Защита трехфазного двигателя от пропадания одной фазы

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.

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2005

Защита трехфазного двигателя, способы автоматической защиты трехфазного двигателя при отключении фазы электрической сети

Защита трехфазного двигателя

28 ноября 2005 г.
Автор: http://www. *****

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.

Трехфазный электродвигатель: автомат защиты

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 — VDВ (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.

Как убезопасить 3-х фазный электродвигатель от пропадания одной из фаз

Вы здесь

Страницы

• 1
• 2
• следующая ›
• конец »

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Привет всем!
Как убезопасить 3-х фазный электродвигатель от пропадания одной из фаз.
Говорят есть какое то «тепловое реле». Как его подключать какая схема?

Тепловое реле есть но его нужно подстраивать под двигатель и срабатывает оно не сразу что приводит к нагреву обмотки и старению изоляции. На много надёжней защита построенная на основе одного промежуточного реле на 380 в. и одного на 220в. Пусковые цепи соединяются последовательно через коммутирующие контакты пром. реле. Катушки реле запитаны от всех 3-х фаз и при обрыве любой из них соответствующее реле отключится что приведёт к немедленному отключению двигателя. Не смотря на появление цифровых устройств защиты двигателей, данный метод является простейшим и безотказным.

. Пусковые цепи соединяются последовательно через коммутирующие контакты пром. реле. Катушки реле запитаны от всех 3-х фаз и при обрыве любой из них соответствующее реле отключится что приведёт к немедленному отключению двигателя. .

Hunter1 — Вы бы схему человеку нарисовали — у него ведь опыта нет.

Зачем? Почему? Как?

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Реле можно брать любого типа с нормально разомкнутыми контактами. На входе в гараж я бы не советовал ставить, хотя возможно и так. Данную схему включают в цепь управления магнитопускателем который включает двигатель или другую нагрузку. Для того что-бы собрать схему Вам понадобится магнитопускатель, кнопка пуск-стоп, одно пром, реле на 220 в. одно реле на 380 в. (если нет реле на 380 в. можно использовать три реле на 220 в.) а также соединительные провода. У реле должно быть минимум по одной паре нормально открытых контактов.

Для того чтоб нарисовать понятную для Вас схему напишите пожалуйста какой у Вас уровень подготовки в области электротехники, хотя повторюсь что схема элементарная.

Спасибо за ответ!
Нарисуйте пожалуйста схему и какого типа реле нужно брать.
И можно ль такой блок поставить на входе в гараж, а не непосредственно перед двигателем ( есть несколько двигателей) или надо ставить на каждый двигатель.
Максимальна нагрузка 6 кВт.

Реле можно брать любого типа с нормально разомкнутыми контактами. На входе в гараж я бы не советовал ставить, хотя возможно и так. Данную схему включают в цепь управления магнитопускателем который включает двигатель или другую нагрузку. Для того что-бы собрать схему Вам понадобится магнитопускатель, кнопка пуск-стоп, одно пром, реле на 220 в. одно реле на 380 в. (если нет реле на 380 в. можно использовать три реле на 220 в.) а также соединительные провода. У реле должно быть минимум по одной паре нормально открытых контактов.

Для того чтоб нарисовать понятную для Вас схему напишите пожалуйста какой у Вас уровень подготовки в области электротехники, хотя повторюсь что схема элементарная.

Добрый вечер Hunter1.
Насчет уровня подготовки скажу так: трехфазный двигатель через магнитный пускатель подключить могу, схему реверсивного вклечения двигателя нарисую, начала и концы обмоток на двигателе найду, на своем токарном станке схему прострелял нарисовал востановил, просто с реле никогда не сталкивался какой у них принцип работы, а так думаю что со схемой разберусь.

Добрый вечер Hunter1.
Насчет уровня подготовки скажу так: трехфазный двигатель через магнитный пускатель подключить могу, схему реверсивного вклечения двигателя нарисую, начала и концы обмоток на двигателе найду, на своем токарном станке схему прострелял нарисовал востановил, просто с реле никогда не сталкивался какой у них принцип работы, а так думаю что со схемой разберусь.[/quote]

Хорошо. Скоро нарисую и скину.

Вот начертил на скорую руку. Если что не понятно, спрашивайте.
Файлы:
shema_4.jpg

Hunter1 — Вы бы схему человеку нарисовали — у него ведь опыта нет.

Точно, а поскольку своего опыта у него нет, а у вас, господа советчики, видимо есть, почему бы не прикладывать к схемам и рекомендациям письменную гарантию: «Делай так, и гарантирую, что проблема будет решена надежно и безопасно».
Иначе получается, вы здесь писанулись, человек потратит время, средства («Специалисты» же порекомендовали. ), а в результате двигатель сгорит. Хорошо если ограничится только этим, последствия могут быть серьезнее, ну вы спецы, знаете.
А «за базар» то кто ответит?
Еще раз повторяю:
ГОСПОДА ФЕРМЕРЫ, НЕ ПОЛЬЗУЙТЕСЬ СОВЕТАМИ С ФОРУМОВ в таких серьезных и опасных вещах как Энергетика.

Никогда такого не было, и вот — опять.

Hunter1 — Вы бы схему человеку нарисовали — у него ведь опыта нет.

Точно, а поскольку своего опыта у него нет, а у вас, господа советчики, видимо есть, почему бы не прикладывать к схемам и рекомендациям письменную гарантию: «Делай так, и гарантирую, что проблема будет решена надежно и безопасно».
Иначе получается, вы здесь писанулись, человек потратит время, средства («Специалисты» же порекомендовали. ), а в результате двигатель сгорит. Хорошо если ограничится только этим, последствия могут быть серьезнее, ну вы спецы, знаете.
А «за базар» то кто ответит?
Еще раз повторяю:
ГОСПОДА ФЕРМЕРЫ, НЕ ПОЛЬЗУЙТЕСЬ СОВЕТАМИ С ФОРУМОВ в таких серьезных и опасных вещах как Энергетика.

Если следовать Вашим советам так выходит что данный форум вообще следует закрыть так как здесь кругом одни советы. Вы бы прочитали что выше написано. По моему я задал конкретный вопрос об уровне подготовки человека попросившего совет и на основании полученного выложил ответ соответствующий уровню знаний, а судя по ответу, уровень знаний явно не начинающего дилетанта. Также схема которую я выложил предусматривает все необходимые меры безопасности и если Вы являетесь СПЕЦИАЛИСТОМ в области ЭСППиУ должны были это заметить, а если не являетесь таковым (в чём я уверен) то написанное Вами в первую очередь примените к себе. Отопление буржуйки тоже является частью того что есть ЭНЕРГЕТИКА, так что, и её уже не топить без высшего образования?

Вы правы только в одном. БЕРЕГИТЕ СЕБЯ.

Без обид.

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

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.

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.

Тепловые перегрузки электродвигателя – обычно возникают, когда вращение вала сильно затруднено (выход из строя пошипника, попадание мусора в шнек, запуск двигателя под слишком большой нагрузкой, либо его полная остановка).

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.

Тепловая защита

Тепловое реле является альтернативным способом защиты электродвигателя с определённой инерцией срабатывания. Принцип действия основан на использовании биметаллической пластины, которая нагревается током обмоток двигателя. Деформация пластины приводит к срабатыванию контактов, необходимых для отключения движка.

Надёжность такой защиты зависит от подобия тепловых процессов в реле и в двигателе. Такое возможно только при достаточно длительном перерыве между включениями и выключениями движка. Условия окружающей среды для двигателя и для элементов тепловой защиты должны быть одинаковыми.

Скорость срабатывания тепловых реле тем меньше, чем больше ток, протекающий через нагревательные элементы или же саму пластину в зависимости от конструкции. При больших значениях токов в обмотках асинхронного двигателя подключение выполняется с использованием трансформаторов тока. Существуют модели магнитных пускателей со встроенными в них тепловыми реле.

Основными электрическими параметрами являются

• номинальное напряжение. Это максимальное напряжение в сети допустимое для использования реле.
• Номинальный ток, при котором реле работает длительно и не срабатывает при этом.

Тепловая защита не способна реагировать на токи короткого замыкания и недопустимые кратковременные перегрузки. Поэтому её надо использовать совместно хотя бы с плавкими предохранителями.

Более совершенной разновидностью защиты электродвигателя от недопустимого нагрева является схема с использованием специального датчика тепла. Такой тепловой сенсор располагается на самом движке в том или ином месте. Некоторые модели двигателей имеют встроенный биметаллический сенсор – контакт, подключаемый к защите.

Понижение напряжения и пропадание фазы

Полностью нагруженный асинхронный двигатель, работающий при пониженном напряжении, быстро нагревается. Если в нём есть встроенный тепловой сенсор, сработает тепловая защита. Если такового нет, необходима защита от понижения напряжения. Для этих целей служат реле, которые срабатывают при снижении напряжения и подают сигнал на отключение движка. На схеме ниже это РН.

Восстановление исходного состояния защиты обычно выполняется вручную или автоматически, но с задержкой во времени для каждого двигателя при их группе. Иначе одновременный групповой запуск после восстановления опять-таки может вызвать повторное понижение напряжения в сети и новое отключение.

Специальная защита от пропадания фазы, то есть от работы только на двух фазах ПУЭ предусматривает только в таких приводах, где возможны неприемлемые по своей тяжести последствия. Экономически целесообразно не изготовление и установка такой защиты, а ликвидация причин, приводящих к такому режиму работы.

Самыми последними техническими решениями в построении защиты электродвигателей являются автоматические выключатели с воздушным гашением дуги. Некоторые модели совмещают в себе возможности рубильника, контактора, максимального и теплового реле и выполняют соответствующие защитные функции. В таком автомате контакты размыкаются мощной взведенной пружиной. Освобождение её происходит в зависимости от типа исполнительного элемента — электромагнитного или теплового.

Защита УПП от собственных проблем и от проблем со стороны питания

Даже при нормально работающем двигателе могут возникать ситуации, способные вывести из строя устройство плавного пуска. Чтобы избежать подобных неприятностей, пускатели могут оснащаться опциями собственной защиты:

• Защита при обрыве фазы питания.
• Защита при перекосе фаз на входе.
• Защита при повышении/понижении входного напряжения. Уровни напряжения, как правило, фиксированные.
• Защита от перегрева корпуса УПП. Перегрев может возникнуть из-за повышения температуры внутри электрошкафа, из-за неисправности вентилятора или частых пусков. В случае, если температура будет выше критической, УПП выдаст ошибку.

Короткие замыкания и защита от перегрузок

Простейшая защита от замыканий содержит только плавкие предохранители. Они применяются в диапазоне мощностей двигателей до 100 кВт. Однако при их использование возможно перегорание не всех трёх предохранителей. Поэтому движок может искусственно оказаться с одной или двумя отключенными фазными обмотками. В зависимости от назначения электропривода существуют разные критерии выбора предохранителей.

Если у привода нагрузка вентиляторного типа, для которой характерен лёгкий пуск, номинальный ток плавкой вставки выбирается не менее 40% от величины пускового тока. Этот критерий применим для металлорежущих станков, вентиляторов, насосов и т.п. у которых переходный процесс длится от двух до пяти секунд. Если время переходного процесса более длительное от десяти до двадцати секунд номинальный ток плавкой вставки должен быть не менее 50% от величины пускового тока. Этот критерий применим для приводов с валом заторможенных нагрузкой. К ним можно отнести дробилки, центрифуги, шаровые мельницы.

Если имеется группа из нескольких электродвигателей, предохранители ставятся на каждый из них и на распределительный щит. На нём в каждой фазе устанавливается предохранитель с номинальным током равным сумме номинальных токов предохранителей всех движков. Если величина пускового тока не известна, а мощность Р асинхронного двигателя менее 100 кВт, можно выбрать приблизительное значение номинального тока I предохранителя таким способом:

• при напряжении 500 Вольт I=4,5Р;
• при напряжении 380 Вольт I=6Р;
• при напряжении 220 Вольт I=10,5Р.

Для более точного срабатывания и для всего диапазона мощностей асинхронных двигателей применяются схемы защиты с реле. Такие схемы позволяют учесть токи пуска и торможения и не реагировать на них. Срабатывание реле приводит к выключению магнитного пускателя и обесточиванию двигателя. Эти так называемые «максимальные» реле в зависимости от конструкции имеют катушку, рассчитанную на токи от десятых долей Ампера до сотен Ампер, а так же контакты, отключающие ток в катушке магнитного пускателя.

Погрешность их срабатывания обычно не превышает десяти процентов. Возврат в исходное состояние конструктивно наиболее часто сделан вручную. Типовая схема защиты показана на изображении. РМ – обозначения максимальных реле, Л – обозначение магнитного пускателя.

Максимальные реле также применяются и для защиты от перегрузки. Но при этом в схему вводится реле времени, которое позволяет сделать настройку её без учёта пусковых токов.

Защита электродвигателя

Рассмотрим, как и от чего нужно защищать электродвигатель.

Основные проблемы, которым подвержен асинхронный двигатель — механическая перегрузка на валу и пропадание (перекос) фазы. Эти проблемы приводят к перегрузке УПП по току по двум или трем фазам. В обоих случаях, если своевременно не выключить двигатель, через короткое время он перегреется и сгорит.

Повышение нагрузки на валу

может быть следствием нескольких причин:

• Неисправность нагрузки – заклинивание редуктора, ременной передачи, попадание постороннего предмета в движимые механизмы и т.д.).
• Неисправность двигателя – заклинивание или повышенное трение в подшипниках, перекос и трение ротора об статор.

При перекосе и пропадании фазы

происходят явления, приводящие к повышению тока по оставшимся фазам, падению мощности двигателя и его перегреву. На этот случай в устройствах плавного пуска предусмотрена функция отключения двигателя.

Температурная защита электродвигателя

Внутри корпуса двигателя должен быть установлен термоконтакт либо термодатчик, контролирующий нагрев привода.

Термоконтакт имеет нормально замкнутые контакты, которые при повышении температуры размыкаются. Как правило, температура срабатывания составляет 90-150° и не регулируется. Схема управления УПП должна быть построена таким образом, чтобы при срабатывании термоконтакта отключалось питание.

Термодатчик меняет свое сопротивление пропорционально температуре корпуса двигателя. В моделях УПП и преобразователей частоты с большим функционалом имеется аналоговый вход для подключения термодатчика, позволяющего непрерывно мониторить температурный режим. При установленном пороге сначала срабатывает предупреждение о перегреве, затем двигатель отключается.

Необходимо помнить, что термозащита двигателя является вторичной (дублирующей), поскольку для разогрева корпуса двигателя требуется некоторое время. Первичной должна быть защита от превышения тока и короткого замыкания, которая отключает двигатель гораздо быстрее. Подробнее об этом будет сказано ниже.

Защита трехфазного двигателя от пропадания одной фазы

Трехфазное реле напряжения и контроля фаз

Сортировать: по популярности от дешевых от дорогих по отзывам

Невозможно представить безопасную эксплуатацию электротехнического оборудования без использования реле контроля фаз. Одна из распространенных причин выхода из строя дорогостоящих электроустановок — напряжение питания, которое не соответствует параметрам и требованиям, заданными производителями. Это касается, в первую очередь недешевого импортного оборудования, которое более требовательно к качеству электрической сети 380В.

Трехфазное реле напряжения и контроля фаз это еще один вид защиты электротоваров и приборов. Используется в случаях частого трехфазного переподключения устройств (когда оборудование часто переносится с одного места на другое) и тогда, когда чередование фаз играет решающую роль (если подключить с неправильным чередованием фаз винтовой компрессор более чем на 5 секунд он сгорит).

Роль трехфазных реле в защите

Применяется для защиты промышленного оборудования (кондиционера, компрессора, холодильника), и активно внедряется в системы, которым необходим постоянный мониторинг качества напряжения сети и синхронности фаз:

• В качестве защиты преобразователей электроэнергии, источников питания, генераторов.
• В схемах АВР.
• Для защиты кранов и электрических двигателей, мощность которых не превышает 100 кВт.
• Для электроприводов с мощностью не выше 75 кВт.

Как показывает статистика, реле, подключенное к системе автоматического управления в 99,9% случаев защищает дорогостоящее оборудование — выполняет функции предохранителя. Играет решающую роль в защите и способно не только предотвратить поломку, но и продлить срок службы электрооборудования.

По типу контролируемого напряжения:

• Реле с настраиваемыми значениями допусков. Они позволяют более тонко настраивать параметры времени задержки отключения, или осуществлять регулировку порога срабатывания по напряжению, настройку асимметрии фаз.
• Реле с фиксированными значениями, применяются в тех случаях, когда индивидуальная настройка не нужна, так как стандартные заводские настройки удовлетворяют запросы по качеству напряжения сети потребителей электроэнергии. Это значительно упрощает его монтаж. Цена такого устройства, соответственно тоже будет ниже.
• С вольтметром, отображающим значения на каждой фазе. Их подключение к системе управления подразумевает более гибкие настройки питания и более точный мониторинг параметров.

Благодаря широкому диапазону рабочих температур возможна как внутренняя (оригинальный дизайн современных моделей позволяет гармонично вписать электротехнический прибор в общий интерьер помещения), так и наружная установка реле.

Подключение реле контроля фаз можно произвести самому с помощью инструкции по монтажу, которая входит в комплект.

Принцип действия реле

Трехфазное реле предназначено для постоянного контроля электрической сети, предупреждения и защиты потребителей трехфазной электроэнергии, когда параметры сети выходят за пределы, допустимые для безопасной работы. Когда хотя бы один из контролируемых показателей выходит за установленные границы — сразу реагирует реле.

3-х фазное реле размыкает электрическую сеть и прерывает подключение питания. После того, как параметры нормализуются, устройство контроля повторно замыкает силовые контакты в соответствии с заданным диапазоном регулировки времени повторного включения, и возвращает нагрузку в рабочий режим.

Работа базируется на контроле значений фазного или линейного напряжения. При стабильном состоянии сети, когда показания питания соответствует заданным настройкам и устройство работает без изменений, реле производит замеры текущих значений и параметров, но не вносит никаких изменений в состояние электрической цепи. В случае скачков, устройство переходит в режим аварийной работы и отключает нагрузку. Когда параметры сети нормализуются, устройство возвращает контакты в исходное состояние.

Функциональные разновидности

Многие реле имеют режимы настройки предельных значений, уровней напряжения, периодов задержки времени повторного включения, асимметрии фаз. Благодаря этим особенностям, устройство способно выполнять различные функции.

Большинство реле контроля фаз для сети 380В имеют функцию:

• контроля уровня напряжений. Она реализована в большинстве устройств данного класса при отклонении значений питающей сети за установленные пределы, произойдет разрыв цепи питания, и автомат обесточит нагрузку. Это обезопасит прибор.
• контроля чередования фаз — подразумевает отключение нагрузки от сети при нарушении правильной очередности подключения или слипания фаз.
• контроля обрыва фаз — отсоединяет работающее устройства, когда напряжение пропадает хотя бы на одной из фаз.
• контроля перекоса фаз — предполагает отключение электрооборудования от сети 380В при снижении (или повышении) напряжения на одной из фаз ниже (или выше) выставленного пользователем предела.

Что бы купить: достаточно просто знать сферу применения и устройство, с которым будет работать автомат. А широкий диапазон технических характеристик и ценовых предложений – это все Вы найдете в разделах интернет-магазина «Аксиомплюс».

Правильный выбор

Для того чтобы выбранный продукт отвечал всем необходимым требованиям и осуществлял все положенные на него функциональные обязанности ответственно подойдите к выбору. На сайте интернет магазина представлена продукция европейских производителей с разными функциональными особенностями, предназначением и системой контроля. Наши сотрудники предоставят консультации по особенностям эксплуатации защитных устройств для вашего оборудования.