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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 결상에 대한 XNUMX상 모터 보호 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 네트워크의 비상 작동, 무정전 전원 공급 장치로부터 장비 보호 이 기사에서는 공급 네트워크의 결상으로부터 XNUMX상 비동기 모터를 보호하는 장치에 대해 설명합니다. 장치 회로는 변압기 유형 센서를 사용하여 모터 전력선의 전류를 자동으로 제어합니다. 이 장치는 네트워크의 인접한 섹션에서 단락이 발생하거나 전원 위상이 단기적으로 손실되는 경우 공급 네트워크에서 엔진 연결을 끊는 데 지연을 제공하고 엔진을 차단합니다. 결상 운전 시작부터. 비동기 XNUMX상 전기 모터(IM) 손상의 일반적인 원인 중 하나는 위상 차단, 스위칭 또는 보호 장치의 접점 파손으로 인해 발생하는 비전상 작동 모드입니다. 과부하로부터 모터를 보호하도록 설계된 열 계전기는 결상이 발생한 경우 항상 작동하지 않으며, 그 결과 절연 손상으로 인해 모터가 과열되고 고장납니다. 다음은 열 계전기가 없는 소형 자기 스타터와 함께 사용할 수 있는 별도의 변압기형 전류 센서가 있는 경우 [1]과 다른 XNUMX상 작동에 대한 IM 보호 장치에 대한 설명입니다. 따라서 이전 개발에 비해 장치의 사용 범위가 더 넓어졌습니다. 보호 장치의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.
이 장치는 전원 공급 장치, 공급 라인 A, B, C의 위상 전류를 모니터링하기 위한 XNUMX개의 독립 채널로 구성됩니다. 각 채널에는 전류 센서 DT, 증폭기 U 및 감지기 D, 논리 요소 "OR"이 포함되어 있습니다. , 지연 요소 EZ, 임계값 장치 PU, 전자 EK 키, MP 자기 스타터, IM 비동기 모터용 PS 제어 버튼. 장치의 개략도는 그림 2에 나와 있습니다.
전원 공급 장치는 무변압기 회로를 사용하여 조립됩니다. IM 작동 모드를 선택할 수 있는 스위치 SA1의 접점 2-1를 통해 3상 공급 네트워크의 위상 중 하나에서 직접 전압이 공급됩니다. 위상 오류 모니터링이 없는 정상(접점 4-12 닫힘) 또는 IM 단계에서 전류 제어가 자동으로 수행됩니다(접점 3는 닫히고 4-2는 열려 있음). 그림 XNUMX는 자동 모드를 보여줍니다. 전원 정류기는 VD13 다이오드를 사용하는 반파 회로를 사용하여 조립됩니다. 제너 다이오드 VD14는 저항 R12에 의해 분류된 켄칭 커패시터 C27의 재충전을 제공합니다. 이 저항은 보호 회로가 꺼진 후 커패시터 C12의 방전을 보장합니다. 안정기 저항 R29는 전원 공급 장치에 전압이 적용될 때 커패시터 C10, C12를 통한 전류 서지를 줄입니다. 결상 보호 장치는 공통 액추에이터인 트라이악 VS1에서 작동하는 공급 라인의 위상 전류를 모니터링하기 위한 1개의 독립적인 동일한 채널로 구성됩니다. 모든 제어 채널에는 전류 변환기 TT3-TT1과 같은 센서가 있습니다. IM의 정상 작동 중에 발생하는 변압기의 4차 권선을 통해 전류가 흐르면 4차 권선에 EMF가 유도되어 트랜지스터 VT7에 조립된 단일 스테이지 증폭기의 입력에 공급됩니다. 증폭기의 출력에서 \u7b\u7b커패시터 C13를 통한 전압은 전압 VD4, VD5을 두 배로 늘려 감지기의 입력에 공급되며 그 부하는 커패시터 C6입니다. 커패시터 CXNUMX의 신호의 일정한 구성 요소는 제한 저항 RXNUMX을 통해 트랜지스터 VTXNUMX의 입력에 공급됩니다. 두 번째와 세 번째 채널은 비슷하게 작동합니다(트랜지스터 VTXNUMX 및 VTXNUMX). 트랜지스터 VT4-VT6 및 다이오드 VD10-VD12는 "OR" 논리 요소를 형성합니다. IM이 정상적으로 작동하는 동안 모든 트랜지스터의 콜렉터 전압은 XNUMX이므로 "OR" 논리 요소의 출력 전압도 XNUMX입니다. EZ 지연 요소는 저항 R19, R20 및 커패시터 C11로 구성되며, 커패시턴스는 혈압 보호 장치 작동 지연 시간을 결정합니다. "OR" 요소의 출력에 전압이 없으면 트랜지스터 VT7-VT9에 조립된 임계값 장치 PU의 입력에 전압이 없습니다. 이 경우 트랜지스터 VT7, VT8은 슈미트 트리거를 형성하여 마그네틱 스타터 회로의 액추에이터-트라이악 VS1의 정확한 작동을 보장합니다. 정상 작동 중에는 트랜지스터 VT7이 닫히고 VT8이 열리므로 트랜지스터 VT9가 열리고 트라이악 VS1이 열려 마그네틱 스타터의 시작 버튼 S2를 우회합니다. 트랜지스터 VT1-VT3의 입력 회로에 있는 다이오드 VD1-VD3은 네트워크 및 단락에 연결될 때 발생하는 IM 모터의 전원 공급 라인에서 과도 프로세스 중에 트랜지스터를 보호합니다. 트라이악의 전압 상승률을 줄이기 위해 커패시터 C13이 트라이악과 병렬로 연결됩니다. 저항 R28은 커패시터 C13의 방전 전류를 제한합니다. 장치는 다음과 같이 작동합니다. 네트워크의 세 단계 모두에 전압이 있다고 가정해 보겠습니다. 스위치 SA1은 접점 1-2를 사용하여 장치의 전원 공급 장치에 전압을 공급합니다. S2 버튼("시작")을 눌러 혈압을 시작합니다. 이 경우 마그네틱 스타터가 트리거되고 접점 K1.2를 통해 1상 전압이 모터의 단자 C3-C1에 공급됩니다. 세 가지 변류기 모두에서 EMF가 유도되어 결과적으로 장치의 모든 채널이 열리고 "OR" 요소의 출력에 전압이 없으며 트라이악 VS1.1이 열리고 닫힌 접점 K2을 통해 열립니다. 마그네틱 스타터 XNUMX의 경우 시작 버튼 SXNUMX를 우회합니다. IM 시작이 완료되었습니다. 예를 들어 "A"와 같은 위상이 끊어지면 TT1의 1차 권선 전류가 사라지고 위상 "A"의 보호 채널이 닫힙니다(콜렉터 VT4 및 VT9 - 고전압에서). "OR" 요소의 출력에 신호가 나타나고 슈미트 트리거가 또 다른 안정 상태로 전환되고 트랜지스터 VT1가 닫히고 따라서 트라이악 VSXNUMX이 닫힙니다. 자기 스타터 코일의 전원이 차단되고 IM이 네트워크에서 연결이 끊어집니다. 세부. 이 장치는 저항 R1-R24 유형 MLT-0,25를 사용합니다. R25-R29 유형 MLT-0,5; 다이오드 VD1-VD12 유형 D9G는 다이오드 유형 D9D, D9B, D310-D312로 교체할 수 있으며 다이오드 VD13 유형 D226은 문자 인덱스가 있는 다이오드 유형 KD105로 교체할 수 있습니다. D14D 유형의 VD815 제너 다이오드 대신 D815G를 사용할 수 있습니다. 1V 전압용 커패시터 C11-C50 유형 K6-25. 커패시터 C12는 73개의 병렬 연결된 커패시터 유형 K17-2, 400μF, 2V로 구성되며 MBGO-1 유형의 해당 커패시터로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT8-VT361 유형 KT9은 모든 문자 인덱스와 함께 사용할 수 있습니다. KT315G 시리즈의 VT312 트랜지스터를 KT1 시리즈의 트랜지스터로 대체할 수 있습니다. 트라이악 VS208 유형 KU112G 대신 마지막 숫자가 10 이상인 4A, 10V용 통합 유형 TS400-4-202를 사용할 수 있으며 하우징은 KD1 다이오드와 거의 동일합니다. 전류 센서 TT3-TT2000은 M1NM33 등급의 페라이트 코어와 표준 크기 K16CH9CH1,1로 제작됩니다. 2kW 전력의 IM의 경우 센서의 25차 권선에는 모터에 공급되는 라인의 50회전 와이어가 포함되고 0,18차 권선에는 직경 XNUMXmm의 PELSHO 와이어 XNUMX-XNUMX회전이 포함됩니다. "OR" 요소를 포함하여 장치 각 채널의 모든 부품은 90x50mm, 두께 1mm 크기의 별도 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 마찬가지로 전원 공급 장치와 임계값 장치도 지연 요소와 함께 별도의 보드에 장착됩니다. 모든 인쇄 회로 기판은 기존 RP23 유형 AC 중간 계전기의 하우징에 하나씩 포개어 설치되며 XNUMX개의 스터드로 계전기 베이스에 고정됩니다. 설정. 회로 차단기 AB가 꺼지면 트라이악 VS26의 제어 전극이 저항 R1에서 분리되고 트라이악 자체가 와이어 점퍼로 브리지됩니다. 그런 다음 AB를 켜고 접점 1-1로 SA2을 전환하여 장치를 네트워크에 연결하십시오. Avometer는 전원 공급 장치 출력의 전압을 측정하며, 사용되는 제너 다이오드 유형에 따라 9~13V 범위에 있어야 합니다. 버튼 S2를 사용하여 IM 모터를 시동하고 전류 센서의 출력 전압이 IM의 정격 부하에서 1~1,5V인지 확인합니다. 전압이 지정된 한계를 초과하면 전류 센서의 1차 권선 회전 수를 변경하여 수정되며, 그 후 각 채널의 트랜지스터 개방 상태(VT4, VT2; VT5, VT3; VT6, VT8) 및 "OR" 요소의 출력에 신호가 없는지 확인합니다. 이 경우 트랜지스터 VT9 및 VTXNUMX는 열려 있어야 합니다. 이후 IM 및 AV가 꺼지고 트라이악 VS1에서 점퍼선을 제거하여 보호 회로의 작동이 복원되고 공급 라인의 각 상에 단극 회로 차단기가 설치되고 IM이 시작됩니다. S2 버튼을 이용하여 이 경우 트라이악 VS2을 열고 마그네틱 스타터의 접점 K1을 닫아 시작 버튼 S1.1를 우회해야 합니다. 션트가 발생하지 않으면(버튼 S2를 놓으면 BP가 중지됨) 저항 R26의 적절한 값을 선택해야 합니다. S2 버튼을 우회한 후 단일 레인 회로 차단기를 사용하여 공급 라인의 각 단계를 하나씩 차단하여 장치 작동을 확인하십시오. IM 보호 스위치는 스위치가 꺼진 직후가 아니라 0,5...1초의 지연 후에 꺼진다는 점을 기억해야 합니다. 이 장치는 4kW 전력, 1,1/220V 전압, 380V 주전원 전압을 갖춘 380A 시리즈 모터를 사용하여 실험실 조건에서 테스트되었습니다. 다양한 IM 부하에서 위상 오류가 발생하는 경우 안정적인 IM 보호 기능을 보여주었습니다. 이 장치를 생산에 도입하면 단계 오류로 인한 IM 오류 사례 수를 크게 줄일 수 있으며, 최신 데이터에 따르면 농업 분야에서 오류가 40~50%에 이릅니다. 문학 :
저자: K.V. 콜로모이체프, I.V. 표면, Yu.F. 로마뉴크
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