Фазочувствительные устройства защиты электродвигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 12Следующая ⇒

Угол сдвига между токами в трехфазной сети в нормальных условиях равен 120^о ,а при обрыве одной из фаз в исправных фазах увеличивается до 180°. Таким образом, если контролировать изменение угла сдвига фаз между токами нагрузки электродвигателя, то его можно защитить от основного аварийного режима - обрыва фазы. Поэтому устройства зашиты, реагирующее на изменение угла фазового сдвига между токами нагрузки электродвигателя, были названы фазочувствительными.

Принцип работы фазочувствительного устройства защиты.Фазовращающие трансформаторы тока (ФТТ) ТА1 и ТА2 (рисунок 16) из трехфазного тока нагрузки формируют два измеряемых напряжения U₁ и U₂. Угол сдвига фаз между ними при работе электродвигателя на всех фазах близок к 90^о. При обрыве любой из фаз он становится равным 0 или 180°, вследствие чего срабатывает фазочувствительный кольцевой детектор на диодах VD1...VD4 с балластными резисторами R1...R4. Нагрузкой кольцевого детектора является реле защиты KV. включенное между средними точками сигнальных обмоток ФТТ.

Схема контроля перегрузки состоит из регулируемого тиристорного выпрямителя (VS1, R5, RP1, RP2), зарядно-разрядной цепи (R6, R7), накопительного конденсатора С1. порогового элемента - тиристора VS2 сотабилитрономVD5, режимных резисторов R8...R10 и шунтирующего тиристора VS3.

Рисунок 16 - Электрическая схема устройства защиты ФУЗ-М

Схема контроля перегрузки работает так. При нормальной нагрузке электродвигателя напряжения на конденсаторе С1 нет.так как тиристор VS1 закрыт. При перегрузках напряжение U2, пропорциональное токам нагрузки двух фаз, увеличивается, тиристор VS1 открывается и конденсатор С1 заряжается с выдержкой во времени, обеспечиваемой сопротивлением зарядного резистора R6. Если перегрузка длительная, конденсатор заряжается до напряжения включения стабилитрона VD5, тиристор VS2 через ограничивающий резистор R9 открывает тиристор VS3. Таким образом, балластный резистор R4 кольцевого детектора шунтируется открытым тиристором. Сопротивление открытого тиристора небольшое. Ток разбаланса включает реле защиты KV, разрывающее цепь управления магнитным пускателем, и двигатель останавливается. Перегрузку устанавливают, используя потенциометр RP1.

После кратковременной перегрузки избыток заряда конденсатора С1 стекает через резисторы R6, R7 и схема контроля перегрузки не срабатывает. При заторможенном электродвигателе, когда напряжение U₂ резко возрастает, конденсатор С1 быстро заряжается и через 8...12 с защита срабатывает.

Для защиты электронной схемы от перенапряжений, возникающих во вторичных обмотках ФТТ при коротких замыканиях в силовой цепи после устройства зашиты, применены варисторы RU1 и RU2, ограничивающие амплитуду измеряемый напряжений U1 и U2. Вместо варисторов могут быть использованы соответствующие маломощные разрядники.

Устройство ФУЗ-М надежно защищая электродвигатель от всех прямых аварийных режимов (обрыв фазы, незапускание, заторможение, перегрузка), не реагирует на некоторые косвенные, из-за чего статорная обмотки перегревается. Косвенные аварийные режимы возникают при недостаточном теплообмене с окружающей средой (высокие температура и влажность или чрезмерная запыленность окружающего воздуха), частых реверсах или пусках электродвигателя, перегреве подшипников.

Чтобы расширить возможности фазочувствительних устройств защиты была разработана универсальная модификация ФУЗ-У, дополнительно контролирующая нарушение охлаждения электродвигателя по температуре его корпуса или обмотки.

Устройство ФУЗ-У может эффективно и надежно защитить электродвигатели от обрыва фаз, перегрузок, незапускания (заторможения) и перегрева статорной обмотки.

Основное достоинство ФУЗ-У по сравнению с обычной встроенной температурной защитой, например УВТЗ, заключается втом, что это устройство быстрее реагирует на прямые аварийные режимы (обрыв фаз и заторможение ротора электродвигателя), не допуская перегрева статорной обмотки и старения изоляции. При использовании ФУЗ-У не нужно встраивать позисторы в статорные обмотки электродвигателя, a вполне достаточно установить один позистор на его корпус.

Как уже отмечалось ранее статорные обмотки электpoдвигателей, работающих в особо влажных условиях, в агрессивной среде могут опасно увлажняться, и тогда сопротивление изоляции относительно корпуса двигателя резко снижается, что нередко приводит к её пробою.

Фазочувствительные устройства защиты ФУЗ-И дополнительно контролирует сопротивление изоляции R_из статорной обмотки двигателя и не допускает его включения при пониженномR_из.

Устройство ФУЗ-И (рисунок 17) содержит : схему контроля сопротивления изоляции R_из; ФТТ; схемы сравнения напряжений U₁ и U₂ по фазе и амплитуде; схему контроля температуры корпуса двигателя (ψ, А, Т); логический элемент "ИЛИ”; магнитный пускатель КМ; кнопки управления SB1 иSB2; стабилизированный выпрямитель с делителем напряжения R1...R3, С1...С2, VD1...VD5 и реле защиты KV с шунтирующим тиристором VS.

Рисунок 17 - Функциональная электрическая схема ФУЗ-И

При нажатии кнопки пуска SB1 напряжение подается на схему контроля R и стабилизированный выпрямитель питания реле защиты KV. Если статорная обмотка увлажнена и R ниже допустимого, токутечки вырабатывает сигнал поступающий на один из входов логического элемента “ИЛИ”, выход которого подключен к управляющему электроду шунтирующего тиристора VS. Последний открывается, и реле KV не включается. Таким образом, двигатель защищается от пробоя изоляции.

Если же статорная обмотка не увлажнена, то схема контроля R сигнала не выдает, срабатывает реле KV, магнитный пускатель КМполучает питание и силовыми контактами КМ включает электродвигатель; блок – контакт КМ шунтирует кнопку пуск SB1.

При появлении других аварийных режимов – обрыва фазы, перегрузок или нарушения охлаждения электродвигателя на выходе схемы сравнения (ψ, А, Т) появляется сигнал, который через логический элемент “ИЛИ” подаётся на управляющий электрод шунтирующего тиристора VS. Тиристор включается, реле KV шунтируется и контактом КV отключает магнитный пускатель КМ, который разрывает цепь питания двигателя.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2063; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!