است که باعث افزایش جریان در فازهای دیگر می شود و دوباره منجر به گرم شدن بیش از حد و آسیب به سیم پیچ می شود. کلید حرارتی این را به عنوان معادل اضافه بار در سایر فازها تشخیص می دهد و طبق جدول بالا عمل می کند، اما کلید مینیاتوری این کار را نمی کند.
در نتیجه، یک کلید مینیاتوری برای محافظت از موتور شما کافی نیست و استفاده از یک کلید مینیاتوری مملو از خطر است. جدای از این، انتخاب کلید حرارتی آسان تر است زیرا رتبه بندی موتور به وضوح در خود محصول اعلام شده است. این امکان وجود دارد که آن را به کاربرد خاص خود با یک جریان مرجع قابل تنظیم دقیق تنظیم کنید. عمر کاری کلید حرارتی نیز معمولاً بسیار بیشتر از کلید مینیاتوری است.
اشنایدر الکتریک به عنوان پیشگام در کاربردهای مدیریت موتور، روی ساخت احتمالاً وسیع‌ترین طیف کلید حرارتی در بازار با خانواده TeSys GV سرمایه‌گذاری کرده است که تا رتبه 500 A در دسترس است. علاوه بر این، مجموعه کاملی از جداول انتخاب، جداول هماهنگی، و راهنمای انتخاب کاربرد کاربردی به شما کمک می کند تا بهترین حفاظت ممکن را برای موتورهای خود، در هر کجا که ممکن است استفاده کنید، انتخاب کنید.