Пристрої захисту електродвигунів

Для захисту електродвигунів від перевантажень до останнього часу зазвичай застосовують запобіжники в поєднанні з магнітними пускач. Запобіжники надійно захищають пристрій від перевантаження по струму, але нерідко є першопричиною іншого виду ушкоджень – обриву фази.
Захист від надмірно великого струму забезпечують і теплові реле магнітних пускачів, які включають в ланцюг живлення електродвигуна. Однак таке захисний пристрій вимагає підстроювання при зміні зовнішньої температури та підбору нагрівальних елементів відповідно до потужністю електродвигунів, що захищаються.

Описуване нижче автоматичний пристрій дозволяє захистити електродвигун як від перевантаження по струму, так і від обриву фази. Воно реєструє струм у кожному фазного провідника і порівнює найбільшу з виміряних значень з встановленим порогом спрацьовування.

Принципова схема пристрою захисту електродвигуна.

Пристрій містить три однакових трансформатора струму Т1-ТЗ (див. схему), первинні обмотки яких включені в фазні дроти. Напруга з вторинних обмоток трансформаторів надходить на вхід порогового вузла, функції якого виконує логічний елемент DD1.1. Стабілізатор напруги, що живить мікросхему DD1 виконаний на транзисторі VT1 і елементі DD1.2, який використаний тут як джерело зразкового напруги [1, 2]. Вихідна напруга стабілізатора в деяких межах можна змінювати, підбираючи резистор R2. Включають і вимикають електродвигун М1 кнопками SB2 і SB 1.
Якщо натиснути на кнопку SB2, напруга мережі надійде на котушку К1 магнітного пускача. Він спрацює і своїми контактами К1.1-К 1.3 включить електродвигун. Кнопку SB2 необхідно тримати натиснутою до тих пір, поки ротор електродвигуна не досягне номінальної частоти обертання (інакше пристрій може спрацювати від підвищеного в порівнянні з номінальною пускового струму). Змінна напруга вторинних обмоток трансформаторів Т1-ТЗ випрямляють діодні мости VD1-VD3.
Напруга на конденсаторі С2 підведено до входу порогового вузла; воно ж використано для живлення мікросхеми (через стабілізатор). Резистор R1 призначений для установки струму спрацювання пристрою захисту при перевантаженнях, обривах фази і замиканнях. При нормальній роботі електродвигуна на виході елемента DD1.1 буде сигнал високого рівня, світлодіод Оптрон U1 включений, тріністор VS1 відкритий. Він блокує кнопку SB2, тому електродвигун залишається включеним і після її відпускання.

У разі перевантаження, замиканні, неполнофазном режимі підвищується напруга на одній або декількох вторинних обмотках трансформаторів, і, отже, на виході елемента DD1.1 з'явиться сигнал 0. Світлодіод Оптрон згасне, тріністор закриється і котушка К1 магнітного пускача буде знеструмлена. Контакти К1.1-К1.3 розмикають ланцюг живлення електродвигуна. Знову запустити його можна лише після усунення причини спрацювання захисту.
У пристрої використано постійні резистори МЛТ, підлаштування – СП3-27Б, конденсатори К50-6, кнопкові перемикачі – будь-якої конструкції. Тріністор КУ202Н можна замінити на КУ202К, КУ202Л, КУ202М. Трансформатори (вони ідентичні) намотані кожен на кільцевому магнітопроводі типорозміру К20х12х6 з фериту 2000НН. Первинною обмоткою служить фазний провідник, пропущений через отвір магнітопровода. Число витків вторинної обмотки трансформаторів струму залежить від потужності використовуваного електродвигуна (оригінал для експерименту значення – 1000 витків дроту ПЕВ-2 0,1). Його слід підібрати таким, щоб при нормальному робочому струмі електродвигуна напруга на вторинній обмотці трансформатора було 7 … 8 В. Налагодження пристрою зводиться до встановлення потрібного порога спрацьовування підлаштування резистором R1.

В. Калашніков

ЛІТЕРАТУРА

1. В. Алексєєв. Розрахунок стабілізатора напруги з логічним елементом – Радіо, 1983, № 12, с. 36, 37.
2. Г. Місюнас. Логічний елемент у стабілізаторі напруги .- Радіо 1980 № 9, с. 50.

РАДІО 7 / 88.