Благодаря прочной конструкции и простоте управления трехфазные асинхронные двигатели более предпочтительны, чем многие другие двигатели для Приложения с двигателем переменного тока . Этот трехфазный двигатель отвечает за большие нагрузки в нескольких приложениях, таких как грузовые и лифтовые подъемники, конвейеры, компрессоры, насосы, системы вентиляции, контроллеры промышленных вентиляторов и т. Д.

Трехфазный двигатель

С изобретением приводов с регулируемой скоростью и ряда других типы пускателей двигателей , трехфазные двигатели стали подходящими приводами для приложений с регулируемой скоростью. Поскольку эти двигатели важны при управлении нагрузкой, также важно обеспечить их безопасность и защиту от пусковых пусковых токов, перегрузок, однофазного режима, перегрева и других неисправных состояний. Прежде чем вдаваться в подробности этих двигателей и их систем защиты, давайте рассмотрим основы трехфазных двигателей.

Трехфазные двигатели переменного тока

Трехфазные или многофазные двигатели в основном бывают двух типов: асинхронные или асинхронные двигатели и синхронные двигатели. Синхронные двигатели представляют собой специальные типы двигателей, используемых в приложениях с постоянной скоростью, тогда как большинство двигателей, используемых в промышленных приложениях, являются асинхронными. В этой статье рассматривается только трехфазный асинхронный двигатель и его защита .

Конструкция асинхронного двигателя

Эти двигатели представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом. Трехфазная индукция двигатель состоит из статора и ротора , и между ними нет электрического соединения. Эти статор и роторы изготовлены из материалов сердечника с сильным магнитным полем с меньшим гистерезисом и потерями на вихревые токи. Статор состоит из трехфазных обмоток, перекрытых друг с другом с фазовым сдвигом 120 градусов. Эти обмотки возбуждаются трехфазной сетью питания.

“что такое биометрическое устройство и как оно используется? ”

Ротор трехфазного двигателя переменного тока отличается от асинхронных двигателей с контактным кольцом и с короткозамкнутым ротором. В двигателе с короткозамкнутым ротором ротор состоит из тяжелых алюминиевых или медных стержней, которые закорочены на обоих концах цилиндрического ротора. В асинхронном двигателе с контактным кольцом ротор состоит из трехфазных обмоток, которые имеют внутреннюю звездочку на одном конце, а другие концы выведены наружу и соединены с контактными кольцами, установленными на валу ротора, как показано на рисунке. . С помощью угольных щеток к этим обмоткам подключается реостат для развития высокого пускового момента.

Принцип действия: Когда трехфазное питание подается на трехфазную обмотку статора, в нем создается вращающееся магнитное поле со 120 смещениями постоянной величины и вращающимся с синхронной скоростью. Это изменяющееся магнитное поле распространяется на проводник ротора, вызывая индукцию тока в проводниках ротора в соответствии с законами электромагнитной индукции Фарадея. Когда проводники ротора закорочены, через эти проводники начинает течь ток.

Согласно закону Ленца, эти индуцированные токи противодействуют причине их возникновения, то есть вращающемуся магнитному полю. В результате ротор начинает вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле. Однако скорость ротора должна быть меньше скорости статора - в противном случае в роторе не будут индуцироваться токи, поскольку относительная скорость магнитных полей ротора и статора является причиной движения ротора. Эта разница между полями статора и ротора называется скольжением. Из-за этой относительной разницы скоростей между статором и роторами этот трехфазный двигатель называется асинхронной машиной.

Типы защиты, необходимые для асинхронного двигателя

На трехфазные асинхронные двигатели приходится 85 процентов установленной мощности промышленных приводных систем. Следовательно, защита этих двигателей необходима для надежной работы нагрузок. Отказы двигателей в основном делятся на три группы: электрические, механические и экологические. Механические напряжения вызывают перегрев, приводящий к износу подшипников ротора, тогда как чрезмерная механическая нагрузка вызывает протекание сильных токов и, таким образом, приводит к повышению температуры. Электрические сбои вызваны различными неисправностями, такими как межфазные замыкания и замыкания на землю, однофазное замыкание, повышенное и пониженное напряжение, несимметрия напряжения и тока, пониженная частота и т. Д.

Пуск тока асинхронного двигателя

В дополнение к системам защиты двигателя от вышеупомянутых неисправностей также необходимо использовать трехфазный пускатель двигателя для ограничения пускового тока асинхронного двигателя. Как мы знаем, в каждой электрической машине при наличии питания этому питанию противодействует наведенная ЭДС, которая называется обратной ЭДС. Это ограничивает ток, потребляемый машиной, но вначале ЭДС равна нулю, потому что она прямо пропорциональна скорости двигателя. Следовательно, при запуске двигатель потребляет огромный ток нулевой обратной ЭДС, который будет в 8–12 раз превышать ток полной нагрузки, как показано на рисунке.

Чтобы защитить двигатель от высокого пускового тока, доступны различные методы пуска, такие как пониженное напряжение, сопротивление ротора, прямой ток и т. Д. пускатель звезда-треугольник , автотрансформатор, устройство плавного пуска и т. д. И для защиты двигателя от вышеупомянутых неисправностей реализовано различное защитное оборудование, такое как реле, автоматические выключатели, контакторы и различные приводы.
Это некоторые из систем защиты трехфазных асинхронных двигателей от пусковых пусковых токов, перегрева и однофазных замыканий с использованием микроконтроллера для низкоуровневых приложений для лучшего понимания учащимися.

Электронный плавный пуск для 3-фазного асинхронного двигателя

Этот плавный пуск асинхронного двигателя это современный метод пуска, который снижает механические и электрические нагрузки, возникающие в пускателях прямого и плавного пуска. Это ограничивает пусковой ток асинхронного двигателя с помощью тиристоров.

Этот трехфазный пускатель двигателя состоит из двух основных блоков: один - это силовой блок, а другой - блок управления. Блок питания состоит из тиристоров для каждой фазы, которые управляются логикой, реализованной в цепи управления. Этот блок управления состоит из цепи перехода через нулевое напряжение с конденсаторами для создания времени задержки.

Электронный плавный пуск для 3-фазного асинхронного двигателя

На приведенной выше блок-схеме, когда в систему подается трехфазное питание, схема управления выпрямляет каждую фазу питания, регулирует ее и сравнивает напряжение перехода через ноль операционным усилителем. Этот выход операционного усилителя управляет транзистором, который отвечает за создание временной задержки с использованием конденсатора. Эта разрядка конденсатора включает еще один выход операционного усилителя на определенное время, так что оптоизоляторы работают в течение этого истекшего времени. В течение этого времени выход оптоизолятора запускает встречные тиристоры, и выходная мощность, подаваемая на двигатель, в это время уменьшается. После этого времени пуска на асинхронный двигатель подается полное напряжение, и, следовательно, двигатель работает на полной скорости. Таким образом, срабатывание нулевого напряжения в течение определенного периода времени при запуске асинхронного двигателя намеренно снижает пусковой пусковой ток асинхронного двигателя.

Система защиты асинхронного двигателя

Эта система защищает трехфазный двигатель переменного тока от однократной фазировки и перегрева. Когда какая-либо из фаз обрывается, эта система распознает это и немедленно выключает двигатель, который питается от сети.

Система защиты асинхронного двигателя

Все три фазы выпрямляются, фильтруются, регулируются и подаются на операционный усилитель, где это напряжение питания сравнивается с определенным напряжением. Если какая-либо из фаз пропущена, это дает нулевое напряжение на входе операционного усилителя и, следовательно, дает низкую логику транзистору, который дополнительно обесточивает реле. Следовательно, главное реле выключается и питание двигателя прерывается.

Точно так же, когда температура двигателя превышает определенный предел, выход операционного усилителя обесточивается соответствующее реле, даже тогда главное реле отключается. Таким образом, в асинхронном двигателе могут быть устранены однофазные неисправности и условия перегрева.

Речь идет о трехфазных системах защиты электродвигателей от пусковых пусковых токов, однофазности и перегрева. Мы подтверждаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять эту концепцию. Кроме того, с любой помощью в реализации этих или других проектов вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

Фото Кредиты