Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Elektronická ochrana strojních zařízení

číslo 11/2002

Rozváděčová technika a přístroje

Elektronická ochrana strojních zařízení

V předcházejícím čísle ELEKTRO (8-9/2002, str. 68) byly uveřejněny technické informace o novém typu elektronické ochrany EL-FI/M20 od švédské firmy EMOTRON AB. Následující příspěvek přináší podrobnější informace i o dalších typech elektronických ochran strojního zařízení, které na tuzemském trhu nabízí dovozce těchto přístrojů, firma Panchártek – elektro.

Charakteristika ochran EL-FI
Elektronické ochrany EL-FI jsou tzv. inteligentní ochrany strojů a zařízení, které ke své činnosti nepotřebují žádná vnější čidla. Vymezují pracovní výkonový rozsah stroje, ve kterém nemůže dojít k jeho poškození.

Základní vlastnosti
Elektronické hlídače pracují na principu, který by bylo možné popsat takto: zatížení pohonného elektromotoru odpovídá zatížení hlídaného poháněného stroje. U proměnné zátěže elektromotoru se mění i jeho elektrické parametry, které jsou snímány a vyhodnocovány přístroji EL-FI. Z toho vyplývá, že pro ochranu daného stroje již nejsou zapotřebí žádná vnější čidla. Jedinou podmínkou pro správné použití přístrojů EL-FI je, aby „hlídaný“ stroj byl poháněn správně dimenzovaným asynchronním elektromotorem s kotvou nakrátko (popř. s kotvou kroužkovou) bez použití měniče frekvence. U jednotlivých typů je popsáno, jaké veličiny přístroje snímají.

Použití ochran
Elektronickými hlídači zátěže lze chránit nebo ovládat různá zařízení. Rozsah výkonů, v nichž může poháněný stroj pracovat, lze vymezit jednoduchým způsobem. Tím se účinně brání jeho přetěžování nebo naopak chodu naprázdno. To má v konečném důsledku vliv na efektivnější využití celého zařízení, na jeho životnost i na úsporu energie. Elektronické hlídače EL-FI nejsou určeny jako ochrana pohonných elektromotorů, ale slouží jako ochrana poháněných strojů. V některých případech mohou při přetížení nebo naopak chodu naprázdno zabránit poškození stroje, popř. úrazu obsluhy. Používají se pro ochranu čerpadel, dopravníkových systémů, zdvihacích zařízení, míchaček, vrtacích, mlecích a drticích zařízení, kompresorů, ventilátorů, pil apod.

Obr. 1.

Instalace přístrojů
Hlídače EL-FI se instalují do elektrických rozváděčů (nejlépe na lištu DIN) v blízkosti stykačů elektromotorů hlídaných strojů nebo (pomocí adaptéru) do čelního panelu rozváděče. Meze maximálního nebo minimálního výkonu se nastavují při spuštěném stroji podle charakteru zátěže. Hlídače lze použít jak pro stroje s malými motory, tak i pro velké stroje, kde jsou elektrické veličiny motoru snímány přes běžný proudový transformátor.

Hlídač EL-FI/M20
Novinkou letošního roku je elektronický přístroj označený M20 (obr. 1). Je to univerzální digitální ochrana s možností automatického nastavení úrovně poplachu a s displejem LCD. Tento přístroj vyhodnocuje skutečný činný výkon na hřídeli elektromotoru. Hodnota skutečného výkonu je vypočítávána odečtením výkonových ztrát v motoru od měřeného příkonu. Zobrazení aktuální hodnoty výkonu je možné nastavit relativně v procentech jmenovitého výkonu elektromotoru nebo absolutně v kilowattech či HP. Hlídač umožňuje číst aktuální fázový proud a napájecí napětí.

Přístroj EL-FI/M20 v plném rozsahu nahrazuje dosud nejžádanější typ DLM, který si získal zájem zákazníků především univerzálností použití, citlivostí a jednoduchostí obsluhy.

Hlídač EL-FI/M10
Současně s přístrojem M20 byl uveden na trh typ M10. Tento hlídač zátěže je určen pro jednodušší aplikace, kde by použití M20 bylo zbytečně drahé. Výstupem přístroje je pouze bezpotenciálový přepínací kontakt relé. Snímání výkonu stroje je stejné jako u M20. Hlídač umožňuje chránit stroj před přetížením nebo odlehčením. Snímání aktuálního výkonu je automatické pomocí funkce Auto Set. Všechny veličiny se nastavují dvěma tlačítky prostřednictvím řady osmi diod LED. Zpoždění při rozběhu je možné nastavit v rozsahu 1 až 64 s a zpoždění výstupního relé 0,05 až 64 s. Hlídače EL-FI/M10 jsou vhodné pro čerpadla, pily, drtiče, mlýny, dopravníky apod. Přístroje lze použít u zařízení poháněných trojfázovými i jednofázovými motory, ale pouze do hodnoty jmenovitého proudu motoru 50 A.

Přístroj typu PM
K ochraně před chodem naprázdno odstředivých čerpadel je určen typ PM. K chodu naprázdno čerpadel může dojít např. při úplném vyčerpání kapaliny, při (omylem) zavřeném ventilu apod. Citlivost hlídače umožňuje vymezit minimální množství čerpané kapaliny postačující k bezpečnému provozu čerpadla. Hlavní snímanou veličinou je účiník (cos j) motoru, přičemž v přístroji je pro zvýšení citlivosti naprogramována základní charakteristika odstředivého čerpadla.

Obr. 2.

Výstupem přístroje je bezpotenciálový přepínací kontakt. Aby hlídač nereagoval na krátkodobé provozní změny zatížení, je možné nastavit zpoždění výstupního relé od 1 do 40 s. Vhodným zapojením hlídače do ovládacích obvodů lze zajistit okamžité vypnutí zařízení při výpadku kterékoliv fáze napájecího napětí.

Přístroje jsou vhodné pro ochranu odstředivých čerpadel např. u vrtných souprav, v nichž je možné ochranu kontrolovat pouhým přivřením ventilu ve výtlačném potrubí. Velké množství těchto hlídačů chrání čerpadla v chemických provozech, kde se čerpají hořlavé nebo nebezpečné látky či kapalné plyny. Použít tento typ je možné pouze u čerpadel poháněných trojfázovým motorem.

Ochrana typu FM
Pro kontrolu chodu radiálních ventilátorů je určen typ FM. Hlavní snímanou veličinou je účiník (cos j) motoru, přičemž v přístroji je pro zvýšení citlivosti naprogramována základní charakteristika radiálního ventilátoru.

Výstupem přístroje je bezpotenciálový přepínací kontakt, který je možné zpozdit v rozmezí od 1 do 90 s. Při kontrole ventilátoru přístroj hlásí ucpané sání či výdech nebo přetržený řemen. Je možné jím též (v omezeném rozsahu) kontrolovat zanesení filtrů vzduchotechniky.

Hlavní uplatnění tyto přístroje nacházejí při kontrole ventilátorů umístěných v horkých provozech nebo v prostorách s nebezpečím výbuchu či na nepřístupných místech, kde je instalace jiných kontrolních prvků obtížná. Přístroj FM je možné použít pouze u ventilátorů poháněných trojfázovým motorem.

Dalším univerzálním přístrojem je ochrana typu LM. Je určen k hlídání maximálního nebo minimálního zatížení jakéhokoliv stroje poháněného asynchronním motorem. Od přístrojů PM a FM se liší vyšší citlivostí, neboť snímá a vyhodnocuje příkon motoru. Výstupem hlídače je bezpotenciálový přepínací kontakt a analogový výstup 0 až 10 V či 0 až 5 V. Aby přístroj nereagoval na krátkodobé provozní změny zatížení, je možné nastavit zpoždění výstupního relé při provozu od 0,1 do 90 s a při rozběhu 1 až 20 s.

Hlídače jsou vhodné pro čerpadla, pily, drtiče, dopravníky, zdvihací zařízení apod. Vhodným zapojením hlídače do ovládacích obvodů lze zajistit okamžité vypnutí zařízení při výpadku jakékoliv fáze napájecího napětí. Přístroj je možné použít u zařízení poháněných trojfázovým i jednofázovým motorem.

Ochrana typu DCM
Speciální hlídač pro řízení a ochranu ponorných kalových čerpadel je typ DCM. Umožňuje provoz jedno- či dvoučerpadlového systému s ochranou před chodem nasucho, snímanou veličinou je příkon motoru. Hlídač vypne čerpadlo v nastaveném čase od okamžiku, kdy začne sát. Po určité době zapnutím na zadaný čas otestuje, zda přitekla další kapalina; v opačném případě prodlouží dobu klidu, která tak může být mezi jednotlivými spuštěními až 720 min. Poměr doby čerpání a klidu je automaticky řízen množstvím přitékané kapaliny, neboť doba klidu je nepřímo úměrná době čerpání. V případech, kdy je nutné zajistit, aby čerpaná jímka nepřetekla, umožňuje přístroj připojit zajišťovací hladinový spínač, který čerpadlo spustí okamžitě bez ohledu na právě probíhající cyklus.

Na displeji LCD je zobrazována doba čerpání, popř. doba, která zbývá do dalšího spuštění čerpadla. Přístroj registruje celkovou dobu čerpání či nečinnosti a počet sepnutí od ručního vynulování. Na displeji je možné číst výkon (jako procento měřicího rozsahu) a napětí sítě. U dvoučerpadlového systému je umožněno střídání čerpadel. V případě poruchy jednoho z čerpadel přístroje spustí signalizaci a čerpání přebírá nepoškozené čerpadlo.

Další funkcí hlídače DCM je ochrana motorů čerpadel před fázovou asymetrií a kontrola sledu fází, což se využívá především u mobilních zařízení.

Přístroj se automaticky nastavuje při čerpání či srkání čerpadla pouze jedním tlačítkem. Výstupem přístroje jsou bezpotenciálové kontakty poplachového a operačního relé. Použití těchto hlídačů přináší prodloužení životnosti čerpadel a úsporu energie. Je samozřejmostí, že není zapotřebí instalovat různé hladinové spínače, mnohdy složitě umístěné a vyžadující neustálou údržbu, např. z důvodu agresivity prostředí (ve fekálních jímkách). Přístroj DCM je možné použít pouze u čerpadel poháněných trojfázovým motorem.

Elektronické ochrany EL-FI od roku 1997 do České republiky dováží firma Panchártek – elektro. Za tuto dobu získala bohaté zkušenosti s ochranou či řízením velkého množství různých strojů a zařízení. Pro konkrétní případy použití poskytuje odborné konzultace, s přístroji je možné se seznámit i „živě“ na předváděcím panelu přímo ve firmě. V případech, kdy není použití obvyklé nebo s ním pracovníci firmy nemají zkušenosti, vykonávají se zkoušky přímo na zařízení zákazníka a poté odborníci ochranu pro konkrétní aplikaci doporučí nebo nedoporučí.

Veškeré technické informace o popsaných elektronických ochranách, včetně aktuálních cen, lze získat na uvedené adrese a na firemních internetových stránkách.

Dovozce:
Panchártek – elektro
Ing. Jan Panchártek
Zelená 149/53
500 04 Hradec Králové 4 – Kukleny
tel.: 495 535 925
fax: 495 535 138
e-mail: elektro@panchartek.cz
http://www.panchartek.cz