Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

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. Защитные устройства можно условно разделить на релейные и диоднотранзисторные. 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. 14). 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 подключастся к трехфазной сети.

Рис, 14

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 к С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Второй способ (рис. 15). Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки , образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—C3. Между этой точкой и нулевым проводом О 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 O’ 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 С1C3— 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, если применить конденсаторы с меньшей емкостью.

Третий способ (рис. 16). Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной в первом способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Рис. 15

Рис. 16

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.

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ

электроника для дома

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 С₁ 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 поочереднымвывертыванием 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 R₂ 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.

И. Евтушенко

Смотрите также другие полезные материалы для электрика

Phase Guard — защита от трехфазных сбоев питания.

Защита фазы

Phase Guard — это устройство контроля баланса фазного напряжения, предназначенное для использования
с магнитным управлением для автоматического предотвращения трехфазных двигателей или других
оборудование от работы или попытки запуска при разомкнутой фазе или однофазном
условия, тем самым устраняя перегорания и последующие простои часто
в результате обрыва фазы.

Phase Guard не является тепловым устройством. Работает по принципу фазного напряжения.
дисбаланс, который может возникнуть в трехфазной системе. Он также защищает от фазы
потеря. Все модели Phase Guard внесены в список Underwriter Laboratories.

Модели

Модель P — стандартно поставляется с включенным реле в нормальных условиях.

Модель PND — Стандартно поставляется с реле, обесточенным в нормальных условиях.

Узнайте больше о различных моделях.

При добавлении функции выбора нормального реле модель блока Phase Guard может быть изменена.
изменены в любой момент с использованием программного обеспечения администратора.
Функции доступны как во время покупки, так и в качестве обновления позднее.

Прочтите дополнительную информацию о доступных функциях.

Персонализация

Каждый Phase Guard можно настроить в соответствии с потребностями конкретной среды.
Программное обеспечение администратора используется для настройки параметров каждого
устройство.

Мгновенное развертывание

Помимо изменения настроек, Phase Guard можно обновить.
добавлять функции и функциональные возможности в любое время из любого места.
Это означает, что вы можете сэкономить деньги на стоимости доставки, купив
дополнительных Phase Guard и иметь их под рукой, готовыми к развертыванию в любой момент.
Phase Guard можно снять с полки, настроить или модернизировать.
а затем ввести непосредственно в использование.

Что посмотреть, как легко модернизировать Phase Guard новыми функциями в полевых условиях?

Подробнее — Как улучшить Phase Guard.

Операция

Phase Guard — это автономное устройство измерения мощности. В обычном режиме
входящие фазы трехфазного напряжения, подаваемого на нашу сеть измерения мощности
находятся в равновесии. Когда какая-либо фаза становится более чем на 12% неуравновешенной по отношению к другой
два (низкий или высокий) или происходит потеря фазы, сенсорная сеть выдаст
выходное напряжение для активации транзисторной схемы. Это заставит мастера
выходное реле на фазовращателе для срабатывания (отключение или срабатывание в зависимости от
модель). Временная задержка примерно на 1 ½ секунды включена для устранения
возможность ложного срабатывания.

Различные настройки Phase Guard можно настроить с помощью
Программное обеспечение администратора.

Строительство

Электронные компоненты Phase Guard заключены в изолированный кожух из прочного
пластиковая конструкция. Весь блок смонтирован на пластиковом основании толщиной 3/8 дюйма.

Базовые размеры 5X7″

Монтажные отверстия 4 ¼ x 6 ¼ дюйма

Phase Guard может быть установлен в любом положении.

Разработано и сделано в Америке.

Приложение

Phase Guard можно использовать для защиты любого трехфазного оборудования с магнитным управлением.
которые могут быть повреждены при воздействии на них аномальных фазовых условий, таких как однократное
поэтапность. Он предназначен для контроля любой трехфазной линии питания и может использоваться с
любой тип исполнительных элементов управления, таких как кнопочные станции, термостаты, датчики давления или
поплавковые выключатели. Его также можно использовать в цепи отключения с ручным управлением.
пускатели в сочетании с шунтирующими или емкостными расцепителями. Типичные области применения
являются следующими:

• Любой трехфазный двигатель.
• Необслуживаемые двигатели, такие как вентиляторы.
• Насосы, холодильное оборудование, кондиционеры, сварочные аппараты, компьютеры.

Гибкость

1. На работу Phase Guard не влияют отклонения от базового напряжения (в пределах
   допустимые пределы) при условии, что фазные напряжения сбалансированы
2. Его можно использовать с двигателями любой номинальной мощности при заданном напряжении.
   Доступны стандартные модели для работы на следующих напряжениях: 120, 208,
   240, 480, 550, 600 В пер.
3. Защиту фазы можно использовать для защиты отдельных двигателей или группы двигателей.
   коллективно, когда они питаются от общего контактора или с магнитной защелкой
   автоматический выключатель. Одно реле Phase Guard можно использовать для защиты оборудования в
   небольшая установка от однофазной от внешнего источника.
4. Phase Guard включает в себя функцию автоматического сброса, что делает его идеальным
   для защиты оставленных без присмотра двигателей, приводимых в действие сенсорным управлением. Когда фаза
   происходит сбой, двигатель отключается от линии, и когда нормальная линия
   условия восстанавливаются, Phase Guard сбрасывается.