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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Характеры и музыкальные вкусы 10.08.2015 Вряд ли кто-то будет спорить, что наши музыкальные вкусы зависят от свойств личности. Но можно ли что-то сказать о человеке по той музыке, которую он слушает: например, что любовь к одному стилю или направлению выдает аналитический склад ума, а любовь к другому - большее непостоянство, ненадежность характера? Соответствующие исследования проводились, но обычно акцент делали на таких свойствах личности, как экстравертность, невротичность, открытость новому и т. д. Дэвид Гринберг (David Greenberg) из Кембриджа вместе с коллегами решил построить эксперимент иначе - им захотелось узнать, указывает ли музыка на когнитивные, или познавательные, способности. Эти способности рассматривались в широком диапазоне: например, на одном краю находились высокие эмпатические умения, предполагающие погружение в мысли и чувства другого человека, а на другом - способности к систематизации, к анализу сложных явлений и выявлению в них закономерностей. Четырем тысячам добровольцев в рамках психологического теста предложили несколько утверждений, например: "Я всегда чувствую, когда человек говорит одно, а думает другое" или "Если я покупаю аудиоаппаратуру, то всегда обращаю внимание на технические подробности" - участники эксперимента должны были определить, насколько такие определения относятся к ним самим. Затем им дали послушать 50 музыкальных композиций самых разных жанров - музыку нужно было оценить как нравящуюся или не нравящуюся по 9-балльной шкале. Ну а затем ответы на психологический тест сопоставили с музыкальными симпатиями. В статье в PLoS ONE авторы пишут, что тем, у кого хорошо была развита эмпатия, нравился современный ритм-н-блюз, софт-рок и то, что называют mellow music, для которой характерен мягкий и приятный звук. В целом, это была не слишком энергичная музыка, часто насыщенная отрицательными эмоциями и, что называется, с эмоциональной глубиной. Систематизирующие, аналитические свойства были у тех, которым нравилась энергичная, напряженная музыка с положительными эмоциями и/или относительно сложно устроенная. Конкретные авторы и исполнители тут могли быть самые разные: например, эмпатам больше всего нравились песня "All of me" великой джазовой певицы Билли Холидей и "Crazy little thing called love" группы Queen, а "аналитикам" - один из этюдов Скрябина, "God save the Queen" от The Sex Pistols и "Enter Sandman" Metallica. По словам авторов работы, выбранные эмоционально-когнитивные параметры личности намного четче совпадали с музыкальным вкусами, чем открытость новому опыту, экстравертность и т. д. - в том смысле, что по психологическому тесту можно было точнее сказать, какая музыка понравится. Полученные результаты хорошо иллюстрируют известную истину, что музыку (да и вообще любое искусство) мы воспринимаем умом и сердцем, то есть непосредственное эмоциональное восприятие совмещается с анализом того, что мы услышали, и в разной музыке пропорция здесь смещается в ту или иную сторону. С практической точки зрения это может заинтересовать не только тех, кто занимается, грубо говоря, продажей музыки, но и педагогов - очевидно, чтобы человек начал интересоваться музыкой, она должна хотя бы поначалу полностью совпасть с его психологическими установками.

Другие интересные новости:

▪ Холод опаснее жары

▪ Темная материя может подогревать планеты изнутри

▪ USB-ключи для доступа к сайтам

▪ Новая линейка датчиков тока

▪ Майнинг как система обогрева

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Психология личности. Шпаргалка

▪ Какие пути развития у освободившихся стран? Подробный ответ

▪ статья Роурут. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автоматический полив с функцией охраны объектов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Новые схемы сверхрегенеративных радиоприемников для УКВ экспериментов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025