آشنایی با کلیدهای محافظ موتور (MPCB) وسیله ای است که برای محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و قطع فاز (وقتی یکی از فازها قطع باشد در نتیجه موتور به صورت دو فاز کار کند) طراحی شده است. کلید های MPCB را می توان زیر مجموعه ای از قطع کننده های اتوماتیک دانست. در واقع این کلید عملکردهای یک کلید قطع کننده مدار و یک رله اضافه بار حرارتی (بی متال) را در یک واحد ترکیب می کند. هنگامی که یک وضعیت غیرعادی مانند جریان بیش از حد یا قطع یکی از فازها در مدار موتور تشخیص داده شود، MPCB عمل کرده و برای جلوگیری از آسیب، مدار قدرت موتور را قطع می کنند. این کلیدها برخلاف بی متال که با قطع برق کنتاکتور عمل می کنند ، در صورت وجود اضافه بار، هر سه فاز مدار قدرت موتور را قطع می کنند.
| MPCB = MCB + Bimetal |
اصطلاح MPCB به Motor Protection Circuit Breaker اشاره دارد و و به معنای قطع کننده مخافظ موتور است. این کلیدها طوری طراحی شده اند که جریان های راه اندازی را بدون قطع شدن مدار تحمل کنند. (MPCB) با استفاده از یک عملکرد حرارتی–مغناطیسی از موتور در برابر خطا محافظت می کند. برای موتورهای الکتریکی، انتخاب MPCB به جریان بار کامل موتور و حداکثر جریان اتصال کوتاه ممکن بستگی دارد. MPCB ها برای سطوح ولتاژ مختلف، معمولاً در حدود 230 ولت تا 660 ولت در دسترس هستند.
به طور کلی، استفاده از MPCB برای عملکرد ایمن و کارآمد موتورهای الکتریکی، حفظ کارایی و طول عمر سیستم های موتور الکتریکی در محیط های صنعتی و تجاری ضروری است.
- در برخی از این کلیدها کنتاکتهای باز و بسته به صورت آن برد وجود داشته و برخی از مدل ها دارای محلی برای نصب این تجهیزات هستند. از طریق این کنتاکتها ارتباط بین کلید و مدار فرمان برقرار می‌شود.
| ترجمه | انگلیسی | علامت اختصاری |
| قطع کننده محافظ موتور | Motor Protection Circuit Breaker | MPCB |
| استارتر دستی موتور | Manual Motor Starter | MMS |
| محافظ دستی موتور | Manual Motor Protector | MMP |
| حفاظت موتوری | Motor protection | MP |
| کنترل کننده دستی موتور | Manual Motor Controller | MMC |
عملکرد کلیدهای حرارتی:
مکانیسم عمل:
وقتي كه جريان ازحد تنظيم شده بيشتر شود، عضو حرارتي کلید عملكرده و مدار را قطع مي كند. عضو مغناطيسي اين کلید يك هسته متحرك و يك بوبين تشكيل شده است به طوري كه هسته متحرك از طريق نيروي يك فنر به طرف بالا كشيده شده است. وقتي كه جريان از حد تنظيم شده بالاتر رود يا در مدار اتصال كوتاه به وجود آيد، بوبين مغناطيس شده، هسته متحرك را به سمت پايين ميكشد و باعث قطع كنتاكتهاي متصل به هسته متحرك مي شود در نتيجه کلید مدار را قطع مي‌كند مدت زمان این عملکرد بسيار كم است.
- حفاظت از موتور در برابر اضافه بار:
وظیفه اصلی MPCB محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار است. کلیدهای MPCB جریان عبوری از موتور را کنترل می کنند و با نظارت بر جریان موتور، آنها می‌توانند تشخیص دهند که چه زمانی جریان از سطح کارکرد ایمن برای مدت طولانی فراتر می‌رود و مدار را قطع می‌کنند تا از رسیدن آسیب به موتور جلوگیری شود. اگر برای مدت طولانی از آستانه معینی فراتر رفت، کلید مدار را قطع می کنند. این امر به جلوگیری از گرم شدن بیش از حد مدار و رسیدن آسیب به سیم پیچ موتور کمک می کند.
- حفاظت از موتور در برابر اتصال کوتاه :
این کلیدها جهش های ناگهانی جریان ناشی از اتصال کوتاه را تشخیص می دهند و به سرعت موتور را از منبع تغذیه جدا می کنند (با قطع مدار قدرت) تا از آسیب به موتور و سایر تجهیزات موجود در مدار جلوگیری شود.
- حفاظت از موتور در برابر قطع یکی از فازها :
MPCB ها می توانند تشخیص دهند که یکی از فازهای تامین کننده برق موتور قطع شده و از کارکرد موتور روی منبع تغذیه نامتعادل جلوگیری می کند که می تواند منجر به آسیب شود.
به طور کلی، عملکرد اصلی MPCB ها تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد موتورهای الکتریکی با ارائه حفاظت جامع در برابر خطاها و ناهنجاری های الکتریکی مختلف است.
قطع کننده های محافظ موتور یا MPCB، دستگاه های الکترومکانیکی تخصصی هستند که می توانند با مدارهای موتور در فرکانس 60 و 50 هرتز استفاده شوند. چندین عملکرد به آن اجازه می دهد تا منبع الکتریکی ایمن برای موتورها فراهم کند :
- یک سیستم حفاظتی در برابر خطاهای الکتریکی، مانند اتصال کوتاه، خطاهای فاز به زمین و خطاهای فاز به فاز. خطاهای الکتریکی که کمتر از ظرفیت قطع MPCB هستند می توانند توسط کلید قطع شوند.
- حفاظت اضافه بار موتور زمانی استفاده می شود که یک موتور برای مدت طولانی جریانی بیش از مقدار نامی خود بکشد. MPCB ها معمولاً دارای حفاظت اضافه بار هستند که قابل تنظیم است.
- در صورت عدم تعادل یا قطعی فاز. در هر دو مورد ، موتور سه فاز می تواند آسیب جدی ببیند، به همین دلیل MPCB به محض تشخیص عیب، موتور را قطع می کند.
- تأخیر حرارتی برای جلوگیری از روشن شدن موتورها بلافاصله پس از بارهای اضافه به منظور خنک شدن آنها (در صورت روشن شدن مجدد موتور پس از گرم شدن بیش از حد ممکن است برای همیشه آسیب ببیند.)
- سوئیچینگ مدار موتور : MPCB ها معمولاً با دکمه ها یا صفحه های کلید برای قطع و و.صل مدارهای موتور مجهز هستند.
- سیگنال دهی خطا : بسیاری از کلیدهای مدار محافظ موتور سیگنال های هایی را جهت نمایش وضعیت قطع ، وصل و خطای کلید ، در اختیار اپراتور قرار می دهند.
مقایسه کلید حفاظت موتوری با کلید مینیاتوری :
تفاوت اصلی بین MPCB و کلیدهای مینیاتوری این است که MPCB می تواند در برابر عدم تعادل و قطع فاز محافظت کند. موتورهای مدار سه فاز برای کارکرد موثر به سه فاز با ولتاژ متعادل نیاز دارند. عدم تعادل بیش از 2% برای عمر مفید موتور مضر است. اگر یکی از ولتاژهای فاز به طور ناگهانی قطع شود، این اثر آسیب بیشتری خواهد داشت زیرا موتور تنها با دو فاز به کار خود ادامه خواهد داد. کلید محافظ موتور قادر است این شرایط را تشخیص دهد و در صورت وقوع، بلافاصله موتور را قطع می کند. توجه به این نکته ضروری است که عدم تعادل جریان فاز در سیستم های سه فازی که بارهای تک فاز مجزا را تامین می کنند طبیعی است، اما زمانی که مدار سه فاز یک موتور الکتریکی را تغذیه می کند غیرقابل قبول است.
در رنج‌های مختلف میتواند عمل کند. (کلیدهای مینیاتوری رنج ثابت دارند در حالیکه کلید حرارتی رنج عملکردی متغیر دارد)
در رنج جریانی گسترده‌تری نسبت به کلید مینیاتوری تولید می‌شود.
کلید حرارتی حساسیت بالاتری نسبت به کلید مینیاتوری در حالت اتصال کوتاه دارد. به طوری که اگر یک کلید مینیاتوری در بالادست آن قرار دهیم؛ کلید حرارتی سریعتر عمل خواهد کرد.
کلیدهای حفاظت موتوری برخلاف سایر کلیدها میتواند به صورت مستقیم مدار قدرت متصل به موتور را قطع کرد. MPCB ها همچنین مجهز به مکانیزم قطع دستی هستند که امکان قطع اتصال موتورهای الکتریکی را برای تعویض یا نگهداری فراهم می کند.
آیا می توان از کلیدهای محافظ موتور برای محافظت از موتورهای تک فاز استفاده کرد؟
بله، با استفاده از یک ترفند ساده در سیم کشی می‌توان از MPCB برای الکتروموتورهای تک‌فاز هم استفاده کرد. به این صورت که باید کاری کرد تا جریان از هر سه فاز کلید محافظ موتور عبور کند. در عمل، یک فاز باید از دو قطب کلیدهای متصل به صورت سری بین آنها عبور کند.
در غیر این صورت کلید محافظ موتور به دلیل تداخل حرارتی تریپ خواهد داد. کلیدهای محافظ موتور در واقع به قطعی فاز حساس هستند. توجه داشته باشید که همین عمل باید با رله های حرارتی نیز اجرا شود.
انتخاب کلید حرارتی مناسب
دو عامل اصلی که اندازه کلید محافظت کننده مناسب موتور را تعیین می‌کنند ولتاژ نامی و جریان نامی پلاک خود موتور است. مقدار ولتاژ MPCB باید با ولتاژ نامی موتور مطابقت داشته باشد.. پس از تعیین ولتاژ، لازم است جریان روی پلاک موتورالکتریکی را بررسی و ثبت کنیم.
جریان کارکرد واقعی (یعنی جریانی که در عمل موتور می کشد و میتوانیم آن را با استفاده از مولتی‌مترهای کلامپ در هر لحظه بسنجیم) ممکن است متفاوت از جریان پلاک موتور باشد. بنابراین در محاسبات مربوط به کلید حفاظت مناسب، تا حد امکان سعی خواهیم کرد از مشخصات نوشته شده روی پلاک موتور استفاده کنیم و یا با جست و جو در وبسایت شرکت سازنده، مشخصات مورد نیاز را از کاتالوگ موتور مربوطه پیدا کنیم. تولید کنندگان MPCB به طور معمول نمودار‌هایی را ارائه می‌دهند که مشخصات فنی کلید در آن ارائه شده است، تا روند انتخاب ساده شود. به صورت تقریبی میتوانیم بگوییم به ازای هراسب بخار از موتور، جریان ۱٫۵ آمپر و به ازای هرکیلووات توان از موتور، جریان ۲ آمپر قابل استفاده است. مقادیر جریان که محافظ حرارتی و مغناطیسی در آن کار می‌کنند در ستون‌های حرارتی و مغناطیسی نشان داده می‌شوند. قبل از نصب MPCB، تأیید اینکه مقدار نامی ولتاژ و جریان با موتور سازگار است، بسیار مهم است.
استفاده از سیم کشی مناسب نیز مهم است. برای تأمین حفاظت کافی، سیم باید بتواند جریان ایمن را با خیال راحت تحمل کند. یک سیم با مقطع کم بیش از حد گرم می‌شود، عایق ذوب می‌شود و حتی ممکن است با قطع کلید، خطای الکتریکی رخ دهد.
[…] در ادامه بخوانید: آشنایی با کلیدهای محافظ موتور […]