Способы защиты трехфазных асинхронных электродвигателей.

Трехфазные электродвигатели при случайном выключении одной из фаз стремительно перегреваются и выходят из строя, если их впору не отключить от сети. Для этой цели разработаны разные системы автоматических защитных отключающих устройств, но, они или сложны, или недостаточно чувствительны. Устройства защиты можно условно поделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более ординарны в изготовлении. Разглядим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного мотора при случайном выключении одной из фаз питания электронной сети.

1-ый метод (рис.2.10.)

Это часто встречающийся метод, испытанный временем. Защита мотора от отключения одной фазы обеспечивается применением термического реле ТЗ. Другими словами проще говоря, реле греется так же, как и движок. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает движок. При выключении одной фазы, ток через другие фазы резко растет, движок и термическое реле начинают стремительно греться, что вызывает срабатывание термического реле.

Метод неплох и тем, что обеспечивает и защиту мотора от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус, движок непременно должен быть заземлен либо занулен. Недочет этого метода в том, что его необходимо довольно точно подбирать и настраивать. В эталоне его номинальный ток должен быть таковой же, как и у мотора.

2-ой метод (рис. 2.11.)

 

В обыденную систему пуска трехфазного мотора введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р повсевременно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки “Запуск” через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключается к трехфазной сети. При случайном выключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит движок от сети. При выключении от сети проводов В и С обесточивается конкретно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р употребляется реле переменного тока типа МКУ-48.

3-ий метод (рис 2.12.)

 

Защитное устройство основан на искусственно нулевой точке, образованной 3-мя схожими конденсаторами С1—СЗ. Меж этой точкой и нулевым проводом 0 включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При обычной работе электродвигателя напряжение в точке 0 равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При выключении 1-го из линейных проводов сети нарушается электронная симметрия трехфазной системы, в точке 0 возникает напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р₁ обесточивает обмотку магнитного пускателя—движок отключается. Это устройство обеспечивает более высшую надежность по сопоставлению с предшествующим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1— СЗ — бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже двойного фазного.

Чувствительность устройства так высока, что время от времени движок может отключиться в итоге нарушения электронной симметрии, вызванного подключением сторонних однофазовых потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно снизить, применив конденсаторы наименьшей емкости.  

4-ый метод (рис. 2.13.)

 

Схема защитного устройства подобна схеме, рассмотренной во 2-м методе. При нажатии кнопки “Запуск” врубается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В либо С отключается реле Р, при обрыве провода А либо С — магнитный пускатель МП. В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.
По сопоставлению со схемой защитного устройства трехфазного мотора, рассмотренной в первом методе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном движке обесточено.

3. Методика опытного определения температуры обмотки.

3.1. Методика опытного определения температуры обмотки статора и ротора.

Существующие методы измерения температуры охватывают широкий диапазон измерения температур. В электрических приборах для измерения температуры используется температурные зависимости электрического сопротивления 87 металлов, сплавов и полупроводников, электродвижущей силы термоэлектрических пар.

Чаще всего используются термосопротивления – это проводники и полу проводники с большим температурным коэффициентом сопротивления. На интенсивность теплообмена проводника со средой влияют температура окружающей среды, ее физические свойства, а также геометрические размеры арматуры, в которой крепится проводник. Особенностью метода измерения температуры обмотки ротора является то, что он является вращающейся частью электрической машины.

Непосредственная установка термосопротивлений в обмотку ротора возможна только при изготовлении электрической машины на заводе. Кроме того, необходима установка контактных устройств для соединения с термосопротивлением, что практически невозможно по конструктивным соображениям.

В связи с изложенным, наиболее приемлемым методом оценки температуры обмотки ротора является измерение ее сопротивления при ее нагревании.

В самом общем виде методы измерения сопротивления обмоток машин переменного тока можно классифицировать:

– методы измерения сопротивления без отключения машин от сети;

– методы измерения сопротивления с отключением машин от сети.

Первые являются более предпочтительными, поскольку они позволяют измерить сопротивление обмоток электрических машин переменного тока в установившемся рабочем режиме, в то время как вторые зачастую требуют экстраполяции результатов измерения, так как время прошедшее после отключения машины от сети до полного останова ротора, может оказаться недопустимо большим, что приводит к изменению теплового состояния обмоток. Однако методы измерения, связанные с отключением машины от сети как правило значительно проще в осуществлении, и при определенных условиях обладают достаточно высокой точностью получаемого результата.

Методы измерения сопротивления обмоток машин переменного тока безотключения ее от сети основаны на измерении падения напряжения на испытуемых обмотках при работе машины.

При приложении напряжения постоянного тока к обмоткам машины переменного тока, находящейся под нагрузкой, происходит наложение составляющих постоянного и переменного токов. При прохождении через реактивное сопротивление составляющие постоянного и переменного токов могут быть разделены.

Измерение сопротивления обмотки при помощи постоянного тока допускается проводить как по схеме измерительного моста (рисунок 26), так и по схеме вольтметра-амперметра (рисунок 27). Выбор схемы зависит от мощности и напряжения машины, способа соединения ее обмоток, а также методы испытания на нагревание.

Рисунок 3.1.– Принципиальная схема измерения одинарным мостом

Рисунок 3.2. – Обмотка, соединенная в звезду с изолированной нейтралью

Синхронный машины как при работе в режиме генератора для создания магнитного потока потребляет реактивный ток из сети. При этом МДС обмотки статора больше МДС обмотки ротора. Соответственно конструктивно сечение меди проводов пазовых частей обмотки ротора составляет 70…80% общего сечения проводов пазовых частей обмотки статора.

В соответствии с этим появляется необходимость определения значения тока обмотки ротора для допустимой температуры класса изоляции, примененной в данной электрической машине. Поэтому в этой главе рассматривается методика тепловой оценки температуры обмотки ротора на основе тепловых сопротивлений и тепловых схем замещения. При этом определяются источники тепла, вызванные потерями электроэнергии, тепловые сопротивления всех участков в тепловых потоках и составляется система уравнений для расчета температуры нагрева лобовой и пазовой частей обмотки ротора.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: