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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Protection moteur triphasé. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / moteurs électriques Deux variantes d'un dispositif qui déconnecte un moteur électrique triphasé du réseau lorsqu'un changement de tension d'alimentation est dangereux pour celui-ci sont envisagées - un relais simple et un relais relativement complexe basé sur des circuits intégrés. Les appareils réagissent non seulement à une augmentation ou une diminution générale de la tension du secteur, mais également à un « déséquilibre de phase » dangereux pour le moteur - un changement de tension d'un seul d'entre eux. Le problème de la protection d'un moteur électrique triphasé contre les fluctuations de tension du secteur qui lui sont dangereuses est particulièrement pertinent si le moteur tourne en l'absence d'une personne qui le surveille en permanence (par exemple, entraînant une pompe à eau), ainsi qu'en des zones rurales où la qualité des réseaux électriques laisse beaucoup à désirer. Il est tout aussi important de surveiller en permanence la température du boîtier du moteur, car il peut surchauffer pour de nombreuses raisons. Les plus courants sont la surcharge mécanique du moteur ou le blocage de son arbre dans les roulements. La manière la plus simple de se protéger contre une perte ou une diminution significative de la tension dans l'une des phases est illustrée par le circuit familier à de nombreux électriciens, illustré à la Fig. 1.
L'enroulement du démarreur KM1 est connecté à la phase (par exemple C) et au neutre du réseau via les contacts normalement ouverts des relais K1.1 et K2.1. Les enroulements du relais sont connectés à deux autres phases. En conséquence, la perte de toute tension de phase entraînera la déconnexion du démarreur KM1 du moteur électrique du réseau. Les enroulements du démarreur et du relais doivent être conçus pour une tension alternative de 220 V, 50 Hz. S'il existe un démarreur avec un enroulement de 380 V, sa sortie droite selon le schéma n'est pas reliée au neutre (N), mais à l'un des fils de phase (A ou B). Des relais avec des enroulements conçus pour une tension de 12 ... 24 V peuvent être utilisés en les connectant selon le circuit illustré à la fig. 2.
Condensateur C1 - K73-17. Sa capacité est indiquée pour le relais RSC52 (passeport RS4.523.205, résistance de bobinage 220 Ohm). Si un autre est appliqué, le condensateur est choisi de telle sorte (généralement avec une valeur nominale de 0,47 ... 1,5 μF) que le courant nécessaire à son fonctionnement traverse l'enroulement du relais. Le condensateur à oxyde C2, représenté sur le schéma en pointillé, n'est installé que si le relais déclenché « bourdonne ». La capacité du condensateur (plusieurs microfarads) est choisie pour être aussi petite que possible afin d'éliminer le bourdonnement. Un schéma d'un dispositif de protection plus avancé est présenté sur la fig. 3. Il réagit non seulement à l'écart de la tension du secteur par rapport à la valeur nominale et au "désalignement" des phases, mais est également équipé d'un capteur de température du boîtier du moteur.
Les canaux de contrôle de tension triphasée sont identiques selon le schéma. Par conséquent, nous considérerons le fonctionnement d'un seul d'entre eux, qui contrôle la tension de la phase A. Le circuit R1, R4, VD2, R10, R17, C4 forme une constante proportionnelle à celle-ci à partir d'une tension de phase alternative. Ce dernier alimente les entrées de deux amplificateurs opérationnels de la puce DA3, qui servent de comparateurs. Une tension est appliquée à l'entrée inverseuse du comparateur inférieur selon le diviseur résistif R8R12, qui définit le seuil de protection lorsque la tension de phase dépasse la valeur admissible. La tension du seuil "inférieur" (du diviseur résistif R7R11) est appliquée à l'entrée inverseuse du deuxième comparateur (supérieur). Les sorties des comparateurs sont reliées aux entrées de l'élément OR-NOT DD1.1. Le niveau logique en sortie de cet élément est haut tant que la tension de phase contrôlée reste dans les limites fixées par les trimmers R11 et R12. L'élément DD2.1 combine les signaux de sortie des trois canaux de contrôle. Tant qu’aucun d’entre eux n’a fonctionné, le niveau en sortie de cet élément est faible. La LED HL2 est allumée, signalant la santé du réseau triphasé. De la même manière que l'élément DD2.1, l'élément DD2.2 fonctionne, mais l'une de ses entrées est en outre alimentée par un signal pour l'actionnement du régulateur de température. Par conséquent, le transistor VT1, dont le circuit de base est connecté à la sortie de l'élément DD2.2 via le circuit intégrateur R22C7 et l'inverseur DD2.3, n'est ouvert que si le réseau fonctionne et que la température du carter du moteur est en dessous de la valeur admissible. La bobine du relais K1 est incluse dans le circuit collecteur du transistor VT1. Si tout est en ordre, le relais K1 et le contacteur KM1 sont à l'état activé et le moteur électrique est connecté au réseau. En cas d'urgence, le transistor sera fermé et les contacts ouverts du relais K1.1 mettront hors tension l'enroulement du démarreur KM1, ce qui éteindra le moteur électrique. Le circuit R22C7 mentionné ci-dessus, retardant le fonctionnement de la protection de 2 ... 4 s, empêche la réaction aux surtensions à court terme de la tension secteur. La thermistance RK1 sert de capteur de température du boîtier du moteur. À l'aide de l'ampli-op DA6, la tension tombant sur la thermistance est comparée à celle exemplaire fournie à l'entrée inverseuse de l'ampli-op à partir du diviseur résistif R9R16. En cas de surchauffe du moteur, la résistance de la thermistance et la chute de tension à ses bornes diminuent tellement que le niveau logique haut en sortie de DA6 est remplacé par un niveau bas, entraînant l'extinction de la LED HL1 et le KM 1 démarreur éteignant le moteur. La longueur des fils reliant la thermistance RK1 à un dispositif de protection peut atteindre 2 ... 3 M. Le condensateur C1 élimine les interférences induites sur ces fils. Si une thermistance avec une résistance nominale différente de celle indiquée sur le schéma est utilisée, il est nécessaire de sélectionner la résistance R15 de sorte que lorsque la thermistance est chauffée à la température de fonctionnement, la tension à l'entrée inverseuse DA6 ne descende pas en dessous de 2 V. À une valeur inférieure, les paramètres de l'ampli opérationnel KR140UD608 allumé selon le schéma ci-dessus se détériorent sensiblement . Il en va de même pour la tension fournie aux entrées de l'ampli-op des microcircuits DA3-DA5. L'unité de puissance du dispositif de protection se compose d'un transformateur abaisseur T1, d'un pont de diodes VD1, d'un condensateur de filtrage C2 et de deux stabilisateurs intégrés - DA1 et DA2. Une tension de 9 V à la sortie du premier stabilisateur alimente les microcircuits DA3-DA6, DD1, DD2. La consommation de courant ne dépasse pas 30 mA, le dissipateur thermique de la puce DA1 n'est donc pas nécessaire. A partir de la tension de 5 V, stabilisée par la puce DA2, des niveaux de tension exemplaires sont obtenus pour le réglage des seuils de fonctionnement de la protection. L'appareil est assemblé sur un circuit imprimé (Fig. 4) de dimensions 80x75 mm en feuille de fibre de verre double face. Tous les éléments y sont situés, à l'exception du transformateur T1, du relais K1 avec la diode VD5 connectée directement aux bornes et, bien entendu, du démarreur KM1.
Résistances R1-R3 - MLT-0,5, le reste est constant - C2-23 0,125 W ou MLT-0,125. Résistances ajustables R9, R11, R12 -SPZ-19a. Ils peuvent être remplacés par d'autres petits. Thermistance - MMT-4, ST1 ou TR-4. Condensateurs à oxyde - K50-35 ou similaires importés. Au lieu du transistor KT972A, un KT972B ou un 2SD1111 importé fera l'affaire. Les amplis opérationnels doubles KM140UD20 peuvent être remplacés par KR140UD20A, KR140UD20B, ainsi que LM358N, KR574UD2A ou (en changeant le circuit imprimé) diverses modifications d'amplis opérationnels simples K140UD6, K140UD7. Remplacement du stabilisateur 7809 - KR142EN8A, KR142EN8G Relais K1 - société KR8S importée "Elesta". Un autre convient également avec une tension de fonctionnement ne dépassant pas 24 V et des contacts capables de commuter une tension de 380 V. Transformateur T1 - tout avec un enroulement secondaire pour une tension de 18 ... 20 V, fournissant le courant nécessaire pour alimenter le relais. La mise en place d'un dispositif de protection se réduit à fixer les seuils des comparateurs. En connectant temporairement les entrées A-C, une tension alternative leur est appliquée par rapport au circuit N à partir d'un autotransformateur réglable. Après avoir réglé ici 180 V, mesurez alternativement les valeurs de tension sur les condensateurs C4-C6 avec un voltmètre DC. S'ils diffèrent de plus de 0,1 V, il faut éliminer l'écart en sélectionnant les valeurs des résistances R1-R3 ou R4-R6. En faisant tourner le moteur de la résistance accordée R11, la LED HL2 s'allume. Si cela échoue, changez la position du curseur de la résistance accordée R12 et réessayez. Ensuite, à l'aide d'un autotransformateur, la tension aux entrées connectées du dispositif de protection est augmentée à 250 V. La LED HL2 doit s'éteindre. En déplaçant le moteur de la résistance accordée R12, elle se rallume. Il reste à s'assurer que la LED HL2 est allumée lorsque la tension d'entrée est comprise entre 180 ... 250 V, et s'éteint si elle est en dehors de cet intervalle. Si nécessaire, répétez le réglage. S'il n'est pas possible d'utiliser un autotransformateur, les seuils de protection peuvent être fixés approximativement. La tension mesurée par un voltmètre à haute résistance sur le moteur de la résistance de réglage R11 doit être de 3,16 V et sur le moteur R12 - 4,44 V. Les valeurs données sont valables si la résistance de chacune des résistances R1-R6, R10, R13, R14, R17-R19 en précision est égal à la valeur nominale indiquée sur le schéma. Avant de régler le canal de contrôle de la température, déplacez la résistance de réglage R9 vers la position gauche selon le schéma. En conséquence, la LED HL1 devrait s'allumer. En chauffant la thermistance RK1 à la température requise, tournez le curseur de la résistance mentionnée jusqu'à ce que la LED s'éteigne. Dès que la thermistance refroidit un peu, la LED doit s'allumer à nouveau. Si les deux LED (HL1 et HL2) sont allumées, le relais K1 et le démarreur KM1 devraient fonctionner. Auteur : I.Korotkov, village de Bucha, région de Kyiv, Ukraine
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