A robusztus felépítés és a könnyű vezérlés miatt a háromfázisú aszinkron motorokat széles körben előnyben részesítik sok más motorral szemben. AC motoros alkalmazások . Ez a háromfázisú motor több alkalmazásban elszámolható a nagyobb terheléssel, például áru- és emelőemelők, szállítószalagok, kompresszorok, szivattyúk, szellőzőrendszerek, ipari ventilátorvezérlők stb.

Háromfázisú motor

Az állítható sebességű meghajtók és számos más találmány feltalálásával típusú motorindítók , a háromfázisú motorok a változó fordulatszámú alkalmazások számára kedvező hajtóművé váltak. Mivel ezek a motorok fontosak a teherhajtás során, fontos biztosítani azok biztonságát és védelmét az induló beindulási áramok, túlterhelések, egyszeri fázisok, túlmelegedés és egyéb hibás körülmények ellen. Mielőtt belemennénk e motorok és védelmi rendszereik részleteibe, nézzük meg a háromfázisú motor alapjait.

Háromfázisú váltóáramú motorok

A háromfázisú vagy többfázisú motorok főleg két típusból állnak: indukciós vagy aszinkron motorok és szinkron motorok. Szinkron motorok speciális motorok, amelyeket állandó fordulatszámú alkalmazásokban használnak, míg az ipari alkalmazásokban használt motorok többsége indukciós típusú. Ez a cikk csak három fázisra koncentrál indukciós motor és védelme .

Indukciós motor felépítése

Ezek a motorok mókus és csúszógyűrűs típusú indukciós motorok. Háromfázisú indukció motor állórészből és rotorból áll , és e kettő között nincs elektromos kapcsolat. Ezek az állórész és rotorok nagy mágneses maganyagokból állnak, kevesebb hiszterézissel és örvényáram-veszteséggel. Az állórész háromfázisú tekercsekből áll, amelyek átfedésben vannak egymással egy 120 fokos fáziseltolással. Ezeket a tekercseket háromfázisú fő táplálás gerjeszti.

“master slave flip flop időzítési diagram ”

Ez a háromfázisú váltakozó áramú motor forgórésze eltér a csúszógyűrűs és a mókusketreces indukciós motoroktól. Egy mókusketreces motorban a rotor nehéz alumínium vagy réz rudakból áll, amelyek rövidzárlatosak a hengeres rotor mindkét végén. Csúszógyűrűs indukciós motorban a rotor háromfázisú tekercsekből áll, amelyek egyik végén belső csillaggal vannak ellátva, a többi végeket pedig kifelé viszik, és a rotortengelyre szerelt csúszógyűrűkhöz csatlakoztatják, az ábra szerint . Szénkefék segítségével ezekhez a tekercsekhez reosztátot csatlakoztatnak a nagy indítónyomaték kialakításához.

Működés elve: Amikor a háromfázisú állórész tekercselésének háromfázisú tápellátása van, akkor egy állandó nagyságú és szinkron sebességgel forgó, 120 elmozdulású, forgó mágneses mező jön létre benne. Ez a változó mágneses tér átmegy a rotor vezetőjéhez, ami áramot indukál a rotor vezetőiben az elektromágneses indukció Faradays-törvényeinek megfelelően. Mivel a rotor vezetői rövidre záródnak, az áram ezeken a vezetőkön kezd átfolyni.

Lenz törvénye szerint ezek az indukált áramok szembeszállnak a termelésének okával, vagyis a forgó mágneses térrel. Ennek eredményeként a rotor ugyanabban az irányban kezd forogni, mint a forgó mágneses mező. A rotor sebességének azonban kisebbnek kell lennie, mint az állórész fordulatszáma - különben nem indukálódnak áramok a rotorban, mert a rotor és az állórész mágneses terének relatív sebessége okozza a rotor mozgását. Ezt a különbséget az állórész és a rotormezők között csúszásnak nevezzük. Az állórész és a rotorok közötti relatív sebességkülönbség miatt ezt a 3 fázisú motort aszinkron gépnek nevezik.

Az indukciós motorhoz szükséges védelem típusai

A háromfázisú indukciós motorok az ipari hajtásrendszerek beépített kapacitásának 85 százalékát teszik ki. Ezért ezeknek a motoroknak a védelme szükséges a terhelések megbízható működéséhez. A motorhibákat főleg három csoportba sorolják: elektromos, mechanikai és környezeti. A mechanikai igénybevételek túlmelegedést okoznak, ami a rotorcsapágyak kopását eredményezi, míg a túlzott mechanikai terhelés nehéz áramokat von le, és ezáltal növekvő hőmérsékletet eredményez. Az elektromos hibákat különféle hibák okozzák, például fázis-fázis és fázis-föld hibák, egyfázisú, túl- és túlfeszültség, feszültség és áram egyensúlyhiánya, frekvencia alatt stb.

Indukciós motor indítása

A fent említett hibák motorvédő rendszerein túl szükség van egy háromfázisú motorindítóra is, amely korlátozza az indukciós motor bámuló áramát. Mint tudjuk - minden elektromos gépben, amikor az áramellátás biztosított, ellenzi ezt az ellátást egy indukált EMF - amelyet visszahívnak EMF-nek. Ez korlátozza a gép jelenlegi áramrajzát, de az elején az EMF nulla, mert egyenesen arányos a motor fordulatszámával. Ezért a nulla hátsó EMF hatalmas áramerősségét a motor felveszi az induláskor, és ez a teljes terhelésű áram 8-12-szerese lesz, amint azt az ábra mutatja.

A motor megvédésére a nagy bámulási áramtól különböző bámulási módszerek állnak rendelkezésre, mint a csökkentett feszültség, rotorellenállás, DOL, csillag-delta indító , autotranszformátor, lágyindító stb. És a motor megvédésére a fent tárgyalt hibáktól különféle védelmi berendezéseket, például reléket, megszakítókat, kontaktorokat és különféle hajtásokat valósítanak meg.
Ezek közül néhány a háromfázisú indukciós motorok védelmi rendszerei a beindulási áramok, a túlmelegedés és az egyfázisú hibák ellen, alacsony szintű alkalmazásokhoz mikrokontroller használatával, a hallgatók jobb megértése érdekében.

Elektronikus lágyindítás háromfázisú indukciós motorhoz

Ez az indukciós motor lágyindítása a modern indítási módszer, amely csökkenti a DOL és a csillag-delta indítók okozta mechanikai és elektromos feszültségeket. Ez tirisztorok használatával korlátozza az indukciós motor indítási áramát.

Ez a háromfázisú motorindító két fő egységből áll: az egyik a tápegység, a másik a vezérlőegység. Az áramellátó egység minden fázishoz tartozó back-back SCR-ekből áll, és ezeket a vezérlő áramkörben megvalósított logika vezérli. Ez a vezérlőegység egy nulla feszültségű keresztezési áramkörből áll, amely kondenzátorokkal rendelkezik a késleltetési idő előállításához.

Elektronikus lágyindítás háromfázisú indukciós motorhoz

A fenti blokkdiagramon, amikor háromfázisú tápellátást adunk a rendszernek, a vezérlő áramkör minden fázisellátást kijavít, szabályoz és összehasonlít a nulla keresztezési feszültséggel az operációs erősítő segítségével. Ez az Op-Amp kimenet hajtja a tranzisztort, amely felelős a késleltetés előállításáért egy kondenzátor használatával. Ez a kondenzátor kisütése lehetővé teszi egy másik Op-Amp kimenetet egy bizonyos időre, így az Opto-leválasztókat erre az eltelt időre hajtják. Ez alatt az idő alatt az optoizolátor kimenete egymás után bekapcsolja a tirisztorokat, és ez idő alatt a motorra kifejtett teljesítmény csökken. Ezen indítási idő után egy teljes feszültség kerül az indukciós motorra, és így a motor teljes fordulatszámon jár. Ily módon az indukciós motor indításakor egy bizonyos ideig tartó nulla feszültség kiváltása szándékosan csökkenti az indukciós motor indító beindítási áramát.

Indukciós motor védelmi rendszer

Ez a rendszer védi a 3 fázisú váltakozó áramú motort az egyszeri fázistól és a túlmelegedéstől. Ha valamelyik fázis kiesik, akkor ez a rendszer felismeri és azonnal kikapcsolja a motort, amelyet a hálózat táplál.

Indukciós motor védelmi rendszer

Mindhárom fázist kijavítják, szűrik, szabályozzák és átadják egy működési erősítőnek, ahol ezt a tápfeszültséget összehasonlítják egy bizonyos feszültséggel. Ha valamelyik fázis elmarad, akkor nulla feszültséget ad az Op-amp bemeneten, és ezért alacsony logikát ad a tranzisztornak, amely tovább feszültségmentesíti a relét. Ezért a főrelé kikapcsol, és a motor áramellátása megszakad.

Hasonlóképpen, amikor a motor hőmérséklete meghaladja egy bizonyos határt, a a műveleti erősítő kimenete feszültségmentes a megfelelő relé akkor is kikapcsol a főrelé. Ily módon az egyfázisú hibák és a túlhőmérsékleti viszonyok kiküszöbölhetők az indukciós motorban.

Mindez a háromfázisú motorvédő rendszerekről szól a beindulási áramok, az egyfázisú és a túlmelegedés ellen. Tudomásul vesszük, hogy az ebben a cikkben megadott információk hasznosak lehetnek a koncepció jobb megértéséhez. Ezenfelül, ha bármilyen segítséget nyújt e projektek vagy mások megvalósításához, vegye fel velünk a kapcsolatot az alábbi megjegyzésekkel.

Fotók