過負荷に対する電気モーターの保護。スキーム、説明

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モーター過負荷保護

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電気モーターの過負荷に対する信頼性の高い保護の問題、およびそれに応じてそれらが取り付けられているメカニズムは、依然として非常に重要です。特に生産では、メカニズムの操作に関する確立された規則の違反が頻繁に発生し、過負荷につながり、摩耗した機器の事故が時々発生します（ギアボックスの詰まり、ベアリングの「崩壊」、ケーブルの短絡または（異なるワイヤの断線）これらすべての場合において、考慮中の保護装置は、エンジンがオフになっているときに確実に機能します。

この記事で検討されている最初のデバイスは、電磁スターターのXNUMXつのブロックを置き換えます。これは、誤動作の場合、復元が非常に困難です-最大電流（PMZ）と動作電流（TZP）の保護ブロック。しきい値設定の信頼性と精度の点で、それらを大幅に上回っています。さらに、しきい値規制の限界ははるかに広いです。

モーター過負荷保護
図。 1

図上。図１は、この装置の図を示す。 SB1の「スタート」ボタンを押すと、K1が作動します - 電磁モータースターターの中間リレーと、スターター自体、KM 1とKM 1.1が閉じている補助接点グループです。それらの最初のものは現在解放できるSB1.2ボタンをブロックし、1番目のものはVD5-VD8ダイオードブリッジの整流器をオンにします。ツェナーダイオードVD12とトランジスタVT9の安定器の出力から1 Vの電圧がデバイスの電源回路に供給されます。リレー K1 に電力を供給するために必要な 36 V 電圧は、スターターで利用できます。通常、整流器用に12 ... 18 Vの交流電圧を見つけることができます。

電源投入直後、コンデンサＣ６は抵抗Ｒ１０を介して充電され、抵抗Ｒ１０上でパルスが形成され、トリガＤＤ１．１およびＤＤ３．２を低出力レベルの初期状態に設定する。

通常、電磁スタータでは、三相モータの消費電流を制御するために 2 つの変流器が使用されます。ブロック PMZ および TZP では、トランスの出力電流が例示的なものと比較されます。比較ノードは MLT-XNUMX 抵抗器で構築されており、許容電流値を超えると非常に高温になり、場合によっては故障することもあります。過熱により、これらの抵抗器のはんだ付け点でリングに亀裂が生じます。

検討中のデバイスでは、オペアンプ DA1 と DA2 の電圧コンパレータが、電流トランス T1 と T2 (それぞれ R1 と R2) の負荷抵抗の電圧振幅を監視します。これは、制御された電流に比例します。これらの抵抗から得られる電圧が、コンパレータのしきい値に比べて小さすぎることが判明する可能性があります。この場合、標準の非反転増幅回路に従って接続されたオペアンプを使用して増幅できます。

DA1 と DA2 として、許容入力電圧の超過と出力の短絡に対する保護を備えた K140UD11 OU が選択されたのは偶然ではありません。それらを異なるタイプのマイクロ回路と交換するときは、D814Dツェナーダイオードをそれらとコモンワイヤ（コモンワイヤへのアノード）の間に接続することにより、アンプの非反転入力を保護する必要があります。

単相モーターを保護するために、電流が 2 つの回路のみで制御される場合、T2 変流器は必要ありません。これは、抵抗R2およびダイオードVD4とともにデバイスから除外され、チューニング抵抗R3の上部（図によると）の出力は、抵抗RXNUMXの同じ出力に接続されます。

モーターが始動すると、オペアンプ DA2 の非反転入力は、調整抵抗 R4 のエンジンから正の半サイクルの電圧を受け取ります。電気モーターの始動電流は通常、動作電流の2 ... 5倍であるため、それらの振幅はオペアンプのピン7の例示的な電圧よりもはるかに高くなります。その結果、オペアンプDA2の出力には論理レベルのパルスがあります。それらの最初の前面は、トリガー DD1.2 および DD3.1 で単一のバイブレーターを開始します。 5 つ目は 3 秒、XNUMX つ目は XNUMX 秒のパルスを生成します。

直列に接続された DD2 チップの要素により遅延が発生します。これにより、単一のバイブレータが同時に開始されると、DD3.2 トリガーの入力 D の高レベルが入力 C よりも遅く設定されるため、トリガーは残ります。元の状態で、短絡リレーの巻線は消勢されます。

モーター電流が 3 秒以内に動作値まで減少せず、オペアンプ DA2 の出力でのパルスが停止していない場合、シングルバイブレータはトリガー DD3.1 で再起動されます。以前にトリガー DD3.2 の入力 D で設定された高レベルは同じままであるため、このトリガーが切り替わり、短絡リレーが動作し、その接点 K3.1 がリレー K1 の巻線回路を開きます。エンジンが停止します。

モータの機械的過負荷の結果、許容動作電流を超えて電流が増加すると、同様のプロセスが発生します。持続時間が 3 秒未満の場合、エンジンは作動し続け、それより長い場合はオフになります。

エンジンの緊急停止後、SB1ボタンの接点またはその機能を実行するリモートコントロールユニット（RCD）のリレーが3秒以上閉じたままになっている場合、それはさらに 3 秒間再びオンにします。これを防ぐには、たとえば、従来の短絡リレーを双安定リレー (リモートスイッチ) に交換し、事故の原因が取り除かれた後、XNUMX 番目の巻線を使用して保護装置を動作モードに戻すことができます。

変流器T1、オペアンプDA1、トリガーDD1.1、トランジスタVT2、VT3、およびリレーK2に組み込まれたデバイスの2番目のチャネルは、始動電流の許容値を超えるとすぐにエンジンをオフにします。この場合、オペアンプの出力に現れた過負荷パルスは、トリガーを出力でハイレベルの状態にし、リレーK1の動作につながり、電源回路K1、中間リレーを開きますスターター。 SB2 ボタンを長押しした場合の影響をなくすには、リモートスイッチとリレー KXNUMX を交換することをお勧めします。

モーター過負荷保護
図。 2

検討されているデバイスのプリント回路基板を図2に示します。 1.2. その確立は、トリガー DD3.1 および DD3 での単一バイブレータパルスの持続時間をチェックし、トリミング抵抗 R4 および RXNUMX で保護しきい値を設定することになります。
場合によっては、モーターを過負荷から保護するタスクが大幅に簡素化されます。たとえば、電気モーターが他の手段によって過負荷の始動から確実に保護されている場合、動作電流の許容値を超えたときに自動シャットダウンに制限することができます。

モーター過負荷保護
図。 3

この問題は、図3に示すスキームに従って組み立てられたデバイスによってうまく解決されます。 1.コンタクタの中間リレーの制御回路はここには示されていませんが、リレーとその接点の位置指定は図の位置指定と一致しています。 1.2.前のものと同様に、KM2スターターの補助接点グループが閉じると保護装置がオンになり、保護がトリガーされるとKXNUMXリレーの接点が中間スターターリレーの巻線回路を開きます。

トランジスタＶＴ１のエミッタに１２Ｖの安定した電圧が現れると、コンデンサＣ３は抵抗器Ｒ４を介して充電される。この抵抗の両端の正の電圧降下により、DD1 トリガで 12 つのバイブレータが起動し、持続時間が 3 秒の高論理レベルのパルスが生成されます。この間、トリガー DD4 は出力でローレベルの状態に保持され、入力 C でのレベルの変化には反応しません。リレー K1.1 は消勢され、モーターは加速して動作に切り替わります。パルス中のモード。

5 秒後、トリガー DD1.2 の入力 R のレベルが低くなり、その後、オペアンプ DA1 の出力からトリガーの入力 C で受信した最初の過負荷パルスがトリガーを反対の状態に切り替えます。 . トランジスタVT2とVT3が開き、リレーK2が作動してエンジンがオフになります。

モーター過負荷保護
図。 4

このバージョンのモーター過負荷保護装置のプリント回路基板を図 4 に示します。四。

K2 をリレーし、最初の保護デバイスで K2 を短絡させます - パスポート RF22、RF4.500.122 または RF4.500.129 を備えた RES4.500.233。

工場で作られた変流器がない場合は、アーマチュアが吸引位置に固定された電磁リレーから作ることができます。電流を制御する必要があるワイヤは、結果として生じる閉じた磁気回路のウィンドウを通過します。リレーコイルはトランスの二次巻線として機能します。図の図に示すように、抵抗でシャントする必要があります。 1および図。 3.

著者: A. マンコフスキー, pos. シェフチェンコ、ドネツク地域、ウクライナ。出版物: radioradar.net

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