Disjoncteur pour la protection du moteur - comment choisir le bon?

Lors de la sélection de disjoncteurs capables de protéger les moteurs électriques contre les dommages dus à un court-circuit ou à des charges excessivement élevées, il est nécessaire de prendre en compte une grande quantité de courant de démarrage, souvent 5 à 7 fois plus élevée que le nominal. Les groupes motopropulseurs asynchrones à rotor à cage d'écureuil sont soumis aux surcharges de démarrage les plus puissantes. Étant donné que cet équipement est largement utilisé pour le travail dans des conditions industrielles et domestiques, la question de la protection à la fois de l'appareil lui-même et du câble d'alimentation est très pertinente. Cet article explique comment calculer et choisir correctement un disjoncteur de protection de moteur électrique.

Tâches des dispositifs de protection des moteurs électriques

Les appareils électroménagers contre les courants d'appel importants dans les réseaux sont généralement protégés par des disjoncteurs triphasés qui se déclenchent quelque temps après que le courant dépasse la valeur nominale. Ainsi, l'arbre du moteur a le temps de tourner jusqu'à la vitesse de rotation requise, après quoi la force du flux d'électrons diminue. Mais les dispositifs de protection utilisés dans la vie de tous les jours ne sont pas affinés. Par conséquent, le choix d'un disjoncteur qui permet de protéger un moteur à induction des surcharges et des surintensités de court-circuit est plus difficile.

Les disjoncteurs modernes pour la protection du moteur sont souvent installés dans un boîtier commun avec des démarreurs (appelés dispositifs de commutation pour le démarrage du moteur). Ils sont conçus pour effectuer les tâches suivantes:

• Protection de l'appareil contre les surintensités générées à l'intérieur du moteur ou dans le circuit d'alimentation.
• Protection de l'unité de puissance contre la rupture du conducteur de phase, ainsi que contre le déséquilibre de phase.
• Prévoir une temporisation, qui est nécessaire pour que le moteur, forcé de s'arrêter en raison d'une surchauffe, ait le temps de se refroidir.

Contrôle et protection automatiques du moteur dans la vidéo:

• Arrêt de l'installation si la charge n'est plus fournie à l'arbre.
• Protection du bloc d'alimentation contre les surcharges prolongées.
• Protection du moteur électrique contre la surchauffe (pour réaliser cette fonction, des capteurs de température supplémentaires sont montés à l'intérieur de l'unité ou sur son corps).
• Indication des modes de fonctionnement, ainsi que notification des conditions d'urgence.

Il faut également garder à l'esprit que le dispositif de protection automatique du moteur doit être compatible avec les mécanismes de surveillance et de contrôle.

Calcul d'une machine automatique pour un moteur électrique

Jusqu'à récemment, le schéma suivant était utilisé pour protéger les moteurs électriques: un régulateur thermique était installé à l'intérieur du démarreur, connecté en série avec un contacteur. Ce mécanisme fonctionnait comme ça. Lorsqu'un courant important traversait le relais pendant une longue période, la plaque bimétallique qui y était installée était chauffée, ce qui, en se pliant, interrompait le circuit du contacteur. Si l'excédent de la charge réglée était de courte durée (comme cela se produit au démarrage du moteur), la plaque n'a pas eu le temps de chauffer et de déclencher la machine.

La structure interne du disjoncteur de protection moteur dans la vidéo:

Le principal inconvénient d'un tel système était qu'il ne sauvait pas l'unité des surtensions, ainsi que du déséquilibre de phase. Désormais, la protection des centrales électriques est assurée par des dispositifs plus précis et modernes, dont nous parlerons un peu plus tard.Et maintenant passons à la question de savoir comment la machine est calculée, qui doit être installée dans le circuit du moteur électrique.

Pour choisir un disjoncteur de protection pour une installation électrique, il faut connaître sa caractéristique temps-courant, ainsi que sa catégorie. La caractéristique temps-courant ne dépend pas du courant nominal pour lequel l'AB est conçu.

Pour éviter que le disjoncteur ne se déclenche à chaque démarrage du moteur, le courant de démarrage ne doit pas être supérieur à celui qui provoque le déclenchement instantané de l'appareil (coupure). Le rapport du courant de démarrage et de la valeur nominale est prescrit dans le passeport de l'équipement, le maximum autorisé est de 7/1.

Lors du calcul de la machine en pratique, vous devez utiliser le coefficient de sécurité, indiqué par le symbole K_n.Si le courant nominal de l'appareil ne dépasse pas 100A, la valeur de K_nvaut 1,4; pour les grandes valeurs, il est de 1,25. Sur cette base, la valeur du courant de coupure est déterminée par la formule I_de ≥ K_n x je_début... Nous sélectionnons le disjoncteur en fonction des paramètres calculés.

Une autre valeur à prendre en compte lors de la sélection, lorsque la machine est montée dans un tableau électrique ou une armoire spéciale, est le coefficient de température (À_t). Cette valeur est de 0,85 et le courant nominal du dispositif de protection lors du dimensionnement doit être multiplié par elle (I_n/À_t).

Appareils modernes pour la protection électrique des unités de puissance

Les machines automatiques modulaires à moteur sont très populaires, qui sont des dispositifs universels qui remplissent avec succès toutes les fonctions décrites ci-dessus.

De plus, ils peuvent être utilisés pour ajuster les paramètres d'arrêt avec une grande précision.

Les machines automatiques à moteur modernes sont présentées dans de nombreuses variétés, différant les unes des autres par leur apparence, leurs caractéristiques et leur méthode de contrôle. Comme pour la sélection d'un appareil conventionnel, vous devez connaître la valeur du démarrage, ainsi que le courant nominal. De plus, il est nécessaire de décider quelles fonctions le dispositif de protection doit remplir. Après avoir effectué les calculs nécessaires, vous pouvez acheter un moteur automatique. Le prix de ces appareils dépend directement de leurs capacités et de la puissance du moteur électrique.

Caractéristiques de la protection des moteurs électriques dans des conditions industrielles

Souvent, lorsque des appareils d'une puissance supérieure à 100 kW sont mis sous tension, la tension du réseau général chute en dessous du minimum. Dans ce cas, l'arrêt des unités de puissance en fonctionnement ne se produit pas, mais le nombre de leurs révolutions diminue. Lorsque la tension revient à des niveaux normaux, le moteur commence à redémarrer. De plus, son travail se déroule en mode surcharge. C'est ce qu'on appelle l'auto-démarrage.

L'auto-démarrage provoque parfois un faux fonctionnement d'AB. Cela peut arriver lorsque, avant la chute de tension temporaire, l'installation fonctionne en mode normal depuis longtemps et que le bilame a eu le temps de se réchauffer. Dans ce cas, le déclencheur thermique se déclenche parfois avant que la tension ne soit normalisée. Un exemple de chute de tension dans le réseau électrique d'une voiture dans la vidéo suivante:

Pour éviter l'arrêt de puissants moteurs électriques d'usine pendant l'auto-démarrage, une protection par relais est utilisée, dans laquelle des transformateurs de courant sont inclus dans le réseau commun. Les relais de protection sont connectés à leurs enroulements secondaires. Ces systèmes sont sélectionnés à l'aide de calculs complexes. Nous ne les donnerons pas ici, car en production, cette tâche est effectuée par des ingénieurs électriciens réguliers.

Conclusion

Dans cet article, nous avons abordé en détail le sujet des dispositifs de protection pour moteurs électriques, et compris comment choisir une machine automatique pour un moteur électrique et quels paramètres doivent être pris en compte. Nos lecteurs pourraient être convaincus que les calculs qui sont faits dans ce cas ne sont pas du tout difficiles, ce qui signifie qu'il est tout à fait possible de choisir un appareil pour un réseau dans lequel une unité d'alimentation pas trop puissante est incluse.