Защита трехфазного двигателя от пропадания одной фазы

Защита трехфазного двигателя

Способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети.

Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако, они либо сложны, либо недостаточно чувствительны.

Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении.

Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети.

Первый способ (рис.1)

Это самый распространенный способ, проверенный временем. Защита двигателя от отключения одной фазы обеспечивается применением теплового реле ТЗ. Смысл этой защиты состоит в том, что постоянная нагревания теплового реле подбирается таким образом, что и постоянная нагревания электродвигателя. То есть проще говоря, реле нагревается так же, как и двигатель. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает двигатель. При отключении одной фазы, ток через другие фазы резко возрастает, двигатель и тепловое реле начинают быстро нагреваться, что вызывает срабатывание теплового реле.

Способ хорош и тем, что обеспечивает и защиту двигателя от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус, двигатель обязательно должен быть заземлен или занулен.

Недостаток этого способа в том, что тепловые реле достаточно дороги (примерно столько же, сколько и пускатель) и для надежной защиты его нужно достаточно точно подбирать и настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя.

Второй способ (рис. 2).

В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки “Пуск” через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключается к трехфазной сети. При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В и С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Третий способ (рис 3).


Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки (точка 1′), образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—СЗ. Между этой точкой и нулевым проводом 0′ включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке 0′ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя—двигатель отключается. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1—СЗ— бумажные, емкостью 4—10 мкф, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, применив конденсаторы меньшей емкости.

Четвертый способ (рис. 4).


Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной во втором способе. При нажатии кнопки “Пуск” включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С — магнитный пускатель МП.

В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.

По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2005

Защита трехфазного двигателя, способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети

Защита трехфазного двигателя

Способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети.

Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако, они либо сложны, либо недостаточно чувствительны.

Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении.

Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети.

Первый способ (рис.1)

Это самый распространенный способ, проверенный временем. Защита двигателя от отключения одной фазы обеспечивается применением теплового реле ТЗ. Смысл этой защиты состоит в том, что постоянная нагревания теплового реле подбирается таким образом, что и постоянная нагревания электродвигателя. То есть проще говоря, реле нагревается так же, как и двигатель. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает двигатель. При отключении одной фазы, ток через другие фазы резко возрастает, двигатель и тепловое реле начинают быстро нагреваться, что вызывает срабатывание теплового реле.

Способ хорош и тем, что обеспечивает и защиту двигателя от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус, двигатель обязательно должен быть заземлен или занулен.

Недостаток этого способа в том, что тепловые реле достаточно дороги (примерно столько же, сколько и пускатель) и для надежной защиты его нужно достаточно точно подбирать и настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя.

В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки “Пуск” через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключается к трехфазной сети. При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В и С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Третий способ (рис 3).

Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки (точка 1′), образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—СЗ. Между этой точкой и нулевым проводом 0′ включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке 0′ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя—двигатель отключается. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1—СЗ— бумажные, емкостью 4—10 мкф, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, применив конденсаторы меньшей емкости.

Четвертый способ (рис. 4).

Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной во втором способе. При нажатии кнопки “Пуск” включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С — магнитный пускатель МП.

В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.

По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Трехфазный электродвигатель: автомат защиты

3ащита электродвигателя или другой трехфазной нагрузки от выхода из строя при низкокачественном электропитании – весьма актуальная задача, особенно в сельской местности. Низкое качество поставляемой электроэнергии проявляется в асимметрии действующих значений напряжения в фазах трехфазной сети и даже в полном отсутствии напряжения одной из фаз. Это может привести к тепловой перегрузке двигателя и перегоранию его статорных обмоток. Предлагаемое устройство автоматически отключит нагрузку от сети при возникновении опасной ситуации.

Рис. 1 Принципиальная схема устройства

Схема автомата изображена на рисунке. Сигнал о нарушении симметрии электропитания формируется по принципу, описанному, например, в статье А. Сергеева “Сигнализатор “перекоса” фаз” (“Радио”, 2003, № 11, с. 42, 43). С помощью трех одинаковых реактивных сопротивлений – в рассматриваемом случае конденсаторов С1-СЗ – создана “искусственная нейтраль”. Можно показать, что при равенстве значений емкости конденсаторов и идеальной симметрии трехфазной сети напряжение между искусственной и реальной нейтралью равно нулю. При нулевом напряжении в одной из фаз (но в отсутствие ее обрыва) контрольное напряжение равно приблизительно трети фазного При нулевом напряжении в двух фазах оно достигает половины, а при обрывах в двух фазах – его полного значения. Таким образом, достаточно настроить автомат на срабатывание при критическом уменьшении напряжения в одной из фаз, в других ситуациях он сработает еще увереннее.

Читайте также:  Защита от перенапряжения в сети 380 вольт

При нажатии на кнопку SB1 “Пуск” фазное напряжение поступает на обмотку пускателя КМ1, и он своими основными контактами подключает электродвигатель М1 или другую нагрузку к трехфазной сети. Вспомогательные контакты пускателя блокируют кнопку SB1, которую теперь можно отпустить. Выключение двигателя происходит в результате разрыва цепи питания обмотки пускателя КМ1 при нажатии на кнопку SB2 “Стоп” или при срабатывании реле К1.

На обмотку этого реле поступает пропорциональное “перекосу фаз” напряжение между точкой соединения конденсаторов С1-СЗ и нейтралью трехфазной сети N, выпрямленное диодным мостом VD1-VD4. Реле сработает, если это напряжение превысит некоторое пороговое значение, которое можно регулировать переменным резистором R1.

Конденсатор С4 не только сглаживает пульсации подаваемого на реле напряжения, но и обеспечивает необходимую для отключения пускателя КМ1 продолжительность удержания контактов реле К1.1 в разомкнутом состоянии. Кроме того, конденсатор предотвращает ложные срабатывания автомата, к которым может привести неодновременное замыкание контактов КМ 1.1 при срабатывании пускателя. Стабилитроны VD5- VD7 ограничивают на допустимом уровне напряжение на обмотке реле К1 и конденсаторе С4 при слишком большом “перекосе”.

Как показывает практика, для электродвигателя критично уменьшение напряжения в одной из фаз примерно до 70 % номинального, т. е. до 150. 140 В в сети 220/380 В. В этой ситуации действующее значение напряжения между искусственной и реальной нейтралями достигнет 20. 25 В, а на выходе выпрямительного моста VD1 – VDВ (в действительности под нагрузкой, создаваемой обмоткой реле К1, напряжение будет немного меньше).

Чтобы обеспечить срабатывание автомата при таком “перекосе”, в качестве К1 выбрано реле РП21 с обмоткой на 24 В постоянного тока и с группой контактов на переключение. Емкость конденсаторов С1-СЗ выбрана исходя из того, что их реактивное сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления обмотки реле. Применены конденсаторы КБГ-МН. Возможна их замена на МБГО, МБГЧ или импортными на соответствующее напряжение. Отклонения емкости конденсаторов от номинальной не должны превышать 5 %.

Переменный резистор R1 должен быть проволочным. Его мощность зависит от условий эксплуатации автомата. Если больших “перекосов” в сети не ожидается и нужно защитить двигатель лишь от внезапного отключения одной из фаз, резистор может быть мощностью 2 Вт. Если же приходится длительное время работать на грани срабатывания, его мощность придется увеличить до 10 Вт и более.

Пускатель КМ1 – серии ПМЕ-211 с обмоткой управления на 220 В. Диоды 2Д202Р можно заменить на КД203Г, КД203Д или диодными мостами КЦ402А, КЦ402Ж, КЦ405А, КЦ405Ж. Диоды с меньшим допустимым обратным напряжением применять не рекомендуется. Они могут быть повреждены выбросами напряжения, возникающими при коммутации индуктивной нагрузки.

Страничка электрика

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ

Мгновенное значение суммарного напряжения трех фаз в любой момент времени равно нулю. Если присоединить к каждому из проводов I, II, и III трехфазной сети конденсаторы (С1 С2, С3 на рис. 1), то общая точка а их соединения не будет иметь напряжения по отношению к нулевому проводу, обычно заземленному.

При исчезновении напряжения в одном из проводов между общей точкой а и нулевым проводом (или землей) начинает действовать переменное напряжение, которое и служит для контроля. Без нагрузки между точками а и б это напряжение равно 110 в . В реальной схеме это напряжение несколько меньше и величина его зависит от активного сопротивления цепи контроля и емкостных сопротивлений конденсаторов С 1 С2 и С3.

На схеме рис. 2 показано устройство, сигнализирующее о неисправности сети. Цепь контроля состоит из

электрического звонка (поляризованного или с прерывателем) и неоновой сигнальной лампы. При включении нагрузки переключатели находятся в нижнем по схеме положении. Как только в одном из проводов произойдет обрыв, устройство сигнализирует об аварии. Выключив рубильник, переводят переключатели поочередно, по одному, в верхнее положение, получая сигнал, убеждаются в исправности провода и возвращают переключатели в прежнее положение. Тот из переключателей, перевод которого вверх не вызывает сигнала, находится на неисправном проводе. Как только данный провод будет исправлен — о появлении напряжения в этом проводе известит сигнал, — переключатель переводят вниз и включают нагрузку общим рубильником. Сигнальная схема при этом вновь находится в исходном положении.

Конденсаторы С1 С2, С3 подбираются практически емкостью от 0,01 до 0,05 мкф ; величина сопротивления определяется типом имеющейся неоновой лампы.

Если установка, питаемая от сети трехфазного тока, включается электромагнитным контактором, легко осуществить автоматическое выключение установки при неисправности сети. Как видно из рис. 3, в цепи контроля находится обмотка реле Р. Нормально ток в этой обмотке отсутствует. Ток возникает лишь при обрыве одного из проводов трехфазной сети. При этом реле срабатывает и разрывает своими контактами цепь кнопки «Стоп», контактор К отключает от сети нагрузку, а вместе с этим обесточивает и все цепи контроля. Реле может быть применено любое, так как действие его кратковременное. Во избежание подгорания и «спекания» контактов реле параллельно им подсоединяют искрогасящую цепочку R2C4(порядка 70 ом и 0,03 мкф). Действие устройства автоматического выключения проверяется поочередным вывертыванием предохранителей или удалением плавких вставок.

В случаях, когда желательно получить в цепи контроля не переменное, а постоянное напряжение, например, для длительного удержания якоря реле постоянного

тока, можно применить любой вентиль (рис. 4): селеновые или купроксные шайбы, германиевый диод. Напряжение для цепи диода снимается с делителя R1 R2 . Соотношение плеч определяется практически. Следует постепенно увеличивать R2 и уменьшать R1 до получения надежного срабатывания реле при отключении любого из проводов сети I, II, III или конденсаторов С1 С2, С3.

Не следует устанавливать напряжение на плече R 2 значительно большим, чем это практически необходимо для срабатывания реле, так как надо иметь в виду, что при обрыве не одного, а двух проводов сети напряжение в цепи контроля возрастает вдвое.

Конденсаторы желательно взять с бумажным диэлектриком, испытанные на напряжение 600 в .

Конденсатор С4 в схеме рис. 4 можно применить электролитический, величина его емкости должна быть достаточной для того, чтобы устранить вибрацию якоря реле, обмотка которого питается током однополупериодного выпрямления. Однако значительное увеличение емкости C4 может привести к задержке срабатывания реле.

Как убезопасить 3-х фазный электродвигатель от пропадания одной из фаз

Вы здесь

Страницы

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Привет всем!
Как убезопасить 3-х фазный электродвигатель от пропадания одной из фаз.
Говорят есть какое то “тепловое реле”. Как его подключать какая схема?

Тепловое реле есть но его нужно подстраивать под двигатель и срабатывает оно не сразу что приводит к нагреву обмотки и старению изоляции. На много надёжней защита построенная на основе одного промежуточного реле на 380 в. и одного на 220в. Пусковые цепи соединяются последовательно через коммутирующие контакты пром. реле. Катушки реле запитаны от всех 3-х фаз и при обрыве любой из них соответствующее реле отключится что приведёт к немедленному отключению двигателя. Не смотря на появление цифровых устройств защиты двигателей, данный метод является простейшим и безотказным.

. Пусковые цепи соединяются последовательно через коммутирующие контакты пром. реле. Катушки реле запитаны от всех 3-х фаз и при обрыве любой из них соответствующее реле отключится что приведёт к немедленному отключению двигателя. .

Hunter1 – Вы бы схему человеку нарисовали – у него ведь опыта нет.

Зачем? Почему? Как?

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Реле можно брать любого типа с нормально разомкнутыми контактами. На входе в гараж я бы не советовал ставить, хотя возможно и так. Данную схему включают в цепь управления магнитопускателем который включает двигатель или другую нагрузку. Для того что-бы собрать схему Вам понадобится магнитопускатель, кнопка пуск-стоп, одно пром, реле на 220 в. одно реле на 380 в. (если нет реле на 380 в. можно использовать три реле на 220 в.) а также соединительные провода. У реле должно быть минимум по одной паре нормально открытых контактов.

Для того чтоб нарисовать понятную для Вас схему напишите пожалуйста какой у Вас уровень подготовки в области электротехники, хотя повторюсь что схема элементарная.

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Читайте также:  Защита холодильника от перепадов напряжения в сети

Реле можно брать любого типа с нормально разомкнутыми контактами. На входе в гараж я бы не советовал ставить, хотя возможно и так. Данную схему включают в цепь управления магнитопускателем который включает двигатель или другую нагрузку. Для того что-бы собрать схему Вам понадобится магнитопускатель, кнопка пуск-стоп, одно пром, реле на 220 в. одно реле на 380 в. (если нет реле на 380 в. можно использовать три реле на 220 в.) а также соединительные провода. У реле должно быть минимум по одной паре нормально открытых контактов.

Для того чтоб нарисовать понятную для Вас схему напишите пожалуйста какой у Вас уровень подготовки в области электротехники, хотя повторюсь что схема элементарная.

Добрый вечер Hunter1.
Насчет уровня подготовки скажу так: трехфазный двигатель через магнитный пускатель подключить могу, схему реверсивного вклечения двигателя нарисую, начала и концы обмоток на двигателе найду, на своем токарном станке схему прострелял нарисовал востановил, просто с реле никогда не сталкивался какой у них принцип работы, а так думаю что со схемой разберусь.

Добрый вечер Hunter1.
Насчет уровня подготовки скажу так: трехфазный двигатель через магнитный пускатель подключить могу, схему реверсивного вклечения двигателя нарисую, начала и концы обмоток на двигателе найду, на своем токарном станке схему прострелял нарисовал востановил, просто с реле никогда не сталкивался какой у них принцип работы, а так думаю что со схемой разберусь.[/quote]

Хорошо. Скоро нарисую и скину.

Вот начертил на скорую руку. Если что не понятно, спрашивайте.
Файлы:
shema_4.jpg

Hunter1 – Вы бы схему человеку нарисовали – у него ведь опыта нет.

Точно, а поскольку своего опыта у него нет, а у вас, господа советчики, видимо есть, почему бы не прикладывать к схемам и рекомендациям письменную гарантию: “Делай так, и гарантирую, что проблема будет решена надежно и безопасно”.
Иначе получается, вы здесь писанулись, человек потратит время, средства (“Специалисты” же порекомендовали. ), а в результате двигатель сгорит. Хорошо если ограничится только этим, последствия могут быть серьезнее, ну вы спецы, знаете.
А “за базар” то кто ответит?
Еще раз повторяю:
ГОСПОДА ФЕРМЕРЫ, НЕ ПОЛЬЗУЙТЕСЬ СОВЕТАМИ С ФОРУМОВ в таких серьезных и опасных вещах как Энергетика.

Никогда такого не было, и вот – опять.

Hunter1 – Вы бы схему человеку нарисовали – у него ведь опыта нет.

Точно, а поскольку своего опыта у него нет, а у вас, господа советчики, видимо есть, почему бы не прикладывать к схемам и рекомендациям письменную гарантию: “Делай так, и гарантирую, что проблема будет решена надежно и безопасно”.
Иначе получается, вы здесь писанулись, человек потратит время, средства (“Специалисты” же порекомендовали. ), а в результате двигатель сгорит. Хорошо если ограничится только этим, последствия могут быть серьезнее, ну вы спецы, знаете.
А “за базар” то кто ответит?
Еще раз повторяю:
ГОСПОДА ФЕРМЕРЫ, НЕ ПОЛЬЗУЙТЕСЬ СОВЕТАМИ С ФОРУМОВ в таких серьезных и опасных вещах как Энергетика.

Если следовать Вашим советам так выходит что данный форум вообще следует закрыть так как здесь кругом одни советы. Вы бы прочитали что выше написано. По моему я задал конкретный вопрос об уровне подготовки человека попросившего совет и на основании полученного выложил ответ соответствующий уровню знаний, а судя по ответу, уровень знаний явно не начинающего дилетанта. Также схема которую я выложил предусматривает все необходимые меры безопасности и если Вы являетесь СПЕЦИАЛИСТОМ в области ЭСППиУ должны были это заметить, а если не являетесь таковым (в чём я уверен) то написанное Вами в первую очередь примените к себе. Отопление буржуйки тоже является частью того что есть ЭНЕРГЕТИКА, так что, и её уже не топить без высшего образования?

Вы правы только в одном. БЕРЕГИТЕ СЕБЯ.

Без обид.

Защита трехфазного двигателя от пропадания одной фазы

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать – советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

Защита трехфазного электродвигателя

Рассмотрены два варианта устройства, отключающего трехфазный электродвигатель от сети при опасном для него изменении питающего напряжения, – простое релейное и сравнительно сложное на интегральных микросхемах. Устройства реагируют не только на общее повышение или понижение сетевого напряжения, но и на опасный для двигателя “перекос фаз” – изменение напряжения лишь одной из них.

Проблема защиты трехфазного электродвигателя от опасных для него колебаний сетевого напряжения особенно актуальна, если двигатель работает в отсутствие постоянно наблюдающего за ним человека (например, приводя в действие водяной насос), а также в сельской местности, где качество электрических сетей оставляет желать лучшего.

Не менее важно непрерывно контролировать температуру корпуса электродвигателя, есть немало причин, по которым он может перегреться. Самые частые – механическая перегрузка двигателя или заклинивание его вала в подшипниках.

Простейший способ защиты от пропадания или значительного понижения напряжения в одной из фаз иллюстрирует знакомая многим электрикам схема, показанная на рис. 1.

Обмотка пускателя КМ1 подключена к фазе (например, С) и нейтрали сети через нормально разомкнутые контакты реле К1.1 и К2.1. Обмотки реле подключены к двум другим фазам. В результате пропадание любого фазного напряжения приведет к отключению пускателем КМ1 электродвигателя от сети.

Обмотки пускателя и реле должны быть рассчитаны на питание переменным напряжением 220 В, 50 Гц. Если имеется пускатель с обмоткой на 380 В, ее правый по схеме вывод соединяют не с нейтралью (N) , а с одним из фазных проводов (А или В). Реле с обмотками, рассчитанными на напряжение 12. 24 В, можно воспользоваться, подключив их по схеме показанной на рис. 2.

Конденсатор С1 – К73-17. Его емкость указана для реле РСЧ52 (паспорт РС4.523.205, сопротивление обмотки 220 Ом). Если применено другое, конденсатор выбирают таким (обычно номиналом 0,47. 1,5 мкФ), чтобы через обмотку реле протекал нужный для его срабатывания ток. Показанный на схеме штриховой линией оксидный конденсатор С2 устанавливают лишь в том случае, если сработавшее реле “жужжит”. Емкость конденсатора (несколько микрофарад) выбирают минимальной, достаточной для устранения жужжания.

Схема более совершенного устройства защиты приведена на рис. 3. Оно реагирует не только на отклонение сетевого напряжения от номинального и на “перекос” фаз, но и снабжено датчиком температуры корпуса двигателя.


(нажмите для увеличения)

Три канала контроля за фазным напряжением по схеме идентичны. Поэтому рассмотрим работу только одного из них, контролирующего напряжение фазы А. Цепь R1,R4,VD2,R10,R17,C4 формирует из переменного фазного напряжения пропорциональное ему постоянное. Последнее поступает на входы двух ОУ микросхемы DA3, служащих компараторами. На инвертирующий вход нижнего по схеме компаратора с резистивного делителя R8R12 подано напряжение, задающее порог срабатывания защиты при превышении фазным напряжением допустимого значения. На инвертирующий вход второго (верхнего) компаратора подано напряжение “нижнего” порога (с резистивного делителя R7R11). Выходы компараторов соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ DD1.1. Логический уровень на выходе этого элемента высокий, пока контролируемое фазное напряжение остается в установленных подстроечными резисторами R11 и R12 пределах.

Читайте также:  Защита по току на полевом транзисторе

Элемент DD2.1 объединяет выходные сигналы трех каналов контроля. Пока ни один из них не сработал, уровень на выходе этого элемента – низкий. Светодиод HL2 светится, сигнализируя об исправности трехфазной сети. Аналогично элементу DD2.1 действует элемент DD2.2, но на один из его входов дополнительно подан сигнал срабатывания узла контроля температуры. Поэтому транзистор VT1, цепь базы которого подключена к выходу элемента DD2.2 через интегрирующую цепь R22C7 и инвертор DD2.3, открыт лишь при условии, что сеть исправна и температура корпуса электродвигателя ниже допустимой.

В цепь коллектора транзистора VT1 включена обмотка реле К1. Если все в порядке, реле К1 и контактор КМ1 находятся в сработавшем состоянии и электродвигатель подключен к сети. В аварийной ситуации транзистор будет закрыт и разомкнувшиеся контакты реле К1.1 обесточат обмотку пускателя КМ1, который отключит электродвигатель. Упомянутая выше цепь R22C7, задерживая срабатывание защиты на 2. 4 с, предотвращает реакцию на кратковременные броски сетевого напряжения.

Датчиком температуры корпуса электродвигателя служит терморезистор RK1. С помощью ОУ DA6 напряжение, падающее на терморезисторе, сравнивают с образцовым, поступающим на инвертирующий вход ОУ с резистивного делителя R9R16. В случае перегрева электродвигателя сопротивление терморезистора и падение напряжения на нем уменьшаются настолько, что высокий логический уровень на выходе DA6 сменяется низким, приводя к гашению светодиода HL1 и к отключению электродвигателя пускателем КМ 1.

Длина проводов, соединяющих терморезистор RK1 с защитным устройством, может достигать 2. 3 м. Конденсатор С1 устраняет наведенные на эти провода помехи. Если применен терморезистор с номинальньным сопротивлением, отличающимся от указанного на схеме, необходимо подобрать резистор R15 таким образом, чтобы при нагретом до температуры срабатывания терморезисторе напряжение на инвертирующем входе DA6 не опускалось ниже 2 В. При меньшем значении параметры включенного по приведенной схеме ОУ КР140УД608 заметно ухудшаются. Это же касается напряжения, подаваемого на входы ОУ микросхем DA3-DA5.

Узел питания защитного устройства состоит из понижающего трансформатора Т1, диодного моста VD1, конденсатора фильтра С2 и двух интегральных стабилизаторов – DA1 и DA2. Напряжением 9 В с выхода первого стабилизатора питают микросхемы DA3-DA6, DD1, DD2. Потребляемый ток не превышает 30 мА поэтому теплоотвод микросхеме DA1 не требуется. Из напряжения 5 В, стабилизированного микросхемой DA2, получают образцовые уровни напряжения для установки порогов срабатывания защиты.

Устройство собрано на печатной плате (рис. 4) размерами 80×75 мм из двусторонне фольгированного стеклотекстолита. На ней расположены все элементы, за исключением трансформатора Т1, реле К1 с диодом VD5, подключенным непосредственно к выводам, и, конечно, пускателя КМ1.


(нажмите для увеличения)

Резисторы R1-R3 – МЛТ-0,5, остальные постоянные – С2-23 0,125 Вт или МЛТ-0,125. Подстроечные резисторы R9, R11, R12 -СПЗ-19а. Их можно заменить на другие малогабаритные. Терморезистор – ММТ-4, СТ1 илиТР-4. Оксидные конденсаторы – К50-35 или аналогичные импортные. Вместо транзистора КТ972А подойдут КТ972Б или импортный 2SD1111.

Сдвоенные ОУ КМ140УД20 можно заменить на КР140УД20А, КР140УД20Б, а также на LM358N, КР574УД2А или (изменив печатную плату) на различные модификации одиночных ОУ К140УД6, К140УД7. Замена стабилизатора 7809 – КР142ЕН8А, КР142ЕН8Г

Реле К1 – импортное KR8S фирмы “Elesta”. Подойдет и другое с рабочим напряжением не более 24 В и контактами, способными коммутировать напряжение 380 В. Трансформатор Т1 – любой со вторичной обмоткой на напряжение 18. 20 В, обеспечивающий ток, необходимый для питания реле.

Налаживание защитного устройства сводится к установке порогов срабатывания компараторов. Временно соединив входы А-С, подают на них относительно цепи N переменное напряжение от регулируемого автотрансформатора. Установив здесь 180 В, поочередно измеряют вольтметром постоянного тока значения напряжения на конденсаторах С4-С6. Если они различаются более чем на 0,1 В, необходимо устранить разброс, подбирая номиналы резисторов R1-R3 или R4-R6.

Вращая движок подстроенного резистора R11, добиваются зажигания светодиода HL2. Если это сделать не удается, измените положение движка подстроенного резистора R12 и повторите попытку. Далее с помощью автотрансформатора повышают до 250 В напряжение на соединенных входах защитного устройства. Светодиод HL2 должен погаснуть. Перемещая движок подстроенного резистора R12, вновь зажигают его. Остается убедиться, что светодиод HL2 светится, пока входное напряжение в пределах 180. 250 В, и гаснет, если оно вне этого интервала. При необходимости регулировку повторяют.

Если воспользоваться автотрансформатором не удается, пороги срабатывания защиты можно установить приблизительно. Измеренное высокоомным вольтметром напряжение на движке подстроечного резистора R11 должно быть равно 3,16 В, а на движке R12 – 4,44 В. Приведенные значения справедливы, если сопротивление каждого из резисторов R1-R6, R10, R13, R14, R17-R19 в точности равно указанному на схеме номиналу.

Прежде чем регулировать канал контроля температуры, переводят движок подстроечного резистора R9 в левое по схеме положение. В результате должен зажечься светодиод HL1. Нагрев терморезистор RK1 до необходимой температуры, вращают движок упомянутого резистора, пока не погаснет светодиод. Как только терморезистор немного остынет, светодиод должен зажечься вновь. Если светятся оба светодиода (HL1 и HL2), должны сработать реле К1 и пускатель КМ1.

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Защита двигателя 380 В от работы на двух фазах

Работа двигателей на двух фазах довольно частое явление. Очень часто причиной работы двигателей на двух фазах является низкая культура эксплуатации электроустановок. Это и не своевременный уход за контактами коммутационных аппаратов и предохранителей, и не своевременная проверка контактных соединений проводов и кабелей на распределительных щитах, пунктах и в шкафах управления и т.д.

Если же повысить культуру эксплуатации электроустановок, то вероятность обрыва цепи в одной фазе из-за плохого контакта будет сведена к минимуму.

Очень часто двигатель может работать на двух фазах, когда силовая цепь двигателя защищается предохранителями, из-за сгорания плавкой вставки в одной фазе в результате короткого замыкания на землю в сети с заземленной нейтралью. Замена предохранителей на автоматические выключатели устраняет саму возможность двухфазного режима.

Для чего же нужна данная защита и чем опасна работа двигателя на двух фазах, сейчас и попытаемся разобраться.

Данная защита защищает двигатель от перегрева, а также от так называемого «опрокидывания», т. е. остановки под током вследствие снижения момента, развиваемого двигателем, при обрыве одной из фаз. Защита действует на отключение и в качестве аппаратов защиты применяются как тепловые, так и электромагнитные реле.

Когда происходит обрыв одной из фаз, ток двигателя с соединением обмоток статора в звезду будет превышать в 1,7-2 раза по сравнению с трехфазным режимом.

Рассмотрим например как отразится обрыв одной из фаз на различных величинах напряжения между различными точками цепи статора двигателя.

Предположим, что двигатель подключен к сети с номинальным линейным напряжением Uл, обмотки статора соединены в звезду и обрыв провода произошел в фазе «А» (рис.1 а).

Рис.1 – Напряжения при работе двигателя на двух фазах

Нас будут интересовать следующие напряжения:

  • UАВ, UВС, UСА – между фазами двигателя;
  • UАО, UВО, UСО – между фазами и нулевой точкой О сети (землей);
  • UО1-О – между нулевой точкой обмотки двигателя и землей; Uразр. — в месте разрыва.

В трехфазном режиме напряжения на двигателе симметричны, т. е. UАВ = UВС= UСА= Uл, UАО= UВО= UСО= Uл/√3= Uф, при этом UО1-О= Uразр.=0.

В двухфазном режиме напряжения становятся несимметричными, степень несимметрии будет зависеть от скольжения s. Если обрыв фазы имел место при холостом ходе двигателя, когда Sxx Защита двигателя 380 В от работы на двух фазах, обрыв в цепи в одной фазе, обрыв одной из фаз, обрыв фазы, работа двигателя на двух фазах

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Рис.1 — Схема действия устройства АВР В соответствии с ПУЭ раздел 3.3.30 автоматический ввод резерва.

Наиболее распространенной причиной выхода из строя АД являются температурные перегрузки изоляция их.

Ежегодно в сетях напряжением 6-35 кВ повреждаются примерно 6-8% трансформаторов напряжения (ТН). Причиной.

Доброго времени суток. В этой статья я хотел бы рассказать об основных технических требованиях к схемам и.

Распределительные сети напряжением 6-35 кВ занимают значительную часть в инфраструктуре передачи и.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Добавить комментарий