Protection contre les surcharges du moteur : principe de fonctionnement, caractéristiques et types

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La protection du moteur électrique contre les surcharges est aujourd'hui l'une des principales tâches à résoudre pour faire fonctionner cet appareil avec succès. Ces types de moteurs sont assez largement utilisés et, par conséquent, de nombreux moyens ont été inventés pour les protéger de divers effets négatifs.

Niveaux de protection

Il existe une grande variété de dispositifs pour protéger cet équipement, cependant, tous peuvent être divisés en niveaux.

• Niveau de protection contre les courts-circuits externes. Le plus souvent, différents types de relais sont utilisés ici. Ces dispositifs et le niveau de protection sont au niveau officiel. En d'autres termes, il s'agit d'un élément de protection obligatoire qui doit être installé conformément aux règles de sécurité sur le territoire de la Fédération de Russie.
• Le relais de protection contre les surcharges du moteur aidera à éviter une variété de dommages critiques pendant le fonctionnement, ainsi que d'éventuels dommages. Ces appareils appartiennent également au niveau de protection externe.
• Une couche interne de protection empêche lessurchauffe des pièces du moteur. Pour cela, des commutateurs externes sont parfois utilisés, et parfois des relais de surcharge.

Causes des pannes d'équipement

Aujourd'hui, il existe une grande variété de problèmes qui peuvent affecter les performances d'un moteur électrique s'il n'est pas équipé de dispositifs de protection.

1. Une tension électrique faible ou, au contraire, un niveau d'alimentation trop élevé peut provoquer une panne.
2. Dommages possibles dus à une modification trop rapide et trop fréquente de la fréquence de l'alimentation électrique.
3. Une installation incorrecte de l'appareil ou de ses composants peut également être dangereuse.
4. La température atteint une valeur critique ou plus.
5. Un refroidissement insuffisant entraîne également des pannes.
6. Une température ambiante élevée a un fort effet négatif.
7. Peu de gens savent qu'une basse pression ou un réglage du moteur bien au-dessus du niveau de la mer, qui provoque une basse pression, a également un effet négatif.
8. Bien sûr, il est nécessaire de protéger le moteur contre les surcharges pouvant survenir en raison de pannes de courant.
9. L'allumage et l'extinction fréquents de l'appareil sont un défaut négatif qui doit également être éliminé à l'aide de dispositifs de protection.

Fusibles

Le nom complet de l'équipement de protection est un interrupteur de sécurité à fusible. Cet appareil combine et automatiqueinterrupteur et fusible, qui sont situés dans le même boîtier. L'interrupteur peut également ouvrir ou fermer le circuit manuellement. Le fusible est la protection du moteur électrique contre les surintensités.

Il convient de noter que la conception de l'interrupteur d'urgence prévoit un boîtier spécial qui protège le personnel contre tout contact accidentel avec les bornes de l'appareil, ainsi que les contacts eux-mêmes contre l'oxydation.

En ce qui concerne le fusible, cet appareil doit pouvoir faire la distinction entre une surintensité et un court-circuit dans le circuit. Ceci est très important, car une surintensité à court terme est tout à fait acceptable. Cependant, la protection contre les surcharges du moteur doit se déclencher immédiatement si ce paramètre continue d'augmenter.

Fusibles de court-circuit

Il existe un type de fusible conçu pour protéger l'appareil contre les courts-circuits (court-circuit). Cependant, il convient de noter ici que le fusible à action rapide peut tomber en panne si une surcharge à court terme se produit lors du démarrage de l'appareil, c'est-à-dire une augmentation du courant de démarrage. Pour cette raison, de tels appareils sont généralement utilisés dans des réseaux où un tel saut n'est pas possible. Quant au protecteur de surcharge du moteur lui-même, le fusible à fusion rapide peut supporter jusqu'à 500 % de plus que son courant nominal si la différence dure moins d'un quart de seconde.

Fusibles à retardement

Le développement de la technologie a permis de créer un dispositif de protection à la fois contre les surcharges et les courts-circuits. Cet outil était un fusible avec un retard. La particularité est qu'il est capable de supporter une multiplication par 5 du courant s'il ne dure pas plus de 10 secondes. Une augmentation encore plus importante du paramètre est possible, mais pendant une période plus courte avant que le fusible ne saute. Or le plus souvent un intervalle de 10 secondes suffit pour démarrer le moteur, et pour que le fusible ne fonctionne pas. La protection d'un moteur électrique monophasé contre les surcharges, contre les courts-circuits, ainsi que d'un autre type de moteur électrique par un tel dispositif est considérée comme l'une des plus fiables.

Il convient également de noter ici comment le temps de réponse de ce dispositif de protection est déterminé. Le temps de réponse d'un fusible est la durée pendant laquelle son élément fusible (fil) fond. Lorsque le fil est complètement fondu, le circuit s'ouvre. Si nous parlons de la dépendance du temps de déconnexion à la surcharge pour ces types d'équipements de protection, ils sont inversement proportionnels. En d'autres termes, la protection contre les surcharges de courant du moteur électrique fonctionne comme ceci - plus l'intensité du courant est élevée, plus le fil fond rapidement, ce qui signifie que le temps de déconnexion du circuit est réduit.

Appareils magnétiques et thermiques

Aujourd'hui, les automatismes de type thermique sont considérés comme les dispositifs les plus fiables et les plus économiques pour protéger un moteur électriqued'une surcharge thermique. Ces dispositifs sont également capables de supporter de grandes amplitudes de courant pouvant survenir lors du démarrage de l'instrument. De plus, des fusibles thermiques protègent contre des problèmes tels qu'un rotor bloqué, par exemple.

La protection des moteurs électriques asynchrones contre les surcharges peut être réalisée à l'aide d'interrupteurs magnétiques automatiques. Ils sont très fiables, précis et économiques. Sa particularité réside dans le fait que la limite de température de son fonctionnement n'est pas affectée par les variations de la température ambiante, ce qui est très important dans certaines conditions de fonctionnement. Ils sont aussi différents des thèmes thermiques, ils ont un temps de réponse plus précis.

Relais de surcharge

Les fonctions de cet appareil sont cependant assez simples et assez importantes.

1. Un tel appareil est capable de résister à une surtension de courte durée pendant le démarrage du moteur sans couper le circuit, ce qui est le plus important.
2. L'ouverture du circuit se produit si le courant augmente jusqu'à la valeur lorsqu'il y a un risque de rupture de l'appareil protégé.
3. Une fois la surcharge supprimée, le relais peut se réinitialiser automatiquement ou peut être réinitialisé manuellement.

Il convient de noter que la protection actuelle du moteur électrique contre les surcharges à l'aide d'un relais est effectuée conformément à la caractéristique de réponse. En d'autres termes - en fonction de la classe de l'appareil. Les plus courants sont les classes 10, 20 et 30. Le premier groupe sont les relais quifonctionner en cas de surcharge, dans les 10 secondes et si la valeur numérique du courant dépasse 600% du nominal. Le deuxième groupe est déclenché après 20 secondes ou moins, le troisième, respectivement, après 30 secondes ou moins.

Protection par fusibles et relais

De nos jours, il est assez courant de combiner deux moyens de protection - les fusibles et les relais. Cette combinaison fonctionne comme suit. Le fusible doit protéger le moteur d'un court-circuit, et donc il doit avoir une capacité suffisamment grande. De ce fait, il ne peut pas protéger l'appareil contre des courants plus faibles mais toujours dangereux. C'est pour éliminer cette lacune que des relais sont introduits dans le système qui répondent à des fluctuations de courant plus faibles, mais toujours dangereuses. La chose la plus importante dans ce cas est de régler le fusible de manière à ce qu'il saute avant que tout dommage ne se produise.

Protection extérieure

Actuellement, les systèmes avancés de protection externe du moteur sont assez souvent utilisés. Ils peuvent protéger l'appareil contre les surtensions, les déséquilibres de phase, sont capables d'éliminer les vibrations ou de limiter le nombre de marches et d'arrêts. De plus, ces outils ont un capteur thermique intégré qui aide à contrôler la température des roulements et du stator. Une autre caractéristique d'un tel appareil est qu'il est capable de percevoir et de traiter un signal numérique créé par un capteur de température.

L'objectif principal des équipements de protection externe- c'est la préservation du rendement des moteurs triphasés. En plus de pouvoir protéger le moteur lors d'une panne de courant, un tel équipement présente également plusieurs autres avantages.

• Une unité extérieure peut générer et signaler un défaut avant qu'il n'affecte la machine.
• Diagnostique les problèmes déjà survenus.
• Permet de tester les relais pendant la maintenance.

Sur la base de ce qui précède, on peut affirmer qu'il existe une grande variété de dispositifs pour protéger un moteur électrique contre les surcharges. De plus, chacun d'eux est capable de protéger l'appareil de certaines influences négatives, et il est donc conseillé de les combiner.