电机绕组自动干燥装置。方案、说明

电机绕组自动干燥装置。无线电电子电气工程百科全书

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日常生活和工业中使用的电动机通常在高湿度条件下运行和存储。电机外壳不是密封的，湿气不可避免地会渗入内部，并被绕组的绝缘层吸收。这会导致绝缘电阻下降、漏电流增加，并最终导致击穿。所提出的装置持续监测三相异步电动机的绝缘电阻，并自动将其维持在给定水平，排除因水淹而导致的发动机故障。

将要讨论的装置与电动机、供电网络和启动装置形成单一系统，其结构和工作原理受版权证书保护[1]。该设计荣获 VDNKh（VVTs）银奖。从湿气凝结的角度来看，绝缘电阻在最危险的时间间隔内进行控制和恢复 - 在电力驱动器运行中断期间。

如图所示，异步电动机M1通过开关装置KM1连接至三相网络。干燥装置本身由功率单元（变压器T1、二极管桥整流器VD1、VD3）、绝缘电阻控制单元（微电路DA1、晶体管VT2、继电器K1）和控制单元（微电路DD1、晶体管VT1、VT3、继电器K2）组成。三端双向可控硅开关VS1和VS2用作执行元件。

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干燥装置通过开关SA1接通，其中第一组触头（SA1.1）闭合变压器T1初级绕组的电路，第二组触头（SA1.2）连接电机M1的绕组到控制单元的输入。如果KM1开关的电源触点闭合并且发动机连接到主电源，则干燥装置不起作用，因为变压器T1的初级绕组的电路被开关的辅助触点打开。

齐纳二极管VD6和VD7稳定为DA1和DD1微电路供电所需的电压，VD2为130V电压，用于检查绕组和电机外壳M1之间的电阻。测试电压通过保护电阻R4施加到电机外壳。

运算放大器 DA1 通过电阻器 R21 受到正反馈，从而将其变成施密特触发器。运算放大器反相输入端的电压取决于在测试电压作用下流经外壳和电机绕组之间绝缘电阻的电流，以及调节响应阈值的微调电阻R12的位置。在选定的测试电压值下，与受控电路并联的闭合双向可控硅VS1和VS2的漏电流很小，不会导致明显的误差。由于电阻器 R11-R13 的值相对较小，节点对干扰的敏感度较低，并且将其连接到发动机的电线可能相当长。

当绝缘电阻正常时，运放DA1反相输入端的电压高于同相输入端的电压。运放输出端电压为低电平，晶体管VT2截止，继电器绕组K1失电。 “绝缘控制”信号灯 HL1 亮起。随着绕组受潮，绝缘电阻下降，运放DA1反相输入端电压下降（测试电压为负）。当电压达到触发阈值时，晶体管VT2打开，继电器K1激活。灯HL1熄灭，HL2“绝缘干燥”亮起。

通过继电器 K1.2 的闭合触点，向 DD1 微电路供电，在其元件和晶体管 VT1 上组装了一个多谐振荡器 [2]。提供脉冲持续时间和脉冲之间的暂停的独立调节。脉冲持续时间可通过可变电阻器 R20 在 0,3 ... 7 秒内更改，暂停 - 通过可变电阻器 R14 在 3 ... 16 秒内更改。多谐振荡器的输出信号馈送到晶体管开关VT3，它控制继电器K2。触点K2.1和K2.2位于双向可控硅VS1和VS2的控制电极电路中。接通的双向可控硅向 M1 电动机的两个串联绕组提供相电源电压。这不足以使转子旋转，但流过绕组的电流会加热并干燥它们。

干燥时，触点K2.3断开控制电路。电阻器 R5 通过模拟绝缘电阻降低至 510 kOhm 来防止施密特触发器的误触发。通过开关 SA2，可以永久连接该电阻，这将迫使设备切换到干燥模式。电容器C5、C6 在“飞行”和触点弹跳K2.3 期间保持触发输入端的电压不变。它们还可以保护输入免受干扰。

在脉冲间歇期间，当继电器K2断电，双向可控硅VS1、VS2闭合时，控制模式暂时恢复。如果绝缘电阻已经恢复正常，运算放大器DA1上的触发器将改变其状态，使继电器K1断电并停止干燥。否则，它将继续到下一个多谐振荡器脉冲的开始。

交替加热和保温控制比连续干燥更有效[3]。与先前已知的装置[4]相比，以较低的能源成本实现了期望的结果，这就是本发明的目的[1]。另一个优点是无论干燥装置的状态如何都能够启动电动机，因为在“绝缘干燥”模式下，开关KM1的辅助触点在主电源之前断开双向可控硅VS2的控制电路联系密切。即使此时继电器 K2.2 的触点闭合，双向可控硅开关也将有时间闭合，而不会导致 C 相靠近三相网络的中性线。

该器件使用固定 MLT 电阻器、变量 - SPZ-16、无极性电容器 - K73-17，其中 C1 的电压为 630 V，C2 的电压至少为 250 V。任何类型的氧化物电容器。作为DD1，K155LAZ芯片是合适的，DA2-K140UD6。变压器 T1 总功率至少为 20 瓦。电流为 140 mA 时，绕组 II 上的电压为 150 ... 10 V，电流为 16 A 时，绕组 III 上的电压为 18 ... 0,2 V。继电器 K1 - RES-47 护照 4.500.408，K2 - RES-22 护照 4.500.131。信号灯 HL1、HL2 - МН18-0,1。电动机M1的允许功率取决于所使用的双向可控硅开关VS1、VS2的类型。对于图中所示的，不应超过 5 kW。该设备由磁力启动器组装在尺寸为 260x160x150 mm 的外壳中。

在不连接电动机的情况下检查和调整干燥装置。在变压器T1的绕组I上通入220V的交流电压，在按电路的电阻R4的上端与继电器K2.3的常闭触头之间串联有几个功率为安装的功率至少为 0,5 W，总电阻为 6,8 ... 10 MΩ。开关触点 SA2 必须打开。

通过调谐电阻R12，实现当该组电阻阻值减小到4MΩ时，继电器K1动作，恢复原值后释放。继电器的状态可以通过灯HL1和HL2的点亮来判断。继电器 K1 的操作必须伴随着多谐振荡器脉冲的产生和继电器 K2 的特征喀哒声。控制节点的启动阈值和释放阈值之间的比率取决于电阻器R21的值。如果需要的话您可以领取。

接下来，将该设备安装在 M1 发动机或 KM1 开关旁边的预定位置，并按照示意图连接到它们。当然，在安装时，整个系统必须与网络断开。

为了确定最佳的干燥方式，作者开发了一种特殊的技术，其描述超出了期刊文章的范围。在实践中，建议开关 SA2 强制打开烘干机，并将可变电阻器 R14 和 R20 设置为脉冲和暂停的持续时间，以使电机外壳的温度稳定在 70 ... 75 °С 范围内。

总之，我们注意到，具有所描述的装置的电动机只能根据上述方案连接到具有“不接地”中性点的工业三相电网。电气装置的外壳不可能与家庭电网的中性线连接。在这种情况下，电机外壳应使用单独的电线接地，并且应断开将外壳与 VS2 三端双向可控硅开关输出和网络中性线连接的电路。

如果电机运行时 SA1 开关保持闭合状态，则保护装置的元件将连接到网络的某一相，触摸它们会危及生命。

文学

帕霍莫夫 A. 能源供应系统。作者证书号 1585862 的发明描述。 - 公告“发现、发明……”，1990 年，第 30 期。
Dyakonov V. 基于晶体管-晶体管逻辑集成电路的宽范围自振荡多谐振荡器。 - 装置和实验技术，1976 年，第 2 期，第 103 页。 XNUMX.
Vanurin V.，Pakhomov A。通过电流脉冲干燥电动机。 - 农业技术，1986 年，第 6 期，第 28 页。 29、XNUMX。
Martynenko I.、Korchemny M.、Mashevsky V. 一种保护电机绕组绝缘免受湿气凝结的方法及其实施装置。作者证书编号 680102 的发明描述。 - 公告“发现、发明……”，1979 年，第 30 期。

作者：罗斯托夫州采尔诺格勒的 A.Pakhomov。

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