DC-moottorin suojaus

Tasavirtamoottoreiden suojaus on välttämätöntä niiden normaalin toiminnan varmistamiseksi, moottorin tai mekaanisten laitteiden vaurioitumisen estämiseksi ja henkilökohtaisen turvallisuuden suojelemiseksi. Siksi tasavirtamoottorin suojaus on sähköisten ohjausjärjestelmien välttämätön osa. Näitä suojamekanismeja ovat oikosulkusuojaus-, yli- ja alijännitesuoja, ylikuormitussuoja, nopeudenrajoitussuoja ja virityssuoja. Jotkut suojamekanismit ovat identtisiä AC-asynkronisten moottoreiden kanssa. Tämä artikkeli esittelee pääasiassa ylikuormitussuojauksen ja virityssuojauksen.

1. DC-moottorin ylikuormitussuoja
Käynnistyksen, jarrutuksen ja lyhytaikaisen-ylikuormituksen aikana tasavirtamoottorin virta voi olla hyvin suuri. Virran tulee olla rajoitettu sallittuun ylikuormitusalueeseen. Tasavirtamoottoreiden ylikuormitussuoja saavutetaan yleensä ylivirtareleellä. Suojapiiri on esitetty kuvassa 9.9, jossa ankkuripiiri kytkeytyy sarjaan ylivirtareleeseen KA2.

Piirin toimintaperiaate on seuraava: Kun moottorin kuormitus on normaali, ylivirtareleen läpi kulkeva ankkurivirta on normaali, KA2 ei laukea, sen normaalisti suljettu kosketin pysyy kiinni ja ohjauspiiri voi toimia normaalisti. Ylikuormituksen sattuessa ankkuripiirin virta kasvaa. Kun tämä virta ylittää KA2:n asetusarvon, ylivirtarele KA2 laukeaa, sen normaalisti suljettu kosketin avautuu, katkaisee ohjauspiirin ja katkaisee DC-moottorin virransyötöstä, mikä tarjoaa ylikuormitussuojan.

2. DC-moottoreiden virityssuoja Normaaleissa käyttöolosuhteissa, jos magnetointipiirin jännite laskee merkittävästi tai tapahtuu äkillinen sähkökatkos, moottorin nopeus kasvaa jyrkästi, mikä johtaa "pako-ilmiöön". Tämä "karkaa"-ilmiö voi vahingoittaa vakavasti moottoria tai mekaanisia laitteita. Alivirtarelettä käytetään, jotta tasavirtamoottori ei menettäisi tai heikennä magnetointiaan. Alivirtarele KA1 on kytketty sarjaan herätepiirissä. Kun herätevirta on sopiva, alivirtarele kytkeytyy, sen normaalisti avoin kosketin sulkeutuu ja ohjauspiiri toimii normaalisti. Kun viritysvirta pienenee tai nollautuu, alivirtarele laukeaa matalan virran vuoksi, sen normaalisti avoin kosketin palaa avoimeen tilaan, katkaisee ohjauspiirin ja katkaisee moottorin virransyötöstä, mikä tarjoaa virityssuojan.