Động cơ một pha được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và gia đình. Hoạt động kéo dài hoặc tình trạng quá tải có thể khiến nhiệt độ cuộn dây động cơ tăng lên, lớp cách điện bị lão hóa và thậm chí là cháy động cơ. Việc lựa chọn và áp dụng đúng các thiết bị bảo vệ quá tải là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ động cơ và đảm bảo vận hành an toàn. Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan chuyên nghiệp về các phương pháp bảo vệ quá tải phổ biến cho động cơ một pha và đặc điểm của chúng.
Bộ bảo vệ quá tải nhiệt cơ học
Thiết bị bảo vệ quá tải nhiệt cơ học là phương pháp bảo vệ truyền thống và được sử dụng rộng rãi nhất. Nguyên lý của chúng dựa trên một dải lưỡng kim sẽ uốn cong khi bị dòng điện quá nóng làm nóng, kích hoạt các tiếp điểm một cách cơ học để cắt nguồn điện.
- Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, bảo trì dễ dàng.
- Thời gian phản ứng phụ thuộc vào thời gian quá tải, thích hợp để ngăn ngừa quá tải nhỏ kéo dài.
- Không nhạy cảm với dòng điện tăng vọt trong thời gian ngắn, không thể ngăn chặn hoàn toàn tình trạng quá tải tức thời.
Bộ bảo vệ nhiệt cơ học thường được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, quạt nhỏ, máy bơm và máy móc tải nhẹ.
Bảo vệ quá tải điện từ
Bộ bảo vệ quá tải điện từ sử dụng nam châm điện để kích hoạt công tắc. Khi dòng điện động cơ vượt quá giá trị định mức, lực từ tăng lên sẽ di chuyển các tiếp điểm để ngắt nguồn điện.
- Phản ứng nhanh, ngăn chặn hiệu quả tình trạng quá tải trong thời gian trung bình.
- Có thể được tích hợp với rơle để báo động hoặc điều khiển từ xa.
- Có độ nhạy cao với các biến động dòng điện, thích hợp cho dây chuyền sản xuất công nghiệp và động cơ công suất trung bình.
Thường được sử dụng cho máy bơm, quạt và máy nén trong môi trường công nghiệp, nơi cần phản ứng quá tải nhanh.
Bảo vệ rơle nhiệt
Rơle nhiệt thường được sử dụng với động cơ một pha, thường được ghép nối với một công tắc tơ. Chúng hoạt động tương tự như các bộ bảo vệ nhiệt cơ học, sử dụng dải lưỡng kim được làm nóng bằng dòng điện. Dải uốn cong, đẩy một thanh kích hoạt công tắc tơ mở.
- Dòng điện ngắt có thể điều chỉnh, mang lại tính linh hoạt cao.
- Có thể bảo vệ động cơ một pha hoặc ba pha, áp dụng rộng rãi.
- Bao gồm chức năng trễ thời gian để tránh ngắt nhầm do quá tải ngắn hạn.
Rơle nhiệt rất cần thiết trong bảng điều khiển công nghiệp và mạch bảo vệ động cơ.
Bảo vệ quá tải điện tử
Bộ bảo vệ quá tải điện tử phát hiện dòng điện động cơ bằng cảm biến hiệu ứng Hall, điện trở shunt hoặc máy biến dòng. Khi dòng điện vượt quá giá trị đặt trước, mạch điều khiển điện tử sẽ cắt nguồn hoặc kích hoạt báo động.
- Độ chính xác bảo vệ cao, dòng điện ngắt có thể điều chỉnh và thời gian trễ.
- Cung cấp bảo vệ đa chức năng bao gồm quá dòng, ngắn mạch và thiếu điện áp.
- Hỗ trợ giám sát từ xa và điều khiển thông minh, phù hợp với các hệ thống tự động hiện đại.
Bảo vệ quá tải điện tử lý tưởng cho động cơ một pha công suất từ trung bình đến cao, đặc biệt là trong các hệ thống tự động hóa và điều khiển thông minh.
Bảo vệ quá tải tự thiết lập lại
Bảo vệ quá tải tự thiết lập lại sử dụng các thành phần nhạy cảm với nhiệt độ như nhiệt điện trở PTC. Khi động cơ quá nóng do quá tải, điện trở nhiệt điện trở tăng lên, hạn chế dòng điện và giảm nhiệt độ. Khi động cơ nguội đi, điện trở trở lại bình thường và động cơ có thể tự động khởi động lại.
- Tự động đặt lại mà không cần can thiệp thủ công, đảm bảo hoạt động liên tục cao hơn.
- Cấu trúc nhỏ gọn, thích hợp cho các thiết bị nhỏ và thiết bị cầm tay.
- Giới hạn ở các ứng dụng công suất thấp, không phù hợp với động cơ công nghiệp công suất cao.
Áp dụng rộng rãi trong máy điều hòa không khí gia đình, tủ lạnh, quạt nhỏ và động cơ tải nhẹ khác.
Nguyên tắc lựa chọn bảo vệ quá tải
Việc lựa chọn phương pháp bảo vệ quá tải thích hợp phụ thuộc vào công suất động cơ, môi trường vận hành, đặc tính tải và hệ thống điều khiển. Động cơ gia dụng công suất thấp thích hợp để bảo vệ cơ học hoặc tự thiết lập lại. Động cơ công nghiệp công suất trung bình thường sử dụng rơle nhiệt hoặc bảo vệ điện từ. Các hệ thống tự động hoặc có độ chính xác cao được hưởng lợi từ các thiết bị bảo vệ điện tử. Bảo vệ quá tải cần được tích hợp với bảo vệ ngắn mạch và thấp áp để tạo thành một hệ thống bảo vệ động cơ hoàn chỉnh.
