Dreiphasen-Elektromotor: Leistungsschalter. Schema, Beschreibung

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Dreiphasen-Elektromotor: Leistungsschalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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Einen Elektromotor oder einen anderen dreiphasigen Verbraucher vor dem Ausfall mit minderwertiger Stromversorgung zu schützen, ist vor allem in ländlichen Gebieten eine sehr dringende Aufgabe. Die geringe Qualität des gelieferten Stroms äußert sich in der Asymmetrie der effektiven Spannungswerte in den Phasen des Drehstromnetzes und sogar in der völligen Abwesenheit von Spannung in einer der Phasen. Dies kann zu einer thermischen Überlastung des Motors und einem Durchbrennen seiner Statorwicklungen führen. Das vorgeschlagene Gerät trennt die Last im Falle einer gefährlichen Situation automatisch vom Netz.

Dreiphasen-Elektromotor: Leistungsschalter. Schematische Darstellung des Geräts
Reis. 1 Schematische Darstellung des Geräts

Das Schema der Maschine ist in der Abbildung dargestellt. Das Signal über die Verletzung der Symmetrie der Stromversorgung wird nach dem Prinzip gebildet, das beispielsweise in dem Artikel von A. Sergeev "Signalizer" Phase "Skew" ("Radio", 2003, Nr. 11, S. 42, 43). Mit Hilfe von drei identischen Reaktanzen – in diesem Fall den Kondensatoren C1-C3 – wird ein „künstlicher Neutralleiter“ erzeugt. Es lässt sich zeigen, dass bei gleichen Kapazitätswerten der Kondensatoren und ideal symmetrischem Drehstromnetz die Spannung zwischen künstlichem und realem Neutralleiter Null ist. Bei Nullspannung in einer der Phasen (aber ohne Unterbrechung) beträgt die Steuerspannung ungefähr ein Drittel der Phase, bei Nullspannung in zwei Phasen erreicht sie den halben und bei Unterbrechungen in zwei Phasen ihren vollen Wert . Daher reicht es aus, die Maschine so einzustellen, dass sie mit einem kritischen Spannungsabfall in einer der Phasen arbeitet, in anderen Situationen arbeitet sie noch sicherer.

Wenn Sie die SB1-Taste "Start" drücken, wird die Phasenspannung an die Wicklung des KM1-Starters angelegt und verbindet mit ihren Hauptkontakten den M1-Motor oder eine andere Last mit einem dreiphasigen Netzwerk. Die Hilfskontakte des Starters blockieren den Taster SB1, der nun losgelassen werden kann. Der Motor wird infolge einer Unterbrechung des Versorgungskreises der Starterwicklung KM1 ausgeschaltet, wenn die Taste SB2 "Stop" gedrückt wird oder wenn das Relais K1 aktiviert wird.

Die Wicklung dieses Relais erhält eine Spannung proportional zum "Phasenungleichgewicht" zwischen dem Verbindungspunkt der Kondensatoren C1-C3 und dem Neutralleiter des Drehstromnetzes N, gleichgerichtet durch die Diodenbrücke VD1-VD4. Das Relais zieht an, wenn diese Spannung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, der durch den variablen Widerstand R1 eingestellt werden kann.

Der Kondensator C4 glättet nicht nur die Welligkeit der dem Relais zugeführten Spannung, sondern sorgt auch für die zum Ausschalten des KM1-Starters erforderliche Dauer, wobei die Kontakte des Relais K1.1 im geöffneten Zustand gehalten werden. Außerdem verhindert der Kondensator Fehlauslösungen der Maschine, die durch nicht gleichzeitiges Schließen der Kontakte KM 1.1 beim Auslösen des Starters verursacht werden können. Die Zenerdioden VD5-VD7 begrenzen die Spannung an der Relaiswicklung K1 und dem Kondensator C4 auf einen akzeptablen Pegel, wenn der "Versatz" zu groß ist.

Wie die Praxis zeigt, ist es für einen Elektromotor kritisch, die Spannung in einer der Phasen auf etwa 70 % der Nennspannung zu reduzieren, also in einem 150/140-V-Netz auf bis zu 220 ... 380 V. In dieser Situation Der effektive Spannungswert zwischen dem künstlichen und dem realen Neutralleiter erreicht 20 ... 25 V und am Ausgang der Gleichrichterbrücke VD1 - VD4 - 28 ... 35 V (tatsächlich unter der von der Relaiswicklung K1 erzeugten Last , die Spannung wird etwas geringer sein).

Um den Betrieb der Maschine mit einem solchen "Versatz" sicherzustellen, wurde das Relais RP1 mit einer Wicklung von 21 V DC und einer Gruppe von Kontakten zum Schalten als K24 ausgewählt. Die Kapazität der Kondensatoren C1-C3 wird basierend auf der Tatsache gewählt, dass ihre Reaktanz viel kleiner sein sollte als der Widerstand der Relaiswicklung. Es werden Kondensatoren KBG-MN verwendet. Es ist möglich, sie durch MBGO, MBGCH oder importierte für die entsprechende Spannung zu ersetzen. Kondensatorabweichungen vom Nennwert sollten 5 % nicht überschreiten.

Der variable Widerstand R1 muss verdrahtet sein. Seine Leistung hängt von den Betriebsbedingungen der Maschine ab. Wenn keine großen "Verzerrungen" im Netzwerk zu erwarten sind und der Motor nur vor einem plötzlichen Abschalten einer der Phasen geschützt werden muss, kann der Widerstand 2 Watt betragen. Wenn Sie lange am Rande des Auslösens arbeiten müssen, muss die Leistung auf 10 W oder mehr erhöht werden.

Starter KM1 - Serie PME-211 mit einer Steuerwicklung für 220 V. Dioden 2D202R können durch KD203G, KD203D oder Diodenbrücken KTs402A, KTs402Zh, KTs405A, KTs405Zh ersetzt werden. Dioden mit einer niedrigeren zulässigen Sperrspannung werden nicht empfohlen. Sie können durch Überspannungen beschädigt werden, die beim Schalten einer induktiven Last auftreten.

Autor: N. Kazakov, Wolgograd; Veröffentlichung: radioradar.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks.

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