Пристрої захисту асинхронних електродвигунів УБЗ 301
Порівняльний аналіз УБЗ-301 з іншими пристроями захисту електродвигунів.
Більшість представлених на ринку пристроїв захисту електродвигунів (т. зв. струмовий захист), мало чим відрізняються один від одного за своїм функціональним можливостям але значно поступаються універсального блоку захисту УБЗ-301. Блок УБЗ-301 являє собою принципово новий недорогий пристрій захисту асинхронних електродвигунів. Вперше здійснена повна і ефективна захист електродвигунів від усіх видів мережевих аварій, аварій, пов'язаних з режимами роботи двигуна, а також аварій, пов'язаних із внутрішніми ушкодженнями всередині двигуна і/або живильного кабелю. Застосування сучасної мікропроцесорної техніки дозволило забезпечити необхідну логіку роботи блоку, не зустрічається ні в одному з існуючих захисних пристроїв як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва.
Принципові відмінності від аналогічних пристроїв інших виробників:
1.Захист від аварій мережевої напруги: обрив, злипання, порушення послідовності, перекіс, стрибки, провали напруги. В існуючих блоках такий контроль, як правило, відсутня. У деяких найбільш дорогих імпортних блоках (вартість понад 500 євро) перед включенням в кращому випадку перевіряється наявність і полнофазность живильної мережі. У більшості випадків про погане напрузі судять лише після включення навантаження за струмами, тобто опосередковано. У блоці УБЗ-301 напруга вимірюється як до включення (при поганому напрузі навантаження не включиться), так і після включення двигуна. Одночасний контроль струмів і напруг необхідний для аналізу виду аварії. Такий аналіз дає можливість приймати відповідну логіку прийняття рішень. Наприклад, при мережевих аваріях повторний пуск дозволяти, при аваріях, пов'язаних з ушкодженнями всередині двигуна – забороняти.
2. Виставлення номінальних і робочих струмів. Для правильної роботи блоку принципово важливо якомога точніше визначити значення номінального струму двигуна. Від того наскільки правильно вибрано цей параметр залежить ефективність і достовірність прийняття рішення щодо різного роду перегрузам та іншим струмовим аварій. Для всіх вітчизняних блоків – це камінь спотикання. В одних він виставляється дуже грубо, в інших його виставлення взагалі неможливо, в третіх номінальний струм зовсім не виставляється, а виставляється струм спрацьовування (максимальний), тобто захист від перевантаження – фактично захист по максимальному струму з витримкою часу (якщо струм буде менше максимального, але вище номінального, двигун увійде до перевантаження, а захист це не визначить). Наприклад, ряд вітчизняних захисних пристроїв перед їх запуском пропонують споживачеві створити на валу електродвигуна номінальне навантаження. При цьому виробники таких блоків не повідомляють як це в принципі можна зробити. З іншого боку, згідно з незалежним дослідженням, довготривале використання електродвигуна з навантаженням всього на 5% перевищує номінальну, веде до 10-кратного скорочення терміну служби обмоток електродвигуна. Таким чином, неможливість точного виставлення номінального струму означає, що ці блоки забезпечують надто грубу захист, по суті, не сильно відрізняється від функцій звичайного (набагато більш дешевого) теплового реле. У УБЗ-301 номінальний струм виставляється до включення навантаження з високим ступенем точності.
3. Робота блоку УБЗ-301 здійснюється за діючим значенням струму і напруги. Жодна з відомих захистів не дає такої можливості. Важливість прийняття рішення за діючим значенням, особливо струмів, визначається тим, що форми кривих струмів, особливо при пусках, дуже далекі від синусоїди. Якщо приймати рішення не за діючим значенням, а за якимись усередненими сигналами, або (ще гірше) по пікам, як це зроблено в багатьох інших пристроях, то такі захисту будуть спрацьовувати помилково, або, сильно загрубленные, не будуть ефективно захищати навантаження.
4. Захист від теплового перевантаження. Застосування мікропроцесорної техніки дозволило УБЗ-301 застосувати складну математичну обробку сигналів. Зокрема, вимірюючи постійно діюче значення струму, вирішується рівняння теплового балансу електродвигуна. Таким чином,УБЗ-301 аналіз перевантаження виробляє з урахуванням «історії» роботи електродвигуна.Це означає, наприклад, що попередньо навантажений двигун після перевантаження буде відключений швидше, ніж попередньо холодний. В інших блоках в кращому випадку робота відбувається за деякою усередненою токо-часовій характеристиці, без урахування попередньо накопиченого двигуном тепла. Особливо такий підхід необхідний, коли навантаження на валу електродвигуна змінна з періодичними перегрузами. В цьому випадку двигун може отримати тепловий перевантаження, перебуваючи в зоні перевантаження короткочасно, періодично повертаючись на номінальне навантаження. Це ж можна віднести до частих пусків. Важливою перевагою підходу, використовуваного в УБЗ-301, є те, що він дозволяє обмежити кількість пусків в одиницю часу. Це дуже важливо, оскільки двигун, маючи навантаження на валу менше номінальної, може перегрітися від частих пусків. Рівняння теплового балансу вирішується безперервно в процесі роботи двигуна, так і при його зупинки.
5. Захист при симетричному/несиметричного перевантаження фазних/лінійних струмів за складною логікою прийняття рішень(механічні перевантаження, пошкодження всередині двигуна/живлячого кабелю, тощо).
6. Захист по мінімальному робочому або пускового струму(«сухий хід» для насосів).
7. Блок УБЗ-301 – цифровий, мікропроцесорний. Більшість інших випускаються блоків – аналогові. Аналогова електроніка, на відміну від цифрової, сильно залежить від зовнішніх умов, насамперед від температури навколишнього середовища.
8. Один з найбільш важливих споживчих якостей УБЗ-301 – ціна. Присутні струмові захисту електродвигунів зарубіжного виробництва коштують від 290 євро. Оптова ціна УБЗ-301 – менше 100 дол. США, включаючи ПДВ. Фактично за цю ціну споживач отримує кілька виробів: реле напруги, реле контролю фаз, реле контролю ізоляції, реле контролю струмів, захист від струмів витоку, захист від перевантаження і недовантаження, блок автоматичного повторного включення з витримками часу, тощо.