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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Questions de protection des moteurs électriques triphasés. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / moteurs électriques La littérature a déjà envisagé la protection des moteurs électriques asynchrones triphasés, mais il s'agit essentiellement d'une protection contre les défauts de phase [1, 2]. La protection du moteur électrique contre ce que l'on appelle le déséquilibre de phase, c'est-à-dire lorsque la tension dans une ou deux phases à la fois diminue (ou augmente) jusqu'à une valeur inacceptable pour une raison quelconque. Dans de tels cas, la protection contre les manques de phase ne fonctionne généralement pas, car la tension dans la phase reste, mais une diminution de la tension dans la phase à 150 ... 160 V a un résultat déplorable sur le moteur : au bout d'un certain temps, le le moteur surchauffe et grille. On peut en dire autant de l’augmentation de la tension. Un enroulement conçu pour 220 V ne tolère pas très bien les augmentations de tension supérieures à 250 V. Ce problème est particulièrement pertinent dans les cas où les moteurs fonctionnent en l'absence de personne (par exemple, pompes à eau, ascenseurs, etc.), ainsi que dans les zones rurales, où la qualité des réseaux électriques laisse beaucoup à désirer. La question du contrôle de la température du moteur électrique lui-même est toujours d'actualité, car il existe de nombreuses raisons pour lesquelles le moteur peut surchauffer. Par exemple, une augmentation de la charge sur l'arbre ou un blocage. En fin de compte, dans notre période difficile, nous devons faire face à des cas d'installation d'un moteur dont la puissance est insuffisante pour cet équipement, faute de moteur électrique de la puissance requise. Dans ces cas-là, la protection contre la surchauffe a un résultat positif. Les relais thermiques bimétalliques installés dans les démarreurs ne fonctionnent souvent pas lorsque cela est nécessaire. Par conséquent, compte tenu de ce qui précède, je propose d'envisager à nouveau quelques moyens de protéger les moteurs électriques. Le plus simple est d'installer deux relais avec des enroulements de 220 V (Fig. 1).
Une telle protection est familière à de nombreux électriciens et contribue à protéger le moteur contre les pannes de phase. L'enroulement du démarreur est activé via les contacts de relais normalement ouverts K1 et K2. Ainsi, en l'absence d'une des phases, le démarreur s'ouvre. Dans [1], on décrit un dispositif qui, à mon avis, est trop complexe pour la fonction qu'il remplit. Le circuit représenté sur la figure 1 est tout à fait capable de le remplacer presque complètement. Si un démarreur avec un enroulement de 380 V est utilisé, le contact supérieur du relais K1 doit être déconnecté du fil de terre et connecté à la phase A ou à la phase B. En l'absence de relais avec des enroulements 220 V, vous pouvez utiliser un relais 12 ... 24 V, ainsi qu'ajouter une indication de perte de phase au circuit. Un tel schéma est illustré à la Fig.2.
Des indicateurs permettent dans certains cas de constater rapidement une rupture de phase et facilitent le dépannage. Ce circuit permet d'utiliser une grande variété de relais. Il suffit juste de sélectionner les condensateurs C2, C4 de manière à obtenir la tension requise sur l'enroulement du relais utilisé. Généralement, la capacité des condensateurs est sélectionnée dans la plage de 0,47 à 1,5 μF. Le schéma présenté sur la figure 2 montre la capacité des condensateurs C2, C4 lors de l'utilisation des relais K1 et K2 de type RSCH-52, passeport RS4.52 3.205 avec une résistance d'enroulement de 220 ohms. Les LED du circuit peuvent être du type AL307 ou tout autre, qui brillent normalement à un courant de 5 ... 10 mA. Le pont de diodes VD1, VD2 peut être utilisé pour toute tension supérieure à 200 V et le courant admissible requis pour le type de relais utilisé. Condensateurs de type K7317, résistances de type MLT-0,125. Les circuits de protection contre les pertes de phase ci-dessus sont simples et fiables, leur assemblage ne nécessite pas de qualifications élevées, mais ils ne protègent pas les moteurs électriques du déséquilibre de phase. La figure 3 montre un schéma d'un dispositif de protection des moteurs triphasés contre le déséquilibre de phase, la défaillance de phase, comprenant la surveillance de la température du moteur à l'aide d'un capteur de température monté sur le boîtier du moteur.
L'appareil se compose de trois canaux, chacun contrôlant la tension dans sa phase correspondante, et d'un canal de contrôle de la température sur le boîtier du moteur. Les sorties de tous les canaux sont combinées à l'aide du schéma « ET-NON » et transmises à l'actionneur. Les trois canaux de surveillance du niveau de tension de phase sont similaires et se composent d'un circuit de génération de tension contrôlée, de deux comparateurs et d'un élément de combinaison « OU-NON ». Considérons le fonctionnement de l'un des canaux qui contrôlent la tension dans la phase A. La tension de phase est réduite et redressée à 3,5 ... 4 V par le circuit R15, R16, VD2, R1, R2, C2. En conséquence, une tension est obtenue à la borne positive du condensateur C2, qui est directement proportionnelle à la tension dans la phase contrôlée. Cette tension est fournie aux entrées des comparateurs DA1, réalisées sur le double ampli opérationnel KR140UD20, l'une des entrées est inverseuse et la seconde est non inverseuse. Un exemple de tension est appliqué aux deuxièmes entrées correspondantes de l'amplificateur opérationnel, qui provient des résistances KR1 et KR2. Dans le même temps, un exemple de tension est appliqué à l'entrée non inverseuse DA1 (broche 2), qui correspond à la tension minimale sur le condensateur C2, et un exemple de tension correspondant à la tension maximale sur le condensateur C1 est appliqué au entrée inverseuse OA7 (broche 2). En conséquence, les bornes 10 et 12 de l'amplificateur opérationnel DA1 seront faibles si la tension aux bornes du condensateur C2 est dans les limites fixées par les potentiomètres KR1, KR2, et la sortie de la cellule OR-NOT DD1.1 sera être en conséquence élevé. Dès que la tension dépasse ces limites, l'un des comparateurs commutera et le niveau de l'unité sera réglé à sa sortie, ce qui fera passer le niveau à la sortie DD1.1 à bas. Les trois sorties des canaux de contrôle de tension sont envoyées à la cellule de combinaison DD2.1. Le niveau unité du comparateur réalisé sur l'ampli opérationnel DA6, qui contrôle la température du capteur RT1, vient également ici. Lorsque la thermistance RT1 est chauffée, sa résistance diminue et, par conséquent, la tension à la broche 3 DA6 diminue. Cela conduit à un changement du niveau à la sortie de DA6 à zéro lorsque la tension d'entrée à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op atteint le niveau fixé par le potentiomètre RP2 à l'entrée inverseuse de DA6. Le condensateur C5 atténue les interférences pouvant survenir sur le fil provenant du capteur de température, puisque sa longueur est généralement de 2 à XNUMX m. La résistance de la thermistance peut différer de celle indiquée sur le schéma. Il suffit de vérifier que la tension au point de connexion RT1, R9 avec une thermistance chauffée est supérieure à 2 V, car le comparateur de l'ampli-op avec une alimentation unipolaire et une tension d'entrée inférieure à 1,5 V est instable. Il en va de même pour les tensions sur les condensateurs C2-C4, qui sont fournies à l'OS DA1-DAZ, ainsi que pour l'exemple de tension sur le moteur de la résistance RP1. Leur valeur minimale ne doit pas être inférieure à 2 V. Un changement d'état de l'un des comparateurs qui contrôlent la tension, ou du comparateur qui contrôle la température, est indiqué respectivement par les LED HL1 et HL2. De la sortie de la cellule DD1.1 à travers la chaîne de lissage C7, R21 et DD2.3, en l'inversant, le signal est envoyé au transistor VT1, chargé sur le relais K1. Le circuit de lissage élimine les éventuels cliquetis du relais lors de courtes surtensions dans l'une des phases qui ne sont pas dangereuses pour le moteur, et offre également un délai de réponse de protection d'environ 2 à 4 secondes. Si nécessaire, ce temps peut être augmenté en augmentant d'autant la capacité du condensateur C7. Les contacts du relais, en se fermant, fournissent la tension au démarreur. Le circuit permet d'utiliser un démarreur de n'importe quelle taille et avec une tension d'enroulement non seulement de 380 V, mais également de 220 V. Pour ce faire, il suffit de connecter la sortie supérieure de l'enroulement du démarreur selon le circuit et non au fil de phase, mais au fil de terre. L'appareil est alimenté par une tension stabilisée de 9 V, obtenue à l'aide d'un stabilisateur DA5. L'exemple de tension appliqué aux potentiomètres RP1, RP2 et aux résistances R9, R10 est extrait du stabilisateur DA4. Le courant maximum consommé par le circuit lorsque le relais K1 est ouvert ne dépasse pas 30 mA, donc un radiateur pour le stabilisateur DA5 n'est pas nécessaire. En tant que transformateur TR1, vous pouvez utiliser presque n'importe quel transformateur avec un enroulement secondaire pour une tension de 18 ... 20 V et capable de fournir du courant pour alimenter le relais utilisé. La figure 4 montre le circuit imprimé de l'appareil. Il est fabriqué en fibre de verre double face. La carte contient tous les éléments de la Fig. 3, à l'exception du transformateur TK1, du relais K1, de la diode VD5 (soudée directement aux sorties relais) et bien sûr du démarreur K2.
Détails. Les résistances utilisées dans le circuit peuvent être du type C2-23 ou MLT-0,125, à l'exception de R15, R17, R19. Ce dernier devrait être de 0,5 watts. Il est conseillé de sélectionner les résistances R1-R6, R15-R20 dans chaque canal avec un étalement minimum entre les canaux. Étant donné que la tension exemplaire est fournie en parallèle aux trois canaux, alors avec un large écart de ces résistances, il y aura un large écart dans les niveaux de fonctionnement des comparateurs. Les résistances d'accord appliquées du type SPZ-19AV peuvent être remplacées par des résistances des types SP516VV, SP5-16VA. Les condensateurs électrolytiques utilisés dans le circuit sont de type K50-35, mais il est préférable d'utiliser des condensateurs importés de type K10-17. Le transistor 2SD1111 peut être remplacé par un KT972 domestique avec n'importe quelle lettre d'index. L'ampli-op KR140UD20 peut être remplacé par LM358N, KR574UD2A ou un seul KR140UD6, UD7 (sous réserve d'un changement dans le circuit imprimé). La thermistance peut être utilisée dans presque tous les types, tels que MMT-4, ST1, TR-4. Comme BA5, vous pouvez utiliser le stabilisateur KR142EN8A, B, G, D. J'ai utilisé le relais K1 (Elesta KR8S), mais vous pouvez en utiliser n'importe quel autre avec un enroulement de 24 V et des contacts capables de commuter une tension de 380 V. La mise en place du dispositif est simple et consiste principalement à fixer les limites de fonctionnement des comparateurs. Pour ce faire, vous pouvez connecter temporairement les trois entrées de l'appareil et leur appliquer une tension via un autotransformateur par rapport à la "terre". Tout d'abord, une tension de 180 V est réglée sur l'autotransformateur et, à l'aide d'un voltmètre avec une résistance d'entrée d'au moins 1 MΩ, mesurez la tension aux bornes positives des condensateurs C2-C4. Cela devrait être presque pareil. Si elle diffère de plus de 0,1 V, il est alors nécessaire, en utilisant une légère modification de la résistance des résistances, par exemple R4, R6, d'assimiler la tension sur les condensateurs C3, C4 à la tension sur le condensateur C2. Ensuite, un voltmètre est connecté au moteur du potentiomètre RP1 et la même tension y est réglée que sur les condensateurs C2-C4. Ensuite, une tension de 250 V est réglée sur l'autotransformateur, la tension sur les condensateurs C2-C4 est mesurée et la même est réglée sur le moteur RP2. Après cela, une tension de 220 V est réglée sur l'autotransformateur, tandis que la LED HL1 doit s'allumer. Ensuite, vous devez configurer le capteur de température. Pour ce faire, le curseur du potentiomètre RP2 est placé en position haute selon le schéma, la thermistance est chauffée à la température requise et, en tournant le curseur du potentiomètre, la LED HL2 s'éteint. Dès que la thermistance refroidit un peu, HL2 devrait se rallumer. Lorsque les deux LED sont allumées, le relais K1 doit fonctionner. A la fin des réglages, le fonctionnement de la protection est vérifié pour chaque canal séparément. Pour ce faire, connectez l'appareil à un réseau triphasé conformément au schéma et allumez tour à tour l'autotransformateur dans le circuit de chaque canal. En diminuant et en augmentant la tension sur l'autotransformateur, ils contrôlent l'extinction de la LED HL1 lorsque la tension d'entrée atteint les limites fixées. Ceci termine la configuration. En l'absence d'autotransformateur, les canaux de contrôle de tension peuvent être configurés à l'aide du tableau, à condition que les valeurs des résistances R1-R6, R15-R20 correspondent aux valeurs spécifiées dans le schéma de la Fig. 3. Pour ce faire, sur les moteurs des potentiomètres RP1, RP2, sont fixées les tensions des niveaux minimum et maximum de fonctionnement des comparateurs sélectionnés dans ce tableau.
S'il n'est pas nécessaire d'utiliser un capteur de protection thermique, vous ne pouvez pas connecter de thermistance au circuit. Dans ce cas, la sortie du DA6 sera toujours élevée et l'appareil sera pleinement opérationnel. Littérature
Auteur : I.A. Korotkov
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Commentaires sur l'article : Passant Le schéma de la Fig. 1 est simple, mais hélas, il est inutile. Si une phase est perdue alors que le moteur tourne, il continue à tourner en mode secours. Le schéma 2 est presque le même. ![[pleurer]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/cry.gif){kind=small}
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