Protection des moteurs triphasés contre les modes de fonctionnement déséquilibrés. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau, alimentations sans interruption

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Dans la littérature [1,2], une description est donnée de circuits simples de protection des moteurs électriques (EM) utilisant un relais de courant, qui est connecté entre le point zéro du moteur et le neutre du réseau.

Mais ces schémas ne sont pas nouveaux parmi les dispositifs de protection contre les DE et ont déjà été examinés à plusieurs reprises dans les pages de magazines, par exemple dans [3]. L'un des inconvénients de ces schémas est qu'ils nécessitent un accès au point zéro des enroulements EM, c'est-à-dire le moteur doit avoir six fils. Étant donné que la série ED 4A d'une puissance de 0,06 ... 0,37 et 0,55 ... 11 kW n'a que trois sorties (C1, C2, C3) lors de la connexion des enroulements avec une étoile ou un triangle [4], la portée de la proposition les programmes de protection sont limités. De plus, les circuits ne disposent pas de temporisation pour que la protection fonctionne.

(cliquez pour agrandir)

Le circuit de protection ED (voir figure) est exempt de ces défauts. Un neutre artificiel est créé à l'aide de trois condensateurs C1 ... C3 d'une capacité de 0,01 ... 0,033 μF avec une tension de 400 ... 600 V, qui sont connectés aux bornes d'entrée de l'ED ou aux bornes de sortie de le démarreur magnétique (contacteur).

Les résistances R3, R4 sont utilisées comme diviseur de tension. Le potentiomètre R4 peut être utilisé pour ajuster le réglage du fonctionnement de la protection. La diode VD3 et le condensateur de filtrage C4 remplissent la fonction d'un redresseur demi-onde, à la sortie duquel sont connectées une résistance de ballast R5 et une diode Zener VD4, conçues pour la stabilisation paramétrique de la tension.

Le transistor VT1 remplit la fonction d'amplifier la tension de polarisation dans les modes de fonctionnement asymétriques de l'ED. Il est alimenté par un régulateur de tension paramétrique basé sur une résistance de ballast R8 et une diode Zener VD5, qui, avec un condensateur de stockage C5, fournit la tension d'alimentation nécessaire à l'amplificateur en cas de coupure dans n'importe quelle phase du réseau d'alimentation. . La protection de la jonction base-émetteur du transistor VT1 contre une tension de polarisation neutre accrue est assurée par la diode Zener VD4.

Le stabilisateur de tension de l'amplificateur à transistor est alimenté par un redresseur biphasé monté sur des diodes VD1, VD2, qui sont connectées aux phases A et B du réseau d'alimentation ED via des résistances R1, R2 et des fusibles .U. Les résistances R1 et R2 facilitent le fonctionnement des diodes VD1, VD2 et augmentent leur fiabilité. Un relais électromagnétique K1 (élément d'actionnement) est connecté à un redresseur biphasé via une clé à thyristor VS1.

Les contacts du relais K1.1 sont introduits dans le circuit de la bobine magnétique du démarreur KM en série avec les contacts de blocage KM1.1. La diode VD6, connectée en parallèle avec la bobine K1, facilite le fonctionnement du relais K1 et protège le thyristor VS1 des champs électromagnétiques d'auto-induction, qui sont induits dans le circuit du relais lorsqu'il est désactivé. La bobine du démarreur magnétique KM est connectée via les boutons "Stop" et "Start" aux phases A et C de l'alimentation ED pour augmenter la fiabilité des diodes VD1, VD2 du redresseur.

Le dispositif de protection ED contre les modes asymétriques fonctionne comme suit. Supposons que la tension soit présente sur les trois phases du réseau d'alimentation ED. Lors du démarrage de l'EM, lorsque le bouton "Start" est enfoncé, une tension d'alimentation triphasée est fournie aux condensateurs C1... C3 d'un neutre artificiel. Dans ce cas, il n'y a pas de tension de polarisation entre le neutre artificiel et le neutre mis à la terre, la tension aux bornes de la résistance R4 est pratiquement nulle, le transistor VT1 et le thyristor VS1 restent fermés, le relais K1 est désexcité et ses contacts K1.1 . dans le circuit de la bobine du démarreur magnétique KM restent fermés, ce qui assure le blocage du bouton "Start" après le démarrage de l'EM. Dans le même temps, le condensateur C8 est chargé via la résistance R5 à la tension de stabilisation de la diode Zener VD5, ce qui garantit que le circuit de protection est prêt à fonctionner. Étant donné que les éléments du circuit VT1, VS1 et le relais K1 sont hors tension et que la résistance de la résistance R8 est assez grande et s'élève à 51 kOhm, l'ED ne consomme pratiquement aucune énergie pendant le fonctionnement.

En cas de coupure d'une des phases du réseau d'alimentation EM ou de violation de la symétrie des tensions linéaires entre le neutre artificiel des condensateurs C1... C3 et le neutre mis à la terre du réseau triphasé, une tension de polarisation neutre apparaît, dont une partie est retirée du potentiomètre R4, redressée par la diode VD3, stabilisée par un stabilisateur paramétrique et introduite dans le transistor de base VT1. Dans le même temps, le transistor VT1 et le thyristor VS1 s'ouvrent, le relais K1 est activé et ouvre ses contacts K1.1 dans le circuit de commande EM, la bobine du démarreur magnétique (contacteur) est mise hors tension et l'EM est déconnecté du alimentation par contacts linéaires K. Après ouverture des contacts linéaires du démarreur magnétique, la tension de polarisation du neutre devient quasiment égale à zéro, le transistor VT1 et le thyristor VS1 sont fermés, le relais K1 est désexcité et revient en mode veille .

Le dispositif prévoit également de bloquer le démarrage de l'EM en cas de coupure d'une des phases ou de valeur inacceptable du déséquilibre de tension du réseau triphasé.

Le condensateur C4 permet de retarder le temps de réponse de l'appareil en cas de fermeture non simultanée des contacts linéaires du démarreur magnétique (contacteur) KM, ainsi qu'en cas de courts-circuits asymétriques dans le secteur. Pour améliorer la fiabilité du fonctionnement du circuit, le réglage de la protection contre les modes asymétriques est réglé pour le mode de course hors travail de l'EM par le potentiomètre R4.

Détails. L'appareil utilise des résistances de type MLT, une résistance variable de type SP3-16a ou SP5-2, les diodes VD1, VD2 de la série D211 pour 600 V peuvent être remplacées par KD105V, G. Au lieu d'un stabilisateur VD4 de type KS119A avec une tension de stabilisation de 1,9 V, vous pouvez utiliser le stabilisateur KS107A (2S107A à 0,7 V) et KS113A (2S113A à 1,3 V), en les connectant en série. La diode Zener VD5 de type D814A avec une tension de stabilisation de 7 ... 8,5 V peut être remplacée par deux diodes Zener connectées en série du type KS139A. Diode VD6 série D226B ou KD105 avec n'importe quelle lettre d'index.

Le thyristor VS1 de type KU202N peut être remplacé par KU202M, KU202L, KU202K, KU201L ou de type unifié TI2-10 classe 4, qui a un boîtier presque identique au boîtier de la diode KD202. Transistor VT1 (npn) de type KT315 avec n'importe quelle lettre d'index, il peut être remplacé par du germanium de type MP38 ou MP37 avec un gain de courant de 20 ... 30. Condensateurs C1 ... C3 de type MBM ou céramique avec le même écart par rapport à la valeur nominale. Condensateurs électrolytiques C4 et C5 - type K50-6 pour une tension de 10 V. Relais K1 de petite taille type RP-21 pour une tension de 220 V AC.

Les éléments du circuit de protection EM sont montés sur un circuit imprimé placé dans le boîtier d'un relais intermédiaire de type RP-24 ou RP-25 et connecté au circuit EM par les bornes d'entrée 1...8.

L'appareil a été testé en laboratoire et dans des conditions de production. Son utilisation pratique permettra d'augmenter considérablement la fiabilité du fonctionnement de l'ED pendant le fonctionnement.

Littérature

1. Semenov I. Toutes les phases affluent à zéro // Radioamateur. - 2000. - N° 9. - P.14.
2. Semenov I.P. Relais de courant//Radioamator-Electric. - 2001. - N° 5. P.21.
3. Pour aider le radioamateur : Numéro 19. - M. : DOSAAF, 1964. - Années 80.
4. Stokolov V.E., Usyshkin G.S. et autres Equipements électriques des machines à forger et à presser : Réf. 2e éd. - M. : Mashinostroenie, 1981. - 304 p.

Auteurs : K.V. Kolomoytsev, Yu.F. Romanyuk, R.M. Kolomoytseva

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