Как подобрать автоматический выключатель для трехфазного электродвигателя

Как правильно выбрать автоматический выключатель

Когда нагрузка в электросети превышает допустимое значение, резко возрастает сила тока, что приводит к нагреву проводки. При длительном превышении предельной величины тока провод неизбежно перегревается. Это может привести к расплавлению провода и возгоранию изоляции. Чтобы защитить электрическую проводку дома или квартиры от короткого замыкания и перегрузок в электрической сети устанавливают автоматический выключатель.

Бытовой автомат с правильно подобранными техническими характеристиками помогает избежать расплавления жил кабеля и позволяет исключить возгорание изоляции проводки при коротком замыкании в электросети. В отличие от плавких предохранителей он используется многократно, обладает стабильными значениями срабатывания, высокой надёжностью в эксплуатации. В результате увеличивается срок службы электропроводки, снижается вероятность возникновения пожара, обеспечивается защита людей от поражения электрическим током.

Основные характеристики автоматических выключателей

1. Номинальное значение тока — начинается от 6А, достигает 50А и более. Означает допустимое безопасное значение тока, который проходит через автомат в течение продолжительного времени без размыкания электрической сети. Если установить автомат с более высоким номиналом, чем допускают подключенные приборы, это может привести к оплавлению проводов и разрушению контактов. Когда номинальное значение меньше, чем соответствующая техническая характеристика электроприбора, автомат может сработать при его включении. Допустимый ток электропроводки всегда должен превышать номинал автомата.
2. Ток короткого замыкания (КЗ) — при коротком замыкании мгновенная сила тока достигает 4 000 ампер и более. Даже толстые кабели с медными жилами не могут долго выдерживать подобную нагрузку. В результате перегорают лампочки освещения, выходят из строя насосы и электродвигатели, пластиковая изоляция на проводке плавится и начинается открытое горение.
3. Ток срабатывания — по значению тока мгновенного расцепления бытовые автоматы переменного тока делятся на четыре класса: A, B. C, D. При установке устройств, рассчитанных на более сильные токи, электропроводка может не выдержать токовые нагрузки. В противном случае, когда выключатель часто срабатывает по причине неправильного подбора по значению тока срабатывания, резко уменьшается срок его службы.
4. Селективность — установка автомата с учётом мощности подключенных конечных устройств, когда при перегрузке электропроводки или КЗ отключается только проблемная часть электрической цепи. Остальные потребители электроэнергии в доме или квартире «не замечают» аварийной ситуации, продолжая работу в штатном режиме.
5. Число полюсов — один, два, три или четыре. В отличие от однополюсных устройств двухполюсные автоматы отключают оба провода, что гарантирует полное обесточивание приборов и безопасность при возникновении аварийных ситуаций. Например, двухполюсный автоматический выключатель, установленный для защиты электрического котла отопления и циркуляционного насоса, автоматически отключает оба устройства при возникновении неисправности одного из них.

Как разобраться в маркировке автоматических выключателей

Основные характеристики автомата представлены в виде маркировки на корпусе, которая состоит из последовательного ряда букв и цифр:

1. Буква «A, B, C или D» — класс автомата по предельному току мгновенного срабатывания при перегрузке или коротком замыкании. Класс A — превышение номинала на 30%, класс B — в 3…5 раз, класс C — в 5. 10 раз, класс D — в 10…20 раз.
2. Цифры «6», «10», «16» или другие — номинальное значение допускаемой токовой нагрузки (6А, 10А, 16А и др.), при которой автомат будет работать без отключения в течение продолжительного времени.
3. Символы «

230 В, 50 Гц» — номинальное напряжение в вольтах, тип напряжения: «

» – переменное или «-» – постоянное. Некоторые производители дополнительно указывают частоту тока.

Как выбрать автоматический выключатель

1. Номинальное значение тока — при подборе по этому параметру учитывается материал кабеля (медный провод способен выдержать больший ток, чем алюминиевый идентичного сечения), а также суммарная электрическая мощность всех подключенных устройств.
2. Минимальное сечение одной жилы — для медной проводки сечением 1,5 мм 2 допускается автомат до 16А. Для провода сечением 4 мм 2 — на 25А или 32А. Аналогичные расчеты проводят для алюминиевого провода с поправкой на одну ступень выше.
3. Номинальное напряжение в сети — для однофазной сети 220 В и трёхфазной 380 В разработаны отдельные устройства защиты электропроводки.
4. Ток короткого замыкания (КЗ) — в большинстве случаев для защиты квартиры или частного дома рекомендуется автоматический выключатель номиналом 6 или 10 кА.
5. Ток срабатывания — для квартиры подойдёт устройство класса B, предназначенное для слабонагруженной сети с бытовыми приборами (ток отключения от 3 до 5 значений номинала). Для частного дома с мощными потребителями электроэнергии (котлы отопления, насосы, электрические плиты и др.) потребуется автоматы класса C или D, которые срабатывают при значительной пусковой нагрузке. Для C в 5…10 и для D в 10…20 раз превышающих номинальное значение.
6. Селективность — на вводе в частный дом устанавливают автоматические выключатели с максимальным значением номинального тока в 40А. В распределительных щитах многоквартирных домов применяют автоматы в 100А и более. На других участках и перед потребителями электроэнергии устанавливают устройства с меньшей допустимой нагрузкой. Например, для электроприборов с мощностью до 5 кВт — 25А, для розеток — 16А, для источников освещения — 10А.
7. Число полюсов — для однофазной электросети на 220 вольт (особенно для частных или многоквартирных домов, построенных до 2000 года) подойдёт двухполюсный однофазный автомат, устанавливаемый на вводе электричества в квартиру или в дом. Внутри жилого помещения для защиты проводки при подключении отдельных бытовых устройств и осветительных приборов устанавливают однополюсный автоматический выключатель. Для трёхфазной сети рекомендуется трёх- или четырёхполюсный автомат на 380 вольт. Например, при подключении электрических плит и других мощных трёхфазных электроприборов.

Типовые ошибки при выборе автоматического выключателя

• Мощность автомата превышает возможности электросети — увеличение нагрузки на ввод без согласования с энергосбытовыми компаниями и сервисными организациями может привести к ситуации, когда сеть не выдержит избыточную нагрузку. От кратковременных скачков тока могут «сгореть» чувствительные электроприборы и бытовая электроника. Если автомат не отключит питание при коротком замыкании, возникает риск возгорания. Поэтому, можно устанавливать автомат с номиналом по току меньше сети, но нельзя с большим!
• Автомат выбирается по характеристикам электроприборов — старая алюминиевая проводка внутри жилых помещений не рассчитана на токи свыше 10А. Когда при подключении мощной бытовой техники (электроплита или стиральная машина) устанавливается автоматический выключатель на 25А (чтобы «не выбивало»), перегревшаяся проводка может расплавиться и вызвать короткое замыкание в сети. Защитный автомат следует подбирать только под существующую проводку с учётом минимального сечения токопроводящего провода в самом слабом месте электрической линии. Это особенно актуально в электросети, где проложены кабеля разного сечения.
• По рабочему току выбирается большее значение — при получении расчётного значения (12,5А) между соседними номинальными (10А и 16А) устанавливается прибор, рассчитанный на более значительную силу тока. Такой вариант возможен только при наличии электропроводки, способной выдержать ток до 16А.
• Для нежилых помещений приобретается автомат меньшей мощности — в гараже или на даче не только пользуются освещением и бытовыми приборами, но и нередко проводят строительные и ремонтные работы с использованием сварочного аппарата, электрического бетоносместителя и другой техники с высокими пусковыми токами. Автомат мощностью 32А и больше обеспечит должную защиту внутренней электропроводки.

Надеемся, что наша статья поможет избежать ошибок при покупке незаменимого электротехнического изделия для защиты электрической проводки и выбрать подходящий автоматический выключатель на основе важнейших технических характеристик и реальных условий эксплуатации.

Подключение двигателя прямого пуска, выбор всех компонентов

Практически в каждом объекте присутствуют двигатели, которые необходимо подключить. Основную массу электродвигательного оборудования составляют вентиляторы и насосы. Я думаю вы обратили внимание, что у меня в шапке блога показано как раз такое подключение. В этой заметке мы произведем подключение электрического двигателя.

1 Рассчитываем потребляемый ток двигателя.

Потребляемый ток зависит от мощности, напряжения, коэффициента мощности и коэффициента полезного действия. В некоторых каталогах, например насосы Wilo, кроме мощности в характеристиках можно найти и потребляемый ток.

Для расчета тока двигателя можно воспользоваться моей программкой. Там все очень просто. Подставляем данные и получаем расчетный ток двигателя. Скачать мою программу для расчета тока двигателя можно по ссылке .

2 Определяем каким образом у нас будет включаться двигатель.

Как правило, для управления двигателем используют электромагнитный пускатель. Электромагнитный пускатель позволяет управлять двигателем при необходимости с двух и более мест. Например, общая вентсистема на два этажа. Для этого можно поставить пост кнопочного управления (с кнопками ПУСК и СТОП) на каждом этаже, а пускатель разместить в силовом щите. Еще пускатель защищает двигатель от перегрузки. Дополнительные контакты электромагнитного пускателя позволяют сигнализировать о включении или отключении двигателя. Как выбрать электромагнитный пускатель, я посвящу отдельный пост.

Если не требуется предусматривать дистанционное управление и двигатель малой мощности (вентиляторы до 0,3кВт), то можно по месту поставить обычный выключатель освещения или выключатель кнопочный (ВКИ, ПРК).

3 Выбираем кабель от двигателя до пускового аппарата (пускателя, контактора).

Если двигатель однофазный, то кабель будет трехжильный (1Р+N+PE), если трехфазный — четырехжильный(3Р+PE). До 16мм2 кабель может быть медным, от 16 мм2- алюминиевый. По согласованию с заказчиком кабели от 16мм2 можно также взять медными. Основное условие: допустимый длительный тока кабеля должен быть больше потребляемого тока двигателя.

4 Выбираем кабель от защитного аппарата до пускового аппарата (пускателя, контактора).

В случае с однофазным двигателем — трехжильный (1Р+N+PE). При трехфазном двигателе возможно 2 варианта, все зависит от напряжения катушки пускателя. Я применяю пускатели с катушками на 230В, поэтому кабель — пятижильный(3Р+N+PE). Если вы выбрали пускатель с катушкой на 400В, то кабель в вашем случае будет четырехжильный(3Р+PE).

5 Выбираем защитный аппарат.

Здесь для нас важны две характеристики: ток теплового расцепителя и характеристика электромагнитного расцепителя. От перегрузки двигатель наш будет защищать тепловое реле электромагнитного пускателя. Основное назначение автоматического выключателя – защита кабеля от перегрузки и короткого замыкания. Не стоит завышать уставку автоматического выключателя!

Уставка теплового расцепителя автоматического выключателя выбирается примерно на 10-20% выше, чем потребляемый ток двигателя. Приведу пример, пусть ток двигателя 40А. Подходит кабель 6мм2, но автомат должен быть на 50А. Как видим автомат не защитит наш кабель, поэтому сечение кабеля будет увеличено до 10мм2.

Характеристика электромагнитного расцепителя зависит от пускового тока двигателя. При не правильном выборе автомат будет срабатывать при пуске двигателя. В случае, как у меня на картинке сверху, расчетный ток 10,8А, пусковой ток равен 10,8*7,5=81А. Автоматический выключатель выбран мною 16D, т.к. 16С может сработать при пуске двигателя (81/16=5,1). В большинстве случаев я применяю автоматические выключатели с характеристикой «С».

Преобразователь частоты для трехфазного двигателя

Трехфазные асинхронные электродвигатели – самые распространенные электрические машины. Их отличают небольшие габариты при значительной мощности, простота конструкции, низкая стоимость. До появления частотных регуляторов применение этих устройств ограничивали высокие пусковые токи, сложные схемы регулирования скорости вращения ротора.

Ранее для этого применялись:

• Механические устройства (муфты, редукторы и т.д.).
• Электрические схемы, изменяющие величину питающего напряжения.

Такие методы не обеспечивали точность, жесткие механические характеристики электродвигателя во всем диапазоне регулирования вызывали значительные потери мощности. В качестве электропривода ответственного оборудования применялись электрические машины постоянного тока, а также двигатели с фазным ротором.

С появлением высоковольтных транзисторов и тиристоров стал возможным серийный выпуск частотных преобразователей для асинхронных электродвигателей мощностью до десятков МВт. Частотно-регулируемый электропривод отвечает всем современным требованиям:

• Максимально возможный К.П.Д. (свыше 90%).
• Надежность и простота управления.
• Высокая ремонтопригодность.
• Широкий диапазон и плавное регулирование скорости вращения, углового положения вала, разгона и торможения, момента силы и других параметров.
• Высокая энергоэффективность.
• Изменение характеристик в зависимости от фактической нагрузки на валу.
• Помехоустойчивость и быстрое устранение ошибок.
• Снижение тока при запуске до 100-200% от номинального.

Применение преобразователей частоты позволяет заменить дорогостоящие электромоторы переменного тока с фазным ротором и двигатели постоянного тока на дешевые асинхронные машины с короткозамкнутым ротором.

Принцип работы частотного преобразователя

Принцип частотного регулирования основан на зависимости скорости вращения магнитного поля от частоты напряжения, поданного на обмотки статора. ПЧ состоит из силовой и управляющей части. Первая состоит из управляемого или неуправляемого выпрямителя, конденсатора и инвертора. Переменное напряжение сети поступает на выпрямитель, где преобразуется в постоянное. Пульсация получаемого напряжения сглаживается на конденсаторе. Далее постоянное напряжение инвертируется в переменное и поступает в цепь питания электродвигателя.

Постоянная составляющая и высшие гармоники сглаживаются на обмотках двигателя. При необходимости между ПЧ и электрической машиной включают L-фильтры.

Частота и амплитуда напряжения в выходной цепи зависит от управляющих импульсов, отпирающих и запирающих транзисторные ключи инвертора.

Управляющая часть содержит микроконтроллер. Функции этого устройства – формирование управляющих сигналов в соответствии с заданной программой, обработка информации с датчиков, подача сигналов на внешние устройства. Кроме того, в состав управляющей схемы могут входить устройства связи, конвертор интерфейсов, дополнительная память.

Типы сигналов управления

Частотный преобразователь имеет входные и выходные клеммы для подключения датчиков, внешних устройств управления, сигнализации и контроля. Для управления частотно-регулируемым приводом используют следующие сигналы:

• Цифровые(0-5; 0-10 В). Служат для обмена данными с ПК, а также оборудованием удаленного контроля по протоколам САN, RS232, LАN и так далее.
• Аналоговые (0-10 В; 0-20 мА). К таким входам подключают датчики, устройства управления с соответствующим уровнем выходного сигнала.
• Релейные. Предназначены для включения устройств оповещения, сигнальных ламп, звуковой сигнализации, тормозных электромагнитных муфт и т.д.
• Дискретные (0-10 В; 0-20 мА). Для подключения устройств с 2 положениями.

Как правильно подобрать преобразователь частоты для трехфазного двигателя

Выбор ПЧ делают по следующим критериям:

• Способу управления. Различают векторный и скалярный способ управления электродвигателями. Последний применяется для низкопроизводительных вентиляторов, насосных агрегатов, компрессоров. Для лифтов, кранового оборудования и других устройств, требующих точной регулировки с обратной связью по нескольким характеристикам, применяют векторные ПЧ.
• Диапазону регулирования скорости и момента. Он должен соответствовать требованиям к оборудованию.
• Номинальному току, электрической мощности и напряжению. При этом учитывают максимальное значение величин этих характеристик. Рекомендуемый запас мощности ПЧ составляет 15-20%. На двигателе обычно указывают 2 значения напряжения при подключении в звезду или треугольник. Необходимо подобрать преобразователь с номинальным напряжением, соответствующим типу соединения обмоток.
• Количеству аналоговых, цифровых и релейных входов и выходов. Для упрощения последующей модернизации системы управления электроприводом необходимо подобрать преобразователь частоты с большим количеством разъемов.
• Электромагнитной совместимости. Частотный преобразователь является источником высших гармоник и электромагнитных помех. При выборе этого устройства необходимо учесть электромагнитную совместимость с другим оборудованием. При необходимости применять экранированные кабели и фильтры.
• Классу пылевлагозащищенности IP. При невозможности подобрать подходящий ПЧ, устройство, несоответствующее условиям монтажа, устанавливают в электротехнические шкафы, обеспечивающие необходимую защиту от пыли и влаги.
• Возможности подключения нескольких электродвигателей. Для подключения двух или более однотипных двигателей иногда достаточно одного преобразователя частоты.
• Наличию информационного дисплея, пульта дистанционного управления, поддерживаемым протоколам обмена данными, другим дополнительным функциям.

Самостоятельное подключение ПЧ

Подключение частотных преобразователей может осуществляться собственным электротехническим персоналом предприятия. При этом руководствуются технической документацией и следующими правилами:

• Класс ЭМС ПЧ должен соответствовать аналогичной характеристике другого электрооборудования. Для достижения этого требования используют РЧ-фильтры и экранируемые кабели.
• Электродвигатели, для плавного пуска которых применялось переключение “звезда-треугольник”, подключают по одной рабочей схеме.
• ПЧ защищают трехфазным автоматическим выключателем и плавкими предохранителями, включаемыми перед устройством.
• Все управляющие кабели прокладывают раздельно. Также запрещена совместная прокладка силовой и контрольной линии.
• Датчик температуры обмоток подключают к соответствующему входу ПЧ.
• Недопустимо включение конденсаторных фильтров между частотником и электродвигателем. Для компенсации реактивной составляющей используют индуктивные устройства.
• При наличии принудительного охлаждения электродвигателя, управляющую цепь также подключают к ПЧ, который обеспечивает одновременный запуск охлаждающего вентилятора и электродвигателя.
• При установке ПЧ в шкафах управления должна быть обеспечена хорошая вентиляция и охлаждение корпуса устройства.

Частотные преобразователи применяются во всех сферах промышленности и народного хозяйства, а также для бытового электропривода. Их применение снижает потребление электроэнергии, позволяет заменить дорогие электрические машины на простые и дешевые двигатели асинхронного типа, упростить схемы автоматического управления.

Автоматы защиты двигателя

• «
• 1
• 2
• »

Автоматические выключатели можно использовать для защиты двигателя. Они применяются для того, чтобы предотвратить короткое замыкание и тепловую нагрузку. Существуют и модели для дома, но на сайте Simat вы сможете купить автоматические выключатели для промышленности. У них предусмотрена защита двигателя.

Автоматический выключатель будет срабатывать в определенном диапазоне тока, который можно регулировать. Автоматы защиты двигателя нужны для того, чтобы двигатель мог безопасно работать. Технически их можно использовать с дополнительными устройствами. Это может быть вспомогательный переключатель, расцепитель или сигнальный контакт.

У автоматических выключателей в качестве устройств защиты двигателя есть регулируемая уставка и специальная кривая отключения. Также у них предусмотрены посадочные места под din-рейку, которые можно компактно установить в щит. При этом они займут всего два или три модульных места.

Выключатели автоматические предназначены для того, чтобы защищать однофазные и трехфазные электрические двигатели. Расцепители могут быть двух видов: электромагнитными и термическими.

Что учесть, выбирая автоматический выключатель?

Если вы решили купить автоматические выключатели, то стоит обратить внимание на некоторые нюансы. Например, узнайте, какой номинальный ток у прибора. Это максимальные показатели тока в электропроводке, которые не смогут привести к тому, что автомат защиты двигателя выключится. Можно найти устройства от 0,5 Ампера до 125 Амперов.

Также уточните количество полюсов. Оно будет зависеть от того, сколько к выключателям автоматическим подключается фаз. Важно знать, с какой скоростью будет срабатывать прибор. Для этого можете спросить у продавца о времятоковых характеристиках автоматического выключателя.

Не знаете, какой автоматический выключатель выбрать?

Прежде чем приобрести конкретное устройство, определитесь с параметрами. Именно благодаря им вы сможете удачно подобрать автоматические выключатели. Чтобы избежать риска, лучше проконсультироваться со специалистами. К примеру, менеджеры компании Simat помогут вам подобрать автомат защиты двигателя, который бы максимально соответствовал вашим требованиям.

Также уточните мощность устройства, которое планируете подключать на этой линии. Эти характеристики особенно важны, если вы хотите приобрести автоматический выключатель постоянного тока.

Не стоит брать приборы, которые уже были в употреблении. Чаще всего их предлагают на барахолках или стихийном рынке. Вы не будете знать, что внутри автоматического выключателя. Важно, чтобы внутреннее состояние механизма было исправным. Помните, что именно от автоматических выключателей зависит безопасность помещения и тех, кто в нем находится. Перед покупкой вы можете проконсультироваться с электриком или нашими специалистами.

Где можно купить электромагнитные пускатели?

На сайте Simat можно выбрать нужные варианты среди широкого ассортимента. Наши менеджеры с удовольствием помогут вам определиться с выбором и подскажут, какие модели автоматов защиты двигателя с доставкой в Киев, Харьков, Одессу, Днепр, Запорожье, Львов, Кривой Рог, Мариуполь, Николаев, Винницу, Херсон, Полтаву, Чернигов, Черкассы, Житомир, Сумы, Хмельницкий, Черновцы, Ровно, Кропивницкий, Ивано-Франковск, Кременчуг, Тернополь, Луцк, Белая Церковь, Краматорск, Мелитополь, Никополь, Ужгород, Славянск, Павлоград, Северодонецк, а также в другие города Украины лучше подойдут для вашей задачи.

Вас приятно удивит простота установки и эксплуатации автоматических выключателей. Они отличаются высокой производительностью и требуют минимального технического обслуживания. Протестированные по различным четко определенным параметрам автоматические выключатели соответствуют международным стандартам качества.

Все устройства отличаются надежностью. Компания предлагает продукцию только лучших проверенных брендов, поэтому вы можете быть уверены в том, что купите подходящие качественные автоматы защиты двигателя по доступной цене.