Влаштування захисту трифазного двигуна від обриву фази. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Влаштування захисту трифазного двигуна від обриву фази. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Захист апаратури від аварійних режимів роботи мережі, блоки безперебійного живлення

Коментарі до статті

У статті наводиться опис пристрою захисту трифазного асинхронного двигуна від обриву фази мережі живлення.

Схема пристрою передбачений автоматичний контроль струмів в лінії живлення двигуна за допомогою датчиків трансформаторного типу. Пристрій забезпечує затримку відключення двигуна від мережі живлення при коротких замиканнях на сусідніх ділянках мережі, а також при короткочасному зникненні фази джерела живлення і блокує пуск двигуна при неповнофазному режимі роботи.

Однією з найпоширеніших причин ушкодження асинхронних трифазних електродвигунів (АТ) є неповнофазні режими їх роботи, які виникають через обриви фаз, порушення контактів у комутаційних або захисних апаратах.

Теплові реле, які призначені для захисту артеріального тиску від перевантаження, не завжди спрацьовують при обривах фаз, внаслідок чого двигуни перегріваються і виходять з ладу через пошкодження ізоляції.

Нижче наводиться опис пристрою захисту артеріального тиску від роботи на двох фазах, який відрізняється від [1] наявністю окремих датчиків струму трансформаторного типу, що дозволяє використовувати його з магнітними пускачами малої величини, що не мають теплових реле. Тому область використання пристрою ширша порівняно з попередньою розробкою.

Структурну схему пристрою захисту наведено на рис.1.

(Натисніть для збільшення)

Пристрій складається з блоку живлення БП, трьох незалежних каналів контролю струмів фаз живильної лінії А, В, С, кожен з яких містить датчик струму ДТ, підсилювач В і детектор Д, логічний елемент "АБО", елемент затримки ЕЗ, поріг ПУ, електронний ключ ЕК, магнітний пускач МП, кнопки керування ПС асинхронним двигуном АТ.

Принципова схема пристрою наведено на рис.2.

(Натисніть для збільшення)

Блок живлення зібраний за безтрансформаторною схемою. Напруга на нього подається безпосередньо від однієї з фаз трифазної мережі живлення через контакти 1-2 перемикача SA1, що забезпечує вибір режиму роботи АТ: звичайний без контролю обриву фаз (контакти 3-4 замкнуті) або автоматичний з контролем струмів у фазах АТ (контакти 12 замкнуті, а 3-4 - розімкнуті). На рис.2 показано автоматичний режим.

Випрямляч блоку живлення зібраний за однонапівперіодною схемою на діоді VD13. Стабілітрон VD14 забезпечує перезаряд гасить конденсатора С12, шунтованого резистором R27. Цей резистор забезпечує розряд конденсатора С12 після вимкнення схеми захисту. Баластний резистор R29 зменшує кидок струму через конденсатори С10 С12 при подачі напруги на блок живлення.

Пристрій захисту від обриву фази складається з трьох незалежних однакових каналів контролю струмів фаз лінії живлення, які працюють на загальний виконавчий елемент - симістор VS1. Усі канали контролю мають датчики – трансформатори струму ТТ1-ТТ3. При протіканні струму первинної обмотки трансформатора, що має місце при нормальній роботі АТ, у вторинній обмотці наводиться ЕРС, яка подається на вхід однокаскадного підсилювача, зібраного на транзисторі VT1. З виходу підсилювача напруга через С4 конденсатор подається на вхід детектора з подвоєнням напруги VD4, VD7, навантаженням якого є конденсатор С7. Постійна складова сигналу з С7 конденсатора через обмежувальний резистор R13 подається на вхід транзистора VT4. Аналогічно працюють другий і третій канали (транзистори VT5 та VT6).

Транзистори VT4-VT6 та діоди VD10-VD12 утворюють логічний елемент "АБО". При нормальній роботі АТ напруга на колекторах кожного з транзисторів дорівнює нулю, відповідно дорівнює нулю напруга на виході логічного елемента "АБО".

Елемент затримки ЕЗ складається з резисторів R19, R20 та конденсатора С11, від ємності якого залежить величина часу затримки спрацьовування пристрою захисту АТ. При відсутності напруги на виході елемента "АБО" напруга на вході порогового пристрою ПВ, зібраного на транзисторах VT7-VT9, відсутня. При цьому транзистори VT7, VT8 утворюють тригер Шмітта, що забезпечує чітку роботу виконавчого елемента - симістора VS1 ланцюга магнітного пускача. При нормальній роботі транзистор VT7 закритий, а VT8 відкритий, тому відкрито транзистор VT9, відкритий симістор VS1, і він шунтує пускову кнопку S2 магнітного пускача.

Діоди VD1-VD3 у вхідних ланцюгах транзисторів VT1-VT3 забезпечують захист транзисторів при перехідних процесах лінії живлення двигуна АТ, що має місце при включенні в мережу і коротких замиканнях. Для зниження швидкості наростання напруги на симістор паралельно з ним включають конденсатор С13.

Резистор R28 обмежує струм розряду конденсатора С13. Пристрій працює в такий спосіб. Припустимо, що напруга всіх трьох фазах мережі присутня. Перемикачем SA1 подаємо напругу на блок живлення пристрою за допомогою контактів 1-2. Запускаємо АТ, натиснувши кнопку S2 ("Пуск"). При цьому спрацьовує магнітний пускач і через контакти К1.2 подається трифазна напруга на клеми С1-С3 двигуна. У всіх трьох трансформаторах струму наводиться ЕРС, в результаті всі канали пристрою відкриті, на виході елемента "АБО" напруги немає, симістор VS1 відкритий і через закритий контакт К1.1 магнітного пускача шунтує пускову кнопку S2. Пуск АТ закінчено.

При обриві будь-якої фази, наприклад "А", струм первинної обмотці ТТ1 зникає, і канал захисту фази "А" закривається (на колекторах VT1 і VT4 - висока напруга). На виході елемента "АБО" з'являється сигнал, тригер Шмітта перетворюється на інший стійкий стан, закривається транзистор VT9, отже, і симістор VS1. Котушка магнітного пускача знеструмлюється, і АТ відключається від мережі.

Деталі. У пристрої використовуються резистори R1-R24 типу МЛТ-0,25; R25-R29 типу МЛТ-0,5; діоди VD1-VD12 типу Д9Г можна замінити на діоди типу Д9Д, Д9Б, Д310-Д312, а діод VD13 типу Д226 - діод типу КД105 з будь-яким буквеним індексом. Замість стабілітрону VD14 типу Д815Д можна використовувати Д815Г.

Конденсатори С1-С11 типу К50-6 на напругу 25 В. Конденсатор С12 складається з двох паралельно з'єднаних конденсаторів типу К73-17, 2 мкФ, 400, вони можуть бути замінені відповідними конденсаторами типу МБГО-2. Транзистори VT1-VT8 типу КТ361 можна використовувати з будь-яким літерним індексом. Транзистор VT9 серії КТ315 можна замінити транзистором серії КТ312. Замість симистори VS1 типу КУ208Г можна використовувати уніфікований типу ТС112-10-4 на 10 А, 400 В з будь-якою останньою цифрою не нижче 4, вони мають практично той же корпус, що і діоди КД202. Датчики струму ТТ1-ТТ3 виконані на сердечнику з фериту марки М2000НМ1 та типорозміру К33Ч16Ч9. Для АТ потужністю 1,1 кВт первинні обмотки датчиків містять по 2 витки дроту лінії, що живить двигун, вторинні - 25-50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,18 мм.

Всі деталі кожного каналу пристрою, включаючи елемент "АБО", змонтовані на окремій друкованій платі розміром 90×50 мм, товщиною 1 мм. Подібним чином на окремих платах змонтовано блок живлення та пороговий пристрій разом із елементом затримки. Усі друковані плати встановлюють у корпусі звичайного проміжного реле змінного струму типу РП23 одна над іншою і кріплять до основи реле трьома шпильками.

Налагодження. При вимкненому автоматичному вимикачі АВ від'єднують від резистора R26 керуючий електрод симистора VS1, а сам симистор шунтують дротяною перемичкою. Потім, увімкнувши АВ, перемикачем SA1 контактами 1-2 включають пристрій мережу. Авометром вимірюють напругу на виході блоку живлення, яке має знаходитися в межах 9...13 залежно від типу використаного стабілітрона. Кнопкою S2 запускають двигун АТ і перевіряють наявність напруги на виході датчиків струму, яка повинна становити 1...1,5 при номінальному навантаженні АТ. Якщо напруга виходить за вказані межі, то її коригують зміною кількості витків первинної обмотки датчиків струму, після чого перевіряють відкритий стан транзисторів кожного каналу (VT1, VT4; VT2, VT5; VT3, VT6) та відсутність сигналу на виході елемента "АБО". При цьому транзистори VT8 та VT9 повинні бути відкритими.

Після цього вимикають АТ і АВ, відновлюють роботу схеми захисту, знявши дротяну перемичку з симістора VS1, встановлюють в кожній фазі живильної лінії однополюсний автоматичний вимикач і запускають АТ за допомогою кнопки S2. При цьому пускова кнопка S2 за рахунок відкриття симістора VS1 та замикання контактів К1.1 магнітного пускача має зашунтуватися. Якщо шунтування не відбулося (ПЕКЛО зупиняється при відпусканні кнопки S2), треба підібрати відповідну величину опору R26.

Досягши шунтування кнопки S2, перевіряють роботу пристрою при почерговому відключенні кожної фази лінії живлення за допомогою односмугового автоматичного вимикача. У цьому слід пам'ятати, що відключення АТ захистом відбувається відразу після відключення вимикача, і з витримкою 0,5...1 з.

Пристрій випробувано в лабораторних умовах з двигуном серії 4А потужністю 1,1 кВт, напругою 220/380 при напрузі мережі 380 В. Воно показало надійний захист АТ у разі обриву фази при різних навантаженнях АТ.

Впровадження зазначеного пристрою на виробництві дасть змогу значно зменшити кількість випадків виходу з ладу АТ при обриві фази, що досягає за останніми даними, наприклад, у сільському господарстві 40-50%.

література:

Коломойцев К.В., Романюк Ю.Ф., Гладь І.В. Захист трифазних асинхронних двигунів від роботи на двох фазах//Радіоаматор-Електрик. - 2000.N5. - C.15

Автори: К.В. Коломойцев, І.В. Гладь, Ю.Ф. Романюк

Дивіться інші статті розділу Захист апаратури від аварійних режимів роботи мережі, блоки безперебійного живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Електрифіковані корови 15.03.2009

На одній із великих молочних ферм Австралії 24 тисячі корів забезпечили "електронним пастухом".

Пристрій супутникової навігації, змонтований в нашийнику, постійно визначає місцезнаходження тварини і коли корова виходить за межі відведеної їй ділянки пасовища, включає звукозапис собачого гавкоту. Якщо корова не зрозуміє натяку, нашийник б'є її слабким струмом.

Крім того, фермер може стежити за своїм стадом через Інтернет. Вся ця техніка живиться від маленької сонячної батареї.

Інші цікаві новини:

▪ Вогонь виміряно вольтметром

▪ Інструмент відстеження рівня холестерину

▪ Сонячна батарея розміром із молекулу

▪ Маска для обличчя з мікрофоном та динаміками

▪ В одній наночастинці синтезовано вісім елементів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний. Добірка статей

▪ стаття Вієт Франсуа. Біографія вченого

▪ стаття Чи їсть акула людей? Детальна відповідь

▪ стаття Забезпечення водою у пустелі. Поради туристу

▪ стаття Вогнестійська пряжа та вата. Прості рецепти та поради

▪ стаття Лампа привидів. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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