Устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя при отказе предохранителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

В статье приводится описание простого устройства для защиты трехфазного асинхронного двигателя при перегорании плавкой вставки предохранителя. Принцип работы устройства основан на том, что оно контролирует целостность цепи плавких вставок предохранителей в фазах двигателя при его работе.

Работа трехфазного асинхронного электродвигателя (АД) на двух фазах нередкое явление при его эксплуатации. Причиной этого является обрыв фазного провода в линии электропередачи или нарушение контакта в одной из фаз в коммутационных аппаратах, например, в магнитных пускателях, контакторах, рубильниках, предохранителях.

Наиболее часто обрыв происходит при перегорании плавкой вставки предохранителя из-за короткого замыкания в цепи АД или вследствие неправильного его выбора. Иногда желание сделать защиту АД более чувствительной приводит к установке в предохранитель плавких вставок заниженного сечения. В результате при работе АД под нагрузкой плавкие вставки перегреваются, материал, из которого они сделаны, окисляется, сопротивление контакта возрастает, вставка перегорает, АД работает на двух фазах и перегревается. Плохой контакт в предохранителях приводит к тому же результату. Последнее особенно характерно для старых пробочных предохранителей, которые еще встречаются на практике.

При неполнофазном режиме работы изменяется и ток двигателя, и напряжение на нем. Характерно, что напряжение на оборванной фазе АД при холостом ходе составляет 90% от номинального, а при работе под нагрузкой 65...75%. И только при опрокидывании двигателя оно становится равным нулю. Именно из-за этого наиболее близкое известное устройство [1] не обеспечивает надежную защиту АД при отказе предохранителя, так как перегорание предохранителя в любой из фаз не приводит к исчезновению напряжения на оборванной фазе, следовательно, сигнал на отключение двигателя от реагирующего органа не поступает. Кроме того, устройство не отличается экономичностью из-за постоянного обтекания током всех элементов схемы, что также снижает надежность их работы.

На рисунке показана принципиальная схема устройства, которое обеспечивает более надежную защиту АД при отказе предохранителя. Суть предлагаемого технического решения [2] заключается в том, что оно контролирует целостность цепи плавких вставок предохранителей при работе АД.

(нажмите для увеличения)

Устройство содержит тиристоры VS1VS3, присоединенные катодами к соответствующим фазам сети после силовых предохранителей FU1-FU3 двигателя. Аноды тиристоров соединены вместе и подключены к искусственной нулевой точке, образованной диодами VD1-VD3, через блок-контакт К1 магнитного пускателя АД и обмотку реле Р реагирующего органа.

При этом аноды диодов VD1-VD3 соединены с соответствующими фазами сети до предохранителей. Управляющий электрод каждого из тиристоров присоединен к соответствующей фазе сети через резистор R1 (R2, R3) и диод VD4 (VD5, VD6) до силового предохранителя.

Размыкающий контакт Р1 реле Р включен в цепь управления катушкой К магнитного пускателя АД последовательно с блокировочным контактом К2 пусковой кнопки "Пуск". Диоды VD4VD6, присоединенные к каждой фазе, выполняют функции однополупериодного выпрямителя, нагрузкой которого является резистор R1 (R2, R3) и n-p-переход катода тиристора VS1 (VS2, VS3).

Исправные предохранители FU1-FU3 шунтируют вход однополупериодных выпрямителей в фазах АД, в результате чего тиристоры закрыты, реле Р обесточено, его контакт Р1 в цепи катушки К магнитного пускателя замкнут.

Устройство работает следующим образом. Нажимают кнопку "Пуск", подавая тем самым питание на катушку К магнитного пускателя, который включается, при этом замыкаются контакт К1 и блокировочный контакт К2 пускателя и силовые контакты К3-К5 в цепи АД, который запускается.

Перегорание плавкой вставки любого предохранителя приводит к тому, что последовательная цепочка из элементов VD4 (VD5, VD6) и R1 (R2, R3) и n-p-перехода тиристора VS1 (VS2, VS3) оказывается под напряжением. Это приводит к открытию тиристора VS1 (VS2, VS3) и срабатыванию реле Р, которое размыкает свой контакт Р1 в цепи катушки К магнитного пускателя. При этом силовые контакты К3-К5 отключают двигатель от сети, размыкаются контакты К1 и К2 магнитного пускателя, реле Р обесточивается.

Таким образом, описанное устройство является потребителем электроэнергии только во время отключения двигателя от сети из-за отказа предохранителя. При исправных предохранителях все элементы схемы током не обтекаются и устройство не потребляет электроэнергии от сети.

В нормальном режиме работы устройства отключение двигателя осуществляется кнопкой "Стоп".

Детали. Тиристоры VS1-VS3 типа Т6 не ниже 6-го класса или КУ221А. Их можно заменить унифицированными типа Т112-10 и класса не ниже 6, имеющих примерно такой же корпус, как диоды типа КД202. Диоды VD1-VD3 типа КД105В на ток 0,3 А и напряжение 600 В или еще лучше типа КД105Г на 800 В с красной точкой на пластмассовом корпусе. Возможно использование диодов старых типов: Д211, Д217, Д218 или двух последовательно соединенных диодов типа Д226Б, шунтированных резисторами типа МЛТ-0,5 сопротивлением 100...200 кОм. Диоды VD4VD6 в цепях управления тиристорами типа КД105В с зеленой точкой на пластмассовом корпусе или КД105Г и ему подобные. Резисторы R1-R3 типа МЛТ-1, их сопротивление подбирают при наладке. Реле Р постоянного тока на 220 В типа РП-23 или РП-24.

Наладка. Последовательно с предохранителями FU1-FU3 или вместо них включают однофазные автоматические выключатели, рассчитанные на ток нагрузки АД, а резисторы R1-R3 в каждой фазе заменяют последовательной цепочкой, состоящей из переменного резистора сопротивлением 100...200 кОм, 2 Вт и постоянного типа МЛТ-2 сопротивлением 300 Ом. Включают АД и нагружают его до номинальной нагрузки. Затем отключают автоматический выключатель в цепи первой фазы двигателя и, вращая ручку переменного резистора, добиваются открытия тиристора VS1, то есть срабатывания устройства защиты, которое приводит к отключению АД от сети. При этом необходимо помнить, что отключение автоматического выключателя в фазе двигателя приводит к его перегрузке, в связи с чем работа в этом режиме должна быть кратковременной, то есть подбор величины сопротивления R1 вращением рукоятки переменного резистора не должен быть продолжительным.

После остановки двигателя необходимо отключить устройство от питающей сети и измерить сопротивление последовательной цепочки, подобрать ближайший по величине постоянный резистор в сторону уменьшения и впаять его в схему. Проверить работу устройства защиты при отключении автоматического выключателя. Аналогично налаживают устройство по 2-й и 3-й фазам.

Литература:

1. Авторское свидетельство СССР №639077, кл. Н02Н 7/08, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР №851607, кл. Н02Н 7/08, 1979.

Автор: К.В. Коломойцев

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Природа улучшает сердечный ритм 04.09.2016 Время, проведенное на природе, можно считать потраченным с пользой для здоровья. К такому выводу пришли английские ученые по результатам исследования, в котором участвовало 871 человек. Сравнивая работу сердечно-сосудистой системы на природе и в городских условиях, они обнаружили, что нахождение на природе повышает активность парасимпатической нервной системы по сравнению с городской средой. Это очередное доказательство того, что время в лесу или в парке является хорошим антидепрессантом и необходимо городским жителям для снятия стресса.

Другие интересные новости:

▪ Электромобиль MG Dynamo

▪ Мини-ПК ASRock iBOX-V2000

▪ 23" IPS монитор AOC i2360Phu

▪ Технология позиционирования в закрытых помещениях

▪ Fujitsu продает SSD-накопители под собственным брендом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Консервы. История изобретения и производства

▪ статья Давно ли человек выращивает овощи? Подробный ответ

▪ статья Ячмень посевной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Генераторы сигналов на КМОП микросхемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой стабилизатор напряжения с защитой от КЗ, 15-38 вольт 3 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026