Обычная схема подключения трёхфазного асинхронного электродвигателя состоит из следующих элементов:
• автоматический выключатель
• электродвигатель
• магнитный пускатель
• тепловое реле токовой защиты.
Автоматические выключатели (автоматы) применяемые для защиты двигателей имеют расцепители тепловые и максимального тока, по принципу работы соответствующие максимальным и тепловым реле.
Следует учесть, что не все автоматы имеют такие расцепители и поэтому не все они могут применяться для защиты двигателя от перегрузки.
В схеме защиты автоматы устанавливаются перед пускателем для защиты проводов и аппаратов от тока короткого замыкания, а двигателя от тока короткого замыкания и перегрузки.
Тепловое реле реагирует на превышения тока потребляемого электродвигателем и вызывает размыкание контактов реле, что приводит к обесточиванию катушки и отключению электродвигателя.
Типовые схемы включения трёхфазного электродвигателя
Схемы подключения электродвигателей отличаются магнитными пускателями, в которых используются катушки на разные напряжения.
В первом случае используется магнитный пускатель с рабочим напряжением катушки – 220V; для питания используется любая фаза и ноль - N.
Во втором случае электродвигатель подключается через магнитный пускатель с катушкой на 380V, для питания используются две фазы, например B и С.
Обозначения на схеме:
SA1 - выключатель автоматический (3х-полюсный автомат),
TP1 - тепловое реле,
МП1 - магнитный пускатель,
БК - блок-контакт (нормально разомкнутый),
Start - кнопка "Пуск",
Stop - кнопка "Стоп".
Наиболее частые причины повреждения электродвигателя вследствие тепловой перегрузки является пропадание одной из питающих фаз, что приводит к ненормальному режиму работы и вызывает увеличение тока в статорных обмотках, в результате чего происходит перегрев и разрушение изоляции обмоток статора, приводящий к замыканию обмоток и полной неработоспособности электродвигателя.От небольших и устойчивых перегрузок двигатели защищают автоматами и тепловыми реле, но вследствие своей тепловой инерции они не сразу реагирует на резкие перегрузки, а только через несколько минут и за это время статорная обмотка может уже недопустимо перегреться.Поэтому в случае, когда возможны ситуации с непреднамеренным отключением одной из фаз питающей сети, и необходимо предотвратить выход из строя электродвигателя, целесообразно заменить стандартную схему подключения электродвигателя на одну из нижеследующих.
Схема №1.
В обычную схему запуска трехфазного электродвигателя помимо автомата и теплового (токового) реле, вводится еще одно дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами P1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Start» через обмотку магнитного пускателя МП проходит ток и он своими контактами блокирует кнопку «Start» и подключает электродвигатель к сети.
При пропадании в сети фазы A или C реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который соответственно отключит от сети электродвигатель.
При пропадании в сети фазы В обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя.
Схема №2.
Схема аналогична схеме рассмотренной в первом способе, но имеет отличие в том, что дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.
При нажатии кнопки «Start» включается реле Р1 и контактами Р1 замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя МП, который срабатывает и своими контактами блокирует цепь управления и включает электродвигатель. При обрыве линейного провода B отключается реле Р, а при обрыве проводов А или С магнитный пускатель МП, в обоих случаях электродвигатель отключается от сети контактами магнитного пускателя МП.
Схема №3.
Следующее устройство работает на принципе создания искусственной нулевой точки образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—С3. Между этой точкой и нулевым проводом N 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.
Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36V.
Конденсаторы С1—С3 — бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.
По сравнению с предыдущими схемами это устройство обеспечивает более высокую чувствительность, вследствие которой двигатель иногда может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызываемой подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети.
Для снижения чувствительности нужно применить конденсаторы меньшей емкости.
Схема №4.
Принцип работы устройства также основан на том, что при обрыве одной фазы образуется напряжение смещения нейтрали, которое можно использовать для защиты двигателя.
Для реализации указанного способа создается искусственная нейтраль с помощью трех конденсаторов С1-СЗ. При наличии всех трех фаз электросети А, В и С напряжение между искусственной нейтралью и нулевым проводом N практически равно нулю, а при обрыве любой фазы возникает напряжение смещения.
Это напряжение выпрямляется с помощью диодного моста VD1, в диагональ которого включено электромагнитное реле P. Конденсатор С4 блокирует срабатывание реле в пусковом режиме. Нормально замкнутые контакты P1 при срабатывании реле размыкаются и разрывают цепь питания катушки магнитного пускателя МП, в результате электродвигатель М отключается от сети.
В устройстве использовано реле постоянного тока типа РП21, рассчитанное на рабочее напряжение 24V с сопротивлением обмотки 200 Ом.
Контактная система реле допускает ток до 5А.
В случае если напряжения смещения окажется недостаточно для срабатывания реле, необходимо увеличить емкости конденсаторов, образующих искусственную нейтраль. При срабатывании реле в режиме пуска можно увеличить емкость конденсатора С4 или отрегулировать контактную систему магнитного пускателя, добиваясь одновременного замыкания его силовых контактов.
Учитывая, что все эти устройства защиты имеют один общий недостаток, заключающийся в том, что они реагируют на обрыв фазы только до аппарата защиты и не реагируют на обрывы фаз, происходящие за пределами устройства, данные устройства необходимо монтировать в непосредственной близости от электродвигателя.
Если обрыв произойдет на отрезке между устройством и обмотками электродвигателя,или в самом электродвигателе защита работать не будет.
Источник:
В. Г. Бастанов «300 Практических советов» стр. 17-19
Коломойцев К.В. http://cxema.in
Обсудить на форумеingeneryi.info
Трехфазные асинхронные двигатели, занимают 90% нишу среди всех выпускаемым и применяемым двигателям, как в быту, так и в промышленности. Такая популярность асинхронных двигателей обусловлена простотой конструкции, высокой надежностью и дешевизной.
Основными элементами конструкции асинхронного двигателя являются статор и ротор. Статор статичный элемент конструкции. Ротор подвижный элемент двигателя (вращающейся). Вращение ротора происходит за счет смещения магнитных потоков в статоре и возникновения ЭДС (электродвижущей силы) в роторе. Вращение ротора и есть основной результат работы двигателя, преобразование электрической энергии в механическую энергию вращения.
Отсюда и бытовое назначение асинхронных двигателей. Применяя асинхронный двигатель можно сделать:
Небольшое количество элементов асинхронного двигателя и их простое взаимодействие, определяют надежность асинхронного двигателя. И даже при их поломке, ремонт электродвигателей достаточно прост и относительно недорог.
Асинхронный двигатель подключается к электропитанию, как трехфазному, так и однофазному. Меняются только схемы подключения. Эта универсальность еще один плюс в применении асинхронного двигателя. Однако для подключения электродвигателя есть определенные правила, которые нужно соблюдать для обеспечения электробезопасности и продолжительной работы двигателя.
Электродвигатель это электроустановка, и любые аварийные ситуации, связанные с электропроводкой дома, могут привести к поломке двигателя. Это касается коротких замыканий, падение и пиковый скачок напряжения, повреждение питающего кабеля, удар молнии и т.д.
Для защиты электродвигателя, согласно ПУЭ, нужно предусмотреть тройную защиту:
class="eliadunit">Посмотрим на каждый вид защиты, ранжируя их по степени важности.
КЗ (короткое замыкание) самая опасная аварийная ситуация и не только для электродвигателей. Для защиты от короткого замыкания, электрическую цепь к которой подключен асинхронный двигатель, должна быть защищена автоматическим выключателем (автоматом защиты). Номинальный ток автомата защиты должен иметь номинальный ток срабатывания в 2,5 раза больше пускового тока электродвигателя. Это позволит не срабатывать автомату при запуске двигателя.
Перегрузка по току или иначе, тепловая перегрузка возникает при обрыве одной из фаз питания электродвигателя. При обрыве происходит перекос фаз и амплитудное возрастание токов обмотки статора оставшихся фаз. Возрастание тока в два раза приводит к перегреву обмоток статора, нарушение изоляции и замыканию его обмоток. Как результат, двигатель выходит из строя.
Для защиты от перегрузки применяется тепловое реле с задержкой срабатывания.
Падение напряжения в цепи, также опасно для электродвигателя. При падении напряжения, при работающем асинхронном двигателе на 10 процентов, приводит к повышению температуры обмоток статора на 20 процентов, как следствие, перегорание обмоток и выход двигателя из строя.
Защита от падения напряжения в цепи электродвигателя установка реле напряжения. Которое будет отключать цепь электродвигателя при падении напряжения.
Эти простые и нормативные способы позволят защитить трехфазные асинхронные двигатели в быту и значительно продлить срок их эксплуатации.
class="eliadunit">
elesant.ru
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.
3ащита электродвигателя или другой трехфазной нагрузки от выхода из строя при низкокачественном электропитании - весьма актуальная задача, особенно в сельской местности. Низкое качество поставляемой электроэнергии проявляется в асимметрии действующих значений напряжения в фазах трехфазной сети и даже в полном отсутствии напряжения одной из фаз. Это может привести к тепловой перегрузке двигателя и перегоранию его статорных обмоток. Предлагаемое устройство автоматически отключит нагрузку от сети при возникновении опасной ситуации.
Рис. 1 Принципиальная схема устройства
Схема автомата изображена на рисунке. Сигнал о нарушении симметрии электропитания формируется по принципу, описанному, например, в статье А. Сергеева "Сигнализатор "перекоса" фаз" ("Радио", 2003, № 11, с. 42, 43). С помощью трех одинаковых реактивных сопротивлений - в рассматриваемом случае конденсаторов С1-СЗ - создана "искусственная нейтраль". Можно показать, что при равенстве значений емкости конденсаторов и идеальной симметрии трехфазной сети напряжение между искусственной и реальной нейтралью равно нулю. При нулевом напряжении в одной из фаз (но в отсутствие ее обрыва) контрольное напряжение равно приблизительно трети фазного При нулевом напряжении в двух фазах оно достигает половины, а при обрывах в двух фазах - его полного значения. Таким образом, достаточно настроить автомат на срабатывание при критическом уменьшении напряжения в одной из фаз, в других ситуациях он сработает еще увереннее.
При нажатии на кнопку SB1 "Пуск" фазное напряжение поступает на обмотку пускателя КМ1, и он своими основными контактами подключает электродвигатель М1 или другую нагрузку к трехфазной сети. Вспомогательные контакты пускателя блокируют кнопку SB1, которую теперь можно отпустить. Выключение двигателя происходит в результате разрыва цепи питания обмотки пускателя КМ1 при нажатии на кнопку SB2 "Стоп" или при срабатывании реле К1.
На обмотку этого реле поступает пропорциональное "перекосу фаз" напряжение между точкой соединения конденсаторов С1-СЗ и нейтралью трехфазной сети N, выпрямленное диодным мостом VD1-VD4. Реле сработает, если это напряжение превысит некоторое пороговое значение, которое можно регулировать переменным резистором R1.
Конденсатор С4 не только сглаживает пульсации подаваемого на реле напряжения, но и обеспечивает необходимую для отключения пускателя КМ1 продолжительность удержания контактов реле К1.1 в разомкнутом состоянии. Кроме того, конденсатор предотвращает ложные срабатывания автомата, к которым может привести неодновременное замыкание контактов КМ 1.1 при срабатывании пускателя. Стабилитроны VD5- VD7 ограничивают на допустимом уровне напряжение на обмотке реле К1 и конденсаторе С4 при слишком большом "перекосе".
Как показывает практика, для электродвигателя критично уменьшение напряжения в одной из фаз примерно до 70 % номинального, т. е. до 150...140 В в сети 220/380 В. В этой ситуации действующее значение напряжения между искусственной и реальной нейтралями достигнет 20...25 В, а на выходе выпрямительного моста VD1 - VD4 - 28...35 В (в действительности под нагрузкой, создаваемой обмоткой реле К1, напряжение будет немного меньше).
Чтобы обеспечить срабатывание автомата при таком "перекосе", в качестве К1 выбрано реле РП21 с обмоткой на 24 В постоянного тока и с группой контактов на переключение. Емкость конденсаторов С1-СЗ выбрана исходя из того, что их реактивное сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления обмотки реле. Применены конденсаторы КБГ-МН. Возможна их замена на МБГО, МБГЧ или импортными на соответствующее напряжение. Отклонения емкости конденсаторов от номинальной не должны превышать 5 %.
Переменный резистор R1 должен быть проволочным. Его мощность зависит от условий эксплуатации автомата. Если больших "перекосов" в сети не ожидается и нужно защитить двигатель лишь от внезапного отключения одной из фаз, резистор может быть мощностью 2 Вт. Если же приходится длительное время работать на грани срабатывания, его мощность придется увеличить до 10 Вт и более.
Пускатель КМ1 - серии ПМЕ-211 с обмоткой управления на 220 В. Диоды 2Д202Р можно заменить на КД203Г, КД203Д или диодными мостами КЦ402А, КЦ402Ж, КЦ405А, КЦ405Ж. Диоды с меньшим допустимым обратным напряжением применять не рекомендуется. Они могут быть повреждены выбросами напряжения, возникающими при коммутации индуктивной нагрузки.
uverenniy.ru
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.
mirznanii.com
На любом промышленном предприятии необходима защита питаемых трехфазной сетью приборов-потребителей. Для защиты электрооборудования от нежелательных последствий и выхода из строя используют стабилизаторы или реле контроля фаз.
Помимо снижения и повышения напряжения в сети трехфазного тока каждой из фаз, существуют опасность возникновения и других аварийных состояний.
«Перекос фаз» - это явление, возникающее при неравномерном распределении нагрузки на каждую из фаз, то есть на фазах напряжения имеют разную, при этом амплитуды фазных и линейных напряжений и углы между ними не равны между собой. Идеальную модель, показывающую взаимосвязь и взаиморасположение фазных и линейных напряжений в которой отсутствует перекос фазных напряжений можно увидеть на рисунке. Линейные напряжения (380В) –векторы AB,BC,CA. Фазные напряжения тоже равные между собой – это векторы 0A, 0B, 0C, которые располагаются под 120º друг к другу.
При неравномерном подключении к фазам нескольких потребителей, в том числе однофазных с разным сопротивлением и в разное время, а так же зачастую разных по характеру: активных (резистивная) или реактивных (индуктивная или емкостная), то в каждый случайный момент времени можно ожидать, что суммарные нагрузки в различных фазах будут различны. Различие фазных нагрузок по величине и характеру создает условия для возникновения перекоса фазных напряжений. Последствия перекоса фаз проявляются в увеличении электропотребления из за некорректной работы потребителей, в их сбоях, отключениях, перегреве, перегорании предохранителей в приборах, темроизносе изоляции и перегорания обмоток двигателей.
Помимо перекоса фаз, существует опасность обрыва или слипания фаз:
Если сети происходит сбой, все три фазы могут иметь напряжение 220 В. При этом две фазы замкнуты между собой. Эта ситуация называется фазовое слипание. "Слипание" фаз - явление, когда по двум питающим проводам сети приходит только одно (без сдвига) фазное напряжение. При таком напряжении в сети любое электрооборудование выходит из строя.
Для нормальной работы электрических устройств и потребителей (в основном это электродвигатели) нужен определённый порядок чередования фаз питающего напряжения, контролировать его можно с помощью реле контроля фаз выпускаемых в различных модификациях.
В основе принципа работы реле контроля фаз ЕЛ лежит режим самовозврата, в измерительной части реле используется бестрансформаторная схема с использованием выпрямления фазных напряжений. При подаче трехфазного напряжения на реле ЕЛ проверяются все параметры напряжения в сети. Если все параметры в норме, то встроенное электромагнитное реле включается и происходит замыкание цепи. Напряжение подается на потребители и приборы.
Если какой-либо параметр напряжения сети выходит за пределы допустимого значения, то реле размыкает сеть и происходит остановка работы оборудования. Такое действие сопровождается загоранием красного светодиода на лицевой панели реле ЕЛ. Когда параметры напряжения в сети приходят в норму, то реле снова замыкает цепь и электропитание подается на приборы. При нормальной работе на панели реле светится зеленый светодиод.
Устройство контроля фаз контролирует на протяжении всего времени работы качество напряжения в электрической сети.
Рассмотрим реле серии ЕЛ-11Е, ЕЛ-12Е, ЕЛ-13Е.
К достоинствам моделей из серии ЕЛ относят его дешевизну. Отечественные приборы стоят от 700 до 1500 рублей, импортные же таких производителей как ABB, TELE, Lovato, Schneider Electric, Omron, Finder – от 3000 рублей. Во времена финансовой нестабильности многих предприятий и заводов такие устройства не доступны для использования.
Питание многих импортные реле требует другого источника электроэнергии, отличного от контролируемого, а это усложняет схему их подключения, когда отечественные реле контроля фаз питаются от подконтрольной сети. Импортные модели не рассчитаны на работу при температурах ниже -25ºС, когда отечественные реле выдерживают температуру воздуха до -40ºС, например ЕЛ-11 с климатическим исполнением У3 Киевского завода Релсic (Украина). В нашей стране в регионах значительно различаются климатические условия и эти реле находят своё применение в суровых арктических, субарктических климатических поясах.
Отечественная электроэнергия отличается, мягко говоря, невысоким качеством. Это относится не только к Российской Федерации, но и практически ко всем странам СНГ. Следует так же отметить, что электропроводка и электрооснащение предприятий в подавляющем большинстве так же безнадежно устарели и морально, и физически. Поэтому отечественные устройства и оборудование выносливы к перепадам напряжения, потому что они изначально разрабатывались для работы в отечественных сетях. На металлургических предприятиях, на железных дорогах, в крановом и подъемном оборудовании они проявили себя как более надежные.
Но у реле серии ЕЛ существуют и недостатки. Во-первых, большая теплоотдача, что приводит к снижению надежности. При плохой вентиляции электрического шкафа прибор быстро может выйти из строя. Во-вторых, при аналоговой обработке сигнала в аварийном режиме его работа может быть некорректной. В технической документации производители, к сожалению, об этом умалчивают. Эта проблема решена в моделях с цифровой обработкой сигнала ЕЛ-11М, ЕЛ-12М, ЕЛ-13М, ЕЛ-11М-15, ЕЛ-12М-15 и других. А так же в реле контроля фаз Schneider Electric, Omron, Finder, Siemens, ABB и других иностранного производства. Со сравнительными характеристиками реле контроля фаз различных производителей можно ознакомиться в таблице.
На рисунке представлена принципиальная схема реле контроля фаз модификации ЕЛ-11.
Ниже приведен пример схемы подключения реле контроля фаз в сеть электрического питания.
Применение моделей серии ЕЛ различно: ЕЛ-11 используется непосредственно для контроля показателей напряжения в сети, ЕЛ-12 контролирует чередование фаз их «перекос», ЕЛ-13 – только асимметрию напряжения, ЕЛ-15 – дополнительно позволяет регулировать диапазоны контролируемых напряжений.
Исходя из вышеприведенных направлений применения, можно определить сферы применения реле. Первый вид приборов можно подключать к сети, где работают генераторы системы АВР. Тип ЕЛ-12 применим для защиты асинхронных двигателей большой мощности, которые работают в режиме без реверса. Тип ЕЛ-13 применим для защиты трехфазных реверсивных асинхронных двигателей.
Порог срабатывания, которые указывают в технической документации производители, работает только при нормальном номинальном напряжении двух оставшихся фаз. Такая техническая характеристика не дает возможности в полной мере оценить качество работы устройства. Испытания показали, что срабатывает оно при отклонениях напряжения 15-18% при асимметрии.
Когда происходит обрыв одной из фаз, многие типы двигателей начинают генерировать напряжение на фазу, где произошел обрыв. Напряжение на ней может достигать амплитуды 95%. Разница амплитуд зависит от типа двигателя и условий его работы. Модель ЕЛ-12, которая имеет цифровую обработку сигнала, может регулировать асимметрию от 5 до 20% напряжения в сети. Это позволяет произвести остановку двигателя, если обнаруживается обрыв фазы.
Еще одним из достоинств такого реле является присутствие минимального порога включения. Оно включится и подаст напряжение на сеть, только если напряжение в сети будет в нормах допустимого (не ниже 70% минимального). Хорошо использовать подобные реле в сетях, где питаются двигатели насосов и компрессоров. Другими словами момент вращения вала не зависит от скорости его вращения.
Параметры электрической сети, которые контролирует ЕЛ-13Е практически такие же, как у ЕЛ-12Е. Отличный параметр – это контроль чередования фаз. Время срабатывания подобных устройств от 0,1 до 0,5 сек. Оптимальное применение их может быть на подъемных устройствах (кранах, их стрелах) для безопасного передвижения грузов и защиты их от падения.
Реле ЕЛ-15Е так же используется в схемах контроля наличия и порядка чередования фаз в сетях трехфазного напряжения, защиты от недопустимой асимметрии фазных напряжений и работы на двух фазах: для источников и преобразователей электрической энергии и трехфазных асинхронных общепромышленных двигателей мощностью до 100 кВт. Отличие от предыдущих моделей – В ЕЛ-15Е имеется возможность изменения величины порогов срабатывания с помощью потенциометров.
Так же есть серия реле ЕЛ с литером М, в модульном корпусе, на современной элементной базе. Реле ЕЛ-11М, ЕЛ-12М, ЕЛ-13М, ЕЛ-11М-15, ЕЛ-12М-15, ЕЛ-13М-15 предназначены для использования в схемах автоматического управления для контроля наличия и симметрии напряжений источников и преобразователей электрической энергии - реле ЕЛ-11М; трехфазных асинхронных двигателей общепромышленных серий мощностью до 100 кВт - реле ЕЛ-12М; трехфазных асинхронных реверсивных двигателей и электроприводов мощностью до 75 кВт - реле ЕЛ-13М.
__________________________________________________________________________
Полезные статьи по теме: «Реле серии ЕЛ»; "Реле контроля фаз ЕЛ артефакт истории или взгляд в будущее"; "Врожденные пороки реле ЕЛ вряд ли излечимы";"Результаты испытаний реле ЕЛ и реле контроля фаз других производителей"
http://www.ruscomplect.ru/ELb.htm
http://myfta.ru/articles/rele-kontrolya-faz
http://www.news.elteh.ru/arh/2004/30/08.php
vserele.ru
Реклама
Трехфазный двигатель из-за перегрузок и перебоя электричества часто выходил из строя, поэтому приходилось его менять. Чтобы это больше не повторялось, сделал защиту.
Последовательно с электродвигателем к каждому фазному проводу установил измерительный трансформатор (см. схему 1). При работающем двигателе через первичные обмотки трансформаторов протекает ток. а на вторичных появляется напряжение ТР1, ТР2 и ТРЗ, которое выпрямляется диодами Д1, Д2 и ДЗ. сглаживается конденсаторами С1, С2 и СЗ и поступает через ограничительные резисторы R1, R2 и R3 на транзисторы. Режим работы схемы подобрал таким, что даже небольшое напряжение открывает транзисторы и переводит их в режим насыщения, и при дальнейшем его росте увеличивается лишь ток в цепи. Выпрямленное напряжение используется для питания транзисторной схемы и обмотки Р1.
Когда все в порядке, транзисторы включены последовательно с реле и открыты — реле срабатывает. При обрыве фаз А, В, С исчезает напряжение на транзисторах и они закрываются, ток в цепи реле падает и воз вращается в обесточенное состояние. Контакты Р1/1 и Р2/4 управляют включением более мощного Р2 (схема 2). которое подключает электродвигатель к сети.
Измерительные трансформаторы намотаны на Ш-образный каркас из железных сердечников. На каркас намотал вторичную обмотку — по 350 витков проволоки ПЭВ d 0.08 мм. А сверху первичная обмотка — по 4 витка ПЭВ d 1,8-2 мм.
Кстати
Если двигатель мощностью более 2 кВт, реле Р2 нужно заменить на электроконтактор с катушкой на 220 В и четырьмя парами контактов.
На заметку
Сечение каждого Ш-образного сердечника должно быть не менее 1 кв.см.
Читайте также: Как получить три фазы из одной + мотоблок с электродвигателем своими руками
© Автор: Сергей Фёдоров
Реклама
kak-svoimi-rukami.com
Изобретение относится к области электротехники, в частности к защите электродвигателей. Целью изобретения является упрощение схемы и повышение надежности отключения при перегрузке и работе на двух фазах. При обрыве одной из трех фаз, питающих двигат&ль, обесточится катушка токового реле, замкнется его контакт и включится магнитный выключатель соленоидного типа, который своими контактами отключит двигатель от сети. При перегрузке сгорает предохранитель и отпадает токовое реле, установленное в этой фазе. Двигатель также отключается . 1 ил. с сл 00 о IsD СО О
СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1302370 А 1 (gg 4 Н 02 Н 7/09
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ДВтСН СН0М CBHQETEJlbCTB Y
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3844434/24-07 (22) 18.01.85 (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) Грузинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства им. К. М. Амир аджиби (72) К.А. Месхи и Т.С. Капианидзе (53) 621.316.925 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
И РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к защите электродвигателей. Целью изобретения является упрощение схемы и повышение надежности отключения при перегрузке и работе на двух фазах. При обрыве одной из трех фаз, питающих двигатель, обесточится катушка токового реле, замкнется его контакт и включится магнитный выкпючатель соленоидного типа, который своими контактами отключит двигатель от сети.
При перегрузке сгорает предохранитель й-.
Ю и отпадает токовое релеф установленное в этой фазе. Двигатель также отклеив- Q) ется. 1 ил.
С:
13023
Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите трехфазных . синхронных микроэлектродвигателей от перегрузки и работы на двух фазах, которое может быть ис- пользовано в сельскохозяйственном производстве для ручных электрофицированных механизмов и аппаратов.
Целью изобретения является упрощение схемы и повышение надежности fP отключения трехфазного микроэлектродвигателя при его перегрузке и работы на двух фазах.
На чертеже приведена схема устройства для защиты трехфазных микроэлек- 15 тродвигателей.
Устройство для защиты трехфазноro микроэлектродвигателя состоит из трехфазной сети с тремя вводами 1-3, к которым. последовательно подсоеди- 20 иены токовые реле 4-6 соленоидного типа. К одному из этих реле, например к токовому реле 5 соленоидного типа, последовательно подсоединен плавкий предохранитель 7. Токовые ре- 25 ле 4-6 и предохранитель 7 подключены к вводным зажимам 8-10 трехполюсного кнопочного пускателя 11. К выводам
12-14 того же трехполюсного кнопочного пускателя 11 подключены три фазы 30 двигателя 15. К любым двум вводам,например 1 и 2, параллельно подключен соленоидного .типа магнитный выключатель 16, который последовательно соединен с замыкающими контактами 17-19, 35 соединенными между собой параллельно.
Пуск и оперативное отключение электродвигателя осуществляется вручную, для чего трехполюсный кнопочный пускатель 11 снабжен кнопкой "Пуск" 20 40 и кнойкой "Стоп" 21, которые механически сблокированы с трехполюсным кнопочным пускателем 11.
Устройство работает следующим образом. 45
При наличии всех трех фаз и нажатой кнопки "Пуск" 20 в обмотках токовых реле 4-6 соленоидного типа те70 2 чет ток, равный рабочему току электродвигателя 15. При этом все замыкающие контакты 17-19 токовых реле
4-6 находятся в разомкнутом состоянии. При обрыве любой одной из трех фаз питающих электродвигатель 15, например фазы 12, подключенной к токовому реле 4, катушка его обесточивается и сердечник из его соленоида своим весом мгновенно перемещается вниз и замыкает контакт 17, через который ток от ввода 1 потечет к вводу
2, пройдя при этом катушку соленоидного типа магнитного выключателя 16, которым при срабатывании отключается электродвигатель 15 от сети питания.
Таким же образом предполагаемое устройство обеспечивает отключение электродвигателя 15 от сети при обрыве его фаз, подключенных к выводам
13 и 14 кнопочного пускателя 11, а следовательно, и при перегорании плавкого предохранителя 7 во время перегрузки двигателя 15
Формула изобретения
Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузки и работы на двух фазах, содержащее три токовых реле, катушки которых включены в фазы цепи питания двигателя, а контакты связаны с исполнительной цепью, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности отключения, оно дополнительно .снабжено плавким предохранителем, включенным последовательно с укаэанной катушкой токового реле в одну из фаз цепи питания, и магнитным выключателем катушка которого подключена через параллельно объединенные замыкающие контакты токовых реле к двум любым вводным зажимам фаз питающей сети,при этом магнитный выключатель и токовое реле выполнены соленоидного типа.
Составитель В. Зимаков
Редактор Г. Волкова Техред Л.Олейник Корректор JI.
Заказ 1220/53 Тираж 619 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4
Похожие патенты:
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля скорости вращения электрического двигателя и защиты Гв f J 0-/ 0-k 8 7 его от вькода из строя
Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления роботов и станков
Изобретение относится к электротехнике , а именно к релейной защите, и может быть использовано для защиты электрических линий в случае недопустимых отклонений от нормальных рабочих режимов, в частности при обрыве одной из фаз
Изобретение относится к электротехнике - релейной защите трехфазных электродвигателей от анормальных режимов
Изобретение относится к области электротехники релейной защиты трехфазных электропотребителей, в частности , может быть использовано для запдаты трехфазных электродвигателей от работы при обрьгое и несимметрии фаз питающей сети, пробое фазы на корпус, обрьгое нулевого провода
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания электроустановок
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дистанционном управлении коммутационными аппаратами для питания нагрузок , чувствительньк к выпадению одной из фаз питающей сети, например , асинхронных двигателей
Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите
Изобретение относится к области электротехники - релейной защите и может быть использовано для защиты электроустановки от работы на двух фазах
Изобретение относится к защите трехфазного электродвигателя от асимметричного режима работы и работы при пониженном напряжении сети
Изобретение относится к электротехнике, к защитным устройствам электродвигателей от неполнофазных режимов
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите и автоматике асинхронных электродвигателей
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в области защиты электродвигателей погружных электронасосов от аварийных режимов работы
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам защиты трехфазных электродвигателей
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты от недопустимой несимметрии и обрыва фазы трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью электродвигателей, работающих в промышленности и сельском хозяйстве
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для включения и отключения трехфазной нагрузки
Изобретение относится к области электротехники, в частности к защите электродвигателей
www.findpatent.ru
.png)
