Kvôli robustnej konštrukcii a ľahkému ovládaniu sú trojfázové asynchrónne motory všeobecne preferované pred mnohými inými motormi Aplikácie na striedavý prúd . Tento trojfázový motor je zodpovedný za operácie väčšieho zaťaženia v niekoľkých aplikáciách, ako sú nákladné a zdvíhacie výťahy, dopravníky, kompresory, čerpadlá, ventilačné systémy, regulátory priemyselných ventilátorov atď.

Trojfázový motor

S vynálezom pohonov s nastaviteľnou rýchlosťou a niekoľkých ďalších typy motorových štartérov , trojfázové motory sa stali priaznivými pohonmi pre aplikácie s premennými otáčkami. Pretože tieto motory sú dôležité pri jazde s bremenom, je tiež dôležité zaistiť ich bezpečnosť a ochranu pred spustením zapínacích prúdov, preťažením, jedným fázovaním, prehriatím a inými poruchovými stavmi. Predtým, ako sa pozrieme na podrobnosti o týchto motoroch a ich ochranných systémoch, pozrime sa na základné informácie o trojfázových motoroch.

Trojfázové trojfázové motory

Trojfázové alebo viacfázové motory sú väčšinou dvoch typov: indukčné alebo asynchrónne motory a synchrónne motory. Synchrónne motory sú špeciálne typy motorov používaných v aplikáciách s konštantnými otáčkami, zatiaľ čo väčšina motorov používaných v priemyselných aplikáciách je indukčného typu. Tento článok sa sústreďuje iba na tri fázy indukčný motor a jeho ochrana .

Konštrukcia indukčného motora

Ide o indukčné motory s veveričkovým a krúžkovým krúžkom. Trojfázová indukcia motor sa skladá zo statora a rotora , a medzi týmito dvoma káblami nie je elektrické spojenie. Tieto statory a rotory sú vyrobené z vysoko magnetických materiálov jadra s menšou hysteréziou a stratami vírivých prúdov. Stator pozostáva z trojfázových vinutí, ktoré sa navzájom prekrývajú pri fázovom posune 120 stupňov. Tieto vinutia sú budené trojfázovým hlavným napájaním.

“ako spájkovať komponenty dosky plošných spojov ”

Tento trojfázový rotor motora na striedavý prúd sa líši pre indukčné motory so zberným krúžkom a vevericovou klietkou. V motore s veveričou klietkou sa rotor skladá z ťažkých hliníkových alebo medených tyčí, ktoré sú skratované na oboch koncoch valcového rotora. V indukčnom motore so zasúvacím krúžkom sa rotor skladá z trojfázových vinutí, ktoré sú na jednom konci označené hviezdičkou a druhé konce sú vyvedené von a spojené s klznými krúžkami namontovanými na hriadeli rotora, ako je to znázornené na obrázku. . Pomocou uhlíkových kefiek je k týmto vinutiam pripojený reostat, aby sa dosiahol vysoký počiatočný krútiaci moment.

Princíp činnosti: Kedykoľvek je trojfázové napájanie trojfázového statorového vinutia napájané, vytvára sa v ňom rotujúce magnetické pole so 120 posunmi pri konštantnej veľkosti a rotujúce synchrónnou rýchlosťou. Toto meniace sa magnetické pole prechádza k vodiču rotora a podľa Faradayových zákonov elektromagnetickej indukcie indukuje prúd vo vodičoch rotora. Keď sú vodiče rotora skratované, začne týmito vodičmi tiecť prúd.

Podľa Lenzovho zákona sú tieto indukované prúdy v rozpore s dôvodmi jeho produkcie, to znamená s rotujúcim magnetickým poľom. Vďaka tomu sa rotor začne otáčať v rovnakom smere ako rotujúce magnetické pole. Otáčky rotora však musia byť menšie ako otáčky statora - inak v rotore nedochádza k žiadnym prúdom, pretože relatívna rýchlosť magnetických polí rotora a statora je príčinou pohybu rotora. Tento rozdiel medzi poľami statora a rotora sa nazýva sklz. Kvôli tomuto relatívnemu rozdielu otáčok medzi statorom a rotormi sa tento 3-fázový motor nazýva asynchrónny stroj.

Typy ochrany potrebné pre indukčný motor

Trojfázové indukčné motory zodpovedajú za 85 percent inštalovaného výkonu systémov priemyselného pohonu. Preto je ochrana týchto motorov nevyhnutná pre spoľahlivú prevádzku záťaží. Poruchy motora sú rozdelené hlavne do troch skupín: elektrická, mechanická a environmentálna. Mechanické namáhanie spôsobuje prehriatie, čo má za následok opotrebenie ložísk rotora, zatiaľ čo nadmerné mechanické zaťaženie spôsobuje ťažký prúd, ktorý vedie k zvýšeniu teploty. Elektrické poruchy sú spôsobené rôznymi poruchami, ako sú poruchy Fáza-Fáza a Fáza-Zem, jednofázové, prepätie a podpätie, nevyváženosť napätia a prúdu, frekvencia atď.

Štartovanie prúdu indukčného motora

Okrem ochranných systémov motora pre vyššie uvedené poruchy je tiež potrebné použiť trojfázový motorový štartér na obmedzenie štartovacieho prúdu indukčného motora. Ako vieme - v každom elektrickom stroji, keď je zabezpečené napájanie, existuje odpor voči tomuto napájaniu indukovaným EMF - ktorý sa nazýva spätný EMF. To obmedzuje súčasný odber stroja, ale na začiatku je EMF nulový, pretože je priamo úmerný rýchlosti motora. Preto bude veľký prúd EMF s nulovým spätným prúdom odoberaný motorom na začiatku a bude to 8 - 12-násobok prúdu pri plnom zaťažení, ako je znázornené na obrázku.

Na ochranu motora pred vysokým štartovacím prúdom sú k dispozícii rôzne spôsoby štartovania, ako je znížené napätie, odpor rotora, DOL, štartér hviezda-trojuholník , autotransformátor, softštartér atď. A na ochranu motora pred vyššie uvedenými poruchami sú implementované rôzne ochranné zariadenia, ako sú relé, ističe, stýkače a rôzne pohony.
Tu sú niektoré z ochranných systémov pre trojfázové indukčné motory pred spustením zapínacích prúdov, prehriatím a jednofázovými poruchami pomocou mikrokontroléra pre nízkoúrovňové aplikácie pre lepšie pochopenie vedomostí študentov.

Elektronický mäkký štart pre 3-fázový indukčný motor

Toto mäkký štart indukčného motora je moderná metóda spúšťania, ktorá znižuje mechanické a elektrické namáhanie spôsobené štartérmi DOL a hviezda-trojuholník. To obmedzuje počiatočný prúd na indukčný motor pomocou tyristorov.

Tento trojfázový motorový štartér sa skladá z dvoch hlavných jednotiek: jednej je výkonová jednotka a druhej riadiacej jednotky. Pohonná jednotka sa skladá zo spätných SCR pre každú fázu a sú riadené logikou implementovanou v riadiacom obvode. Táto riadiaca jednotka sa skladá z prechodu obvodu s nulovým napätím s kondenzátormi na výrobu času oneskorenia.

Elektronický mäkký štart pre 3-fázový indukčný motor

Vo vyššie uvedenom blokovom diagrame, keď je do systému privádzané trojfázové napájanie, riadiaci obvod usmerňuje každé fázové napájanie, reguluje ho a porovnáva prevádzkové zosilňovač na prechodové napätie nula. Tento výstup Op-Amp poháňa tranzistor, ktorý je zodpovedný za vytvorenie časového oneskorenia pri použití kondenzátora. Toto vybíjanie kondenzátora umožňuje na určitý čas ďalší výstup Op-Amp, takže optoizolátory sú poháňané po tento uplynulý čas. Počas tejto doby výstup optoizolátora spustí back-to-back tyristory a výstup aplikovaný na motor sa počas tejto doby zníži. Po tomto počiatočnom čase sa na indukčné motory privedie plné napätie, a motor tak bude bežať plnou rýchlosťou. Týmto spôsobom spúšťanie nulového napätia po určitú dobu pri štarte indukčného motora vedome znižuje počiatočný zapínací prúd indukčného motora.

Systém ochrany indukčného motora

Tento systém chráni 3-fázový striedavý motor od jedného fázovania a prehriatia. Ak niektorá z fáz vypadne, tento systém ju rozpozná a okamžite vypne motor napájaný z elektrickej siete.

Systém ochrany indukčného motora

Všetky tri fázy sú usmernené, filtrované a regulované a dané do operačného zosilňovača, kde je toto napájacie napätie porovnané s určitým napätím. Ak niektorá z fáz chýba, dáva nulové napätie na vstupe operačného zosilňovača, a preto dáva nízku logiku tranzistoru, ktorý ďalej deaktivuje relé. Preto sa hlavné relé vypne a napájanie motora sa preruší.

Podobne, keď teplota motora prekročí určitú hranicu, hodnota výstup operačného zosilňovača vypadne príslušné relé, potom sa vypne aj hlavné relé. Týmto spôsobom je možné v indukčnom motore prekonať jednotlivé poruchy fázovania a nadmerné teploty.

Jedná sa o trojfázové ochranné systémy motora pred spustením zapínacích prúdov, jedným fázovaním a prehriatím. Berieme na vedomie, že informácie uvedené v tomto článku sú užitočné pre lepšie pochopenie tohto konceptu. Ak budete potrebovať akúkoľvek pomoc pri implementácii týchto alebo iných projektov, môžete nás kontaktovať komentárom nižšie.

Fotoúvery