モーター巻線の自動乾燥装置。スキーム、説明

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電動モーター巻線を自動乾燥する装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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日常生活や産業で使用される電気モーターは、高湿度の環境で動作および保管されることがよくあります。モーターのハウジングは密閉されていないため、必然的に湿気が内部に侵入し、巻線の絶縁体に吸収されます。これにより、絶縁抵抗が低下し、漏れ電流が増加し、最終的には故障につながります。提案された装置は、三相非同期電動機の絶縁抵抗を常に監視し、浸水による電動機の故障を除いて、絶縁抵抗を所定のレベルに自動的に維持します。

問題の装置は、電気モーター、電源ネットワーク、始動装置を備えた単一システムを形成しており、その構造と動作原理は著作権証明書によって保護されています[1]。このデザインは VDNKh (VVTs) から銀メダルを受賞しました。絶縁抵抗は、結露の観点から最も危険な時間間隔、つまり電気駆動装置の動作の中断中に監視され、回復されます。

図に示すように、非同期電動機Ｍ１は、スイッチング装置ＫＭ１を介して三相ネットワークに接続されている。乾燥装置自体は、電源ユニット（変圧器 T1、ダイオードブリッジの整流器 VD1、VD1）、絶縁抵抗監視（チップ DA1、トランジスタ VT3、リレー K1）、および制御（チップ DD2、トランジスタ VT1、VT1、リレー K1）で構成されています。実行要素はトライアック VS3 と VS2 です。

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乾燥装置はスイッチ SA1 でオンにされ、その最初のグループの接点 (SA1.1) は変圧器 T1 の一次巻線の回路を閉じ、1.2 番目のグループ (SA1) はモーター M1 の巻線を変圧器 T1 の巻線に接続します。コントロールユニットの入力です。 KMXNUMX スイッチの電源接点が閉じており、エンジンがネットワークに接続されている場合、変圧器 TXNUMX の一次巻線の回路がスイッチの補助接点によって開いているため、乾燥装置は機能しません。

ツェナーダイオード VD6 と VD7 は、DA1 と DD1 マイクロ回路に電力を供給するために必要な電圧を安定させます。VD2 は 130 V の電圧で、電気モーター M1 の巻線とハウジング間の抵抗をチェックするためのテスト電圧として機能します。テスト電圧は保護抵抗器 R4 を介してモーターハウジングに印加されます。

オペアンプ DA1 は抵抗 R21 を介した正帰還によってカバーされ、シュミットトリガーに変わります。オペアンプの反転入力の電圧は、テスト電圧の影響でハウジングとモータ巻線の間の絶縁抵抗を流れる電流と、応答しきい値を調整するトリマ抵抗器 R12 の位置によって決まります。。選択したテスト電圧値では、被制御回路に並列接続されたクローズドトライアック VS1 および VS2 の漏れ電流は小さく、重大な誤差にはつながりません。抵抗器R11〜R13の値が比較的小さいため、干渉に対するユニットの感度は低く、ユニットをエンジンに接続するワイヤがかなり長くなる可能性があります。

絶縁抵抗が正常である限り、オペアンプ DA1 の反転入力の電圧は非反転入力の電圧よりも大きくなります。オペアンプ出力の電圧は低く、トランジスタ VT2 が閉じ、リレー巻線 K1 はオフになります。 HL1「絶縁監視」信号灯が点灯します。巻線が湿ると絶縁抵抗が低下し、オペアンプ DA1 の反転入力の電圧が低下します (テスト電圧は負です)。電圧がトリガーしきい値に達すると、トランジスタ VT2 が開き、リレー K1 が作動します。ランプHL1が消灯し、HL2「乾燥保温」が点灯します。

リレー K1.2 の閉じた接点を通じて、電力が DD1 マイクロ回路に供給され、その素子とトランジスタ VT1 にマルチバイブレータが組み込まれています [2]。パルスの持続時間とパルス間の休止時間を独立して調整できます。パルスの持続時間は、可変抵抗器 R20 を使用して 0,3 ～ 7 秒以内に変更でき、可変抵抗器 R14 を使用して 3 ～ 16 秒以内に一時停止できます。マルチバイブレータの出力信号は、リレー K3 を制御するトランジスタスイッチ VT2 に供給されます。接点 K2.1 および K2.2 は、トライアック VS1 および VS2 の制御電極回路にあります。スイッチがオンになったトライアックは、電気モーター M1 の XNUMX つの直列接続された巻線に相主電源電圧を供給します。これだけではローターを回転させるのに十分ではありませんが、巻線を流れる電流によって加熱され、乾燥します。

乾燥中、接点 K2.3 が制御回路を遮断します。抵抗 R5 は、510 kΩ に低減された絶縁抵抗をシミュレートすることにより、シュミットトリガーの誤ったトリガーを防止します。スイッチ SA2 を使用すると、この抵抗器を永続的に接続することができ、デバイスが強制的に乾燥モードに切り替わります。コンデンサ C5、C6 は、接点 K2.3 の「飛行」およびバウンス中にトリガー入力の電圧を変化させません。また、入力を干渉から保護します。

パルス間の休止中に、リレー K2 が消勢され、トライアック VS1、VS2 が閉じられると、制御モードが一時的に復元されます。絶縁抵抗がすでに正常に戻っている場合、オペアンプ DA1 のトリガーの状態が変化し、リレー K1 の電源がオフになり、乾燥が停止します。それ以外の場合は、次のマルチバイブレータパルスの開始に進みます。

加熱と断熱制御を交互に行うことは、連続乾燥よりもはるかに効果的です[3]。以前に知られている装置 [4] と比較すると、本発明の目的 [1] である、より少ないエネルギー消費で望ましい結果が達成されます。もう 1 つの利点は、「断熱乾燥」モードでは、主電源が投入される前に KM2 スイッチの補助接点が VS2.2 トライアックの制御回路を遮断するため、乾燥装置の状態に関係なく電気モーターを始動できることです。連絡先が閉じられています。この時点でリレー KXNUMX の接点が閉じていたとしても、トライアックは三相ネットワークの中性点への C 相の短絡を引き起こすことなく閉じる時間があります。

このデバイスは、固定抵抗 MLT、可変抵抗 SPZ-16、無極性コンデンサ K73-17 を使用し、C1 は 630 V の電圧に、C2 は少なくとも 250 V に対応します。任意のタイプの酸化物コンデンサ。 K1LAZマイクロ回路はDD155として、K2UD140はDA6として適しています。合計電力が少なくとも 1 W の変圧器 T20。巻線 II の電圧は 140 mA の電流で 150 ～ 10 V、巻線 III - 16 A の電流で 18 ～ 0,2 V です。リレー K1 - RES-47 パスポート 4.500.408、K2 - RES -22 パスポート 4.500.131。信号灯HL1、HL2 - МН18-0,1。電動モーター M1 の許容電力は、使用するトライアック VS1、VS2 の種類によって異なります。図に示されているものについては、5 kW を超えてはなりません。この装置は、磁気スターターからの寸法が 260x160x150 mm のハウジングに組み立てられています。

乾燥装置を電動モーターに接続せずに確認および調整してください。 1 V の交流電圧が変圧器 T220 の巻線 I に供給されます。少なくとも 4 W の電力と 2.3 ～ 0,5 MOhm の合計抵抗を持ついくつかの直列接続された抵抗が、抵抗 R6,8 の上端と抵抗 R10 の間に取り付けられます。リレー K2 の常閉接点。 SAXNUMX スイッチ接点は開いている必要があります。

抵抗 R12 を調整することにより、抵抗セットの抵抗が 4 MΩ に減少するとリレー K1 が作動し、前の値に戻るとリレー K1 が解放されることが保証されます。リレーの状態はランプHL2、HL1の点灯により判断できます。リレー K2 の動作には、マルチバイブレータパルスの生成とリレー K21 の特徴的なクリック音が伴う必要があります。制御ユニットの応答しきい値と解放しきい値の関係は、抵抗 RXNUMX の値によって異なります。必要に応じて選択可能です。

次に、デバイスをM1エンジンまたはKM1スイッチの隣の所定の場所に設置し、図に従ってそれらに接続します。当然のことながら、インストール中はシステム全体をネットワークから切断する必要があります。

最適な乾燥モードを決定するために、著者は特別な技術を開発しました。その説明は雑誌記事の範囲を超えています。実際には、モーターハウジングの温度が 2 ～ 14°C の範囲で安定するように、スイッチ SA20 を強制的にオンにして乾燥をオンにし、可変抵抗器 R70 と R75 をパルスおよび一時停止期間に設定することをお勧めします。

結論として、説明した装置を備えた電気モーターは、上で説明したスキームに従って「確実に接地された」中性点を備えた産業用三相電気ネットワークにのみ接続できることに注意してください。電気設備のハウジングを家庭用電気ネットワークの中性線に接続することは禁止されています。この場合、モーターハウジングを別のワイヤで接地し、ハウジングをトライアックVS2の出力およびネットワークニュートラルに接続する回路を切断する必要があります。

電気モーターの動作中にスイッチ SA1 が閉じたままになると、保護装置の要素がネットワークのいずれかの相に接続され、それらに触れると生命が危険にさらされます。

文学

パホモフ A. エネルギー供給システム。著作権証明書第 1585862 号の発明の説明 - 会報「発見、発明...」、1990 年、第 30 号。
Dyakonov V. トランジスタ - トランジスタロジックの集積回路に基づく広範囲の自励発振マルチバイブレータ。 - 機器と実験技術、1976 年、No. 2、p. 103.
Vanurin V.、Pakhomov A. 電流パルスによる電気モーターの乾燥。 - 農業における技術、1986 年、第 6 号、p. 28、29。
Martynenko I.、Korchemny M.、Mashevsky V. 電気モーター巻線の絶縁を結露から保護する方法とその実装のための装置。著作権証明書第 680102 号の発明の説明。 - 会報「発見、発明...」、1979 年、第 30 号。

著者: A.Pakhomov、Zernograd、ロストフ地域。

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