Поради здравата конструкция и лекотата на управление, трифазните асинхронни двигатели са широко предпочитани пред много други двигатели за Приложения с променливотоково задвижване . Този трифазен двигател е отговорен за по-големи товарни операции в няколко приложения като товарни и асансьорни подемници, конвейери, компресори, помпи, вентилационни системи, индустриални контролери на вентилатори и др.

Трифазен двигател

С изобретяването на задвижвания с регулируема скорост и няколко други видове моторни стартери , трифазните двигатели се превърнаха в благоприятни задвижвания за приложения с променлива скорост. Тъй като тези двигатели са важни при шофиране, е важно също така да се осигури тяхната безопасност и защита срещу пускови токове на спускане, претоварване, еднофазно, прегряване и други дефектни условия. Преди да влезем в подробности за тези двигатели и техните защитни системи, нека разгледаме основите на трифазния двигател.

Трифазни AC двигатели

Трифазните или многофазните двигатели са основно от два вида: асинхронни или асинхронни двигатели и синхронни двигатели. Синхронни двигатели са специални видове двигатели, използвани в приложения с постоянна скорост, докато повечето двигатели, използвани в индустриалните приложения, са от индукционен тип. Тази статия се концентрира само върху трифазна асинхронен двигател и неговата защита .

Изграждане на асинхронен двигател

Тези двигатели са асинхронни двигатели от катерица и плъзгащи се пръстени. Трифазна индукция двигателят се състои от статор и ротор , и няма електрическа връзка между тези две. Тези статор и ротори са изградени от материали с високо магнитно ядро с по-малко хистерезис и загуби от вихрови токове. Статорът се състои от трифазни намотки, припокрити една с друга при 120-градусово фазово изместване. Тези намотки се възбуждат от трифазно основно захранване.

“сума от продукти калкулатор булева ”

Този трифазен ротор на променливотоков двигател е различен за асинхронни двигатели с плъзгащ се пръстен и катерица В двигател с катерица, роторът се състои от тежки алуминиеви или медни пръти, които са късо в двата края на цилиндричния ротор. В асинхронния двигател от плъзгащ пръстен роторът се състои от трифазни намотки, които са вътрешно звездични в единия край, а останалите краища са изведени навън и свързани към плъзгащите пръстени, монтирани на вала на ротора, както е показано на фигурата . С помощта на карбонови четки към тези намотки е свързан реостат за развиване на висок стартов въртящ момент.

Принцип на действие: Когато се подава трифазно захранване на трифазната намотка на статора, в него се създава въртящо се магнитно поле със 120 измествания с постоянна величина и въртящо се със синхронна скорост. Това променящо се магнитно поле преминава към роторния проводник, причинявайки индуциране на ток в роторните проводници съгласно законите на Фарадес за електромагнитната индукция. Тъй като роторните проводници са къси, токът започва да тече през тези проводници.

Според закона на Ленц тези индуцирани токове се противопоставят на причината за неговото производство, т.е. въртящо се магнитно поле. В резултат на това роторът започва да се върти в същата посока като въртящото се магнитно поле. Скоростта на ротора обаче трябва да е по-малка от скоростта на статора - в противен случай в ротора не се индуцират токове, тъй като относителната скорост на магнитните полета на ротора и статора е причината за движението на ротора. Тази разлика между статорното и роторното поле се нарича приплъзване. Поради тази относителна разлика в скоростта между статора и роторите, този 3-фазен двигател се нарича асинхронна машина.

Видове защити, необходими за асинхронен двигател

Трифазните асинхронни двигатели са отговорни за 85 процента от инсталирания капацитет на индустриалните задвижващи системи. Следователно защитата на тези двигатели е необходима за надеждната работа на товара. Неизправностите на двигателя се разделят главно на три групи: електрически, механични и екологични. Механичните напрежения причиняват прегряване, което води до износване на роторните лагери, докато свръх механичното натоварване води до изтегляне на тежки токове и по този начин води до повишаване на температурите. Електрическите неизправности са причинени от различни повреди като неизправности фаза-фаза и фаза-земя, еднофазни, свръхнапрежение и по-ниско напрежение, дисбаланс на напрежението и тока, под честота и др.

Стартиране на тока на асинхронния двигател

В допълнение към системите за защита на двигателя при гореспоменатите неизправности е необходимо да се използва и трифазен стартер на двигателя, за да се ограничи токът на стартиране на асинхронния двигател. Както знаем - във всяка електрическа машина, когато се осигурява захранване, има противопоставяне на това захранване от индуцирана ЕМП - която се нарича обратно ЕМП. Това ограничава текущото изтегляне от машината, но в началото ЕМП е нула, защото е право пропорционална на скоростта на двигателя. И следователно, огромният ток на нулевата ЕМП ще бъде изтеглен от двигателя в началото и това ще бъде 8-12 пъти по-голям ток на пълно натоварване, както е показано на фигурата.

За да се предпази мотора от силно устремен ток, има различни налични методи на задържане като намалено напрежение, съпротивление на ротора, DOL, звезда-делта стартер , автотрансформатор, плавен стартер и др. И за защита на двигателя от обсъдените по-горе неизправности са приложени различни защитни съоръжения като релета, прекъсвачи, контактори и различни задвижвания.
Това са някои от защитните системи за трифазни асинхронни двигатели срещу стартови пускови токове, прегряване и еднофазни повреди с използването на микроконтролер за приложения на ниско ниво за по-добро разбиране на учениците.

Електронен плавен старт за 3-фазен асинхронен двигател

Това мек старт на асинхронен двигател е съвременният метод за стартиране, който намалява механичните и електрически напрежения, причинени от стартерите DOL и звезда-триъгълник. Това ограничава пусковия ток до асинхронния двигател чрез използване на тиристори.

Този трифазен стартер на двигателя се състои от два основни блока: единият е силовият блок, а другият контролен блок. Захранващият блок се състои от SCR за всяка фаза и те се контролират от логиката, внедрена в управляващата верига. Този контролен блок се състои от кръстосана верига с нулево напрежение с кондензатори за създаване на време на забавяне.

Електронен плавен старт за 3-фазен асинхронен двигател

В горната блок-схема, когато се дава трифазно захранване на системата, управляващата верига коригира всяко фазово захранване, регулира го и сравнява нулево напрежение от операционния усилвател. Този изход Op-Amp задвижва транзистора, който е отговорен за забавяне на времето с използването на кондензатор. Това разреждане на кондензатора позволява друг изход Op-Amp за определено време, така че Opto-изолаторите да се задвижват за това изминало време. През това време изходът на оптоизолатора задейства тиристори отзад назад и през това време мощността, приложена към двигателя, намалява. След това начално време към асинхронния двигател се подава пълно напрежение и следователно двигателят работи с пълна скорост. По този начин задействането на нулево напрежение за определен период от време при стартиране на асинхронен двигател умишлено намалява началния пусков ток на асинхронния двигател.

Система за защита на асинхронния двигател

Тази система защитава 3-фазния променлив двигател от еднофазно и прегряване. Когато някоя от фазите е изключена, тогава тази система я разпознава и незабавно изключва двигателя, който се захранва от мрежата.

Система за защита на асинхронния двигател

И трите фази се коригират, филтрират и регулират и се предават на операционен усилвател, където това захранващо напрежение се сравнява с определено напрежение. Ако някоя от фазите бъде пропусната, тя дава нулево напрежение на входа на Op-усилвателя и следователно дава ниска логика на транзистора, което допълнително обезсилява релето. Следователно основното реле се изключва и захранването на двигателя се прекъсва.

По същия начин, когато температурата на двигателя надвиши определена граница, изходът на операционния усилвател се деактивира подходящото реле дори тогава и основното реле се изключва. По този начин в асинхронния двигател могат да бъдат преодолени еднофазните неизправности и условията на свръхтемпература.

Това е всичко за трифазни системи за защита на двигателя срещу пускови токове, еднофазно и прегряване. Признаваме, че информацията, дадена в тази статия, е полезна за вас за по-добро разбиране на тази концепция. Освен това, всяка помощ за изпълнението на тези или други проекти, можете да се свържете с нас, като коментирате по-долу.

Снимки Кредити