Na zamieszczonym schemacie układu sterowania silnikiem indukcyjnym trójfazowym element oznaczony symbolem F5
Element oznaczony na schemacie jako F5 pełni funkcję zabezpieczenia silnika trójfazowego przed skutkami przeciążeń. W praktyce F5 to najczęściej wyłącznik termiczny lub termistor, czyli tzw. przekaźnik przeciążeniowy, który reaguje na podwyższoną temperaturę uzwojeń wynikającą ze zbyt dużego prądu płynącego przez silnik przez dłuższy czas. Jeśli silnik jest przeciążony, prąd przekracza wartość znamionową, co prowadzi do przegrzewania się uzwojeń i w konsekwencji może skutkować ich uszkodzeniem. Zabezpieczenie F5 monitoruje te warunki i w razie potrzeby przerywa obwód sterowania, chroniąc silnik przed trwałymi uszkodzeniami. Moim zdaniem to bardzo istotny element z punktu widzenia niezawodności i długowieczności układów napędowych. Standardy branżowe, takie jak PN-EN 60947-4-1, wyraźnie zalecają stosowanie takich zabezpieczeń we wszystkich aplikacjach przemysłowych, gdzie silniki narażone są na zmienne i często nieprzewidywalne obciążenia. W praktyce często spotkałem się z sytuacją, że dzięki dobrze dobranemu zabezpieczeniu przeciążeniowemu udało się uniknąć kosztownych napraw oraz nieplanowanych przestojów w produkcji. Warto pamiętać, że dobór tego zabezpieczenia powinien być dostosowany do konkretnego silnika i warunków pracy, dlatego nie wystarczy „jakiś” termik – trzeba wszystko dobrze przeliczyć i sprawdzić charakterystykę zastosowanego przekaźnika.
Temat zabezpieczeń w układach sterowania silnikami trójfazowymi bywa często mylony, szczególnie jeśli chodzi o rozróżnienie pomiędzy przeciążeniem, zwarciem a ochroną przed przepięciami czy porażeniem. Element F5 na tym schemacie to nie jest bezpiecznik ani wyłącznik nadprądowy, więc nie zabezpiecza bezpośrednio przed skutkami zwarcia – za to odpowiadają inne elementy, jak F1, F2, F3, czyli klasyczne bezpieczniki topikowe lub wyłączniki nadprądowe, które w razie zwarcia błyskawicznie odcinają zasilanie, chroniąc instalację przed zniszczeniem. Równie nieprawidłowe jest utożsamianie F5 z ochroną przed przepięciami – tego typu ochronę zapewniają specjalistyczne elementy, jak ograniczniki przepięć, a nie przekaźniki przeciążeniowe. Natomiast kwestia ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym jest jeszcze inna – tutaj kluczowe są wyłączniki różnicowoprądowe i odpowiednie uziemienie, a nie rozwiązania stricte przeciążeniowe. W praktyce, z mojego doświadczenia, najczęstszy błąd to traktowanie zabezpieczenia przeciążeniowego jako ogólnej ochrony silnika przed wszelkimi zagrożeniami elektrycznymi, co bywa bardzo mylące. Niestety, takie podejście może prowadzić do poważnych zaniedbań w projektowaniu układu – bo nie wystarczy jeden typ zabezpieczenia, by zapewnić pełne bezpieczeństwo i ochronę. Każde zagrożenie wymaga bowiem zastosowania odpowiedniego, dedykowanego rozwiązania zgodnie z normami PN-EN oraz dobrymi praktykami inżynierskimi. Element F5 jest wyspecjalizowany tylko do wykrywania stanów przeciążeniowych i należy o tym pamiętać przy analizowaniu schematów i projektowaniu systemów sterowania.