Питання захисту трифазних електродвигунів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

 Коментарі до статті

У літературі розглядалися питання захисту асинхронних трифазних електродвигунів, але переважно це захист від пропадання фази [1, 2]. Рідше можна зустріти захист електродвигуна від про перекосу фаз, тобто. коли напруга в одній або відразу в двох фазах з якоїсь причини зменшується (або збільшується) до неприпустимого значення.

У таких випадках захист від пропадання фази зазвичай не спрацьовує, так як напруга у фазі залишається, але на двигун зниження напруги у фазі до 150...160 надає плачевний результат: через деякий час двигун перегрівається і згоряє. Те саме можна сказати і про підвищення напруги. Обмотка, розрахована на 220, не дуже добре переносить підвищення напруги понад 250 В.

Ця проблема особливо актуальна в тих випадках, коли двигуни працюють у відсутності людини (наприклад, водяні насоси, ліфти та ін), а також у сільській місцевості, де якість електричних мереж залишає бажати кращого. Ще актуальним є питання контролю над температурою самого електродвигуна, оскільки є багато причин, внаслідок яких двигун може перегрітися.

Наприклад, зростання навантаження на валу чи заклинювання. Зрештою, у наш складний час доводиться стикатися з випадками установки двигуна, потужність якого недостатня для даного обладнання, через відсутність електродвигуна необхідної потужності. У цих випадках захист від перегріву має позитивний результат.

Біметалічні теплові реле, встановлені у пускачах, часто не спрацьовують тоді, коли це необхідно. Тому з огляду на вищевикладене пропоную ще раз розглянути деякі способи захисту електродвигунів.

Найпростіший спосіб – це встановлення двох реле з обмотками на 220 В (рис.1).

Такий захист знайомий багатьом електрикам і допомагає захистити двигун від зникнення фази. Обмотка пускача включається через нормально розімкнені контакти реле К1 і К2. Таким чином, за відсутності будь-якої фази пускач розмикається. У [1] описується пристрій, на мій погляд, занадто складний для тієї функції, яку він виконує. Схема, показана на рис.1, цілком здатна майже повністю замінити його. Якщо використовується пускач з обмоткою на 380, то верхній за схемою контакт реле К1 від'єднати від земляного дроту і приєднати до фази А або фазі.

При відсутності реле з обмотками на 220 можна скористатися реле на 12...24 В, а також додати в схему індикацію пропадання фази. Така схема показано на рис.2.

(Натисніть для збільшення)

Індикатори часом дозволяють швидше помітити обрив фази і полегшити усунення несправності. Ця схема дозволяє використовувати широкий вибір реле. Достатньо тільки підібрати конденсатори С2, С4 з таким розрахунком, щоб отримати на обмотці реле, що використовується, необхідну напругу. Зазвичай ємність конденсаторів вибирається не більше 0,47...1,5 мкФ. На схемі, показаній на рис.2, вказана ємність конденсаторів С2, С4 при використанні реле К1 і К2 типу РСЧ-52 паспорт РС4.52 3.205 з опором обмотки 220 Ом.

Світлодіоди у схемі можна взяти типу АЛ307 або будь-які інші, що нормально світяться при струмі 5...10 мА. Діодний міст VD1, VD2 можна використовувати будь-який напруга вище 200 В і допустимим струмом, необхідним для застосованого типу реле. Конденсатори типу К7317, резистори МЛТ-0,125.

Наведені вище схеми захисту від обриву фаз прості і надійні в роботі, для їх складання не потрібна висока кваліфікація, проте вони не захищають електродвигуни від перекосу фаз.

На рис.3 показана схема пристрою захисту трифазних двигунів від перекосу фази, обриву фази, включає контроль за температурою двигуна за допомогою термодатчика, закріпленого на корпусі двигуна.

(Натисніть для збільшення)

Пристрій складається з трьох каналів, кожен з яких контролює напругу у відповідній фазі, і каналу контролю за температурою на корпусі двигуна. Виходи всіх каналів поєднуються за допомогою схеми "І-НЕ" і надходять на виконавчий пристрій. Всі три канали контролю за рівнем напруги фаз аналогічні і складаються з ланцюга формування контрольованої напруги, двох компараторів та елемента об'єднання "АБО-НЕ".

Розглянемо роботу одного з каналів, що контролює напругу у фазі А. Напруга фази знижується і випрямляється до 3,5...4 ланцюгом R15, R16, VD2, R1, R2, С2. У результаті позитивному виведенні конденсатора С2 виходить напруга, прямо пропорційне напрузі в контрольованій фазі. Ця напруга надходить на входи компараторів DА1, виконаних на здвоєному ОУ КР140УД20, причому один із входів інвертує, а другий неінвертує. На відповідні другі входи ОУ подано зразкову напругу, що знімається з резисторів КР1 та КР2. При цьому на неінвертуючий вхід DА1 (висновок 2) подається зразкова напруга, яка відповідає мінімальній напрузі на конденсаторі С2, а на інвертуючий вхід ОА1 (висновок 7) подано зразкову напругу, що відповідає максимальній напрузі на конденсаторі С2.

В результаті на висновках 10 та 12 ОУ DА1 буде низький рівень, якщо напруга на конденсаторі С2 знаходиться в межах, встановлених потенціометрами КР1, КР2, а на виході комірки "АБО-НЕ" DD1.1 буде відповідно високий рівень. Як тільки напруга вийде за ці межі, один із компараторів перемкнеться і на його виході встановиться рівень одиниці, що призведе до зміни рівня на виході DD1.1 на низький. Всі три виходи каналів контролю напруги надходять на комірку DD2.1. Сюди надходить рівень одиниці з компаратора, виконаного на ОУ DА6, який контролює температуру датчика RТ1.

При нагріванні терморезистора RТ1 його опір зменшується і зменшується відповідно напруга на виведенні 3 DА6. Це призводить до зміни рівня на виході DА6 на рівень нуля при досягненні вхідною напругою на вході, що не інвертує, ОУ рівня, виставленого потенціометром RР2 на інвертуючому вході DА6. Конденсатор С5 згладжує перешкоди, які можуть виникати на дроті, що йде від термодатчика, так як його довжина зазвичай 2 ... З м.

Опір терморезистора може відрізнятися від зазначеного у схемі. Необхідно тільки проконтролювати, щоб напруга в точці з'єднання RТ1, R9 при нагрітому терморезисторі було вище 2, оскільки компаратор на ОУ при однополярному живленні і вхідній напрузі нижче 1,5 В працює нестабільно. Це ж стосується і напруги на конденсаторах С2-С4, які надходять на ОУ DА1-DАЗ, а також зразкової напруги на двигуні резистора RР1. Мінімальне їх значення не повинно встановлюватися нижче 2 Ст.

Зміна стану будь-якого з компараторів, що контролюють напругу, або компаратора, що контролює температуру, відповідно індикують світлодіоди HL1 і HL2.

З виходу осередку DD1.1 через згладжуючий ланцюжок С7, R21 і DD2.3, що його інвертує, сигнал надходить на транзистор VТ1, навантажений на реле К1.

Ланцюжок, що згладжує, усуває можливе деренчання реле при коротких кидках в одній з фаз, безпечних для двигуна, а також дає затримку спрацьовування захисту близько 2...4 секунд. При необхідності цей час можна збільшити, відповідно збільшивши ємність конденсатора С7. Контакти реле замикаючись подають напругу на пускач.

Схема дозволяє використовувати пускач будь-якої величини і з напругою обмотки не тільки 380 В, а й 220 В. Для цього досить верхній за схемою виведення обмотки пускача приєднати не до фазного дроту, а до земляного.

Живиться пристрій стабілізованою напругою 9, отриманим за допомогою стабілізатора DА5.

Зразкова напруга, яка подається на потенціометри RР1, RР2 та резистори R9, R10, знімається зі стабілізатора DА4. Максимальний струм, споживаний схемою при розімкнутому реле К1, не перевищує 30 мА, тому радіатор для стабілізатора DА5 не потрібний. Як трансформатор ТR1 можна використовувати практично будь-який трансформатор з вторинною обмоткою на напругу 18...20 В і здатний забезпечити струм для живлення реле, що використовується.

На рис.4 показано друковану плату пристрою. Вона виконана на двосторонньому фольгованому склотекстоліті. На платі розташовані всі елементи з рис.3, крім трансформатора ТК1, реле К1, діода VD5 (підпаюється безпосередньо до висновків реле) і, звичайно, пускача К2.

Деталі. Резистори, застосовані у схемі, можуть бути типу С2-23 або МЛТ-0,125, крім R15, R17, R19. Останні мають бути потужністю 0,5 Вт. Бажано підібрати резистори R1-R6, R15-R20 в кожен канал з мінімальним розкидом каналами. Так як зразкова напруга надходить паралельно на всі три канали, то при великому розкиді цих опорів буде великий розкид у рівнях спрацьовування компараторів. Застосовані підстроювальні резистори типу СПЗ-19АВ можна замінити резисторами типів СП516ВВ, СП5-16ВА. Електролітичні конденсатори, що використовуються в схемі типу К50-35, але краще використовувати імпортні конденсатори типу К10-17. Транзистор 2SD1111 можна замінити вітчизняним КТ972 з будь-яким літерним індексом. ОУ КР140УД20 можна замінити LМ358N, КР574УД2А або одинарними КР140УД6, УД7 (за умови зміни друкованої плати). Терморезистор можна використовувати практично будь-якого типу, наприклад, ММТ-4, СТ1, ТР-4. Як ВА5 можна використовувати стабілізатор КР142ЕН8А, Б, Г, Д. Реле К1 використовував імпортне (Elesta КR8S), але можна використовувати будь-яке інше з обмоткою на 24 B і контактами, здатними комутувати напругу 380 В.

Налагодження пристрою нескладне і полягає в основному в установці меж спрацьовування компараторів. Для цього можна тимчасово з'єднати всі три входи пристрою та через автотрансформатор щодо "землі" подати на них напругу. Спочатку на автотрансформаторі встановлюють напругу 180 і за допомогою вольтметра з вхідним опором не менше 1 МОм заміряють напругу на позитивних висновках конденсаторів С2-С4. Воно має бути практично однаковим. Якщо воно відрізняється більш ніж на 0,1 В, то необхідно за допомогою незначної зміни опору резистори, наприклад, R4, R6 прирівняти напруги на конденсаторах С3, С4 до напруги на конденсаторі С2. Далі підключають вольтметр до двигуна потенціометра RР1 і встановлюють на ньому таку ж напругу, як на конденсаторах С2-С4. Потім на автотрансформаторі встановлюють напругу 250, заміряють напругу на конденсаторах С2-С4 і встановлюють на движку RР2 таке ж. Після цього встановлюють на автотрансформаторі напругу 220, при цьому повинен засвітитися світлодіод НL1.

Далі потрібно налаштувати термодатчик. Для цього двигун потенціометра RР2 встановлюють у верхнє за схемою положення, нагрівають терморезистор до необхідної температури і, обертаючи двигун потенціометра, домагаються згасання світлодіода НL2. Як тільки терморезистор трохи охолоне, НL2 знову має засвітитися. При світінні обох світлодіодів має спрацьовувати реле К1. Наприкінці налаштування перевіряють спрацювання захисту по кожному каналу окремо. Для цього приєднують пристрій до трифазної мережі відповідно до схеми і включають автотрансформатор по черзі ланцюг кожного каналу. Зменшуючи та збільшуючи напругу на автотрансформаторі, контролюють погасання світлодіода НL1 при досягненні вхідною напругою виставлених меж. На цьому налаштування закінчено.

За відсутності автотрансформатора налаштування каналів контролю напруги можна виконати, використовуючи таблицю, за умови, що номінали резисторів R1-R6, R15-R20 відповідають номіналам, вказаним у схемі рис.3. Для цього на двигунах потенціометрів RР1, RР2 встановлюють напруги мінімального та максимального рівнів спрацьовування компараторів, вибраних з даної таблиці.

Якщо у використанні датчика термозахисту немає необхідності, можна не під'єднувати до схеми терморезистор. При цьому на виході DА6 весь час буде високий рівень, і пристрій повністю працездатний.

література:

1. Коломойцев К.В. та ін. Пристрій захисту трифазного двигуна від обриву фази// Електрик. – 2002. – №11. C.2-4.
2. Коротков І.А. Індикатор наявності фаз// Електрик. – 2002. – №11. - C.12-13.

Автор: І.А. Коротків

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

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 Робот пішов за грибами 15.10.2006 Інженери з університету Уорвіка (Великобританія) збудували робот, який збирає врожай на грибних плантаціях. Робот запрограмований на збирання грибів не менше за певний розмір. Діючи під контролем відеокамери, що замінює йому очі, він бере гриб рукою з пневматичною присоскою на кінці. Щоправда, швидкість збору вдвічі менша, ніж у людини, проте робот може діяти цілодобово. І автори винаходу сподіваються збільшити швидкість збирання.

Інші цікаві новини:

▪ Довіра залежить від голосу

▪ Музика з павутиння

▪ FMS6407 - відеодрайвер-фільтр

▪ Довгожителі відрізняються кишковими мікробами

▪ Пиво зі стічної води

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Найважливіші наукові відкриття. Добірка статей

▪ стаття Збірно-розбірний будиночок-госпблок. Поради домашньому майстру

▪ стаття Як англійським ополченцям наказувалося знищувати танки за допомогою молотка? Детальна відповідь

▪ стаття Монтер із захисту підземних газопроводів від корозії. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття За сторожа – телефонний дзвінок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття УКХ тюнер на мікросхемі К174ХА34 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