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:

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 Генетический резервный план растений 28.05.2026 Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследование проводилось под руководством Хенчи Чена при участии известного биолога Ива Ван де Пира из Гентского университета. Результаты показали, что растения с удвоенным геномом получали значительное преимущество в периоды резких изменений климата. Когда обычная генетическая программа оказывалась слишком жесткой для новых условий, дополнительные копии генов давали материал для быстрой эволюционной адаптации. Полиплоидия встречается у растений гораздо чаще, чем у животных. Для человека два набора хромосом - норма, а у растений их может быть три, четыре, шесть и даже восемь. Классические примеры - современные культурные растения: клубника часто имеет восемь наборов хромосом, а пшеница - шесть. Такая генетическая избыточность позволяет растениям лучше переносить стрессы, включая холод, засуху и бедные почвы. Механизм работает по принципу резервных копий важного документа. Пока условия стабильны, лишние копии генов могут быть избыточными. Но во времена кризиса одна копия продолжает выполнять прежние функции, а другие получают возможность мутировать и адаптироваться к новым реалиям. Именно это, по мнению исследователей, помогло цветковым растениям не только выжить, но и активно распространяться после глобальных катастроф. Сегодня эти знания приобретают особую практическую ценность. В условиях стремительного изменения климата селекционеры ищут способы создавать более устойчивые сорта сельскохозяйственных культур. Полиплоидия может стать одним из инструментов для выведения растений, способных выдерживать экстремальную жару, длительную засуху и новые болезни.

Другие интересные новости:

▪ Фотокамера Canon EOS 6D Mark II

▪ Жесткие диски Toshiba N300 Pro и X300 Pro

▪ Гидрогель и солнечный свет смогут опреснять воду

▪ Тонометр со смартфоном

▪ Компьютер сковывает фантазию конструктора

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Анатоль Франс. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое млекопитающее самое высокое? Подробный ответ

▪ статья Травяная петля. Советы туристу

▪ статья Усилители мощности ламповые. Справочник

▪ статья Конвертор для Си-Би радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026