رله حفاظت موتور

رله حفاظت موتور چیست؟

موتورهای الکتریکی، یکی از پرکاربردترین تجهیزات الکتریکی دوار جزء دسته بندی برق صنعتی هستند که در رنج های توان و ولتاژ متفاوت، به وفور در صنایع مختلف مورد استفاده قرارمی گیرند. به دلیل اینکه تغذیه اصلی این موتورها از برق می باشد و سیستم تغذیه برق ممکن است دچار عدم تعادل، افت ولتاژ و یا مشکلات دیگر شود، لذا لازم است که این موتورها در برابر خطاهای الکتریکی و نشتی جریان های مختلفی که در سیستم برق به وجود می آید محافظت شوند.

رله های محافظ موتور، موتور الکتریکی را هم در برابر خطاهای داخلی موتور و هم در برابر خطاهای خارجی ناشی از شبکه برق متصل به موتور حفاظت می کنند.

رله های حفاظت موتور، هم برای موتورهای سنکرون و هم موتورهای آسنکرون مورد استفاده قرار می گیرند. هم چنین در مدارهایی که موتور توسط کنتاکتور و یا کلید اتوماتیک کنترل می شود، کاربرد دارند و نیز قابل استفاده برای موتور در انواع کاربری ها نظیر پمپ، فن، کمپرسور، بال میل، خورد کننده ها و غیره هستند.

سطح حفاظتی که برای موتورها در نظر گرفته می شود با توجه به کیلووات و سطح ولتاژ موتور متفاوت است؛ چرا که عملکرد موتور در سطوح توانی و ولتاژی مختلف، متفاوت می باشد. لذا رله های حفاظت موتور نیز بر اساس سطح عملکردشان دسته بندی شده و در جهت اقتصادی بودن پروژه، باید رله حفاظتی در سطح مناسب برای موتور در نظر گرفته شود.

انواع رله حفاظت موتوری

• رله های الکترومغناطیسی
• رله های استاتیک
• رله های دیجیتال/عددی

که از میان انواع بالا، پیشرفته ترین نوع رله ها، رله های دیجیتال یا عددی هستند.

رله های حفاظت موتوری با نام های مختلفی از قبیل رله حفاظت موتور الکتریکی (EMPR)، رله حفاظت موتور دیجیتالی (DMPR)، رله حفاظت موتور عمومی (GMPR) و رله حفاظت موتور هوشمند (IMPR) شناخته می شوند.

رله حفاظت موتور دیجیتال (DMPR)

رله حفاظت موتوردیجیتال، امکانات فوق العاده ای جهت مانیتورینگ و حفاظت موتورهای الکتریکی را فراهم می نماید. این رله ها علاوه بر نمایش نوع خطا و جریان الکتریکی، می توانند محافظت از موتور در برابر اضافه جریان، اتصال کوتاه، افت ولتاژ، قطع فاز، عدم تعادل فازها و سایر شرایط نامطلوب را فراهم کنند. همچنین می توان نمایشگر مربوط به این رله ها را با یک کابل رابط، بر روی درب تابلو نصب کرد و یا جهت انجام اتوماسیون صنعتی، به سیستم PLC ، متصل نمود. در صورتی که لازم باشد از این رله ها در سطوح جریانی بالا استفاده کرد می توان از ترانس جریان کمک گرفت.

رله حفاظت موتور دیجیتال یا همان DMPR می تواند جایگزین رله اضافه بار حرارتی (بیمتال)و یا کلید راه انداز موتور(MPCB) برای حفاظت از موتورهای ولتاژ پایین باشد. این رله همراه با واحد میکرو کنترلر داخلی (MCU)، دقت و سرعت بالایی در پردازش اطلاعات در زمان واقعی دارد. هم چنین با داشتن ظاهر جمع و جوری و کمپکت، می تواند با کنتاکتورها ترکیب شده و طراحی و ساخت صفحه کنترل موتور را آسان تر کند.

مشخصات فنی رله حفاظت موتور

رله های حفاظت موتوری بر اساس سطوح حفاظتی مختلفی که دارند به انواع مختلفی دسته بندی می شوند که مطابق با جدول زیر می باشد.

رله‌ های دیجیتال را پس از نصب باید مطابق با مشخصات فنی مصرف کننده تنظیم و برنامه ریزی کرد. تنظیمات رله‌ ها برای شرکت‌ های مختلف ممکن است متفاوت باشد که برای این کار، باید با استفاده از کاتالوگ‌ ها و راهنماهای نصب همان شرکت مربوطه، تنظیمات برای رله مورد نظر انجام شود.

مشخصات فنی موتور که هنگام تنظیمات و خرید رله حفاظت موتور مورد استفاده قرار می گیرد به شرح زیر می باشد:

• نوع موتور و رنج توان موتور به کیلووات و یا اسب بخار
• مشخصات برق تغذیه موتور نظیر: سطح ولتاژ، تعداد فاز، روش زمین کردن موتور و جریان اتصال کوتاه
• لغرزش، گشتاور و محدودیت های مکانیکی دیگر موتور
• ماهیت فرآیند
• زمان مجاز روتور قفل شده در حالت سرد و گرم و زمان شتاب گیری مجاز
• زمان منحنی جریان معکوس در زمان استارت موتور
• فرکانس استارت موتور

کاربرد رله حفاظت موتور

به طور کلی هر حالت غیرعادی که در عملکرد سیستم به وجود می‌آید، خطا نامیده می‌شود. همانطور که پیش تر ذکر شد حفاظت در برابر این خطاها وظیفه ی رله حفاظت موتور می باشد.

چند نمونه از حفاظت های ذکر شده عبارتند از:

1. اتصال کوتاه
2. افزایش یا کاهش بیش از حد ولتاژ
3. افزایش حرارت تجهیزات در اثر توان عبوری بیش از حد از آنها
4. گردش معکوس و ژنراتوری شدن موتور
5. عدم تعادل فازها
6. افت جریان و ولتاژ در هر فاز
7. برگشت فاز جریان
8. قفل کردن روتور

این خطاها باعث تغییرات ناخواسته و شدید در اندازه ولتاژ یا جریان می شوند. از این رو تقریباً در تمامی خطاها با اندازه گیری میزان جریان و ولتاژ، می توان وقوع خطا را تشخیص داد. رله های حفاظت موتوری که در مسیر مدار قدرت و مدار فرمان مطابق مشخصات سازنده قرار می گیرند، جهت اندازه گیری و تشخیص نوع خطاهای مدار به کار می روند.

نحوه انتخاب رله حفاظت موتور

در هنگام انتخاب رله های محافظ موتوری باید به نکات زیر توجه کرد:

1. سرعت عملکرد بالا: رله مورد نظر باید سرعت بالایی در تشخیص خطا و هم چنین واکنش مناسبی از خود نشان دهد.
2. حساسیت مناسب: یک رله مناسب باید با حداقل جریان، واکنش عملکردی درستی داشته باشد.
3. پایداری: رله انتخابی باید در برابر انواع خطاها واکنش مناسبی داشته باشد.
4. بالابردن اطمینان سیستم قدرت: وظیفه اصلی رله حفاظت موتور، تشخیص صحیح و سریع قسمت خطا دار و جداسازی آن از شبکه اصلی از موارد دیگر انتخاب یک رله مناسب است.

مزایای استفاده از رله حفاظت موتور

رله حفاظت موتور به علت کاربرد زیادی که در مدارات موتوری دارد، دارای مزایای زیادی است که از آن جمله می توان موارد زیر را نام برد:

1. عدم آسیب رسیدن به موتور
2. عدم آسیب رسیدن به تجهیزات
3. عدم بازگشت مجدد خطاها به مدار
4. صرفه جویی اقتصادی: یکی از مزیت های بزرگ رله های حفاظت موتوری کاهش بسیار زیاد هزینه های تولید است. چرا که با انتخاب یک رله محافظ موتور مناسب، می توانیم هزینه های خرابی خط تولید، هزینه های جایگزینی و تعویض موتور و یا هزینه تعمیرات موتور را بسیار کاهش دهیم و قبل از اینکه خسارات زیادی را به مجموعه و دستگاه ها وارد کنیم، بتوانیم برآورد درستی از نیاز مجموعه و در نهایت صرفه جویی اقتصادی در کار داشته باشیم.