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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Серийное производство памяти HBM2E 02.07.2020 Компания SK hynix объявила о начале полномасштабного серийного производства высокоскоростной памяти DRAM или HBM2E. Располагая 1024-разрядной шиной, каждая линия которой работает со скоростью 3,6 Гбит/с, память HBM2E обеспечивает пропускную способность 460 ГБ/с, превосходя память HBM2 по этому показателю на 50%. В стеке HBM2E может быть до восьми кристаллов плотностью 16 Гбит, связанных с помощью технологии TSV (Through Silicon Via), так что максимальный объем памяти достигает 16 ГБ. Это вдвое больше, чем в случае памяти HBM2. По словам SK Hynix, HBM2E - "оптимальное решение" для памяти систем ИИ следующего поколения, ускорителей глубокого обучения и суперкомпьютеров. Ожидается, что она найдет применение в суперкомпьютере экcафлопсного уровня, который сможет вывести фундаментальные и прикладные научные исследования на новый уровень.

Другие интересные новости:

▪ Кристаллы, меняющие форму

▪ Комары опасны не только укусами

▪ Компактный луноход NASA

▪ Система накопления и перераспределения энергии для домашних электросетей

▪ Астероид, собранный по кускам

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Не могу поступиться принципами. Крылатое выражение

▪ статья Когда впервые был испечен хлеб? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела тестирования. Должностная инструкция

▪ статья Простая система радиооповещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой электронный предохранитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025