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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Protección de motores trifásicos de modos de funcionamiento desequilibrados. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protección de equipos contra operación de emergencia de la red, sistemas de alimentación ininterrumpida En la literatura [1,2], se da una descripción de circuitos simples para la protección de motores eléctricos (EM) utilizando un relé de corriente, que se conecta entre el punto cero del motor y el neutro de la red. Pero estos esquemas no son nuevos entre los dispositivos de protección ED y ya han sido considerados repetidamente en las páginas de revistas, por ejemplo, en [3]. Una de las desventajas de estos esquemas es que requieren acceso al punto cero de los devanados EM, es decir el motor debe tener seis cables. Dado que la serie ED 4A con una potencia de 0,06 ... 0,37 y 0,55 ... 11 kW tiene solo tres salidas (C1, C2, C3) al conectar los devanados con una estrella o un triángulo [4], el alcance de la propuesta esquemas de protección limitados. Además, los circuitos no tienen un retardo de tiempo para que la protección actúe.
El circuito de protección ED (ver figura) está libre de estas deficiencias. Se crea un neutro artificial utilizando tres condensadores C1 ... C3 con una capacidad de 0,01 ... 0,033 μF con un voltaje de 400 ... 600 V, que están conectados a los terminales de entrada del ED o a los terminales de salida de el arrancador magnético (contactor). Las resistencias R3, R4 se utilizan como divisor de voltaje. El potenciómetro R4 se puede usar para ajustar la configuración de operación de protección. El diodo VD3 y el condensador de filtro C4 realizan la función de un rectificador de media onda, a cuya salida se conectan una resistencia de balasto R5 y un diodo zener VD4, diseñados para la estabilización de voltaje paramétrico. El transistor VT1 realiza la función de amplificar el voltaje de polarización en modos de operación asimétricos del ED. Está alimentado por un regulador de tensión paramétrico basado en una resistencia de balasto R8 y un diodo zener VD5 que, junto con un condensador de almacenamiento C5, proporciona la tensión de alimentación necesaria al amplificador en caso de rotura de alguna fase de la red de alimentación. . El diodo zener VD1 lleva a cabo la protección de la unión base-emisor del transistor VT4 de un voltaje de polarización neutral aumentado. El estabilizador de voltaje del amplificador de transistores está alimentado por un rectificador bifásico ensamblado en diodos VD1, VD2, que están conectados a las fases A y B de la red de suministro de energía ED a través de resistencias R1, R2 y fusibles .U. Las resistencias R1 y R2 facilitan el funcionamiento de los diodos VD1, VD2 y aumentan su fiabilidad. Un relé electromagnético K1 (elemento de accionamiento) está conectado a un rectificador de dos fases a través de una llave de tiristor VS1. Los contactos del relé K1.1 se introducen en el circuito de la bobina de arranque magnético KM en serie con los contactos de bloqueo KM1.1. El diodo VD6, conectado en paralelo con la bobina K1, facilita el funcionamiento del relé K1 y protege el tiristor VS1 de la EMF de autoinducción, que se induce en el circuito del relé cuando se apaga. La bobina del arrancador magnético KM se conecta a través de los botones "Stop" y "Start" a las fases A y C de la fuente de alimentación ED para aumentar la confiabilidad de los diodos VD1, VD2 del rectificador. El dispositivo de protección ED de los modos asimétricos funciona de la siguiente manera. Supongamos que el voltaje está presente en las tres fases de la red de suministro de energía ED. Durante el inicio del EM, cuando se presiona el botón "Inicio", se suministra una tensión de alimentación trifásica a los condensadores C1 ... C3 de un neutro artificial. En este caso, no existe tensión de polarización entre el neutro artificial y el puesto a tierra, la tensión en la resistencia R4 es prácticamente nula, el transistor VT1 y el tiristor VS1 permanecen cerrados, el relé K1 se desenergiza y sus contactos K1.1 . en el circuito de la bobina del arrancador magnético KM permanecen cerrados, lo que asegura el bloqueo del botón "Inicio" después del inicio del EM. Al mismo tiempo, el condensador C8 se carga a través de la resistencia R5 al voltaje de estabilización del diodo zener VD5, lo que garantiza que el circuito de protección esté listo para funcionar. Dado que los elementos del circuito VT1, VS1 y el relé K1 están desenergizados, y la resistencia de la resistencia R8 es bastante grande y asciende a 51 kOhm, el ED prácticamente no consume energía durante la operación. En caso de ruptura de una de las fases de la red de alimentación del ED o violación de la simetría de las tensiones lineales entre el neutro artificial de los condensadores C1 ... C3 y el neutro puesto a tierra del trifásico red, se produce un voltaje de polarización neutral, parte del cual se elimina del potenciómetro R4, rectificado por el diodo VD3, estabilizado por un estabilizador paramétrico y alimentado al transistor base VT1. Al mismo tiempo, el transistor VT1 y el tiristor VS1 se abren, el relé K1 se activa y abre sus contactos K1.1 en el circuito de control EM, la bobina del arrancador magnético (contactor) se desactiva y el EM se desconecta del fuente de alimentación por contactos lineales K. Después de abrir los contactos lineales del arrancador magnético, el voltaje de polarización del neutro se vuelve casi igual a cero, el transistor VT1 y el tiristor VS1 se cierran, el relé K1 se desactiva y vuelve al modo de espera . El dispositivo también prevé el bloqueo del inicio de la EM en caso de rotura de una de las fases o valor inaceptable del desequilibrio de tensión de la red trifásica. El condensador C4 se utiliza para retrasar el tiempo de respuesta del dispositivo en caso de cierre no simultáneo de los contactos lineales del arrancador magnético (contactor) KM, así como en caso de cortocircuitos asimétricos en la red eléctrica. Para mejorar la confiabilidad de la operación del circuito, la configuración para la protección contra modos asimétricos se establece para el modo de carrera no operativa del EM mediante el potenciómetro R4. Detalles. El dispositivo utiliza resistencias del tipo MLT, una resistencia variable del tipo SP3-16a o SP5-2, los diodos VD1, VD2 de la serie D211 para 600 V se pueden reemplazar con KD105V, G. En lugar de un estabilizador VD4 del tipo KS119A con un voltaje de estabilización de 1,9 V, puede usar el estabilizador KS107A (2S107A a 0,7 V) y KS113A (2S113A a 1,3 V), conectándolos en serie. El diodo Zener VD5 tipo D814A con una tensión de estabilización de 7 ... 8,5 V se puede reemplazar por dos diodos zener conectados en serie del tipo KS139A. Diodo VD6 serie D226B o KD105 con cualquier índice de letras. El tiristor VS1 tipo KU202N se puede reemplazar con KU202M, KU202L, KU202K, KU201L o tipo unificado TI2-10 clase 4, que tiene una carcasa casi idéntica a la carcasa del diodo KD202. Transistor VT1 (npn) tipo KT315 con cualquier índice de letras, se puede reemplazar con germanio tipo MP38 o MP37 con una ganancia de corriente de 20 ... 30. Condensadores C1 ... C3 tipo MBM o cerámica con la misma desviación del valor nominal. Condensadores electrolíticos C4 y C5: tipo K50-6 para un voltaje de 10 V. Relé K1 de tamaño pequeño tipo RP-21 para un voltaje de 220 V CA. Los elementos del circuito de protección EM se montan en una placa de circuito impreso, que se coloca en la carcasa de un relé intermedio del tipo RP-24 o RP-25 y se conecta al circuito EM mediante los terminales de entrada 1...8. El dispositivo ha sido probado en laboratorio y en condiciones de producción. Su uso práctico permitirá aumentar significativamente la confiabilidad de la operación ED durante la operación. Literatura:
Autores: K. V. Kolomoytsev, Yu. F. Romanyuk, R. M. Kolomoytseva
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