Захист трифазного електродвигуна. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

 Коментарі до статті

Розглянуто два варіанти пристрою, що відключає трифазний електродвигун від мережі при небезпечній для нього зміні напруги живлення, - просте релейне і порівняно складне на інтегральних мікросхемах. Пристрої реагують не тільки на загальне підвищення або зниження напруги, але і на небезпечний для двигуна "перекіс фаз" - зміна напруги лише однієї з них.

Проблема захисту трифазного електродвигуна від небезпечних для нього коливань мережевої напруги особливо актуальна, якщо двигун працює за відсутності постійно спостерігає за ним людини (наприклад, приводячи в дію водяний насос), а також у сільській місцевості, де якість електричних мереж залишає бажати кращого.

Не менш важливо безперервно контролювати температуру корпусу електродвигуна, є чимало причин, через які він може перегрітися. Найчастіші - механічне навантаження двигуна або заклинювання його валу в підшипниках.

Найпростіший спосіб захисту від зникнення або значного зниження напруги в одній із фаз ілюструє знайома багатьом електрикам схема, показана на рис. 1.

Обмотка пускача КМ1 підключена до фази (наприклад, С) та нейтралі мережі через нормально розімкнені контакти реле К1.1 та К2.1. Обмотки реле підключені до двох інших фаз. В результаті пропадання будь-якої фазної напруги призведе до відключення пускачем електродвигуна КМ1 від мережі.

Обмотки пускача та реле повинні бути розраховані на живлення змінною напругою 220 В, 50 Гц. Якщо є пускач з обмоткою на 380, її правий за схемою висновок з'єднують не з нейтраллю (N), а з одним з фазних проводів (А або В). Реле з обмотками, розрахованими на напругу 12...24, можна скористатися, підключивши їх за схемою показаної на рис. 2.

Конденсатор С1 – К73-17. Його ємність вказана реле РСЧ52 (паспорт РС4.523.205, опір обмотки 220 Ом). Якщо застосовано інше, конденсатор вибирають таким (зазвичай номіналом 0,47...1,5 мкФ), щоб через обмотку реле протікав потрібний його спрацьовування струм. Показаний на схемі штриховою лінією оксидний конденсатор С2 встановлюють лише в тому випадку, якщо реле, що спрацювало, "дзижчить". Місткість конденсатора (кілька мікрофарад) вибирають мінімальною, достатньою для усунення дзижчання.

Схема досконалішого пристрою захисту наведена на рис. 3. Воно реагує не тільки на відхилення напруги від номінального і на "перекіс" фаз, але і забезпечене датчиком температури корпусу двигуна.

(Натисніть для збільшення)

Три канали контролю за фазною напругою за схемою ідентичні. Тому розглянемо роботу лише одного з них, що контролює напругу фази А. Ланцюг R1,R4,VD2,R10,R17,C4 формує зі змінної фазної напруги пропорційне йому постійне. Останнє надходить на входи двох ОУ мікросхеми DA3, які є компараторами. На вхід, що інвертує, нижнього за схемою компаратора з резистивного дільника R8R12 подано напругу, що задає поріг спрацьовування захисту при перевищенні фазною напругою допустимого значення. На інвертуючий вхід другого (верхнього) компаратора подано напругу нижнього порога (з резистивного дільника R7R11). Виходи компараторів з'єднані з входами елемента АБО-НЕ DD1.1. Логічний рівень на виході цього елемента високий, поки контрольована фазна напруга залишається у встановлених підстроювальними резисторами R11 і R12 межах.

Елемент DD2.1 поєднує вихідні сигнали трьох каналів контролю. Поки жоден із них не спрацював, рівень на виході цього елемента – низький. Світлодіод HL2 світиться, сигналізуючи про справність трифазної мережі. Аналогічно елементу DD2.1 діє елемент DD2.2, але один з його входів додатково подано сигнал спрацьовування вузла контролю температури. Тому транзистор VT1, ланцюг бази якого підключений до виходу елемента DD2.2 через інтегруючий ланцюг R22C7 та інвертор DD2.3, відкритий лише за умови, що мережа справна і температура корпусу електродвигуна нижче допустимої.

У ланцюг колектора транзистора VT1 включена обмотка реле К1. Якщо все гаразд, реле К1 і контактор КМ1 знаходяться у стані, що спрацював і електродвигун підключений до мережі. В аварійній ситуації транзистор буде закритий і контакти реле К1.1, що розімкнулися, знеструмлять обмотку пускача КМ1, який відключить електродвигун. Згаданий вище ланцюг R22C7, затримуючи спрацьовування захисту на 2...4 с, запобігає реакції на короткочасні кидки напруги.

Датчик температури корпусу електродвигуна служить терморезистор RK1. За допомогою ОУ DA6 напруга, що падає на терморезисторі, порівнюють із зразковим, що надходить на вхід, що інвертує ОУ з резистивного дільника R9R16. У разі перегріву електродвигуна опір терморезистора та падіння напруги на ньому зменшуються настільки, що високий логічний рівень на виході DA6 змінюється низьким, призводячи до гасіння світлодіода HL1 і відключення електродвигуна пускачем КМ 1.

Довжина проводів, що з'єднують терморезистор RK1 із захисним пристроєм, може досягати 2...3 м. Конденсатор С1 усуває наведені на ці дроти перешкоди. Якщо застосований терморезистор з номінальним опором, що відрізняється від зазначеного на схемі, необхідно підібрати резистор R15 таким чином, щоб при нагрітому до температури спрацьовування терморезисторі напруга на вході, що інвертує, DA6 не опускалося нижче 2 В. При меншому значенні параметри включеного за наведеною 140УУ . Це стосується напруги, що подається на входи ОУ мікросхем DA608-DA3.

Вузол живлення захисного пристрою складається з понижуючого трансформатора Т1, діодного мосту VD1, конденсатора фільтра С2 та двох інтегральних стабілізаторів - DA1 та DA2. Напругою 9 з виходу першого стабілізатора живлять мікросхеми DA3-DA6, DD1, DD2. Споживаний струм не перевищує 30 мА тому тепловідведення мікросхеми DA1 не потрібно. З напруги 5, стабілізованого мікросхемою DA2, отримують зразкові рівні напруги для установки порогів спрацьовування захисту.

Пристрій зібрано на друкованій платі (рис. 4) розмірами 80x75 мм із двосторонньо фольгованого склотекстоліту. На ній розташовані всі елементи, за винятком трансформатора Т1, реле К1 з діодом VD5, безпосередньо підключеним до висновків, і, звичайно, пускача КМ1.

(Натисніть для збільшення)

Резистори R1-R3 - МЛТ-0,5, решта постійних - С2-23 0,125 Вт або МЛТ-0,125. Підстроювальні резистори R9, R11, R12-СПЗ-19а. Їх можна замінити іншими малогабаритними. Терморезистор - ММТ-4, СТ1 або ТР-4. Оксидні конденсатори – К50-35 або аналогічні імпортні. Замість транзистора КТ972А підійдуть КТ972Б або імпортний 2SD1111.

Здвоєні ОУ КМ140УД20 можна замінити на КР140УД20А, КР140УД20Б, а також LM358N, КР574УД2А або (змінивши друковану плату) на різні модифікації одиночних ОУ К140УД6, К140УД7. Заміна стабілізатора 7809 - КР142ЕН8А, КР142ЕН8Г

Реле К1 – імпортне KR8S фірми "Elesta". Підійде й інше з робочою напругою не більше 24 В та контактами, здатними комутувати напругу 380 В. Трансформатор Т1 - будь-який із вторинною обмоткою на напругу 18...20 В, що забезпечує струм, необхідний для живлення реле.

Налагодження захисного пристрою зводиться до встановлення порогів спрацьовування компараторів. Тимчасово з'єднавши входи А-С, подають на них щодо ланцюга N змінну напругу від автотрансформатора, що регулюється. Встановивши тут 180, по черзі вимірюють вольтметром постійного струму значення напруги на конденсаторах С4-С6. Якщо вони відрізняються більш ніж на 0,1, необхідно усунути розкид, підбираючи номінали резисторів R1-R3 або R4-R6.

Обертаючи двигун підстроєного резистора R11, домагаються запалювання світлодіода HL2. Якщо це зробити не вдається, змініть положення двигуна підстроєного резистора R12 і спробуйте ще раз. Далі за допомогою автотрансформатора підвищують до 250 напруга на з'єднаних входах захисного пристрою. Світлодіод HL2 повинен згаснути. Переміщаючи двигун підлаштованого резистора R12, знову запалюють його. Залишається переконатися, що світлодіод HL2 світиться, поки вхідна напруга в межах 180...250 В, і гасне, якщо вона поза цим інтервалом. При необхідності повторюють регулювання.

Якщо скористатися автотрансформатором не вдасться, пороги спрацьовування захисту можна встановити приблизно. Виміряне високоомним вольтметром напруга на движку підстроювального резистора R11 має дорівнювати 3,16 В, а на движку R12 - 4,44 В. Наведені значення справедливі, якщо опір кожного з резисторів R1-R6, R10, R13, R14, R17-R19 точності дорівнює зазначеному на схемі номіналу.

Перш ніж регулювати канал контролю температури, переводять двигун підстроювального резистора R9 в ліве за схемою положення. В результаті повинен запалити світлодіод HL1. Нагрів терморезистор RK1 до необхідної температури, обертають двигун згаданого резистора, поки не згасне світлодіод. Як тільки терморезистор трохи охолоне, світлодіод повинен запалити знову. Якщо світяться обидва світлодіоди (HL1 та HL2), повинні спрацювати реле К1 та пускач КМ1.

Автор: І.Коротков, п.Буча Київської обл., Україна

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Накопичувач GALAX Gamer 240-M.2 PCI-E 2280 15.04.2018 Компанія GALAX анонсувала високопродуктивний твердотільний накопичувач Gamer 240-M.2 PCI-E 2280, який розрахований на використання в ігрових системах. Пристрій зберігання даних виконаний у форматі М.2 2280: габарити складають 22 х 80 мм. Застосовано мікрочіпи флеш-пам'яті Toshiba 3D TLC та контролер Phison PS5008-E8. Накопичувач комплектується радіатором охолодження, виконаний у яскравому червоному кольорі. Стверджується, що застосоване рішення забезпечує високу стабільність роботи та стійку швидкодію. Новинка відповідає специфікації NVM Express 1.2 (NVMe), що описує доступ до SSD за допомогою шини PCI Express. У цьому випадку задіяно інтерфейс PCIe 3.0 x2. Місткість накопичувача складає 240 Гбайт. Заявлена ​​швидкість послідовного читання інформації досягає 1200 Мбайт/с, швидкість послідовного запису – 800 Мбайт/с. Показник IOPS - кількість операцій введення/виводу за секунду - досягає 190 000 при довільному читанні даних та 160 000 при довільному записі. Габарити пристрою разом з радіатором становлять 80,0 х 25,0 х 16,5 мм.

Інші цікаві новини:

▪ Планшетні сканери професійного рівня Epson Perfection

▪ Система відеоконференцзв'язку Xiaomi Audio and Video Conference Speaker

▪ Альтернативна енергетика для космічної станції

▪ Гібридний електронаддув

▪ Життєвий успіх не залежить від тестостерону

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Паскаль Блез. Біографія вченого

▪ стаття Хто заснував першу у світі бібліотеку? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на пресах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Логічний пробник на двох мікросхемах Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Блок живлення, 12 вольт 6 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024