保护三相电机免受不平衡运行模式的影响。方案、说明

保护三相电机免受不平衡运行模式的影响。无线电电子电气工程百科全书

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在文献[1,2]中，描述了使用电流继电器保护电动机（EM）的简单电路，该电流继电器连接在电动机的零点和网络中性点之间。

但这些方案在 ED 保护装置中并不新鲜，并且已经在杂志的页面上反复考虑过，例如，在[3]中。这些方案的缺点之一是它们需要访问 EM 绕组的零点，即电机必须有六根引线。由于功率为 4 ... 0,06 和 0,37 ... 0,55 kW 的 ED 系列 11A 在采用星形或三角形连接绕组时只有三个输出（C1、C2、C3）[4]，因此建议的范围保护方案有限。此外，电路没有保护动作的时间延迟。

（点击放大）

ED 保护电路（见图）没有这些缺点。使用三个容量为 1 ... 3 μF、电压为 0,01 ... 0,033 V 的电容器 C400 ... C600 创建人工中性点，这些电容器连接到 ED 的输入端子或 ED 的输出端子。磁力启动器（接触器）。

电阻器R3、R4用作分压器。电位器R4可用于调整保护动作设定。二极管VD3和滤波电容C4起到半波整流器的作用，其输出端连接镇流电阻R5和稳压二极管VD4，用于参数稳压。

晶体管VT1在ED的非对称操作模式下执行放大偏置电压的功能。它由基于镇流电阻器 R8 和齐纳二极管 VD5 的参数电压调节器供电，该电压调节器与存储电容器 C5 一起在供电网络任何相位发生中断时为放大器提供必要的供电电压。齐纳二极管 VD1 保护晶体管 VT4 的基极-发射极结免受中性偏置电压增加的影响。

晶体管放大器的稳压器由二极管VD1、VD2组装的两相整流器供电，二极管VD1、VD2通过电阻R1、R2和熔断器U连接到ED供电网络的A、B相。电阻器R1和R2促进二极管VD1、VD1的操作并提高其可靠性。电磁继电器KXNUMX（执行元件）通过晶闸管开关VSXNUMX连接到两相整流器。

K1.1继电器触点与KM1.1闭锁触点串联引入KM磁力起动器线圈电路中。与K6线圈并联的VD1二极管，有利于K1继电器的操作，并保护VS1晶闸管免受关断时在继电器电路中感应的自感电动势的影响。 KM磁力启动器的线圈通过“停止”和“启动”按钮连接到ED电源的A相和C相，以增加整流器二极管VD1、VD2的可靠性。

非对称模式的 ED 保护装置的操作如下。我们假设 ED 电源网络的所有三相上都存在电压。在 EM 启动期间，按下“启动”按钮时，将向人工中性点的电容器 C1 ... C3 提供三相电源电压。此时，人工中性点与接地中性点之间不存在偏置电压，电阻R4两端的电压几乎为零，晶体管VT1和晶闸管VS1保持闭合，继电器K1失电，其触点K1.1 。磁力启动器 KM 的线圈电路中保持闭合状态，这确保了 EM 启动后“启动”按钮的闭锁。同时，电容器C8通过电阻R5充电至稳压二极管VD5的稳定电压，确保保护电路准备工作。由于电路元件VT1、VS1和继电器K1断电，并且电阻器R8的阻值相当大，达到51kOhm，所以ED在工作期间几乎不消耗能量。

如果 ED 供电网络的某一相发生断路，或者电容器 C1 ... C3 的人工中性点与三相接地中性点之间的线性电压对称性被破坏网络中，出现中性偏置电压，其中一部分从电位器R4移出，经VD3二极管整流，经参量稳定器稳定后馈入晶体管VT1基极。同时，晶体管VT1和晶闸管VS1断开，继电器K1吸合，打开其在EM控制电路中的触点K1.1，磁力起动器（接触器）线圈失电，EM与电源断开。通过线性触点K供电。磁力起动器线性触点打开后，中性点偏置电压几乎为零，晶体管VT1和晶闸管VS1闭合，继电器K1失电，返回待机模式。

如果其中一相发生断路或三相网络的电压不平衡值达到不可接受的值，该设备还可以阻止 EM 的启动。

电容器C4用于在磁力起动器（接触器）KM的线性触点非同时闭合的情况下以及在电源中出现不对称短路的情况下延迟设备的响应时间。为了提高电路工作的可靠性，通过电位器R4将非对称模式保护设置为EM的非工作行程模式。

细节。该装置使用 MLT 型电阻器、SP3-16a 或 SP5-2 型可变电阻器、D1 系列 2 V 二极管 VD211、VD600 可以用 KD105V、G 代替。您可以使用稳压器 KS4A（119S1,9A，107 V）和 KS2A（107S0,7A，113 V）串联，代替稳定电压为 2 V 的 KS113A 型 VD1,3 稳压器。稳定电压为 5 ... 814 V 的 D7A 型齐纳二极管 VD8,5 可以用两个 KS139A 型串联齐纳二极管代替。二极管 VD6 系列 D226B 或 KD105 具有任何字母索引。

晶闸管 VS1 KU202N 型可替换为 KU202M、KU202L、KU202K、KU201L 或统一型 TI2-10 4 级，其外壳几乎与 KD202 二极管的外壳相同。晶体管 VT1 (npn) 型 KT315 具有任何字母索引，可替换为电流增益为 38 ... 37 的锗型 MP20 或 MP30。电容器 C1 ... C3 类型 MBM 或陶瓷，与标称值具有相同的偏差。电解电容器 C4 和 C5 - K50-6 型，适用于 10 V 电压。继电器 K1 小型 RP-21 型，适用于 220 V AC 电压。

EM 保护电路的元件安装在印刷电路板上，该印刷电路板放置在 RP-24 或 RP-25 型中间继电器的外壳中，并通过输入端子 1...8 连接到 EM 电路。

该设备已在实验室和工业条件下进行了测试。其实际使用将能够显着提高ED运行过程中的可靠性。

参考文献：

Semenov I. 所有阶段都趋向于零 / / 业余无线电爱好者。 - 2000 年。 - 第 9 名。 - 第 14 页。
Semenov I.P. 电流继电器//Radioamator-Electric。 - 2001. - 第 5 名。第 21 页。
帮助无线电爱好者：第 19 期。 - M.：DOSAAF，1964 年。 - 80 年代。
斯托科洛夫 V.E.、乌西什金 G.S. 锻压机的电气设备：参考号。第二版。 - M.：Mashinostroenie，2。 - 1981 页。

作者：K.V. Kolomoytsev、Yu.F. Romanyuk、R.M. Kolomoytseva

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