Извечная и старая проблема: сгорел электромотор переменного тока. Причина - работа на двух фазах под нагрузкой. А почему? Правильный ответ дать иногда затруднительно.

Всякие хитроумные защиты придуманы от этой неприятности, а моторы все равно горят, причем в самое неудобное время и в самых труднодоступных местах. Как известно, электромотор переменного трехфазного тока состоит из ротора с короткозамкнутой обмоткой и статора, в пазах которого заложена система из трех катушек, сдвинутых относительно друг друга на 120° и соединенных в звезду или треугольник (что гораздо реже). Поэтому рассмотрим систему обмоток, соединенных в звезду на 380 В.

Из закона Кирхгофа для разветвленной цепи следует, что сумма токов, притекающих в одну точку, равна сумме токов, вытекающих из нее. Иными словами, в точке соединения трех обмоток тока нет, образуется виртуальный нуль, но относительно потенциала "земли" в этой точке может присутствовать некоторый потенциал, поэтому ее изолируют.

Трудно представить, что существуют три обмотки, совершенно идентичные по своим параметрам, поэтому какие-то уравнительные токи протекают, но они незначительны. Но если нарушается контакт в одной из фаз, то возникающий уравнительный ток окончательно разрушает образовавшийся мостик сопротивления, провод перегорает, и дальше процесс развивается лавинообразно. Уравнительный ток продолжает расти (а нагрузка не снята!), мотор перегревается, дымит и выходит из строя.

Электромотор можно защитить. Если перед установкой точно замерить импеданс его обмоток и учесть все условия работы, то можно подсчитать параметры плавкого предохранителя (сечение, длину, материал). А дальше? Дальше полная самодеятельность.

И все же есть способ защиты, дающий гарантию отключения на 99% (см. рисунок). Вернемся к нашему виртуальному нулю - точке соединения обмоток. При возникновении перекоса фаз между точкой соединения фазовых обмоток и общей "землей" возникает потенциал. Если в эту точку включить катушку токового реле, то уравнительный ток, проходя через катушку, включит реле и разорвет нормально замкнутые контакты, включенные в цепь катушки магнитного пускателя - электромотор остановится.

В трехфазных системах с четвертым заземляющим проводом токовое реле нужно поставить в разрыв четвертого провода в точке соединения с контуром заземления. Токовое реле можно подобрать из номенклатуры электротехнических изделий, причем совершенно не играет роли, если это реле будет постоянного тока. Реле работает доли секунды, а все остальное время оно обесточено, но по условиям изоляции и защиты от внешних воздействий оно должно соответствовать нормам для установок до 500 В. Одним типом реле можно защитить широкую гамму электромоторов.

Все вышесказанное применимо к электромоторам переменного тока с обмотками, соединенными в звезду.

Автор: И.П.Семенов