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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo para el secado automático de bobinados de motores. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Los motores eléctricos Los motores eléctricos que se utilizan en la vida cotidiana y en la industria a menudo funcionan y se almacenan en condiciones de alta humedad. La carcasa del motor no es hermética, la humedad penetra inevitablemente en el interior, es absorbida por el aislamiento de los devanados. Esto conduce a una disminución de la resistencia de aislamiento, un aumento de las corrientes de fuga y, en última instancia, a la avería. El dispositivo propuesto monitorea constantemente la resistencia de aislamiento de un motor eléctrico asíncrono trifásico y automáticamente la mantiene en un nivel dado, excluyendo la falla del motor como resultado del anegamiento. El dispositivo, que se discutirá, forma un solo sistema con un motor eléctrico, una red de suministro de energía y un dispositivo de arranque, cuya estructura y principio de funcionamiento están protegidos por un certificado de derechos de autor [1]. El diseño recibió la medalla de plata de VDNKh (VVTs). La resistencia del aislamiento se controla y restaura en los intervalos de tiempo más peligrosos, desde el punto de vista de la condensación de humedad, durante las pausas en el funcionamiento del accionamiento eléctrico. Como se muestra en la figura, el motor asíncrono M1 está conectado a una red trifásica a través de un dispositivo de conmutación KM1. El dispositivo de secado en sí consta de unidades de potencia (transformador T1, rectificadores en puentes de diodos VD1, VD3), control de resistencia de aislamiento (microcircuito DA1, transistor VT2, relé K1) y control (microcircuito DD1, transistores VT1, VT3, relé K2). Los triacs VS1 y VS2 sirven como elementos de accionamiento.
El dispositivo de secado se enciende con el interruptor SA1, cuyo primer grupo de contactos (SA1.1) cierra el circuito del devanado primario del transformador T1, y el segundo (SA1.2) conecta los devanados del motor M1 a la entrada de la unidad de control. Si los contactos de potencia del interruptor KM1 están cerrados y el motor está conectado a la red eléctrica, el dispositivo de secado no funciona, ya que el circuito del devanado primario del transformador T1 está abierto por los contactos auxiliares del interruptor. Los diodos Zener VD6 y VD7 estabilizan los voltajes necesarios para alimentar los microcircuitos DA1 y DD1, y VD2 es un voltaje de 130 V, que sirve de prueba para comprobar la resistencia entre los devanados y la carcasa del motor M1. La tensión de prueba se aplica a la carcasa del motor a través de una resistencia protectora R4. El amplificador operacional DA1 está cubierto por retroalimentación positiva a través de la resistencia R21, que lo convierte en un disparador Schmitt. El voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional depende de la corriente que fluye bajo la acción del voltaje de prueba a través de la resistencia de aislamiento entre la carcasa y los devanados del motor, y de la posición de la resistencia de corte R12, que regula el umbral de respuesta. . Con el valor seleccionado del voltaje de prueba, la corriente de fuga de los triacs cerrados VS1 y VS2, conectados en paralelo al circuito controlado, es pequeña y no conduce a un error significativo. Debido a los valores relativamente pequeños de las resistencias R11-R13, la sensibilidad del nodo a la interferencia es baja y los cables que lo conectan al motor pueden tener una longitud considerable. Si bien la resistencia de aislamiento es normal, el voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional DA1 es mayor que en la entrada no inversora. El voltaje en la salida del amplificador operacional es bajo, el transistor VT2 está cerrado, el devanado del relé K1 está desenergizado. La lámpara de señal HL1 "Control de aislamiento" está encendida. Con la humectación de los devanados, la resistencia de aislamiento cae, el voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional DA1 disminuye (el voltaje de prueba es negativo). Cuando el voltaje alcanza el umbral de activación, el transistor VT2 se abre, el relé K1 se activa. La lámpara HL1 se apaga, HL2 "Secado de aislamiento" se enciende. A través de los contactos cerrados del relé K1.2, se suministra energía al microcircuito DD1, en cuyos elementos y el transistor VT1 se ensambla un multivibrador [2]. Se proporciona un ajuste independiente de la duración del pulso y las pausas entre ellos. La duración de los pulsos se puede cambiar con una resistencia variable R20 dentro de 0,3 ... 7 s, pausas - con una resistencia variable R14 dentro de 3 ... 16 s. La señal de salida del multivibrador se alimenta al interruptor de transistor VT3, que controla el relé K2. Los contactos K2.1 y K2.2 están en los circuitos de electrodos de control de los triacs VS1 y VS2. Los triacs encendidos suministran tensión de red de fase a dos devanados conectados en serie del motor eléctrico M1. Esto no es suficiente para hacer girar el rotor, pero la corriente que fluye a través de los devanados los calienta y los seca. En el momento del secado, los contactos K2.3 interrumpen el circuito de control. La resistencia R5 evita la falsa activación del disparador Schmitt al simular una resistencia de aislamiento reducida a 510 kOhm. Con el interruptor SA2, esta resistencia se puede conectar de forma permanente, lo que obligará al dispositivo a cambiar al modo de secado. Los condensadores C5, C6 mantienen el voltaje en la entrada del disparador sin cambios durante el "vuelo" y el rebote del contacto K2.3. También protegen la entrada de interferencias. En pausas entre pulsos, cuando el relé K2 está desenergizado y los triacs VS1, VS2 están cerrados, el modo de control se restablece temporalmente. Si la resistencia de aislamiento ya ha vuelto a la normalidad, el disparador del amplificador operacional DA1 cambiará su estado, desactivará el relé K1 y dejará de secar. De lo contrario, continuará con el inicio del siguiente pulso multivibrador. Alternar el control de calefacción y aislamiento es mucho más eficiente que el secado continuo [3]. En comparación con los dispositivos previamente conocidos [4], el resultado deseado se logra con menores costos de energía, que era el propósito de la invención [1]. Otra ventaja es la capacidad de arrancar el motor eléctrico independientemente del estado del dispositivo de secado debido al hecho de que en el modo "Secado de aislamiento", los contactos auxiliares del interruptor KM1 rompen el circuito de control del triac VS2 antes que la alimentación principal. los contactos se cierran. Aunque los contactos del relé K2.2 estuvieran cerrados en ese momento, el triac tendrá tiempo de cerrarse sin que la fase C se cierre al neutro de la red trifásica. El dispositivo utiliza resistencias MLT fijas, variables - SPZ-16, condensadores no polares - K73-17, con C1 para un voltaje de 630 V y C2 para al menos 250 V. Condensadores de óxido de cualquier tipo. Como DD1, el chip K155LAZ es adecuado, DA2 - K140UD6. Transformador T1 con una potencia total de al menos 20 vatios. El voltaje en el devanado II es de 140 ... 150 V con una corriente de 10 mA, en el devanado III - 16 ... 18 V con una corriente de 0,2 A. Relé K1 - RES-47 pasaporte 4.500.408, K2 - Pasaporte RES-22 4.500.131. Lámparas de señalización HL1, HL2 - МН18-0,1. La potencia admisible del motor eléctrico M1 depende del tipo de triacs utilizados VS1, VS2. Para los indicados en el esquema, no debe superar los 5 kW. El dispositivo se ensambla en una carcasa con dimensiones de 260x160x150 mm a partir de un arrancador magnético. Verifique y ajuste el dispositivo de secado sin conectarlo al motor eléctrico. Al devanado I del transformador T1 se le suministra una tensión alterna de 220 V. Entre el terminal superior de la resistencia R4 según el circuito y el contacto normalmente cerrado del relé K2.3, varias resistencias conectadas en serie con una potencia de se instalan al menos 0,5 W y una resistencia total de 6,8 ... 10 MΩ. Los contactos del interruptor SA2 deben estar abiertos. Con una resistencia R12 sintonizada, consiguen que cuando la resistencia del conjunto de resistencias disminuya a 4 MΩ, el relé K1 funcione, y cuando se restablezca el valor anterior, se libere. El estado del relé se puede juzgar por el encendido de las lámparas HL1 y HL2. El funcionamiento del relé K1 debe ir acompañado de la generación de pulsos multivibradores y clics característicos del relé K2. La relación entre los umbrales de activación y liberación del nodo de control depende del valor de la resistencia R21. Puedes recogerlo si es necesario. A continuación, el dispositivo se instala en el lugar previsto junto al motor M1 o el interruptor KM1 y se conecta a ellos de acuerdo con el diagrama. Naturalmente, en el momento de la instalación, todo el sistema debe estar desconectado de la red. Para determinar el régimen de secado óptimo, el autor ha desarrollado una técnica especial, cuya descripción está más allá del alcance de un artículo de revista. En la práctica, se recomienda que el interruptor SA2 encienda a la fuerza la secadora y ajuste las resistencias variables R14 y R20 a tales duraciones de pulsos y pausas que la temperatura de la carcasa del motor se estabilice en el rango de 70 ... 75 ° С. En conclusión, observamos que el motor eléctrico con el dispositivo descrito solo se puede conectar de acuerdo con el esquema anterior a una red eléctrica industrial trifásica con un neutro "sin conexión a tierra". Es imposible conectar las carcasas de las instalaciones eléctricas con el cable neutro de las redes eléctricas domésticas. En este caso, la carcasa del motor debe conectarse a tierra con un cable separado y el circuito que conecta la carcasa con la salida del triac VS2 y el neutro de la red debe interrumpirse. Si el interruptor SA1 se deja cerrado con el motor en marcha, los elementos del dispositivo de protección están conectados a una de las fases de la red y tocarlos es una amenaza para la vida. Literatura
Autor: A.Pakhomov, Zernograd, región de Rostov
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