Устройство защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима при обрыве цепи силового предохранителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

В статье дается описание простого устройства защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима роботы, который имеет место при обрыве цепи силового предохранителя, выполненного на тиристорных оптопарах, контролирующих целостность цепи плавких вставок предохранителей в фазах электродвигателя при его работе.

Известно, что работа трехфазного асинхронного электродвигателя (АД) на двух фазах приводит к его перегрузке и выходу из строя [1].

Ранее предлагалось устройство защиты АД от неполнофазных режимов работы [2], которое обеспечивало его защиту при перегорании плавкой вставки предохранителя или плохих контактах в коммутационных аппаратах.

Ниже приводится описание более простого устройства защиты АД от неполнофазного режима работы. Устройство относится к электротехнике и предназначено для использования в цепях питания трехфазных АД, защищаемых предохранителями (см. рисунок). Предлагаемое техническое решение защищено авторским свидетельством [3].

Устройство для защиты трехфазного АД от работы на двух фазах при обрыве цепи силового предохранителя РШ-РШ, включенного в линию питания фазы АД от сети, содержит шунтирующие цепочки 1, 2 и 3 по числу контролируемых предохранителей, каждая из которых выполнена на диоде VD1 (VD2, VDЗ) резисторе R1 (R2, RЗ) и оптроне U1 (U2, U3) по числу контролируемых предохранителей. Устройство содержит также реагирующий орган К с размыкающим контактом К1, который включен в цепь управления АД.

Каждая шунтирующая цепочка 1, 2 и 3 снабжена первым выводом 7 для подключения к выводу предохранителя со стороны сети и вторым выводом 8 для подключения к выводу предохранителя со стороны АД.

Светодиоды 9, 10, 11 оптронов включены согласно с диодами VD1-VDЗ соответствующей шунтирующей цепочки 1, 2 и 3. Анодный вывод каждого из фототиристоров 4-6 оптронов соединен с первым выводом 7 соответствующей шунтирующей цепочки 1, 2 и 3. Катоды фототиристоров соединены между собой и подключены к первому выводу реагирующего органа К и к катоду дополнительного диода VD4, анод которого соединен со вторым выводом реагирующего органа К и подключен к нейтрали сети N. Диод VD4 обеспечивает протекание тока через реагирующий орган К в отрицательный полупериод напряжения сети за счет ЭДС электромагнитной индукции, что повышает надежность его работы. Стабилитроны VD5-VD7 защищают светодиоды 9-11 оптронов от перегрузки при изменениях нагрузки двигателя и, соответственно, обеспечивают работоспособность устройства при этих изменениях.

Подключение АД к сети осуществляется контактами 1К1-1КЗ магнитного пускателя, включенного в цепь управления электродвигателя.

Устройство работает следующим образом. В исходном рабочем состоянии плавкая вставка исправного предохранителя соединяет накоротко между собой выводы 7 и 8 цепочек 1, 2 и 3 в каждой фазе АД. Фототиристоры 4, 5 и 6 оптронов закрыты, обмотка К реагирующего органа обесточена, контакт К1 в цепи управления АД замкнут, что обеспечивает возможность запуска электродвигателя.

Отказ любого из предохранителей, например, в фазе А при работе АД приводит к появлению напряжения между выводами 7 и 8 шунтирующей цепочки 1. В результате через светодиод 9 течет ток, фототиристор 4 открывается, что приводит к срабатыванию реагирующего органа К. Контакты К1 размыкают цепь питания катушки 1К (на схеме не показана) магнитного пускателя, который силовыми контактами 1К11КЗ отключает АД от сети. Аналогично работает устройство при отказе предохранителя в фазах В и С.

В устройстве использованы маломощные оптроны типа 3ОУ1OЗГ с прямым и обратным напряжением на фототиристоре 400 В. Резисторы R1-RЗ типа МЛТ-0,5. Диоды типа КД105 с любым буквенным индексом. Возможна замена диодами Д226Б, Д209-Д211 и Д237 с буквенными индексами Б, В, Ж. Реагирующий орган К - реле переменного тока на 220 В типа РП-21, РП25 или МКУ-48. Возможно использование реле и более низких напряжений в пределах допустимого тока фототиристора, так как устройство находится под током кратковременно, только на период отключения АД от сети. В качестве стабилитронов VD5-VD7 использованы стабисторы типа КС119А (2С119А) при прямом их включении. Они могут быть заменены цепочкой из двух последовательно включенных стабисторов типа Д219С или Д223С, а также стабистором КС107А, (2С107А) и стабистором КС113А (2С113А), включенными последовательно.

Для повышения надежности устройства и возможности использования оптронов с меньшим обратным напряжением необходимо анодные выводы тиристоров 4-6 оптронов соединить соответственно с выводами катодов диодов VD1-VD3, а не с выводами 7 шунтирующих цепочек 1, 2 и 3, шунтировав при этом диод и тиристор каждой цепочки резистором типа МЛТ-0,5 сопротивлением 100...200 кОм.

Монтируется устройство на печатной плате, которая устанавливается в корпусе реагирующего органа К (реле РП-25). Возможна также установка печатной платы непосредственно в корпусе магнитного пускателя 1К, но при этом необходимо использовать малогабаритное реле переменного тока, например, РП-21 на напряжение 220 В.

Наладка устройства осуществляется следующим образом. Клемму N соединяют с выводом 8 шунтирующей цепочки 1, а выводы 7 и 8 этой же шунтирующей цепочки присоединяют к выходу регулируемого автотрансформатора (АТ), первичная обмотка которого подключена к сети 220 В. Вращая рукоятку АТ, устанавливают на его выходе напряжение 180 В, при этом реле К должно сработать, а его контакты К1 разомкнуться. Если реле К не срабатывает, то необходимо уменьшить величину сопротивления резистора R1, добиваясь срабатывания реле. Подобным образом настраивают шунтирующие цепочки фаз В и С.

Можно при настройке вместо оптронов включить светодиоды типа АЛ307 и добиться изменением величины сопротивления резистора R1 их нормального свечения, а затем уже включать оптроны и осуществлять проверку надежного срабатывания реле К от каждой шунтирующей цепочки.

При отсутствии АТ настройку можно осуществить, присоединив выводы 7 и 8 шунтирующей цепочки непосредственно к сети напряжением 220 В, добиваясь свечения светодиода и срабатывания реле изменением величины сопротивления резистора R1. После чего величину найденного сопротивления резистора R1 необходимо уменьшить на 2...3 кОм. На этом настройка устройства заканчивается.

Отличительной особенностью устройства является отсутствие потребления электроэнергии в дежурном режиме, малая масса и габариты. Отсутствие блок-контактов магнитного пускателя в цепи исполнительного элемента (реле) и более низкое напряжение на ключевых элементах (фототиристорах оптронов) повышает надежность работы устройства, облегчает его монтаж и наладку, а следовательно, надежность отключения электродвигателя в аварийных режимах выше, что и определяет технико-экономический эффект устройства, выражаемый в стоимости сохраненного электродвигателя.

Литература:

1. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 1988. - С.12.
2. Коломойцев К.В. Защита электродвигателей от неполнофазных режимов работы//Радіоаматор. - 1994. - №2. - С.10.
3. Авторское свидетельство СССР №1451795. Кл. НО2Н 7/08, 1989.
4. Коломойцев К.В. Устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя при отказе предохранителя//Электрик. 2003. - №4. - С.7-8.

Авторы: К.В. Коломойцев, Р.М. Коломойцева

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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива NASA полностью переходит на свои ракетные двигатели 07.07.2020 Компания United Launch Alliance (подрядчик NASA) получила от аэрокосмической компании Blue Origin, основанной самым богатым человеком планеты Джеффом Бэзосом, первый ракетный двигатель BE-4, созданный для замены российских РД-180 (модифицированных советских РД-170). Второй двигатель BE-4 планируется поставить ULA в течение июля. Разработанный Blue Origin двигатель BE-4 работает на кислороде и метане. Им оснастят ракеты Vulcan Centaur (замена Атласа), разработанные United Launch Alliance. Планируется, что первый пуск ракеты состоится в 2020 году.

Другие интересные новости:

▪ Однокристальные системы Dimensity 920 5G и Dimensity 810 5G

▪ Вред музыки перед сном

▪ Раскрыт секрет успешных людей

▪ Высоковольтные МОП-транзисторы для быстродействующих коммутационных устройств

▪ Египетский боулинг

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья С печатью власти на челе. Крылатое выражение

▪ статья Почему мы всех обманываем 1-го апреля? Подробный ответ

▪ статья Рабочий, выполняющий комплексное обслуживание и ремонт зданий. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антенна sloper (наклонный диполь). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматическая приставка к зарядному устройству. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026