Zabezpieczenie przed przeciążeniem silnika

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochrona sprzętu przed awaryjną pracą sieci

 Komentarze do artykułu

Problem niezawodnej ochrony przed przeciążeniami silników elektrycznych, a tym samym mechanizmów, w których są instalowane, jest nadal bardzo aktualny. Zwłaszcza w produkcji, gdzie często dochodzi do naruszeń ustalonych zasad działania mechanizmów, co prowadzi do przeciążeń, a czasami zdarzają się wypadki zużytego sprzętu (skrzynia biegów jest zakleszczona, łożysko „rozkruszone”, zwarcie w kablu lub przerwa (różnych przewodów) We wszystkich tych przypadkach rozważane urządzenia ochronne działają niezawodnie, gdy silnik jest wyłączony.

Pierwsze z urządzeń rozważanych w artykule zastępuje dwa bloki rozrusznika elektromagnetycznego, które w przypadku awarii są dość trudne do przywrócenia - bloki ochronne dla prądu maksymalnego (PMZ) i prądu roboczego (TZP). Przewyższa je znacznie niezawodnością i dokładnością wyznaczania progów. Ponadto granice regulacji progów są znacznie szersze.

Rys.. 1

Na ryc. 1 przedstawia schemat tego urządzenia. Po naciśnięciu przycisku „Start” SB1 aktywowany jest K1 - pośredni przekaźnik elektromagnetycznego rozrusznika silnika, a wraz z nim sam rozrusznik, grupy styków pomocniczych, których KM 1.1 i KM 1.2 są zamknięte. Pierwszy z nich blokuje przycisk SB1, który można teraz zwolnić, a drugi włącza prostownik na mostku diodowym VD5-VD8. Napięcie 12 V z wyjścia stabilizatora na diodzie Zenera VD9 i tranzystorze VT1 jest dostarczane do obwodu zasilania urządzenia. Napięcie 1 V potrzebne do zasilania przekaźnika K36 jest dostępne w rozruszniku. Zwykle można tam znaleźć napięcie przemienne 12 ... 18 V dla prostownika.

Natychmiast po włączeniu zasilania kondensator C6 jest ładowany przez rezystor R10, na którym powstaje impuls, który ustawia wyzwalacze DD1.1 i DD3.2 do stanu początkowego z niskim poziomem wyjściowym.

Zwykle w rozrusznikach elektromagnetycznych do sterowania prądem pobieranym przez silnik trójfazowy stosuje się dwa przekładniki prądowe. W blokach PMZ i TZP porównuje się prąd wyjściowy transformatorów z prądem przykładowym. Węzły porównawcze zbudowane są na rezystorach MLT-2, które przy przekroczeniu dopuszczalnych wartości prądu bardzo się nagrzewają, a czasem nawet zawodzą. Przegrzanie powoduje pękanie pierścieni w miejscach lutowania tych rezystorów.

W rozważanym urządzeniu komparatory napięcia na wzmacniaczu operacyjnym DA1 i DA2 monitorują amplitudę napięcia na rezystorach obciążenia przekładników prądowych T1 i T2 (odpowiednio R1 i R2), która jest proporcjonalna do kontrolowanego prądu. Możliwe, że napięcia pobierane z tych rezystorów okażą się zbyt małe w porównaniu z progami komparatorów. W takim przypadku można je wzmocnić za pomocą wzmacniaczy operacyjnych podłączonych zgodnie ze standardowym nieodwracającym obwodem wzmacniacza.

Jako DA1 i DA2 nieprzypadkowo wybrano jednostki zewnętrzne K140UD11, które posiadają zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia wejściowego oraz przed zwarciem wyjścia. Przy wymianie na mikroukłady innego typu, nieodwracające wejścia wzmacniaczy powinny być zabezpieczone przez podłączenie diod Zenera D814D między nimi a wspólnym przewodem (anody do wspólnego przewodu).

Aby chronić silnik jednofazowy, gdy prąd jest kontrolowany tylko w jednym obwodzie, przekładnik prądowy T2 nie jest potrzebny. Jest wykluczony z urządzenia wraz z rezystorem R2 i diodą VD2, a górne (zgodnie ze schematem) wyjście rezystora strojenia R4 jest podłączone do tego samego wyjścia rezystora R3.

Wraz z uruchomieniem silnika nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego DA2 otrzymuje dodatnie półcykle napięcia z silnika rezystora strojenia R4. Ich amplituda jest znacznie wyższa niż przykładowe napięcie na pinie 2 wzmacniacza operacyjnego, ponieważ prąd rozruchowy silnika elektrycznego jest zwykle 5 ... 7 razy większy niż prąd roboczy. W rezultacie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA2 pojawiają się impulsy poziomu logicznego. Przód pierwszego z nich uruchamia pojedyncze wibratory na spustach DD1.2 i DD3.1. Pierwszy generuje impuls o czasie trwania 5 s, drugi – 3 s.

Elementy układu DD2 połączone szeregowo tworzą opóźnienie, dzięki któremu przy jednoczesnym uruchomieniu pojedynczych wibratorów wysoki poziom na wejściu D wyzwalacza DD3.2 jest ustawiany później niż na wejściu C, dzięki czemu wyzwalacz pozostaje w swoim pierwotnym stanie, a uzwojenie przekaźnika zwarciowego nie jest pod napięciem.

Jeśli prąd silnika nie zmniejszy się do wartości roboczej w ciągu 3 s i impulsy na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA2 nie zostaną zatrzymane, pojedynczy wibrator zostanie ponownie uruchomiony na wyzwalaczu DD3.1. Ponieważ wysoki poziom ustawiony wcześniej na wejściu D wyzwalacza DD3.2 pozostaje taki sam, ten wyzwalacz przełączy się, przekaźnik zwarciowy zadziała, jego styki K3.1 otworzą obwód uzwojenia przekaźnika K1. Silnik zostanie wyłączony.

Podobne procesy wystąpią przy wzroście prądu przekraczającym dopuszczalny prąd pracy w wyniku mechanicznego przeciążenia silnika. Jeśli czas jego trwania jest krótszy niż 3 s, silnik będzie nadal pracował, a jeśli jest dłuższy, zostanie wyłączony.

Należy pamiętać, że w przypadku, gdy styki przycisku SB1 lub przekaźnika zdalnego sterowania (RCD) realizującego swoje funkcje pozostaną zamknięte przez ponad 3 s, po awaryjnym wyłączeniu silnika nastąpi włącz ponownie na kolejne 3 s. Aby temu zapobiec, można np. wymienić konwencjonalny przekaźnik zwarciowy na bistabilny (przełącznik zdalny) i wykorzystać jego drugie uzwojenie do przywrócenia urządzenia zabezpieczającego do trybu pracy po usunięciu przyczyny wypadku.

Drugi kanał urządzenia, zamontowany na przekładniku prądowym T1, wzmacniacz operacyjny DA1, wyzwalacz DD1.1, tranzystory VT2, VT3 i przekaźnik K2, natychmiast wyłącza silnik po przekroczeniu dopuszczalnej wartości prądu rozruchowego. Impulsy przeciążeniowe, które pojawiły się w tym przypadku na wyjściu wzmacniacza operacyjnego, wprowadzają wyzwalacz w stan o wysokim poziomie na wyjściu, co prowadzi do zadziałania przekaźnika K2, otwierającego obwód mocy K1, przekaźnika pośredniego rozrusznik. Aby wyeliminować skutki zbyt długiego naciskania przycisku SB1 zaleca się wymianę zdalnego włącznika i przekaźnika K2.

Rys.. 2

Płytkę drukowaną rozważanego urządzenia pokazano na ryc. 2. Jego ustalenie sprowadza się do sprawdzenia czasu trwania pojedynczych impulsów wibratora na wyzwalaczach DD1.2 i DD3.1 oraz ustawienia progów ochrony za pomocą rezystorów dostrajających R3 i R4.
W niektórych przypadkach zadanie ochrony silnika przed przeciążeniem jest znacznie uproszczone. Na przykład, jeśli silnik elektryczny jest niezawodnie chroniony przed przeciążeniem rozruchowym za pomocą innych środków, można go ograniczyć do jego automatycznego wyłączenia po przekroczeniu dopuszczalnej wartości prądu roboczego.

Rys.. 3

Ten problem został z powodzeniem rozwiązany przez urządzenie zmontowane zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 3. Obwód sterowania przekaźnika pośredniego stycznika nie jest tutaj pokazany, ale oznaczenia położenia przekaźnika i ich styków pokrywają się z tymi na ryc. 1. Podobnie jak poprzednie, urządzenie zabezpieczające włącza się, gdy grupa styków pomocniczych rozrusznika KM1.2 jest zamknięta, a styki przekaźnika K2, po uruchomieniu zabezpieczenia, otwierają obwód uzwojenia pośredniego przekaźnika rozrusznika.

Wraz z pojawieniem się stabilizowanego napięcia 1 V na emiterze tranzystora VT12 kondensator C3 jest ładowany przez rezystor R4. Dodatni spadek napięcia na tym rezystorze uruchamia pojedynczy wibrator na wyzwalaczu DD1.1, który generuje impuls wysokiego poziomu logicznego o czasie trwania 5 s. W tym czasie wyzwalacz DD1.2 jest utrzymywany w stanie z niskim poziomem na wyjściu i jest niewrażliwy na zmiany poziomu na wejściu C. Przekaźnik K2 jest odwzbudzony, silnik po rozpędzeniu przechodzi do stanu roboczego tryb podczas pulsu.

Po 5 s poziom na wejściu R wyzwalacza DD1.2 staje się niski, po czym pierwszy impuls przeciążenia odebrany na wejściu C wyzwalacza z wyjścia wzmacniacza operacyjnego DA1 przełączy wyzwalacz do stanu przeciwnego . Tranzystory VT2 i VT3 będą otwarte, przekaźnik K2 będzie działał, wyłączając silnik.

Rys.. 4

Płytka drukowana tej wersji urządzenia zabezpieczającego przed przeciążeniem silnika jest pokazana na ryc. cztery.

Przekaźnik K2 i zwarcie w pierwszym i K2 w drugim urządzeniu zabezpieczającym - RES22 z paszportami RF4.500.122, RF4.500.129 lub RF4.500.233.

W przypadku braku fabrycznego przekładnika prądowego można go wykonać z przekaźnika elektromagnetycznego z kotwą zamocowaną w przyciąganej pozycji. Drut, którego prąd musi być kontrolowany, przechodzi przez okienko powstałego zamkniętego obwodu magnetycznego. Cewka przekaźnika służy jako uzwojenie wtórne transformatora. Musi być bocznikowany rezystorem, jak pokazano na schematach na ryc. 1 i ryc. 3.

Autor: A. Mankowski, poz. Szewczenko, obwód doniecki, Ukraina; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochrona sprzętu przed awaryjną pracą sieci.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Platforma Maxim hSensor do rozwoju ubieralnych urządzeń elektronicznych 05.11.2016 Koncentrując się na potrzebach twórców ubieralnych urządzeń elektronicznych do monitorowania wskaźników aktywności fizycznej użytkownika, firma Maxim Integrated Products wprowadziła platformę hSensor. Miniaturowa płytka hSensor zawiera jednokanałowy interfejs analogowy MAX30003 do digitalizacji biopotencjałów, czujnik tętna i saturacji krwi MAX30101, czujnik temperatury MAX30205, mikrokontroler MAX32620 o małej mocy oparty na rdzeniu ARM Cortex-M4F oraz układ zasilania MAX14720 kontroler. Ponadto wyposażenie hSensor obejmuje czujniki inercyjne, czujnik barometryczny, pamięć flash oraz interfejs Bluetooth LE. Oprócz płytki prototypowej platforma zawiera płytkę rozwojową, sterowniki, graficzny interfejs użytkownika i oprogramowanie układowe dostępne w kodzie źródłowym. Platforma hSensor nadaje się do budowania monitorów parametrów życiowych do noszenia na ciele, inteligentnych wag, narzędzi do uwierzytelniania biometrycznego i innych podobnych urządzeń, mówi Maxim. Producent szacuje, że rozpoczęcie projektowania z hSensorem może zaoszczędzić od trzech do sześciu miesięcy, ponieważ eliminuje fazę rozwoju prototypowego sprzętu i oprogramowania układowego. Cena MAXREFDES100# to 150 USD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Motorola nauczy smartfony leczyć pęknięcia na ekranie

▪ Antymateria spada jak normalna materia

▪ Nowy czujnik OMRON wykrywa kierunek przechyłu

▪ Wyczuwanie bólu chroni roboty przed uszkodzeniami

▪ Zmiana rzeczywistości i fałszywa pamięć

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część opisów stanowisk na stronie internetowej. Wybór artykułu

▪ Artykuł Roboty domowe. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Co to jest molt? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ruch w lesie. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Wiercenie szkła. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Silniki elektryczne i ich urządzenia przełączające. Obszar zastosowań. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024