Защита трехфазного двигателя

Способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети.

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.

Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. 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.1)

Это самый распространенный способ, проверенный временем. Защита двигателя от отключения одной фазы обеспечивается применением теплового реле ТЗ. Смысл этой защиты состоит в том, что постоянная нагревания теплового реле подбирается таким образом, что и постоянная нагревания электродвигателя. То есть проще говоря, реле нагревается так же, как и двигатель. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает двигатель. При отключении одной фазы, ток через другие фазы резко возрастает, двигатель и тепловое реле начинают быстро нагреваться, что вызывает срабатывание теплового реле.

Способ хорош и тем, что обеспечивает и защиту двигателя от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус, двигатель обязательно должен быть заземлен или занулен.

Недостаток этого способа в том, что тепловые реле достаточно дороги (примерно столько же, сколько и пускатель) и для надежной защиты его нужно достаточно точно подбирать и настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя.

Второй способ (рис. 2).

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

Третий способ (рис 3).

Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки (точка 1′), образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—СЗ. Между этой точкой и нулевым проводом 0′ 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 0′ 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 С1—СЗ— 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, применив конденсаторы меньшей емкости.

Четвертый способ (рис. 4).

Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной во втором способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

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 электродвигателей. Схема защиты асинхронных электродвигателей

При эксплуатации асинхронных электродвигателей, как и любого другого электрооборудования, могут возникнуть неполадки – неисправности, часто приводящие к аварийному режиму работы, повреждению двигателя. преждевременному выходу его из строя.

Читать еще: Шевроле камаро технические характеристики двигателя

Прежде, чем перейти к способам защиты электродвигателей стоит рассмотреть основные и наиболее частые причины возникновения аварийной работы асинхронных электродвигателей:

Однофазные и межфазные короткие замыкания – в кабеле, клеммной коробке электродигателя, в обмотке статора (на корпус, межвитковые замыкания).

Короткие замыкания – наиболее опасный вид неисправности в электродвигателе, т. к. сопровождается возникновением очень больших токов, приводящих к перегреву и сгоранию обмоток статора.

Частой причиной тепловой перегрузки электродвигателя, приводящей к ненормальному режиму работы является пропадание одной из питающих фаз. Это приводит к значительному увеличению тока (в два раза превышающего номинальный) в статорных обмотках двух других фаз.

Результат тепловой перегрузки электродвигателя – перегрев и разрушение изоляции обмоток статора, приводящее к замыканию обмоток и негодности электродвигателя.

Защита электродвигателей от токовых перегрузок заключается в своевременном обесточивании электродвигателя при появлении в его силовой цепи или цепи управления больших токов, т. е. при возникновении коротких замыканий.

Для защиты электродвигателей от коротких замыканий применяют плавкие вставки, электромагнитные реле, автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем, подобранные таким образом, чтобы они выдерживали большие пусковые сверхтоки, но незамедлительно срабатывали при возникновении токов короткого замыкания.

Для защиты электродвигателей от тепловых перегрузок в схему подключения электродвигателя включают тепловое реле, имеющее контакты цепи управления – через них подаётся напряжение на катушку магнитного пускателя.

При возникновении тепловых перегрузок эти контакты размыкаются, прерывая питание катушки, что приводит к возврату группы силовых контактов в исходное состояние – электродвигатель обесточен.

Простым и надёжным способом защиты электродвигателя от пропадания фаз будет добавление в схему его подключения дополнительного магнитного пускателя:

Включение автоматического выключателя 1 приводит к замыканию цепи питания катушки магнитного пускателя 2 (рабочее напряжение этой катушки должно быть

380 в) и замыканию силовых контактов 3 этого пускателя, через который (используется только один контакт) подаётся питание катушки магнитного пускателя 4.

Включением кнопки «Пуск» 6 через кнопку «Стоп» 8 замыкается цепь питания катушки 4 второго магнитного пускателя (её рабочее напряжение может быть как 380 так и 220 в), замыкаются его силовые контакты 5 и на двигатель подаётся напряжение.

При отпускании кнопки «Пуск» 6 напряжение с силовых контактов 3 пойдет через нормально разомкнутый блок-контакт 7, обеспечивая неразрывность цепи питания катушки магнитного пускателя.

Как видно из этой схемы защиты электродвигателя, при отсутствии по каким-то причинам одной из фаз напряжение на электродвигатель поступать не будет, что предотвратит его от тепловых перегрузок и преждевременный выход из строя.

Плавный пуск электродвигателей
Будни электрика. Защита трехфазного двигателя.
Защита двигателя от перегрузки

Плавный пуск электродвигателей

Будни электрика. Защита трехфазного двигателя.

Схема защиты электродвигателя постоянного тока привода мотор-компрессора

Использование: в электрооборудовании транспортных средств, получающих питание от контактной сети постоянного тока. Схема для защиты электродвигателей постоянного тока компрессоров может быть использована для повышения надежности мотор компрессоров транспортных средств, получающих питание непосредственно от контактной сети. Сущность: схема защиты содержит реле дифференциальной защиты, контакт линейного контактора, демпферный резистор, реле перегрузки, и релейно-контакторную цепь управления. Для исключения разрыва цепи питания двигателя от срабатывания реле перегрузки при пуске, на время пуска контакт реле времени шунтирует контакт реле перегрузки. Технический результат — повышение эффективности защитных функций в аварийных режимах, обеспечение надежности.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию транспортных средств, получающих питание от сети постоянного тока и предназначено для защиты в аварийных режимах цепи двигателя мотор-компрессора.

Известна схема для зашиты электродвигателя компрессора постоянного тока в аварийных режимах, содержащая демпферный резистор и быстродействующий выключатель (З.Я.Гуледани. Электрические схемы электровоза ВЛ10. М.: Транспорт, 1974 г., стр.6, рис.1).

Однако такая схема не защищает цепь питания двигателей от перегрузок.

Наиболее близкой, по технической сущности, является схема зашиты электродвигателя компрессора постоянного тока в аварийных режимах, состоящая из реле дифференциальной защиты, к клемме которого последовательно подключены контакт линейного контактора и демпферный резистор (Устройство и работа электровозов постоянного тока / С.Н.Чернявский, И.М.Ривин. М.: Транспорт, 1971 г., 360 с., рис.318.).

Читать еще: Двигатель 306dt технические характеристики

Данная схема также не обеспечивает надежную защиту системы питания электродвигателей мотор-компрессора, поскольку лишена токовой защиты в случае заклинивания мотор-компрессора или короткого замыкания в цепи обмотки двигателя, а также в случае межвиткового короткого замыкания двигателя.

Задачей изобретения является создание схемы, обеспечивающей надежную защиту цепи питания электродвигателя мотор-компрессора в аварийных режимах.

Поставленная задача достигается тем, что в цепь питания электродвигателя мотор-компрессора, состоящую из реле дифференциальной защиты, к клемме которого последовательно подключены: силовой контакт линейного контактора, демпферный резистор, клемма обмотки двигателя мотор-компрессора, а другая клемма обмотки соединена с клеммой реле дифференциальной защиты, введено реле перегрузки, и релейно-контакторная цепь управления, а для исключения разрыва цепи питания двигателя от срабатывания реле перегрузки при пуске, на время пуска контакт реле времени шунтирует контакт реле перегрузки, для чего в релейно-контакторную цепь управления введен соответствующий контакт.

Положительный эффект изобретения проявляется в том, что предлагаемое техническое решение позволяет обеспечивать надежную защиту цепи питания электродвигателя постоянного тока привода мотор-компрессора.

На фиг.1 показана предлагаемая схема зашиты электродвигателя постоянного тока привода мотор — компрессора.

Схема зашиты цепи питания электродвигателя постоянного тока привода мотор — компрессора состоит из силовой цепи 1 питания двигателя от источника постоянного тока 2, состоящей из реле дифференциальной защиты 3, к клемме 4 которого последовательно подключены: силовой контакт 5 линейного контактора 6, реле перегрузки 7, демпферный резистор 8, клемма 9 обмотки двигателя мотор-компрессора 10, клемма 11 другого конца обмотки двигателя 10 соединенная с клеммой 12 реле дифференциальной защиты 3, и цепи управления 13 силовым оборудованием, получающей питание от низковольтного источника напряжения питания цепей управления 14, питающего: через ключ 15,

контакт 16 контактора 6 катушку реле времени 17, через параллельно соединенные ключ 18 и контакт 19 промежуточного реле 20, последовательно соединенные с ними параллельно соединенные контакт 21 реле перегрузки 7 и нормально открытый контакт 22 реле времени 17 катушку промежуточного реле 20, через ключ 15, контакт 23 промежуточного реле 20 катушку контактора 6.

Схема работает следующим образом. При замкнутом ключе 15 напряжение с источника питания цепей управления 14 через замкнутый блокировочный контакт 16 контактора 6 прикладывается к катушке реле времени 17. При кратковременном замыкании ключа 18 напряжение с низковольтного источника питания 14 цепей управления поступает через блок-контакт 21 реле перегрузки 7, и параллельно через блок-контакт 22 реле времени 17, на катушку реле 20, которое включившись замыкает свой контакт 19, чем обеспечивает «самоподхват», т.е. поддержание питания цепи своей катушки, после отключения ключа 18, одновременно замыкая другой собственный контакт 23 в цепи питания катушки контактора 6 двигателя мотор-компрессора 10. Двигатель 10 мотор-компрессора получает питание от силового источника питания 2 через реле дифференциальной защиты 3, контакт 5 линейного контактора 6, реле перегрузки 7 и демпферный резистор 8. Величина пускового тока двигателя 10 превышает уставку защиты реле перегрузки 7, что вызывает ее срабатывание и размыкание контакта 21, но катушка реле 20 остается включенной, т.к. ее питание обеспечивается через контакт 22 реле времени 17. За время перехода двигателя из пускового режима в установившийся, контакт 21 замыкается, а контакт 22, по истечении задержки на размыкание, размыкается.

В случае короткого замыкания в цепи двигателя или его заклинивания, величина аварийного тока приводит к срабатыванию реле перегрузки 7 и размыканию контакта 21, потере питания катушки реле 20,

размыканию контакта 23 в цепи катушки контактора 6 и обесточиванию двигателя 10.

Восстановление работоспособности схемы обеспечивается кратковременным замыканием ключа 18, с последующим его размыканием.

Таким образом, предлагаемая схема позволяет обеспечить надежную защиту цепи двигателя мотор-компрессора.

Схема для зашиты электродвигателя мотор-компрессора постоянного тока, состоящая из реле дифференциальной защиты, контакта линейного контактора, демпферного резистора, отличающаяся тем, что в нее введено реле перегрузки и релейно-контакторная цепь управления, а контакт реле перегрузки на время пуска зашунтирован нормально открытым контактом реле времени.

Устройства защиты асинхронных электродвигателей

АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ

АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ

Читать еще: Двигатель f1ce3481j технические характеристики

Обеспечение защиты асинхронных электродвигателей требуется при следующих аварийных ситуациях:

Обрыв фазы (ОФ) возникает в 50% случаев. Происходит это:

При коротком замыкании на фазе;

При перегрузке по току;

При возгорании электрокабеля;

Ввиду некачественного крепления контакта проводника фаз и его перегорания.

ОФ не всегда вызывает остановку двигателя, но, при увеличенных нагрузках на валу, электродвигатель перегревается, что приводит к его сгоранию и выходу из строя.

Остальные 50% аварийных случаев, приходятся на:

Нарушение чередования фаз – возможно при ошибочно проведенных ремонтных работах в щитовой и кабельной системе;

Слипание фаз – происходит при нарушении изоляции в кабеле питания, а также из-за положения проводов на столбах внахлест;

Перекос фаз – когда нагрузка на фазах распределена неравномерно;

Сбой в системе управления охлаждением двигателя;

Другие технологические перегрузки.

УСТРОЙСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Контроллер электродвигателя, в зависимости от его типа, может осуществлять один или несколько видов защиты электродвигателя:

От короткого замыкания;

От замыкания на землю;

Тепловую;

Минимальной и максимальной токовой.

Компания Новатек предлагает следующие виды устройств защиты электродвигателя:

Блок защиты УБЗ-301

Представлен потребителям в трех модификациях, классификация которых обусловлена диапазоном номинального тока – 50-50А, 10-100А, 63-630А. Каждое из этих устройств выполняет защиту трехфазного двигателя от пропадания фазы; при недостаточном напряжении в сети и при других механических отклонениях. Работает прибор с высокой точностью и степенью надежности.

Прибор является микропроцессорным автоматическим устройством, не требующим оперативного питания. При аварийных ситуациях, возникших в сетевом напряжении, прибор, после восстановления всех параметров, автоматически выполняет повторное включение. Если же проблема возникла в самом двигателе, то устройство блокирует его повторный запуск.

Блок защиты УБЗ-302

Приоритетное предназначение прибора состоит в защите трехфазного двигателя от пропадания одной фазы и контроле других параметров трехфазных асинхронных двигателей. В набор его защит заложен полный комплекс параметров, реализованных в устройстве УБЗ-301. Помимо этого, устройство осуществляет дополнительную тепловую защиту электродвигателя, а также защиту от блокировки ротора и затянутого пуска.

Устройство для защиты трехфазных электродвигателей применяют с целью поддержания качественной работы различных инженерных и промышленных систем:

Отопления и водоснабжения:

Вентиляции и кондиционирования;

Автоматического контроля и учета на производстве;

Управления технологическим процессом.

Блок защиты УБЗ-302-01

Универсальный прибор, применяемый для двухскоростных электродвигателей, а именно для контроля параметров напряжения сети, показателей сопротивления изоляции устройства и активных значений линейных и фазных токов.

Набор параметров совершается с помощью программных задач, устанавливаемых пользователем. Допускается установка автоматического отключения или включения прибора, после настройки действующих параметров.

Блоки защиты УБЗ-304 и УБЗ-305

Релейная защита электродвигателей, совершаемая с помощью приборов УБЗ 304 и 305, которые работают с устройствами в диапазоне мощности от 2,5 до 315 кВт и при условии использования стандартных внешних трансформаторов с током на выходе 5А.

Эти универсальные устройства работают в изолированной сети и с глухозаземленной нейтралью. Разница между приборами состоит в их исполнении – щитовая для модели 304, а для 305 – DIN-рейка.

Блок защиты УБЗ-115

Данная модель устройства служит для защиты однофазного двигателя с мощностью до 5,5 кВт и силой тока до 25А. Прибором обеспечивается тепловая защита двигателя, а также защита электродвигателя, в случае таких аварийных ситуаций, как:

Нарушение в сетевом напряжении;

Затянутый пуск (есть функция плавного пуска, с возможностью дистанционного управления);

«Сухой ход», когда исчезает нагрузка на валу электродвигателя»

Механический перегруз.

Блок защиты УБЗ-118

Принцип работы данного прибора аналогичен работе устройства УБЗ-115, с той лишь разницей, что для УБЗ-118 мощность двигателя составляет до 2,6 кВт. Устройство предназначено для асинхронных однофазных двигателей, которые работают на одном фазосдвигающем конденсаторе, то есть, схема включения не предполагает пускового конденсатора.

Разобраться с принципом работы каждого из устройств более детально, рекомендуем, при помощи технической документации, которая представлена на сайте компании. В случае, дополнительных вопросов, возникших в процессе ее изучения, вы можете получить бесплатную консультацию наших специалистов в онлайн-режиме.

Компания
Оплата и доставка
Гарантия
Контакты
Документация