Zagadnienia ochrony trójfazowych silników elektrycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

 Komentarze do artykułu

W literaturze rozważano już kwestię zabezpieczeń asynchronicznych trójfazowych silników elektrycznych, ale głównie jest to zabezpieczenie przed utratą fazy [1, 2]. Rzadziej można spotkać zabezpieczenie silnika elektrycznego przed tzw. niezrównoważeniem fazowym, czyli tzw. gdy napięcie w jednej lub dwóch fazach jednocześnie z jakiegokolwiek powodu spada (lub wzrasta) do niedopuszczalnej wartości.

W takich przypadkach zabezpieczenie przed zanikiem fazy zwykle nie działa, ponieważ napięcie w fazie pozostaje, ale spadek napięcia w fazie do 150 ... 160 V ma opłakany wpływ na silnik: po pewnym czasie silnik przegrzewa się i pali. To samo można powiedzieć o zwiększaniu napięcia. Uzwojenie zaprojektowane na 220 V źle znosi wzrosty napięcia powyżej 250 V.

Problem ten jest szczególnie istotny w przypadkach, gdy silniki działają pod nieobecność człowieka (na przykład pompy wodne, windy itp.), A także na obszarach wiejskich, gdzie jakość sieci elektrycznych pozostawia wiele do życzenia. Nadal aktualna jest kwestia kontrolowania temperatury samego silnika elektrycznego, ponieważ istnieje wiele przyczyn przegrzania silnika.

Na przykład wzrost obciążenia wału lub zakleszczenie. W końcu w naszych trudnych czasach mamy do czynienia z przypadkami montażu silnika, którego moc jest niewystarczająca dla tego sprzętu, ze względu na brak silnika elektrycznego o wymaganej mocy. W takich przypadkach ochrona przed przegrzaniem ma pozytywny wpływ.

Bimetaliczne przekaźniki termiczne instalowane w rozrusznikach często nie działają, gdy są potrzebne. Dlatego biorąc pod uwagę powyższe, proponuję jeszcze raz rozważyć pewne sposoby ochrony silników elektrycznych.

Najłatwiej jest zainstalować dwa przekaźniki z uzwojeniami 220 V (rys. 1).

Ten rodzaj zabezpieczenia jest znany wielu elektrykom i pomaga chronić silnik przed utratą fazy. Uzwojenie rozrusznika jest włączane poprzez normalnie otwarte styki przekaźnika K1 i K2. Zatem w przypadku braku którejkolwiek fazy rozrusznik otwiera się. W [1] opisano urządzenie, które moim zdaniem jest zbyt skomplikowane w stosunku do funkcji, jaką pełni. Obwód pokazany na ryc. 1 jest w stanie prawie całkowicie go zastąpić. Jeżeli używany jest rozrusznik z uzwojeniem 380 V, wówczas górny styk przekaźnika K1 należy odłączyć od przewodu uziemiającego i podłączyć do fazy A lub fazy B.

Jeżeli nie ma przekaźnika z uzwojeniami 220 V można zastosować przekaźnik 12...24 V i dodatkowo dodać do obwodu sygnalizację zaniku fazy. Taki schemat pokazano na ryc. 2.

(kliknij, aby powiększyć)

W niektórych przypadkach wskaźniki pozwalają szybko zauważyć zanik fazy i ułatwiają rozwiązywanie problemów. Układ ten pozwala na zastosowanie szerokiej gamy przekaźników. Wystarczy tylko dobrać kondensatory C2, C4 w taki sposób, aby uzyskać wymagane napięcie na uzwojeniu zastosowanego przekaźnika. Zazwyczaj pojemność kondensatorów dobiera się w zakresie 0,47...1,5 μF. Schemat pokazany na ryc. 2 pokazuje pojemność kondensatorów C2, C4 przy zastosowaniu przekaźników K1 i K2 typu RSCh-52, paszport RS4.52 3.205 z rezystancją uzwojenia 220 omów.

Diody LED w obwodzie mogą być typu AL307 lub dowolnego innego, zwykle świecącego prądem 5 ... 10 mA. Mostek diodowy VD1, VD2 można zastosować przy dowolnym napięciu powyżej 200 V i dopuszczalnym prądzie wymaganym dla rodzaju użytego przekaźnika. Kondensatory typu K7317, rezystory typu MLT-0,125.

Powyższe obwody zabezpieczające przed utratą fazy są proste i niezawodne w działaniu, ich montaż nie wymaga wysokich kwalifikacji, ale nie chronią silników elektrycznych przed niezrównoważeniem faz.

Rysunek 3 pokazuje schemat urządzenia do ochrony silników trójfazowych przed niezrównoważeniem faz, zanikiem fazy, obejmuje monitorowanie temperatury silnika za pomocą czujnika temperatury zamontowanego na obudowie silnika.

(kliknij, aby powiększyć)

Urządzenie składa się z trzech kanałów, z których każdy kontroluje napięcie w odpowiedniej fazie, oraz kanału kontroli temperatury na obudowie silnika. Wyjścia wszystkich kanałów są łączone według schematu „AND-NOT” i podawane do siłownika. Wszystkie trzy kanały monitorowania poziomu napięcia fazowego są podobne i składają się z obwodu kontrolowanego wytwarzania napięcia, dwóch komparatorów i elementu łączącego „OR-NOT”.

Rozważmy działanie jednego z kanałów sterujących napięciem w fazie A. Napięcie fazowe jest redukowane i prostowane do 3,5...4 V za pomocą obwodu R15, R16, VD2, R1, R2, C2. W rezultacie na dodatnim zacisku kondensatora C2 uzyskuje się napięcie wprost proporcjonalne do napięcia w fazie kontrolowanej. Napięcie to podawane jest na wejścia komparatorów DA1, wykonanych na podwójnym wzmacniaczu operacyjnym KR140UD20, przy czym jedno z wejść jest odwracające, a drugie nieodwracające. Odpowiednie drugie wejścia wzmacniacza operacyjnego są zasilane napięciem odniesienia pobranym z rezystorów KR1 i KR2. W tym przypadku napięcie odniesienia jest podawane na wejście nieodwracające DA1 (pin 2), co odpowiada minimalnemu napięciu na kondensatorze C2, a napięcie odniesienia jest podawane na wejście odwracające OA1 (pin 7), odpowiadające maksymalne napięcie na kondensatorze C2.

W rezultacie na pinach 10 i 12 wzmacniacza operacyjnego DA1 będzie niski poziom, jeśli napięcie na kondensatorze C2 będzie mieściło się w granicach ustawionych przez potencjometry KP1, KP2 i na wyjściu komórki „OR-NOT” DD1.1 .1.1 poziom będzie odpowiednio wysoki. Gdy tylko napięcie przekroczy te granice, jeden z komparatorów zostanie przełączony i jego wyjście zostanie ustawione na poziom jeden, co spowoduje zmianę poziomu na wyjściu DD2.1 na niski. Wszystkie trzy wyjścia kanałów kontroli napięcia trafiają do ogniwa łączącego DD6. Poziom jedności pochodzi tutaj również z komparatora wykonanego na wzmacniaczu operacyjnym DA1, który kontroluje temperaturę czujnika RTXNUMX.

Po podgrzaniu termistora RT1 jego rezystancja maleje i odpowiednio zmniejsza się napięcie na pinie 3 DA6. Prowadzi to do zmiany poziomu na wyjściu DA6 do zera, gdy napięcie wejściowe na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego osiągnie poziom ustawiony przez potencjometr RP2 na wejściu odwracającym DA6. Kondensator C5 wygładza zakłócenia, które mogą wystąpić na przewodzie wychodzącym z czujnika temperatury, ponieważ jego długość wynosi zwykle 2…XNUMX m.

Rezystancja termistora może różnić się od wskazanej na schemacie. Konieczne jest jedynie sprawdzenie, czy napięcie w punkcie połączenia RT1, R9 z podgrzewanym termistorem wynosi powyżej 2 V, ponieważ komparator na wzmacniaczu operacyjnym przy zasilaniu jednobiegunowym i napięciu wejściowym poniżej 1,5 V jest niestabilny. To samo dotyczy napięć na kondensatorach C2-C4, które są dostarczane do OS DA1-DAZ, a także przykładowego napięcia na silniku rezystora RP1. Ich minimalna wartość nie powinna być ustawiona poniżej 2 V.

Zmiany stanu któregokolwiek komparatora kontrolującego napięcie lub komparatora kontrolującego temperaturę sygnalizowane są odpowiednio diodami LED HL1 i HL2.

Z wyjścia komórki DD1.1 przez łańcuch wygładzający C7, R21 i DD2.3, odwracając go, sygnał jest podawany do tranzystora VT1, ładowanego na przekaźniku K1.

Układ wygładzający eliminuje ewentualną pracę przekaźnika podczas krótkich przepięć w jednej z niegroźnych dla silnika faz, a także zapewnia opóźnienie zadziałania zabezpieczenia na poziomie około 2...4 sekund. W razie potrzeby czas ten można wydłużyć, odpowiednio zwiększając pojemność kondensatora C7. Styki przekaźnika, gdy są zwarte, dostarczają napięcie do rozrusznika.

Obwód pozwala na zastosowanie rozrusznika dowolnej wielkości i o napięciu uzwojenia nie tylko 380 V, ale także 220 V. W tym celu wystarczy podłączyć górne wyjście uzwojenia rozrusznika zgodnie z obwodem, a nie do przewód fazowy, ale do przewodu uziemiającego.

Urządzenie zasilane jest stabilizowanym napięciem 9 V, uzyskanym za pomocą stabilizatora DA5.

Przykładowe napięcie jakie jest podane na potencjometry RP1, RP2 i rezystory R9, R10 pobierane jest ze stabilizatora DA4. Maksymalny prąd pobierany przez obwód przy rozwartym przekaźniku K1 nie przekracza 30 mA, więc radiator dla stabilizatora DA5 nie jest wymagany. Jako transformator TR1 można zastosować niemal każdy transformator z uzwojeniem wtórnym na napięcie 18...20 V i zdolny do dostarczenia prądu do zasilania zastosowanego przekaźnika.

Rysunek 4 przedstawia płytkę drukowaną urządzenia. Wykonany jest na dwustronnej folii z włókna szklanego. Na płytce znajdują się wszystkie elementy z rys. 3 za wyjątkiem transformatora TK1, przekaźnika K1, diody VD5 (wlutowanej bezpośrednio do zacisków przekaźnika) i oczywiście rozrusznika K2.

Detale. Rezystory zastosowane w obwodzie mogą być typu C2-23 lub MLT-0,125, z wyjątkiem R15, R17, R19. Ta ostatnia powinna wynosić 0,5 W. Wskazane jest dobranie rezystorów R1-R6, R15-R20 w każdym kanale z minimalnym rozłożeniem między kanałami. Ponieważ napięcie odniesienia jest dostarczane równolegle do wszystkich trzech kanałów, wówczas przy dużym rozproszeniu tych rezystancji wystąpi duża rozbieżność poziomów odpowiedzi komparatorów. Stosowane rezystory dostrajające typu SPZ-19AV można zastąpić rezystorami typu SP516VV, SP5-16VA. Kondensatory elektrolityczne zastosowane w obwodzie są typu K50-35, ale lepiej jest zastosować importowane kondensatory typu K10-17. Tranzystor 2SD1111 można zastąpić krajowym KT972 z dowolnym indeksem literowym. Wzmacniacz operacyjny KR140UD20 można zastąpić LM358N, KR574UD2A lub pojedynczym KR140UD6, UD7 (pod warunkiem zmiany płytki drukowanej). Można zastosować termistor niemal dowolnego typu, na przykład MMT-4, ST1, TR-4. Jako BA5 można zastosować stabilizator KR142EN8A, B, G, D. Użyłem importowanego przekaźnika K1 (Elesta KR8S), ale można zastosować dowolny inny z uzwojeniem 24 V i stykami zdolnymi do przełączania napięcia 380 V.

Konfiguracja urządzenia jest prosta i polega głównie na ustaleniu limitów pracy komparatorów. Aby to zrobić, możesz tymczasowo podłączyć wszystkie trzy wejścia urządzenia i przyłożyć do nich napięcie poprzez autotransformator względem „ziemi”. Najpierw na autotransformatorze ustawia się napięcie 180 V i za pomocą woltomierza o rezystancji wejściowej co najmniej 1 MΩ mierzy się napięcie na dodatnich zaciskach kondensatorów C2-C4. Powinno być prawie tak samo. Jeżeli różni się o więcej niż 0,1 V, konieczne jest, nieznacznie zmieniając rezystancję rezystorów, na przykład R4, R6, zrównanie napięć na kondensatorach C3, C4 z napięciem na kondensatorze C2. Następnie podłącz woltomierz do silnika potencjometru RP1 i ustaw go na takie samo napięcie jak na kondensatorach C2-C4. Następnie napięcie na autotransformatorze ustawia się na 250 V, mierzone jest napięcie na kondensatorach C2-C4 i to samo ustawia się na silniku RP2. Następnie ustaw napięcie na autotransformatorze na 220 V, a dioda HL1 powinna się zaświecić.

Następnie musisz skonfigurować czujnik temperatury. W tym celu należy ustawić suwak potencjometru RP2 w górnym położeniu zgodnie ze schematem, podgrzać termistor do wymaganej temperatury i obracając suwak potencjometru spowodować zgaśnięcie diody HL2. Gdy tylko termistor nieco ostygnie, dioda HL2 powinna ponownie się zaświecić. Gdy świecą obie diody należy załączyć przekaźnik K1. Na koniec ustawień ochrona jest sprawdzana dla każdego kanału osobno. W tym celu należy podłączyć urządzenie do sieci trójfazowej zgodnie ze schematem i włączyć po kolei autotransformator w obwodzie każdego kanału. Zmniejszając i zwiększając napięcie na autotransformatorze sterują wygaszaniem diody LED HL1, gdy napięcie wejściowe osiągnie ustawione limity. To kończy konfigurację.

W przypadku braku autotransformatora kanały regulacji napięcia można skonfigurować za pomocą tabeli, pod warunkiem, że wartości rezystorów R1-R6, R15-R20 odpowiadają wartościom określonym na schemacie na ryc. 3. Aby to zrobić, w silnikach potencjometrów RP1, RP2 ustawia się napięcia minimalnego i maksymalnego poziomu działania komparatorów wybranych z tej tabeli.

Jeśli nie ma potrzeby stosowania czujnika zabezpieczenia termicznego, nie ma potrzeby podłączania termistora do obwodu. W takim przypadku wyjście DA6 będzie zawsze na wysokim poziomie, a urządzenie będzie w pełni sprawne.

Literatura:

1. Kołomojcew K.V. itp. Trójfazowe urządzenie zabezpieczające silnik przed utratą fazy//Elektryk. - 2002. - nr 11. C.2-4.
2. Korotkow I.A. Wskaźnik obecności fazy//Elektryczny. - 2002r. - nr 11. - C.12-13.

Autor: I.A. Korotkowa

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

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 Inteligentne lampy pomogą Ci znaleźć towar w sklepie 04.03.2014 Philips wpadł na pomysł „inteligentnego oświetlenia”, aby pomóc kupującemu znaleźć drogę w dużym supermarkecie. Pomysł opiera się na technologii Visual Light Communications, podobnej do Li-Fi (światło i wierność), w której światło pełni rolę nośnika informacji. Rozwój Philipsa różni się od innych podobnych tym, że jego realizacja nie wymaga użycia fotoczujników, które „komunikują się” z lampami. Używany jest tylko przedni aparat smartfona. Obecnie nowe rozwiązanie jest już testowane w kilku sklepach, a także demonstrowane w Euroshopie. Aby pomóc klientom w dużych sklepach, Philips oferuje wyposażenie ich w lampy własnej produkcji. Lampy są sterowalne i są w stanie bardzo dokładnie określić lokalizację kupującego, współpracując z aplikacją zainstalowaną na smartfonie. Aplikacja może wskazywać ścieżkę do poszukiwanych produktów lub oferować przecenione produkty znajdujące się dokładnie w dziale, w którym aktualnie znajduje się kupujący. Z czasem za pomocą takiej aplikacji będzie można śledzić preferencje kupujących. Kolejna "umiejętność" aplikacji - może poprowadzić kupującego przez listę produktów potrzebnych do konkretnego dania. Oczywiście ta forma nawigacji może mieć znaczenie tylko w gigantycznych supermarketach, gdzie nieprzygotowany nabywca spędza sporo czasu na poszukiwaniu potrzebnych towarów. Według Philipsa do realizacji pomysłu nie jest potrzebny żaden dodatkowy sprzęt ani od kupującego, ani od właściciela sklepu. Dla porównania, opatentowana przez Apple technologia pozycjonowania iBeacon wymaga instalacji wielu nadajników, ponieważ opiera się na interfejsie Bluetooth Low Energy (BLE).

Inne ciekawe wiadomości:

▪ SHARP DV-HRW30 - magnetowid VHS, nagrywarka DVD i HDD

▪ Nowe odkurzacze robotów Toshiba

▪ bulion z kurczaka na nadciśnienie

▪ Przeszczep dzioba sępowi

▪ Pole siłowe do ochrony pojazdów

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Urządzenia komputerowe. Wybór artykułów

▪ artykuł Szatan rządzi tam piłką. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Która kobieta przeżyła i urodziła po upadku z powodu nieudanego otwarcia spadochronu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ukąszenia węża. Opieka zdrowotna

▪ Zobacz Włączanie i wyłączanie urządzenia zewnętrznego za pomocą modemu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Sen na ostrzu miecza. Sekret ostrości

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