كيفية ضبط وتعديل مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري: دليل شامل لحماية المحركات

كيف يعمل مرحل الحمل الزائد الحراري؟

يحمي مرحل الحماية الحرارية المحركات من خلال مراقبة تأثير التسخين الناتج عن التيار الزائد.

تستخدم مرحلات الحماية الحرارية التقليدية من الحمل الزائد عناصر ثنائية المعدن. فعندما يعمل المحرك تحت ظروف الحمل الزائد، يؤدي ازدياد التيار إلى توليد حرارة عبر عناصر التسخين في المرحل. تتكون الشرائح ثنائية المعدن داخل المرحل من معدنين مختلفين ملتصقين ببعضهما. ولأن المعدنين يتمددان بمعدلات مختلفة، تنحني الشرائح عند تسخينها. وبمجرد أن يصل الانحناء إلى نقطة التشغيل المصممة، يتم تفعيل آلية الفصل.

في دائرة تشغيل المحرك، لا يقوم مرحل الحماية من الحمل الزائد عادةً بفصل دائرة الطاقة الرئيسية مباشرةً، بل يعمل من خلال دائرة التحكم في الموصل. عند فصل المرحل، ينفتح التلامس المساعد المغلق عادةً، مما يؤدي إلى فصل الطاقة عن ملف الموصل، وبالتالي فصل المحرك.

تستخدم مرحلات الحماية الإلكترونية الحديثة من الحمل الزائد تقنية استشعار التيار بدلاً من العناصر الحرارية التقليدية. وهي توفر دقة محسّنة وقد تتضمن وظائف إضافية مثل كشف عدم توازن الطور، ووظائف الاتصال، ومراقبة المحركات المتقدمة.

كيفية عمل مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري مع الموصل

عادة ما يتم تركيب مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري مع موصل لتشكيل نظام تشغيل محرك كامل.

الترتيب النموذجي لدائرة الطاقة هو:

مصدر الطاقة ← قاطع الدائرة ← موصل ← مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري ← محرك

يتحكم الموصل في تشغيل المحرك، بينما يوفر مرحل الحماية من الحمل الزائد الحماية ضد ظروف الحمل الزائد لفترات طويلة.

أثناء التشغيل العادي، يراقب مرحل الحماية من الحمل الزائد تيار المحرك باستمرار. في حال تعرض المحرك لظروف غير طبيعية، مثل الحمل الزائد الميكانيكي أو عدم توازن الأطوار، يفصل المرحل ويفتح دائرة التحكم.

كيفية ضبط تيار مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري

يجب ضبط تيار مرحل الحماية من الحمل الزائد بناءً على تيار الحمل الكامل (FLA) المذكور على لوحة بيانات المحرك. يحدد مصنّع المحرك تيار التشغيل المقنن، ويجب استخدام هذه القيمة كمرجع أساسي عند ضبط المرحل.

بالنسبة لبادئ تشغيل المحرك القياسي المباشر (DOL)، يتم ضبط مرحل الحمل الزائد عادةً بالقرب من تيار لوحة اسم المحرك.

على سبيل المثال، إذا أشارت لوحة بيانات المحرك إلى تيار الحمل الكامل 18 أمبير، فيجب عادةً ضبط مرحل الحمل الزائد على حوالي 18 أمبير.

لا ينبغي رفع مستوى مرحل الحماية من الحمل الزائد لمجرد منع حدوث أعطال متكررة. عادةً ما تشير الأعطال المتكررة إلى وجود مشكلة أخرى، مثل:

• الحمل الميكانيكي الزائد
• عدم توازن الجهد
• تهوية سيئة للمحرك
• مشاكل في المحامل أو مشاكل ميكانيكية
• اختيار المحرك غير الصحيح

النهج الصحيح هو تحديد السبب الجذري وحله بدلاً من زيادة إعدادات الحماية.

ضبط مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري لمشغلات النجمة-المثلث

تتطلب بادئات تشغيل المحركات من نوع ستار-دلتا عناية خاصة لأن ضبط مرحل الحمل الزائد يعتمد على موضع تركيبه.

في العديد من تطبيقات نظام النجمة-المثلث، يتم تركيب مرحل الحماية من الحمل الزائد داخل دائرة المثلث. في هذا الترتيب، يقيس المرحل تيار طور المحرك بدلاً من تيار الخط.

الحساب التقريبي للإعداد هو:

فمثلا:

• محرك بتيار حمل كامل يبلغ 30 أمبير:
• 30 أمبير × 0.58 = حوالي 17.4 أمبير

مع ذلك، تقوم بعض بادئات التشغيل النجمية المثلثية بتركيب مرحل الحماية من الحمل الزائد في خط تغذية المحرك. في هذه الحالة، يجب أن يتطابق الإعداد عادةً مع تيار لوحة بيانات المحرك.

لذلك، قبل ضبط مرحل الحماية من الحمل الزائد، تأكد دائمًا من تكوين أسلاك بادئ التشغيل واتبع توصيات الشركة المصنعة للمرحل.

فهم فئة فصل مرحل الحمل الزائد الحراري

تحدد فئة الرحلة وقت استجابة مرحل الحمل الزائد في ظروف بدء تشغيل المحرك والحمل الزائد.

يعتمد اختيار فئة الرحلة الصحيحة على خصائص بدء تشغيل المحرك ومتطلبات التطبيق.

تُستخدم مرحلات الحماية من الحمل الزائد من الفئة 10 بشكل شائع في التطبيقات الصناعية العامة مثل المضخات والمراوح والآلات القياسية.

بالنسبة للتطبيقات ذات عزم الدوران الابتدائي الأعلى أو فترات التسارع الأطول، مثل الضواغط الكبيرة أو المعدات الثقيلة، قد تكون هناك حاجة إلى فئة فصل أعلى.

يساعد اختيار فئة الفصل الصحيحة على منع الفصل غير الضروري أثناء بدء تشغيل المحرك مع الحفاظ على الحماية الفعالة من الحمل الزائد.

خيار إعادة الضبط اليدوي وخيار إعادة الضبط التلقائي

بعد فصل المرحل بسبب الحمل الزائد، يجب أن يعود إلى حالة التشغيل العادية قبل أن يتمكن المحرك من إعادة التشغيل.

يجب دائمًا اختيار وضع إعادة الضبط وفقًا لمتطلبات سلامة المعدات وبيئة التشغيل.

تأثير درجة الحرارة المحيطة على ضبط مرحل الحماية من الحمل الزائد

نظراً لأن مرحلات الحماية من الحمل الزائد الحراري تستجيب لدرجة الحرارة، فإن الظروف المحيطة يمكن أن تؤثر على خصائص تشغيلها.

قد يفصل المرحل المثبت في بيئة ذات درجة حرارة عالية مبكراً لأن درجة حرارته الداخلية ترتفع بسرعة أكبر. أما في البيئات شديدة البرودة، فقد تكون الاستجابة أبطأ.

تتضمن معظم مرحلات الحماية من الحمل الزائد الحديثة خاصية تعويض درجة الحرارة ضمن نطاق التشغيل المحدد لها. إذا تجاوزت بيئة التركيب النطاق الموصى به، فيجب اتباع عوامل التصحيح الخاصة بالشركة المصنعة.

توصيل واختبار مرحل الحماية الحرارية من الحمل الزائد

يُعد التوصيل الصحيح للكهرباء أمراً ضرورياً لحماية المحرك بشكل موثوق.

أكثر المحطات الطرفية المساعدة شيوعًا هي:

يتم توصيل نقطة التلامس 95-96 عادةً على التوالي مع ملف الموصل. عند فصل مرحل الحماية من الحمل الزائد، تفتح نقطة التلامس هذه وتفصل دائرة التحكم في الموصل.

بعد التركيب، يجب اختبار نظام الحماية. تحتوي العديد من مرحلات الحماية من الحمل الزائد على زر اختبار يحاكي حالة الفصل. يتيح ذلك للفنيين التأكد من أن الموصل يفصل بشكل صحيح وأن دائرة حماية المحرك تعمل بشكل سليم.

أخطاء شائعة في ضبط مرحل الحماية من الحمل الحراري الزائد

قد يؤدي ضبط مرحل الحماية من الحمل الزائد بشكل غير صحيح إلى تقليل فعالية حماية المحرك.

تشمل الأخطاء الشائعة ما يلي:

مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري مقابل قاطع الدائرة

على الرغم من أن كلا الجهازين يستخدمان في أنظمة حماية المحركات، إلا أنهما يوفران أنواعًا مختلفة من الحماية.

يتطلب نظام حماية المحرك الموثوق به كلاً من الحماية من الحمل الزائد والحماية من قصر الدائرة.

الأسئلة الشائعة