Uniwersalny moduł zabezpieczenia silników asynchronicznych

Od dawna silniki elektryczne stały się częścią naszej codzienności. Wykorzystywane są w różnorodnych sektorach, takich jak instalacje przemysłowe, komercyjne czy prywatne. Chyba już nie wyobrażamy sobie współczesności bez wynalazku Faradaya. Nawet tymczasowa awaria silnika elektrycznego lub jego podzespołów może poważnie wpłynąć na cały proces produkcji oraz generować spore ubytki. Weźmy tutaj za przykład przepompownię ścieków, awaria pompy, jeśli nie zostanie odpowiednio szybko wykryta i usunięta, doprowadzi do wylania się zawartości studzienki. Z kolei awaria wentylatora odsysającego nadmiar pyłu w tartaku, spowolni proces produkcji drewna, a to przyniesie straty dla zakładu. Aby zmniejszyć ryzyko nieprzewidzianego uszkodzenia silnika, można  zastosować, termik, wyłącznik silnikowy, falownik lub uniwersalny moduł zabezpieczenia silników.

Które urządzenie zatem wybrać?

Jeśli staniemy przed wyborem które z zabezpieczeń dobrać do układu który mamy u siebie, musimy odpowiedzieć sobie na kilka zasadniczych pytań. Jaki zakres ochrony potrzebujemy? Bo jeśli chcemy zabezpieczać napięciowo i prądowo to termik będzie zbyt prostym rozwiązaniem i będziemy musieli dołożyć do niego kolejne moduly takie jak czujniki zaniku zamiany i asymetrii faz.

Jak szybko potrzebujemy reagować, oraz czy chcemy mieć informację z urządzenia o zaistniałych awariach? Jeśli nie chcemy ciągle sprawdzać czy mamy awarię, albo raczej chcemy aby to urządzenie informowało nas o awarii to powinniśmy wybrać urządzenie z komunikacją. Eliminuje nam to termik i wyłącznik silnikowy, które są pozbawione modułów komunikacyjnych i trzeba by je dodatkowo zwymiarować.

Zostały nam zatem falownik i moduł do zabezpieczenia silników. Kolejnym pytaniem które wtedy powinniśmy sobie zadać jest to czy mamy w sieci urządzenia które mogą być wrażliwe na zakłócenia które to wywołuje? Konkretnie chodzi o to że w zależności od długości kabli zasilających napięcie na zaciskach silnika ma cechy typowe dla zjawisk falowych, co powoduje, że przy zasilaniu bez wyjściowych filtrów na zaciskach pojawiają się piki napięcia o wartości max U LLpeak max = 2xUDC oraz narażenie izolacji w postaci wysokiej stromości narastania napięcia w impulsie.

Co za tym idzie do ceny falownika należy doliczyć zawsze koszt filtrów. Jeśli obawiamy się pików, oraz nie chcemy narażać się na wysokie koszty zostaje nam jeszcze  uniwersalny moduł zabezpieczenia silników.  Przykładem takiego rozwiązania może być proponowany przez firmę Novatek-Electro moduł typu UBZ-302 dla silników o mocy do 315kW

Co zapewnia moduł UBZ-302?

Moduł UBZ-302 zapewnia niezawodną ochronę silników asynchronicznych o mocy od 2,5 do 30 kW za pomocą wbudowanych przekładników prądowych i do 315kW za pomocą zewnętrznych przekładników prądowych.

Uniwersalny moduł UBZ – 302 służy do:

• monitorowania parametrów napięcia sieciowego;
• kontroli parametrów pracy trójfazowych silników;
• przeprowadzania pomiaru rezystancji izolacji;

Moduł chroni sprzęt za pomocą sterowania cewką stycznika elektromagnetycznego. Określa obecność prądów silnika przy odłączonym obciążeniu. W tym przypadku moduł sygnalizuje awarię zewnętrznego stycznika załączającego silnik aż do momentu wyłączenia urządzenia lub pełnego odłączenia kontroli prądów silnika.

Wygląd zewnętrzny i schemat podłączenia

Na przednim panelu UBZ -302 znajdują się 2 trzycyfrowe wyświetlacza oraz diody LED sygnalizujące różne stany urządzenia. Także urządzenia posiada przyciski sterujące, za pomocą których użytkownik może ustawić potrzebna parametry. Zamontować moduł można na standardowej szynie DIN 35 mm. Co więcej, UBZ-302 posiada złącze do podłączenia do PC. Każdy użytkownik może łatwo i bez problemów zaprogramować urządzenie za pomocą personalnego komputera i programu „Panel sterowania UBZ-302” Także należy wiedzieć, że komunikacja UBZ z komputerem odbywa się za pomocą szeregowego interfejsu. Każdy UBZ posiada indywidualny adres komunikacyjny. Komputer może sterować kilkoma UBZ jednocześnie, rozróżniając je według adresu. UBZ również pracuje w sieciach MODBUS RTU. 

W przypadku zastosowania silników asynchronicznych o mocy od 2,5 do 30 kW dopuszcza się  stosowanie przekładników wbudowanych. W tym celu należy przewlec przewody idące do silnika w oddzielne otwory znajdujące się obudowie  urządzenia.  Jeżeli  trzeba zastosować silniki  o innej mocy należy podłączyć  dodatkowe przekładniki prądowe, tak jak to przedstawiono na poniższym rysunku.