0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что происходит с двигателем при пропадание одной фазы

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.

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

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. Защитные устройства можно условно разделить на релейные и диоднотранзисторные. 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.

Читать еще:  111 двигатель мерседеса тюнинг

Первый способ (рис. 14). 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 подключастся 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 к С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Второй способ (рис. 15). Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки , образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—СЗ. Между этой точкой и нулевым проводом О 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 O’ 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 С1СЗ— 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, если применить конденсаторы с меньшей емкостью.

Третий способ (рис. 16). Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной в первом 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.

ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Работа двигателя зависит от фаз газораспределения, то есть от своевременности открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Объясним, что такое фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.

ЧТО ТАКОЕ ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ?

Фаза газораспределения — это период от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

Задача механизма газораспределения — обеспечить наивысшую эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения, зависит экономичность мотора, мощность и развиваемый момент.

ВЛИЯНИЕ ФАЗ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЯ

В большинстве двигателей фазы меняться не могут и работа таких двигателей не отличается высокой эффективностью. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.

Для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

При работе на максимальной мощности ситуация меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить эту задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими.

При разработке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным.

ИЗМЕНЯЕМЫЕ ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя?

Один из способов это применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.
Инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами.
Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

Читать еще:  Электронный прибор оборотов двигателя

А если попробовать изменять высоту подъёма? Такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. Экономия от применения системы бездроссельного управления составляет от 8% до 15%, прирост мощности в пределах 5—15 %.
Несмотря на то, что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать выше — за счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод заменяется электромагнитным.

В чём плюс электромагнитного привода? Подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Делается это в целях экономии, например, на холостом ходу или при торможении двигателем. Даже во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный.

Дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ — невозможно. Выжать больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия.

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

Типичные схемы подключения

В большинстве случаев, на корпусе каждого устройства производителем устанавливаются все необходимые данные о способе подключения конкретного реле. Для примера заберем несколько схем известных производителей:


Схема подключения РКФ РНПП-311

На схеме показано подключение клеммного ряда к соответствующим фазам линии L1, L2, L3 и нейтрале N. На выходе возможно получить две цепи управления «Выход 1» и «Выход 2», отличающиеся по уровням напряжений.


Схема подключения реле OMRON

Питание осуществляется по вводным каналам L1, L2, L3 и через нейтраль N. На выходе получается два варианта трехфазная трехпроводная система и трехфазная четырехпроводная, для работы с соответствующим коммутатором.


Схема подключения РКФ Carlo Gavazzi

В отличии от предыдущих вариантов клеммы вводов L1, L2, L3 запитываются через предохранители. Блок регулировки параметров позволяет отстраивать соответствующий режим работы и пределы отключения по ним. Два выхода с возможностью ручной коммутации посылают управленческие сигналы на переключение тех или иных устройств.

Последние две схемы демонстрируют работу вторичных цепей отключения нагрузки с соответствующей временной задержкой по этим клеммам. Как видите, все схемы подключения имеют идентичные компоненты, предназначенные для отслеживания всех параметров сети, способных сигнализировать сбой в электроснабжении трехфазных потребителей.

Из-за чего отказывает электродвигатель?

В процессе эксплуатации иногда появляются непредвиденные ситуации, останавливающие работу двигателя. Из-за этого рекомендуется заранее обеспечить надежную защиту электродвигателя.

Можете ознакомиться с фото защиты электродвигателя различного типа чтобы иметь представление о том, как она выглядит.

Рассмотрим случаи отказа электродвигателей в которых с помощью защиты можно избежать серьезных повреждений:

  • Недостаточный уровень электрического снабжения;
  • Высокий уровень подачи напряжения;
  • Быстрое изменение частоты подачи тока;
  • Неправильный монтаж электродвигателя либо хранения его основных элементов;
  • Увеличение температуры и превышение допустимого значения;
  • Недостаточная подача охлаждения;
  • Повышенный уровень температуры окружающей среды;
  • Пониженный уровень атмосферного давления, если эксплуатация двигателя происходит на увеличенной высоте на основе уровня моря;
  • Увеличенная температура рабочей жидкости;
  • Недопустимая вязкость рабочей жидкости;
  • Двигатель часто выключается и включается;
  • Блокирование работы ротора;
  • Неожиданный обрыв фазы.

Чтобы защита электродвигателей от перегрузки справилась с перечисленными проблемами и смогла защитить основные элементы устройства необходимо использовать вариант на основе автоматического отключения.

Часто для этого используется плавкая версия предохранителя, поскольку она отличается простотой и способна выполнить много функций:

Версия на основе плавкого предохранительного выключателя представлена аварийным выключателем и плавким предохранителем, соединенных на основе общего корпуса. Выключатель позволяет размыкать либо замыкать сеть с помощью механического способа, а плавкий предохранитель создает качественную защиту электродвигателя на основе воздействия электрического тока. Однако выключателем пользуются в основном для процесса сервисного обслуживания, когда необходимо остановить передачу тока.

Плавкие версии предохранителей на основе быстрого срабатывания считаются отличными защитниками от коротких замыканий. Но непродолжительные перегрузки могут привести к поломке предохранителей этого вида. Из-за этого рекомендуется использовать их на основе воздействия незначительного переходного напряжения.

Плавкие предохранители на основе задержки срабатывания способны защитить от перегрузки либо различных коротких замыканий. Обычно они способны выдержать 5-краткое увеличение напряжения в течение 10-15 секунд.

Важно: Автоматические версии выключателей отличаются по уровню тока для срабатывания. Из-за этого лучше использовать выключатель способный выдержать максимальный ток в процессе короткого замыкания, появляющегося на основе данной системы.

Опасность и последствия перекоса

Чем опасен перекос фаз в электросети? Условно негативные моменты можно разделить на три группы:

  1. Вред для электрических приемников (приборов, оборудования): их повреждение, уменьшение срока использования.
  2. Вред для источников электроэнергии: механические повреждения, увеличение потребления электроэнергии, уменьшения срока эксплуатации источника.
  3. Последствия для потребителей: увеличение расходов на электричество, необходимость ремонта электрооборудования, возможное получение травм.

Из-за того что электроэнергия распределяется по проводникам неравномерно, в электросети значительно увеличивается потребление электричества. Трехфазная сеть, у которой образовалась несимметрия, может снизить срок эксплуатации электроприборов и бытовой техники.

Читать еще:  Экологический двигатель своими руками

Если это автономная электростанция, то расход масла и топлива при такой ситуации значительно увеличивается, а генератор может сломаться. В случае, когда одна фаза получает больше напряжения, чем две другие, электробезопасность нарушается. А это может привести к различным электротравмам, а также к возгоранию электрических бытовых приборов и самой проводки.

Как видно последствия такого явления значительные и их решение и устранение может привести к большим материальным затратам. Для того чтобы избежать подобной неприятной ситуации, следует заранее принимать определенные меры.

Тепловое реле

В различных устройствах используется тепловое реле для защиты двигателя от перегрузок под воздействием тока либо перегрева рабочих элементов. Оно создается с помощью металлических пластин, обладающих различным коэффициентом расширения под воздействием тепла. Обычно его предлагают в связке с магнитными пускателями и автоматической защитой.

Устройство РП

Конструкция промежуточного реле

Конструкция устройства зависит от производителя и может изменяться в соответствии с назначением. Стандартный прибор состоит из следующих узлов:

  • электромагнитная катушка с сердечником;
  • магнитопровод;
  • пружинный механизм;
  • группа контактов.

Обмотка катушки содержит большое количество витков изолированного медного провода. Внутри расположен металлический сердечник, который закреплен Г-образной пластиной (ярмо). Над катушкой установлена пластина или якорь. Он выполнен из металла и удерживается возвратной пружиной. Подвижные контакты закреплены на якоре. Пара неподвижных контактов расположена напротив. Сердечник и катушка вместе образуют электромагнит. Такие детали, как ярмо, сердечник, и якорь – это составные части магнитопровода.

РП могут быть рассчитаны как на постоянный, так и переменный ток, с напряжением от 12 до 220 вольт. Внешне приборы ничем не отличаются. Устройство, работающее на постоянном токе, имеет цельный магнитопровод. Если он набран из отдельных пластин, прибор предназначен для работы с переменным током не выше 10 ампер.

Для удобства монтажа устройства используют своеобразные колодки, что позволяет установить реле промежуточное на 220В на дин-рейку. В приспособлении имеются отверстия под контакты реле, а также контактные винты, чтобы подключить внешние проводники. Как входные, так и выходные контакты имеют одинаковую нумерацию.

Автоматическая защита двигателя

Автоматы для защиты электродвигателей помогают обезопасить обмотку от появления короткого замыкания, защищают от нагрузки либо обрыва любой из фаз. Их всегда используют в качестве первого звена защиты в сети питания мотора. Потом используется магнитный пускатель, если необходимо он дополняется тепловым реле.

Каковы критерии выбора, подходящего автомата:

  • Необходимо учитывать величину рабочего тока электродвигателя;
  • Количество, использующихся обмоток;
  • Возможность автомата справляться с током в результате короткого замыкания. Обычные версии работают на уровне до 6 кА, а лучшие до 50 кА. Стоит учитывать и скорость срабатывания у селективных менее 1 секунды, нормальных меньше 0,1 секунды, быстродействующих около 0,005 секунды;
  • Размеры, поскольку большая часть автоматов можно подключать с помощью шины на основе фиксированного типа;
  • Вид расцепления цепи – обычно применяется тепловой либо электромагнитный способ.

Реле контроля трехфазного напряжения ЕЛ-11, ЕЛ-12 и ЕЛ-13

Здравствуйте, уважаемые посетители и читатели сайта «Заметки электрика».

Речь в данной статье пойдет о реле контроля фаз типа ЕЛ-11, ЕЛ-12, ЕЛ-13, а также модернизированных его моделей ЕЛ-11МТ и ЕЛ-12МТ.

Эти реле еще называют реле контроля трехфазного напряжения.

Впервые с этими реле я столкнулся недавно, потому как широкого распространения в цепях релейной защиты и автоматики они не получили. Для этих целей мы используем более простые и не менее надежные электромеханические реле.

А тут на днях коллега по «цеху» попросил проверить реле контроля фаз ЕЛ-11, которое было установлено у него в схеме АВР (автоматического ввода резерва) на вводе административного здания. По его словам реле контроля фаз работало не правильно, а скорее всего совсем не работало.

Универсальные блоки защиты

Различные универсальные блоки защиты электродвигателей помогают уберечь двигатель с помощью отключения от напряжения либо блокированием возможности запуска.

Они срабатывают в таких случаях:

  • Проблемы с напряжением, характеризующиеся скачками в сети, обрывами фаз, нарушением чередования либо слипания фаз, перекосом фазного или линейного напряжения;
  • Механической перегруженности;
  • Отсутствие крутящего момента для вала ЭД;
  • Опасных эксплуатационной характеристике изоляции корпуса;
  • Если произошло замыкание на землю.

Хотя защита от понижения напряжения, может быть, организована и другими способами мы рассмотрели основные из них. Теперь у вас есть представление о том зачем необходимо защищать электродвигатель, и как это осуществляется с помощью различных способов.

МПК / Метки

Устройство для защиты потребителя трехфазного напряжения от обрыва фазы и изменения чередования фаз

Номер патента: 957344

. 15 и 16- соответственно.Двц других плеча фазочувсгвительнойзвезды содержат транзистор 17, подсоединенный к первой фазе эмигтером, абазойчерез резистор 18 — к входномузажиму 4, .и последовательно с ним включена параллельная цепь из конденсатора19 и резистора 20, и транзистор 21,эмиттером подсоединенный к входномузажиму третьей фазы, в базой — к выходному зажиму 6 через резистор 22,в коллекторе этого транзистора включенрезистор 23. Эмиттерно-базовые перехо 4ды транзисторов шунтированы:диодами24, 25 и 26,Устройство функционирует следующимобразом. Если предположить, что к входным зажимам 1, 2 и 3 подсоединеноБОнапряжение питания 1, 2 и 3 фаз соответствЕнно, а нагрузка псдсоединенак выходным зажимам 3, 4 и 5, точерез базы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector