三相モーター保護。スキーム、説明

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三相モーター保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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供給電圧の変化が危険な場合に三相電気モーターをネットワークから切り離す装置には、単純なリレーと集積回路に基づく比較的複雑なリレーの XNUMX つのバリエーションが考えられます。これらのデバイスは、主電源電圧の一般的な増減だけでなく、エンジンにとって危険な「位相不均衡」、つまりそのうちの XNUMX つのみの電圧の変化にも反応します。

三相電気モーターにとって危険な主電源電圧の変動から保護するという問題は、人が常に監視していない状態でエンジンが作動している場合 (たとえば、ウォーターポンプの運転中) や、次のような場合に特に関係します。農村地域では、電力網の品質にはまだ不十分な点が多くあります。

モーターハウジングの温度を継続的に監視することも同様に重要です。モーターハウジングが過熱する理由は数多くあります。最も一般的なのは、エンジンの機械的過負荷またはベアリングでのシャフトの詰まりです。

相の 1 つにおける電圧の損失または大幅な低下から保護する最も簡単な方法は、多くの電気技術者によく知られている図に示す回路で示されています。 XNUMX.

三相モーター保護

KM1 スターターの巻線は、リレー K1.1 および K2.1 の常開接点を介してネットワークの相 (たとえば、C) および中性点に接続されています。リレー巻線は他の 1 つの相に接続されています。その結果、相電圧が失われると、KMXNUMX スターターが電気モーターをネットワークから切り離します。

スターターおよびリレー巻線の定格は AC 電圧 220 V、50 Hz である必要があります。 380 V 巻線を備えたスターターがある場合、図によるとその右側の出力は中性線 (N) ではなく、相線 (A または B) の 12 つに接続されます。 24 ... 2 V の電圧用に設計された巻線を備えたリレーは、図に示す回路に従って接続することで使用できます。 XNUMX.

三相モーター保護

コンデンサC1 - K73-17。その容量は RSC52 リレー (パスポート RS4.523.205、巻線抵抗 220 オーム) に対して示されています。別のコンデンサが適用される場合、コンデンサは、その動作に必要な電流がリレー巻線を流れるように選択されます (通常、公称値は 0,47 ... 1,5 μF)。図に破線で示されている酸化物コンデンサ C2 は、トリガーリレーが「鳴る」場合にのみ取り付けられます。バズ音を排除するために、コンデンサの静電容量 (数マイクロファラッド) はできるだけ小さくなるように選択されます。

より高度な保護装置の図を図に示します。 3. 主電源電圧の公称値からの偏差や位相の「スキュー」に反応するだけでなく、モーターハウジングの温度センサーも装備されています。

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この方式によれば、1 相電圧制御チャネルは同一です。したがって、A相の電圧を制御するそれらのうちの4つだけの動作を検討します。回路R2、R10、VD17、R4、R3、C8は、交流相電圧からそれに比例する定数を形成します。後者は、コンパレータとして機能する DA12 チップの 7 つのオペアンプの入力に供給されます。 R11R1.1 抵抗分圧器に従って下側コンパレータの反転入力に電圧が印加され、相電圧が許容値を超えたときに保護しきい値が設定されます。 (抵抗分割器 R11R12 からの)「下側」しきい値の電圧は、XNUMX 番目 (上側) コンパレータの反転入力に印加されます。コンパレータの出力は、要素 OR-NOT DDXNUMX の入力に接続されます。制御された相電圧がトリマ RXNUMX および RXNUMX によって設定された制限内にある限り、この要素の出力の論理レベルは High です。

要素 DD2.1 は、2 つの制御チャネルの出力信号を結合します。どれも機能しなくなるまで、この要素の出力レベルは低くなります。 HL2.1 LED が点灯し、三相ネットワークの健全性を示します。要素 DD2.2 と同様に、要素 DD1 も動作しますが、その入力の 2.2 つには、温度制御ユニットを作動させるための信号がさらに供給されます。したがって、ベース回路が積分回路R22C7とインバータDD2.3を介して要素DDXNUMXの出力に接続されているトランジスタVTXNUMXは、ネットワークが動作しており、モータケースの温度が正常である場合にのみ開きます。許容値を下回っています。

リレー K1 のコイルは、トランジスタ VT1 のコレクタ回路に含まれています。すべてが正常であれば、リレー K1 とコンタクタ KM1 は作動状態になり、電気モーターはネットワークに接続されます。緊急時には、トランジスタが閉じ、リレー K1.1 の開いた接点が KM1 スターターの巻線への通電を解除し、電気モーターがオフになります。前述の R22C7 回路は、保護動作を 2 ... 4 秒遅らせ、主電源電圧の短期間のサージに対する反応を防ぎます。

サーミスタ RK1 はモーターハウジングの温度センサーとして機能します。オペアンプ DA6 の助けを借りて、サーミスタにかかる電圧が、抵抗分圧器 R9R16 からオペアンプの反転入力に供給される典型的な電圧と比較されます。モーターが過熱した場合、サーミスタの抵抗とその両端の電圧降下が大幅に減少するため、DA6 の出力の高論理レベルが低論理レベルに置き換えられ、HL1 LED がオフになり、KM 1 がオフになります。スターターがモーターをオフにします。

サーミスタ RK1 と保護装置を接続するワイヤの長さは 2 ～ 3 m に達する場合がありますが、コンデンサ C1 はこれらのワイヤに誘発される干渉を除去します。図に示されているものと異なる公称抵抗を持つサーミスタを使用する場合は、サーミスタが動作温度まで加熱されたときに反転入力 DA15 の電圧が 6 V を下回らないように、抵抗 R2 を選択する必要があります。値が低い場合、上の図に従ってオンになった KR140UD608 オペアンプのパラメータは著しく低下します。同じことが、DA3 ～ DA5 マイクロ回路のオペアンプの入力に供給される電圧にも当てはまります。

保護装置の電源ユニットは、降圧トランス T1、ダイオードブリッジ VD1、フィルタコンデンサ C2、および 1 つの一体型安定化装置 DA2 および DA9 で構成されます。最初のスタビライザーの出力からの 3 V の電圧が DA6 ～ DA1、DD2、DD30 マイクロ回路に供給されます。消費電流は 1 mA を超えないため、DA5 チップのヒートシンクは必要ありません。 DA2 チップによって安定化された XNUMX V の電圧から、保護動作のしきい値を設定するための例示的な電圧レベルが得られます。

このデバイスは、両面フォイルグラスファイバー製の寸法 4x80 mm のプリント基板 (図 75) 上に組み立てられます。 T1 トランス、端子に直接接続された VD1 ダイオードを備えた K5 リレー、そしてもちろん KM1 スターターを除いて、すべての要素がその上にあります。

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抵抗 R1-R3 - MLT-0,5、残りは一定です - C2-23 0,125 W または MLT-0,125。トリマ抵抗 R9、R11、R12 -SPZ-19a。他の小さなものと交換することができます。サーミスタ - MMT-4、ST1、または TR-4。酸化物コンデンサ - K50-35 または同様の輸入品。 KT972A トランジスタの代わりに、KT972B または輸入された 2SD1111 を使用できます。

デュアル KM140UD20 オペアンプは、KR140UD20A、KR140UD20B、LM358N、KR574UD2A、または (プリント基板を変更することで) シングルオペアンプ K140UD6、K140UD7 のさまざまな変更に置き換えることができます。スタビライザー 7809 の交換 - KR142EN8A、KR142EN8G

リレーK1 - KR8S社「エレスタ」を輸入しました。動作電圧が 24 V 以下で、380 V の電圧を切り替えることができる接点を備えた別のトランスも適しています。変圧器 T1 - 電圧 18 ... 20 V の二次巻線を備え、必要な電流を供給します。リレーに電力を供給します。

保護装置の確立は、コンパレータのしきい値の設定に帰着します。入力 A ～ C を一時的に接続すると、調整可能な単巻変圧器から回路 N に対して交流電圧が入力されます。ここで180 Vを設定したら、DC電圧計でコンデンサC4〜C6の電圧値を交互に測定します。それらの差が0,1 Vを超えている場合は、抵抗R1〜R3またはR4〜R6の値を選択して広がりを排除する必要があります。

同調抵抗器 R11 のエンジンを回転させることにより、HL2 LED が点灯します。これが失敗した場合は、同調抵抗器 R12 のスライダーの位置を変更して再試行してください。次に、単巻変圧器を使用して、保護装置の接続された入力の電圧が 250 V に増加します。 LED HL2 が消灯します。同調抵抗器R12のエンジンを動かすことで再び点灯します。入力電圧が 2 ～ 180 V 以内にある間は HL250 LED が点灯し、この範囲外になると消灯することを確認する必要があります。必要に応じて、調整を繰り返します。

単巻変圧器を使用できない場合は、保護しきい値をおおよそ設定できます。チューニング抵抗器R11のエンジン上の高抵抗電圧計で測定した電圧は3,16V、エンジンR12 - 4,44Vである必要があります。指定された値は、抵抗器R1〜R6のそれぞれの抵抗が有効である場合に有効です。 R10、R13、R14、R17 ～ R19 の精度は、図に示されている公称値と同じです。

温度制御チャンネルを調整する前に、図に従ってトリマ抵抗器 R9 を左の位置に移動します。その結果、HL1 LED が点灯するはずです。サーミスタ RK1 を必要な温度まで加熱し、LED が消えるまで上記の抵抗器のスライダーを回転させます。サーミスタが少し冷えるとすぐに LED が再び点灯するはずです。両方の LED (HL1 と HL2) が点灯している場合は、リレー K1 とスターター KM1 が機能しているはずです。

著者：I.Korotkov、Bucha村、キエフ地域、ウクライナ

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