Схема трехфазного двигателя: Реверсивная схема подключения электродвигателя.

Содержание

Способы пуска асинхронного трехфазного двигателя от однофазной сети ~ Электропривод

Как запускать трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети?

Самый простой способ запуска трехфазного двигателя в качестве однофазного, основывается на подключении его третьей обмотки через фазосдвигающее устройство. В качестве такого устройство может выступать активное сопротивление, индуктивность или конденсатор.

 

Прежде, чем подключать трехфазный двигатель в однофазную сеть, необходимо убедиться, что номинальное напряжение его обмоток соответствуют номинальному напряжению сети. Асинхронный трехфазный двигатель имеет три статорных обмотки. Соответственно в клемной коробке должно быть выведено 6 клемм для подключения питания. Если открыть клеммную коробку, то мы увидим борно двигателя. На борно, выведены 3 обмотки двигателя. Их концы подключены к клеммам. На эти клеммы и подключается питание двигателя.

Каждая обмотка имеет начало и конец.

Начала обмоток маркируют как С1, С2, С3. Концы обмоток промаркированы соответственно С4, С5, С6. На крышке клемной коробки мы увидим схему включения двигателя в сеть при разных напряжениях питания. Согласно этой схемы мы и должны подключить обмотки. Т..е. если двигатель допускает использование напряжений 380/220, то для его подключения к однофазной сети 220В, необходимо переключить обмотки в схему «треугольник».

Если же его схема подключения допускает 220/127 В, то к однофазной сети 220 В, его необходимо подключать по схеме «звезда», как показано на рисунке.

Схема с пусковым активным сопротивлением

На рисунке показана схемы однофазного включения трехфазного двигателя с пусковым активным сопротивлением. Такая схема используется только в двигателях малой мощности, так как в резисторе теряетя большое количество энергии в виде тепла.

Схемы конденсаторного пуска асинхронного двигателя

Наибольшее распространение получили схемы с конденсаторами. Для изменения направления вращения двигателя необходимо применять переключатель. В идеале для нормальной работы такого двигателя необходимо, чтобы емкость конденсатора изменялась в зависимости от числа оборотов. Но такое условие выполнить довольно трудно, поэтому обычно применяют схему двухступенчатого управления асинхронным электродвигателем. Для работы механизма, приводимого в движение таким двигателем, используют два конденсатора. Один подключается только при запуске, а после окончания пуска его отключают и оставляют только один конденсатор. При этом происходит заметное снижение его полезной мощности на валу до 50…60% от номинальной мощности при включении в трехфазную сеть. Такой пуск двигателя получил название конденсаторного пуска.

При применении пусковых конденсаторов имеется возможность увеличить пусковой момент до величины Мп/Мн=1,6-2. Однако, при этом значительно увеличивается емкость пускового конденсатора, из за чего вырастают его размеры и стоимость всего фазосдвигающего устройства.

Для достижения максимального пускового момента, величину емкости необходимо выбирать из соотношения, Xc=Zk, т. е. емкостное сопротивление равно сопротивлению короткого замыкания одной фазы статора. По причине высокой стоимости и габаритов всего фазосдвигающего устройства конденсаторный пуск применяется лишь при необходимости большого пускового момента. В конце пускового периода пусковой обмотки необходимо отключить, в противном случае пусковая обмотка перегреется и сгорит. В качестве пускового устройства можно применять индуктивность— дроссель.

Пуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети, через частотный преобразователь

Для пуска и управления трехфазным асинхронным двигателем от однофазной сети, можно применять преобразователь частоты с питанием от однофазной сети. Структурная схема такого преобразователя представлена на рисунке. Пуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети с помощью преобразователя частоты является одним из самых перспективных. Поэтому именно он наиболее часто используется в новых разработках систем управления регулируемыми электроприводами. Принцип его лежит в том, что, меняя частоту и напряжение питания двигателя, можно в соответствии с формулой, изменять его частоту вращения.

Сам преобразователь состоит состоят из двух модулей, которые обычно заключены в один корпус:
— модуль управления, который управляет функционированием устройства;
— силовой модуль, который питает двигатель электроэнергией.

Применение преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя. позволяет значительно снизить пусковой ток, так как электродвигатель имеет жесткую зависимость между током и вращающим моментом. Причем значения пускового тока и момента можно регулировать в достаточно больших пределах. Кроме того с помощью частотного преобразователя можно регулировать обороты двигателя и самого механизма, уменьшая при этом значительную часть потерь в механизме.

Недостатки применения частотного преобразователя для пуска трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети: достаточно высокая стоимость самого преобразователя и периферийных устройств к нему. Появление несинусоидальных помех в сети и снижение показателей качества сети.

Простая защита электродвигателя.


Защита трехфазного электродвигателя.

 

Обычная схема подключения трёхфазного асинхронного электродвигателя состоит из следующих элементов:

•   автоматический выключатель

•   электродвигатель

•   магнитный пускатель

•   тепловое реле токовой защиты.

 

Автоматические выключатели (автоматы) применяемые для защиты двигателей имеют расцепители тепловые и максимального тока, по принципу работы соответствующие максимальным и тепловым реле.

Следует учесть, что не все автоматы имеют такие расцепители и поэтому не все они могут применяться для защиты двигателя от перегрузки.

В схеме защиты автоматы устанавливаются перед пускателем для защиты проводов и аппаратов от тока короткого замыкания, а двигателя от тока короткого замыкания и перегрузки.

Тепловое реле реагирует на превышения тока потребляемого электродвигателем и вызывает размыкание контактов реле, что приводит к обесточиванию катушки и отключению электродвигателя.

 

Типовые схемы включения трёхфазного электродвигателя

Схемы подключения электродвигателей отличаются магнитными пускателями, в которых используются катушки на разные напряжения.

В первом случае используется магнитный пускатель с рабочим напряжением катушки – 220V; для питания используется любая фаза и ноль — N.

Во втором случае электродвигатель подключается через магнитный пускатель с катушкой на 380V, для питания используются две фазы, например B и С.

 


Обозначения на схеме:

SA1  — выключатель автоматический (3х-полюсный автомат),

TP1  — тепловое реле,

МП1 — магнитный пускатель,

БК    — блок-контакт (нормально разомкнутый),

Start — кнопка «Пуск»,

Stop — кнопка «Стоп».

 

Наиболее частые причины повреждения электродвигателя вследствие тепловой перегрузки является пропадание одной из питающих фаз, что приводит к ненормальному режиму работы и вызывает увеличение тока в статорных обмотках, в результате чего происходит перегрев и разрушение изоляции обмоток статора, приводящий к замыканию обмоток и полной неработоспособности электродвигателя.

От небольших и устойчивых перегрузок двигатели защищают автоматами и тепловыми реле, но вследствие своей тепловой инерции они не сразу реагирует на резкие перегрузки, а только через несколько минут и за это время статорная обмотка может уже недопустимо перегреться.
Поэтому в случае, когда возможны ситуации с непреднамеренным отключением одной из фаз питающей сети, и необходимо предотвратить выход из строя электродвигателя, целесообразно заменить стандартную схему подключения электродвигателя на одну из нижеследующих.

 

Схема №1.

В обычную схему запуска трехфазного электродвигателя помимо автомата и теплового (токового) реле, вводится еще одно дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами P1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Start» через обмотку магнитного пускателя МП проходит ток и он своими контактами блокирует кнопку «Start» и подключает электродвигатель к сети.



При пропадании в сети фазы A или C реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который соответственно отключит от сети электродвигатель.

При пропадании в сети фазы В обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя.

 

Схема №2.

Схема аналогична схеме рассмотренной в первом способе, но имеет отличие в том, что дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

 


При нажатии кнопки «Start» включается реле Р1 и контактами Р1 замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя МП, который срабатывает и своими контактами блокирует цепь управления и включает электродвигатель. При обрыве линейного провода B отключается реле Р, а при обрыве проводов А или С магнитный пускатель МП, в обоих случаях электродвигатель отключается от сети контактами магнитного пускателя МП.

 

Схема №3.

Следующее устройство работает на принципе создания искусственной нулевой точки образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—С3. Между этой точкой и нулевым проводом N включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке 0′ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя — двигатель отключается.

 

 


Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36V.

Конденсаторы С1—С3 — бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

По сравнению с предыдущими схемами это устройство обеспечивает более высокую чувствительность, вследствие которой двигатель иногда может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызываемой подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети.

Для снижения чувствительности нужно применить конденсаторы меньшей емкости.

 

Схема №4.

Принцип работы устройства также основан на том, что при обрыве одной фазы образуется напряжение смещения нейтрали, которое можно использовать для защиты двигателя.

Для реализации указанного способа создается искусственная нейтраль с помощью трех конденсаторов С1-СЗ. При наличии всех трех фаз электросети А, В и С напряжение между искусственной нейтралью и нулевым проводом N практически равно нулю, а при обрыве любой фазы возникает напряжение смещения.

Это напряжение выпрямляется с помощью диодного моста VD1, в диагональ которого включено электромагнитное реле P. Конденсатор С4 блокирует срабатывание реле в пусковом режиме. Нормально замкнутые контакты P1 при срабатывании реле размыкаются и разрывают цепь питания катушки магнитного пускателя МП, в результате электродвигатель М отключается от сети.



В устройстве использовано реле постоянного тока типа РП21, рассчитанное на рабочее напряжение 24V с сопротивлением обмотки 200 Ом.

Контактная система реле допускает ток до 5А.

В случае если напряжения смещения окажется недостаточно для срабатывания реле, необходимо увеличить емкости конденсаторов, образующих искусственную нейтраль. При срабатывании реле в режиме пуска можно увеличить емкость конденсатора С4 или отрегулировать контактную систему магнитного пускателя, добиваясь одновременного замыкания его силовых контактов.


Учитывая, что все эти устройства защиты имеют один общий недостаток, заключающийся в том, что они реагируют на обрыв фазы только до аппарата защиты и не реагируют на обрывы фаз, происходящие за пределами устройства, данные устройства необходимо монтировать в непосредственной близости от электродвигателя.


Если обрыв произойдет на отрезке между устройством и обмотками электродвигателя, или в самом электродвигателе защита работать не будет.


Источник:

В. Г. Бастанов «300 Практических советов» стр. 17-19

Каталог радиолюбительских схем. Трансформатор -однофазное / трехфазное

Каталог радиолюбительских схем. Трансформатор -однофазное / трехфазное

Трансформатор -однофазное / трехфазное

Этот трансформатор предназначен для преобразования однофазного переменного напряжения в трехфазное. Сделан он на базе трехфазного двигателя, работающего на холостом ходу.

Работу устройства можно понять, если вспомнить одну типичную неисправность оборудования, приводимого в движение трехфазным двигателем, работающим от однофазной сети (если вам приходилось заниматься ремонтом злектростанков, вы с ней знакомы) Неисправность состоит в том, что двигатель никак не хочет запускаться, и чтобы его запустить, нужно его вал хорошенько раскрутить. После этого двигатель работает самостоятельно. Обычно такую неисправность устраняют заменой фазосдвигающего конденсатора.

Почему же двигатель после раскрутки работает, хотя одна из его обмоток вообще отключена ? Дело в том, что ротор двигателя корот-козамкнутый, и когда он вращается он передает поступившую на него энергию от однофазной сети на все свои обмотки, практически, питая сам себя. В результате индукции от воздействия вращающегося ротора в обмотках двигателя возникает трехфазная ЭДС. И это трехфазное напряжение можно использовать для питания другого оборудования. Например, электродвигателя деревообрабатывающего или токарного станка.

Недостаток такой схемы в том, что напряжения между фазами получаются неодинаковыми. Вернее, два из них почти одинаковы, а одно значительно больше. В принципе, таким напряжением можно питать большинство оборудования, но если важно чтобы напряжения были одинаковы, можно в цепь повышенного напряжения подключить обычный автотрансформатор типа «ЛАТР» и выбрать такое положение его переключателя отводов, при котором фазные напряжения прмерно уровняются.

На рисунке показана схема трансформатора с ЛАТРом для уравнивания фазовых напряжения.

В данном случае ЛАТР подключен между точками, условно обозначенными «1» и «2», — здесь напряжение между именно этими точками оказалось повышенным В вашем случаем может быть по-другому, например, между точками «2» и «3». Определить повышенное напряжение можно при помощи мультиметра, переключенного на измерение переменного напряжения. И к этим точками подключить ЛАТР. Однако, если оборудование работает хорошо и без автотрансфрматора, — то нет нужны его и устанавливать.

В качестве основы для трансформатора был использован двигатель АО2 с обмотками включенными «звездой». Его мощность 4 кВт. Мощность нагрузки должна быть не более 80% от мощности двигателя, используемого как трансформатор, преобразующий однофазное напряжение в трехфазное.

В схеме есть выключатель S1 и кнопка без фиксации S2. Когда кнопка удерживается в нажатом положении подключен фазосдвига-ющий конденсатор.

Для запуска трансформатора нужно первым делом отключить все нагрузки, затем нажать кнопку S2 и удерживая её в нажатом состоянии включить выключатель S1. Далее, продолжая удерживать кнопку нажатой, подождать пока двигатель разгонится, а затем кнопку отпустить. После этого можно подключать нагрузку.

В качестве основы для такого трансформатора можно использовать и другой трехфазный двигатель Совсем не обязательно чтобы емкость конденсатора С1 была именно такой большой, как требует типовая схема включения двигателя в однофазную сеть. Здесь конденсатор служит для запуска на холостом ходу, и его емкость может быть меньше.

Опарышев Д.

Радиоконструктор 02-2006, с.33.





Однофазное подключение трехфазного двигателя » сайт для электриков

Расчет величины емкостей

Итак, мы выяснили, что для того, чтобы включить трехфазный двигатель в однофазной сети, требуется дополнительная схема подключения, в которую, помимо пусковой кнопки, входят два конденсатора. Их величину нужно знать, иначе работать система не будет. Для начала определим величину электрической емкости, необходимую для того, чтобы заставить ротор тронуться с места. При параллельном включении она представляет собой сумму:

С = С ст + Ср, где:

С ст – стартовая дополнительная отключаемая после разбега емкость;

С р – рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

Еще нам потребуется величина номинального тока I н (она указана на табличке, прикрепленной к двигателю на заводе-изготовителе). Этот параметр также можно определить с помощью нехитрой формулы:

I н = P / (3 х U), где:

U – напряжение, при подключении «звездой» — 220 В, а если «треугольник», то 380 В;

P – мощность трехфазного двигателя, ее иногда в случае утери таблички определяют на глаз.

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности вычисляются по формулам:

С р = Ср = 2800 I н / U – для «звезды»;

С р = 4800 I н / U – для «треугольника»;

Пусковой конденсатор должен быть больше рабочего в 2-3 раза. Единица измерения – микрофарады.

Есть и совсем уж простой способ вычисления емкости: C = P /10, но эта формула скорее дает порядок цифры, чем ее значение. Впрочем, повозиться в любом случае придется.

Частотное регулирование однофазных асинхронных электродвигателей

Итак, все чаще появляются предложения частотных преобразователей, которые могут управлять однофазными асинхронными машинами. В силу того что частотники предназначены для работы с трехфазными машинами, то для регулирования оборотов однофазной машинами необходим особый вид частотного преобразователя. Это обусловлено тем, что трехфазные и однофазные машины имеют немного разный принцип работы. Давайте рассмотрим схему включения, которую предоставляет один из официальных производителей частотных преобразователей для однофазных машин:

Это схема прямого подключения. Где: Ф-фаза питающего напряжения, N-нейтральный проводник, L1, L2 – обмотки двигателя, Ср – рабочий конденсатор.

А вот схема подключения преобразователя:

Как мы можем видеть, конденсатор при включении данной схемы отключается. Обмотка L1 переключается к выходу преобразователя фазы А, а L2 к В. Общий провод подключается к выходу С. Тем самым мы фактически получили двухфазную машину. Фазовый сдвиг теперь будет реализовывать частотный преобразователь, а не конденсатор. На выходе преобразователя будет обычное трехфазное напряжение.

Данный способ частотного регулирования трудно назвать однофазным, так как при питания двигателя от сети напрямую необходимо опять восстанавливать схему с конденсатором. Более того, этот способ регулирования частоты НЕ ПОДХОДИТ для машин с пусковой обмоткой, так как сопротивление рабочей и пусковой обмотки не равны, появится асимметрия.

Можем сделать вывод, что данный вид частотного регулирования подходит не всем электродвигателям, а только конденсаторным. Более того, при такой схеме подключения необходимо провести переподключение обмоток внутри электродвигателя (в коробке выводов электродвигателя), что после переподключения не позволит работать ему от сети напрямую. Поэтому если вы собираетесь питать электродвигатель от однофазной сети через частотник, то, может быть стоит купить преобразователь, который питается от однофазной сети, а двигатель обычный, трехфазный. Это лучше с точки зрения работы самой машины, также отсутствуют переделки внутри электрической машины. Если вы собираетесь таким образом модернизировать систему, то внимательно изучите характеристики электродвигателя, преобразователя, чтоб избежать пустой траты средств или выхода из строя элементов системы.

Помимо распространенных 3-х фазных асинхронных двигателей, на рынке предлагают однофазные моторы. Чаще всего ими являются насосы и вентиляторы. Самые популярные агрегаты в промышленности и в быту. И тут возникает вопрос? Как же ими управлять и регулировать скорость. Способов великое множество. Но самый эффективный, это когда подключают преобразователь частоты для однофазного двигателя.

Из этой статьи вы узнаете:

Всем привет! С вами Гридин Семён, и в этом посте мы поговорим с вами о нюансах управления асинхронными однофазными двигателями. Какой способ управления лучше? Разберём такой вопрос — частотное управление двигателем более подробно.

Варианты подключения однофазного двигателя

С чего же необходимо начинать подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома? В первую очередь необходимо определиться с методом подключения, которых сегодня известно немало. Начать же их рассмотрение хочется с того, о котором уже было упомянуто нами выше — через подключение двигателя к выделенной для этих целей группе потребителей. Этот метод является основным, однако помимо него существуют и другие.

Подключение нагрузки в ручном режиме

Также подключить двигатель можно посредством использования перекидного рубильника, переключателя на 3 позиции 1-0-2. В соответствии с приведенной схемой, каждой позиции будет соответствовать следующее:

  • «1» — будет подразумевать нагрузку, запитанную от промышленной городской сети;
  • «0» — перевод рубильника в это положение будет означать, что нагрузка отключена;
  • «2» — будет соответствовать нагрузке, обеспечиваемой резервным источником электричества. В качестве такового будет выступать бензиновый, дизельный или газовый генератор.

Мы не будем слишком подробно останавливаться на устройстве составных элементов, правда, хочется отметить, что перекидной рубильник или трехпозиционный переключатель имеет довольно простую конструкцию, которая включает неподвижные контакты, соединенные с проводами (нагрузка-город-генератор), и подвижные контакты, задача которых заключается в обеспечении коммутации нагрузки с города на генератор и обратно.

Если возникла задача по переключению трехфазной нагрузки город-нагрузка, то происходит задействование сразу трех фаз. Здесь имеется в виду, что на рубильник подаются три городские фазы A-B-C, они же уходят на нагрузку. Для того чтобы нагрузка была переведена на генератор, мы должны совершать такие манипуляции, чтобы в итоге на каждую из фаз поддавалось электричество.

Решить эту задачу можно путем незначительного усовершенствования нашего переключателя рубильника: с той стороны, где будет подключаться генератор, потребуется установить перемычку между фазами A-B-C. В дальнейшем, когда нагрузка будет поступать на генератор, каждая из фаз будет обеспечена электричеством.

Подключение нагрузки посредством контакторов

Когда нагрузка создается городской сетью, то каждая из фаз, которая подключена к контактору, будет идти на нагрузку. При появлении в системе генератора поступают аналогичным образом, что и с перекидным рубильником: на клеммах контактора там, где подключен кабель, идущий от генератора, придется поместить перемычку между фазами и A-B-C.

Почему нужна подгонка

Метод расчета, приведенный выше, является приблизительным. Во-первых, номинальное значение, указанное на корпусе электрической емкости, может существенно отличаться от фактического. Во-вторых, бумажные конденсаторы (вообще говоря, вещь недешевая) часто используются бывшие в употреблении, и они, как всякие прочие предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от указанного параметра. В-третьих, ток, который будет потребляться двигателем, зависит от величины механической нагрузки на валу, а потому оценить его можно только экспериментально. Как это сделать?

Здесь потребуется немного терпения. В результате может получиться довольно объемный набор конденсаторов, соединенных параллельно и последовательно. Главное – после окончания работы все хорошенько закрепить, чтобы не отваливались припаянные концы от вибраций, исходящих от мотора. А потом не лишним будет еще раз проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.

Расчёт необходимой ёмкости

Выбирая конденсатор, необходимо предупредить ситуацию, при которой фазный ток превысит своё номинальное значение. Поэтому к подсчётам необходимо подойти очень тщательно — неправильные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и перегоранию обмоток двигателя.

На практике для пуска моторов небольшой мощности пользуются упрощённым подбором исходя из соображений, что для каждых 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ ёмкости при соединении в треугольник. При подключении обмотки в звезду это значение уменьшается вдвое. Если в однофазную сеть присоединяют мотор на три фазы с мощностью 1 квт, то необходим конденсатор зарядом 70—72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае подключения звездой.

Расчёт необходимого значения ёмкости для работы производится по формулам.

При схеме соединения звездой:

Если обмотки образуют треугольник:

I — номинальный ток двигателя. Если по каким-либо причинам его значение неизвестно, для расчёта необходимо воспользоваться формулой:

При этом U = 220 В при соединении звездой, U = 380в — треугольником.

Р — мощность, измеряемая в ваттах.

Её значение рассчитывают по формуле:

Пусковая ёмкость должна превышать значение рабочей в 2,5 — 3 раза.

Очень важен правильный выбор значения напряжения для конденсатора. Этот параметр, так же как и ёмкость, влияет на цену и габариты прибора. Если напряжение сети больше номинального значения конденсатора, пусковое приспособление выйдет из строя.

Но и использовать оборудование с завышенным напряжением также не стоит. Ведь это приведёт к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи.

Оптимальным является значение напряжения конденсатора в 1,15 раз превышающее значение напряжения сети: Uk =1,15 U с.

Очень часто при включении мотора с тремя обмотками в однофазную сеть используются конденсаторы типа КГБ-МН или БГТ (термостойкие). Они выполнены из бумаги. Металлический корпус полнос

Установки с трехфазными двигателями



ЗАДАЧИ

  • определяет для нескольких типов трехфазных асинхронных двигателей переменного тока:
        • сечение проводов, необходимых для трехфазного, трехпроводного ответвленные цепи.
        • типоразмеров предохранителей, обеспечивающих пусковую защиту.
        • средства отключения, необходимые для данного типа двигателя.
        • размер блоков тепловой перегрузки, необходимых для работы с перегрузкой по току защита.размер главного питателя к моторной установке.
        • Для главного фидера требуется максимальная токовая защита
        • .
        • главное разъединяющее средство для моторной установки.
  • используйте Национальный электротехнический кодекс.

Работа электромонтера требует знания национального Требования электрического кодекса, регулирующие установку трехфазных двигателей, и возможность применения этих требований к установкам.Элементы схемы двигателя показаны в 1.

В этом блоке описывается процедура определения размера провода и надлежащая защита от перегрузки и пуска для типичного трехфазного двигателя установка. Пример установки двигателя состоит из фидерной цепи. питание трех параллельных цепей. Каждая из трех ответвленных цепей подключена к трехфазному двигателю указанной мощности. Фидерная цепь и ответвленные цепи имеют необходимую защиту от перегрузки по току. Национальным электротехническим кодексом.


ил. 1 Линейная схема системы управления двигателем.

НАГРУЗКА ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ


ил. 2 Ответвительная цепь на каждый двигатель

Установка промышленного двигателя, описанная в этом примере, подключена к сети 230 В, трехфазной, трехпроводной сети (2). Загрузка Эта система состоит из следующих ответвлений.

1. Одна ответвленная цепь, питающая трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. двигатель 230 вольт, 28 ампер, 10 л.с., с маркировкой буквой F.

2. Одна ответвленная цепь, питающая трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. двигатель на 230 вольт, 64 ампера, 25 л.с., с маркировкой буквой B.

3. Одна параллельная цепь, питающая трехфазную индукционную систему с ротором. двигатель рассчитан на 230 вольт, 54 ампер и 20 л.с. Ток ротора при полной нагрузке составляет 60 ампер.

ОТВЕТСТВЕННАЯ ЦЕПЬ ДЛЯ КАЖДОГО ДВИГАТЕЛЯ

Значения, приведенные в таблицах NEC 310-16, 310-17, 310-18 и 310-19, включая примечания, должны использоваться с кодовой книгой тока для двигателей при определении допустимой нагрузки. сечения проводника и предохранителя.

Три конкретных факта должны быть определены для каждой из трех параллельных цепей. составляющая нагрузку установки.

1. Размер жил для каждой трехфазной трехпроводной ветви. схема.

2. Размер предохранителя, который будет использоваться для защиты от короткого замыкания. Предохранители защищают проводку и двигатель от любых неисправностей или коротких замыканий в проводке или обмотки двигателя.

3. Размер блоков тепловой перегрузки, которые будут использоваться для защиты от работы.Блоки защиты от перегрузки защищают двигатель от возможного повреждения из-за продолжающегося перегрузка мотора.

ПРИМЕЧАНИЕ: Значения ампер при полной нагрузке следует брать из паспортной таблички двигателя. только для расчета единиц тепловой перегрузки (см. статью 430-6 NEC). Другой расчеты основаны на номинальных значениях кодовой книги из 430-148, 149, 150.

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 1

Первая ответвленная цепь питает трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. мотор.Данные паспортной таблички этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Вольт 230

Фаза 3

Буквенный код F

10 л. с.

Амперы 28

Скорость 1735 об / мин

Частота 60 Гц

Диапазон температур 40 ° C

Размер проводника

Раздел 430-22 (а) Кодекса гласит, что проводники ответвленной цепи, один двигатель должен иметь грузоподъемность не менее 125 процент от номинального тока полной нагрузки двигателя.Это общее правило может быть измененным в соответствии с Таблицей 430-22 (a) Исключение для некоторых специальных классификации услуг.

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. ответвительной цепи, питающей двигатель мощностью 10 л.с.

а. Двигатель мощностью 10 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 28 ампер. Согласно в Раздел 430-152:

28 x 125% = 35 ампер

г. Используя ток 35 ампер и обращаясь к Таблице 310–16, подберите провод надлежащего размера. выбрано.Этот процесс требует, чтобы электрик определил температуру. номиналы каждой используемой оконечной нагрузки, а также номинальная мощность оборудования схема. Согласно Статье 110-14 (c) NEC, номинальная температура провод, используемый для определения амперной емкости (токовой нагрузки), не должен превышают допустимую температуру любого из соединений. Если все окончания отмечены на более высокую температуру, столбец в 310—16 отмеченный 60-градусный выбран для определения допустимой токовой нагрузки проводника.Даже при использовании стандартного строительного провода THHN размер проводника составляет # 8 в Колонна с температурой 60 градусов.

г. В таблице C1 раздела C NEC указано, что 3 проводника THHN №8 будут поместится в кабелепровод 1/2 дюйма.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором подключается непосредственно через номинальное сетевое напряжение через пускатель двигателя. Ответвительная цепь, Защита от короткого замыкания и замыкания на землю для этого двигателя состоит из трех стандартные плавкие предохранители без выдержки времени, заключенные в предохранительный выключатель, расположенный на линейная сторона магнитного пускателя. Согласно разделу 430-1 09 Закона Код, этот переключатель должен быть переключателем цепи двигателя с номинальной мощностью в лошадиных силах, автоматический выключатель или выключатель в литом корпусе и должны быть внесены в список.

ПРИМЕЧАНИЕ: The Underwriters ’Laboratories, Inc. Электротехнические строительные материалы В списке указано, что «некоторые закрытые переключатели имеют двойную номинальную мощность, больший из которых основан на использовании предохранителей с соответствующей выдержкой времени для пусковых характеристик двигателя.Переключатели с такой мощностью рейтинги отмечены, чтобы указать на это ограничение, и проверяются на больших из двух оценок ».

Защита параллельной цепи двигателя

Защита от короткого замыкания и замыкания на землю для трехфазной, Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, обозначенный кодовой буквой F, приведен в Таблица 430-152. Для рассматриваемого двигателя параллельной цепи 1 двигатель устройство максимального тока цепи не должно превышать 300 процентов от полной нагрузки ток двигателя (предохранители без выдержки времени).Статья 430-52 с исключениями. относится к Таблице 430-152.

Плавкий предохранитель параллельной цепи для параллельной цепи, питающей двигатель с короткозамкнутым ротором:

Поскольку двигатель мощностью 10 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 28 ампер и соответствующее значение из таблицы 430-152:

28 x 300% = 84 ампера

Раздел 430-52 гласит, что если значения для защиты параллельной цепи устройства, определенные с использованием процентных значений в Таблице 430-1 52, не соответствуют к стандартным размерам или номиналам устройства, затем к следующему большему рейтингу размера или следует использовать настройку.

Однако Раздел 240-6 Кодекса указывает, что следующий более крупный стандарт номинал предохранителя свыше 84 ампер равен 90 амперам. Стандартный картридж без задержки предохранители номиналом 90 ампер могут использоваться в качестве защиты параллельной цепи. для этой схемы двигателя.

Защита параллельной цепи, короткого замыкания и замыкания на землю также может рассчитываться с использованием предохранителя с выдержкой времени. Ссылаясь на Таблицу 430–152, выбирается второй столбец и вычисляется 175% от 28 ампер (1.75 х 28 = 49 ампер). Используется следующий больший размер: в этом примере предохранители на 50 ампер. был бы выбор. Код позволяет электрику увеличить размер предохранителя по исключениям 430—52 с (1).

Трехполюсный, с тремя предохранителями, Выключатели безопасности переменного тока 230 В

Ампер

Приблизительные значения мощности в лошадиных силах производителя

Стандартный

Максимум

30

60

100

200

400

3

7 1/2

15

25

50

7 1/2

15 *

30 *

60 *

100 *

ил. 3 Стол для выключателей безопасности

Средства отключения

Согласно таблице для выключателей безопасности (3) отключающие означает, что для этого двигателя мощностью 10 л.с. предусмотрен предохранительный выключатель мощностью 15 л.с. и 100 ампер, установлены предохранители на 90 ампер.

Поскольку эти предохранительные выключатели имеют двойной номинал, их установка разрешается. предохранительный выключатель на 60 ампер с максимальной мощностью 15 л.с., если выдержка времени предохранители соответствуют пусковым характеристикам двигателя.В размер предохранителей с выдержкой времени, установленных в выключателе безопасности, зависит от желаемая степень защиты и требуемый тип обслуживания мотор. Предохранители с выдержкой времени номиналом от 35 до 60 ампер могут быть установлен в выключателе безопасности.

Защита от перегрузки по току

Максимальная токовая защита срабатывания состоит из трех мониторов тока, обычно тепловой, размещенный в пускателе двигателя. (См. обратите внимание на таблицу 430-37 Кодекса для исключения из этого утверждения.)

Раздел 430-32 (а) (1) Кодекса гласит, что рабочий ток перегрузки защита (защита двигателя и параллельной цепи от перегрузки) для двигателя должен срабатывать при не более 125% тока полной нагрузки (как показано на паспортной табличке) для двигателей с отмеченным превышением температуры не более 40 градусов Цельсия.

Ток отключения тепловых блоков, используемых в качестве максимальной токовой защиты. это:

28 x 125% = 35 ампер

Когда выбранного реле перегрузки недостаточно для запуска двигателя или для перевозки груза, Раздел 430-3 4 разрешает использование следующего более высокого размер или номинал, но должен срабатывать не более чем на 140 процентов полной нагрузки ток двигателя.

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 2

Вторая ответвленная цепь питает трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Данные паспортной таблички этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Вольт 230

Фаза 3

Буквенный код B

Ампер 64

Скорость 1740 об / мин

Частота 60 Гц

25 л.с.

Диапазон температур 40 градусов Цельсия

Размер проводника

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. параллельной цепи, питающей 25-сильный двигатель.

а. Двигатель мощностью 25 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер (см. NEC Таблица 430-150). (Согласно разделу 430-22 (а) Кодекса, 125% необходимо для емкость):

68 x 125% = 85 ампер

г. Таблица 310-1 6 показывает, что медный провод № 3 типа TW или THHN или провод № 3 типа THW. (Предположим, что клеммы 60 ° C).

г. Таблица C1 раздела C показывает, что три проводника TW или THW № 3 может быть установлен в кабелепровод диаметром 1 1/4 дюйма.Требуется 1-дюймовый кабелепровод для трех проводов № 3 THHN.

ПРИМЕЧАНИЕ: Раздел 360-4F (c) Кодекса требует, чтобы проводники Размер № 4 или больше входит в корпус, изолирующую втулку или эквивалент должен быть установлен на кабелепровод.

Защита параллельной цепи двигателя

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 25 л.с. запускается с помощью автотрансформатора. Максимальная токовая защита параллельной цепи для этой цепи двигателя состоит из трех предохранителей без задержки времени, расположенных в предохранительном выключателе, установленном на линейная сторона пускового компенсатора.

Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, который обозначен кодовой буквой B и который используется с пусковым компенсатором, таблица 430-152 Кодекс требует, чтобы максимальная токовая защита параллельной цепи не превышала 300 процентов от тока полной нагрузки двигателя.

МТЗ в параллельной цепи питания параллельной цепи этот мотор:

Так как двигатель мощностью 25 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер (NEC Таблица 43 0-150),

68 x 300% = 204 ампера

Раздел 240-6 не показывает 204 ампера в качестве стандартного номинала предохранителя.Однако Раздел 430-52 разрешает использование предохранителя следующего большего размера. если рассчитанный размер не является стандартным. В этом случае 200 ампер следует попытаться. Таким образом, три предохранителя без задержки на 200 ампер могут использоваться в качестве защиты параллельной цепи для этого двигателя.

Средства отключения

Согласно таблице для предохранительных выключателей на рис. 2 1–3, отключающие Средство для двигателя мощностью 25 л.с. — это предохранительный выключатель мощностью 25 л.с., 200 ампер, в котором установлены предохранители на 200 ампер.

Предохранители с выдержкой времени могут быть установлены в выключатели безопасности. В этом примере 175% x 68A = 11 9A. 125 предохранителей являются следующим по величине размером и могут использоваться по исключениям к 430-52. Аварийный выключатель будет таким же размер.

Защита от перегрузки по току (перегрузка двигателя и параллельной цепи Защита)

Защита от перегрузки по току состоит из трех магнитных перегрузок. находится в пусковом компенсаторе.Согласно паспортной табличке, мотор имеет номинальный ток полной нагрузки 64 ампера. Текущая настройка магнитные блоки перегрузки настроены на срабатывание на

64 x 125% = 80 ампер (ток отключения)

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 3

Третья ответвленная цепь питает трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором. Данные на заводской табличке этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с фазным ротором

Вольт 230

Фаза 3

Частота 60 Гц

Амперы статора 54

Ампер ротора 60

20 л. с.

Диапазон температур 40 градусов Цельсия

Размер проводника (статор)

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. параллельной цепи, питающей 20-сильный двигатель.

а. Двигатель мощностью 20 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 54 ампера. Согласно согласно разделу 430-22 (a) NEC и таблице 430-150, 54 x 125% = 67,5 ампер

г. В таблице 310-1 6 указано, что проводник № 4 типа TW, THW, THHN (70 амперы).

г. Таблицы C1 раздела C показывают, что три проводника № 4 TW или THW или THHN может быть установлен в кабелепровод диаметром 1 дюйм.

ПРИМЕЧАНИЕ: Статья 300-4F (c) требует, чтобы проводники размера № 4 или в корпус большего размера необходимо установить изолирующую втулку или эквивалент. установлен на водоводе.

Защита параллельной цепи двигателя

Асинхронный двигатель с фазным ротором мощностью 20 л. с. запускается с помощью Поперечный магнитный выключатель двигателя. Этот пускатель двигателя применяет номинальное трехфазное напряжение на обмотку статора. Предусмотрен контроль скорости с помощью ручного барабанного контроллера, используемого в роторе или вторичной цепи. Все сопротивления контроллера вставляется в цепь ротора, когда мотор запускается. В результате пусковой ток двигателя меньше, чем если бы двигатель запускался на полном напряжении.

МТЗ в параллельной цепи асинхронного двигателя с фазным ротором согласно Таблице 430-152 Кодекса не должно превышать 150 процентов рабочий ток двигателя при полной нагрузке.

МТЗ в параллельной цепи питания параллельной цепи этот мотор:

Ток полной нагрузки равен 54 А для двигателя с фазным ротором мощностью 20 л.с.

54 x150% = 81 ампер

Раздел 240-6 не показывает 81 ампер в качестве стандартного предохранителя.Статья 430-52 позволяет использовать следующий больший размер. Следует выбрать предохранитель на 90 А.

Средства отключения

Согласно таблице для предохранительных выключателей на рис. 14-3, отключающие Средство для двигателя мощностью 20 л.с. — это аварийный выключатель на 25 л.с., 200 ампер. Редукторы должен быть установлен в этот выключатель для установки требуемых 90-амперных предохранителей. для защиты параллельной цепи двигателя. Из-за двойного рейтинга эти предохранительные выключатели, допустимо использовать выключатель на 100 ампер, имеющий максимальный рейтинг 30 лс.В этом случае стандартная 90-амперная безвременная задержка могут быть установлены предохранители или предохранители с выдержкой времени на 90 ампер.

Защита от перегрузки по току (защита двигателя)

Максимальная токовая защита состоит из трех тепловых перегрузок. блоки, расположенные в пускорегулирующем аппарате магнитного двигателя (за исключением указано в примечании после таблицы 430-3 7). Согласно паспортной табличке, двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 54 ампера.Номинальная поездка ток каждого теплового агрегата:

54 x125% = 67,5 ампер

Размер проводника (ротор)

Обмотка ротора асинхронного двигателя с фазным ротором мощностью 20 л.с. 60 ампер. Следующая процедура используется для определения размера проводники вторичной цепи от контактных колец ротора к барабану контроллер.

а. Раздел 430-23 (а) требует, чтобы проводники, соединяющие вторичный асинхронного двигателя с фазным ротором к его контроллеру имеют токоведущий мощность не менее 125 процентов вторичного тока полной нагрузки мотор для продолжительного режима.

60 x125% = 75 ампер

г. Таблица 310-1 6 показывает, что несколько типов медных проводников могут Использовать: № 3 Тип TW, Тип THW или Тип THHN, при условии, что заделки 60 °.

г. Таблица C1 раздела C показывает, что три проводника TW № 3 могут быть установлен в кабелепровод диаметром 1¼ дюйма. Требуется 1¼-дюймовый кабелепровод, если три Используются проводники № 3 THW. Требуется 1-дюймовый кабелепровод для трех No. 3 провода THHN.

ПРИМЕЧАНИЕ: Статья 300-4F (c) требует использования изоляционных втулок или аналогичных. на всех кабелепроводах, содержащих проводники №Вход 4 размера и больше вольеры. Если резисторы установлены вне регулятора скорости, текущая емкость проводников между контроллером и резисторами не должно быть меньше значений, указанных в таблице 430-23 (c).

Например, ручной регулятор скорости, используемый с ротором с фазной головкой мощностью 20 л.с. асинхронный двигатель должен использоваться для интенсивной периодической работы. Раздел 430-23 (c) требует, чтобы проводники, соединяющие резисторы с регулятором скорости иметь допустимую нагрузку не менее 85 процентов номинального тока ротора.

60 x 85% = 51 ампер

Таблица 310-1 6 показывает, что 51 ампер может безопасно переноситься с помощью № 6. провод. В результате температура, возникающая в месте расположения резистора являются важным соображением.

Раздел 430-32 (d) гласит, что вторичные цепи индукции с фазным ротором двигатели, включая проводники, контроллеры и резисторы, должны рассматриваться как защита от перегрузки за счет максимальной токовой защиты при работе двигателя в первичных цепях или цепях статора, поэтому нет защиты от перегрузки по току необходимо во вторичном контуре ротора.

ГЛАВНЫЙ ФИДЕР

Когда по проводам фидера питаются два или более двигателей, требуется размер провода определяется с помощью правил Кодекса. Раздел 430-24 Кодекса гласит: что питатель должен иметь допустимую нагрузку не менее 125 процентов ток полной нагрузки двигателя с наивысшей номинальной мощностью плюс сумма номинальных значений тока полной нагрузки остальных двигателей в группе. Ток полной нагрузки двигателя взят из таблицы 430-150 NEC.

Двигатель с наибольшим рабочим током при полной нагрузке — это двигатель мощностью 25 л.с. Этот двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер. Главный питатель размер, то в соответствии с разделом 430-24, составляет:

68 x 125% = 85 ампер

Тогда: 85 + 54 + 28 = 167 ампер.

Таблица 310-1 6 показывает, что медные проводники № 4/0 типа TW или THHN может использоваться при использовании заделки 600.

Таблица C1 раздела C показывает, что три No.Возможна установка проводников 4/0 TW в 2-дюймовом кабелепроводе. Три проводника № 4/0 THHN могут быть установлены в 2-дюймовый канал.

Защита главного фидера от короткого замыкания

Раздел 430-62 (а) гласит, что питатель, который питает двигатели, должен быть с максимальной токовой защитой. Максимальная токовая защита фидера не должен быть больше, чем наибольший номинальный ток параллельной цепи. защитное устройство для любого двигателя из группы, согласно Таблице 430-152, плюс сумма токов полной нагрузки других двигателей группы.

Ответвительная цепь, питающая двигатель мощностью 25 л.с., имеет наибольшее значение перегрузки по току. защита. Это значение, как определено из таблицы 430-152, составляет 170 ампер. (68 х 300 или 200 ампер.)

Номинальный ток полной нагрузки двигателя мощностью 20 л.с. составляет 54 ампера, а номинальный ток номинальный ток полной нагрузки двигателя мощностью 10 л.с. составляет 28 ампер. Размер предохранители, устанавливаемые в цепи главного фидера, не должны быть больше чем сумма 200 + 54 + 28 = 282 ампер.

Следовательно, для фидера используются три плавких предохранителя на 250 ампер. схема. Эта процедура должна соответствовать Примеру 8, раздел 9 Кодекса. Исключения могут быть сделаны, если предохранители не позволяют двигателю для запуска или запуска.

Основные средства отключения

Раздел 430-1 09 перечисляет несколько исключений из постановления о том, что отключение средством должен быть выключатель цепи двигателя, рассчитанный в лошадиных силах, или цепь выключатель.Средства отключения должны иметь грузоподъемность не менее 115 процентов от суммы номинальных значений тока двигателей, Раздел 430-110 (c1 и 2). Следовательно, предохранители на 250 ампер, необходимые для защиты от сверхтока. Защита главного фидера установлена ​​в предохранителе на 400 ампер.

Типы и размеры проводов выбираются в зависимости от температуры окружающей среды в месте. установки и экономики всей установки, такой как минимальный размер трубы, стоимость сечения проводов и стоимость рабочей силы для установки различных вариантов.

РЕЗЮМЕ

Установка двигателя — один из самых сложных расчетов для выполнения и получения всех компонентов в правильном месте, в правильном месте и в правильном месте. размер. Кодовая книга проведет вас по основным компонентам расчета. но вы должны знать, где искать и как применять правильные коды. Там Есть много аспектов для правильной установки, в том числе: устройство подачи и устройство подачи защита, защита ответвлений и ответвлений, сечения проводов и перегрузки по току защита, максимальная токовая защита и защита вторичной цепи.

ВИКТОРИНА ОБЗОРА

Фидерная цепь питает три ответвленные цепи двигателя. Отводная цепь двигателя № 1 имеет нагрузку, состоящую из асинхронного двигателя со следующей паспортной табличкой данные:

№ 1:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

230 В

3 фазы

5 л.с.

15 Ампер

60 Гц

Код классификации D

Диапазон температур 40 ° C

Ответвительная цепь электродвигателя No. 2 имеет нагрузку, состоящую из асинхронного двигателя. со следующими данными паспортной таблички: (Этот двигатель оснащен автотрансформатором пусковой компенсатор.):

№ 2:

Асинхронный двигатель с фазным ротором

230 В

3 фазы

7,5 л.с.

40 Ампер

60 Гц

Код классификации F

Диапазон температур 40 ° C

Ответвительная цепь электродвигателя No.3 имеет нагрузку, состоящую из индуктора с фазным ротором. двигатель со следующими данными паспортной таблички:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

230 В

3 фазы

15 л. с.

22 Амперы статора

26 Ампер ротора

60 Гц

Диапазон температур 40 ° C

1.См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи №1.

г. Определите подходящий размер провода (TW). (Вставьте ответы в диаграмма.)


Рис. Q1 ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ БЫЛИ ИЗГОТОВЛЕНЫ; МАГНИТНЫЙ ПУСКАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ НА ПРОТЯЖЕНИИ

2. См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи No.2.

г. Определите подходящий размер медных проводов TW. Примечание что в этой цепи запущен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 15 л.с. с помощью пускового компенсатора.

(Вставьте ответы в схему. )


ил. 2 квартал

3. См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи №3.

г.Определите подходящий размер медных проводников. (Вставлять ответы на схеме.)

г. Определите сечение проводников, необходимых для вторичной цепи. асинхронного двигателя с фазным ротором в параллельной цепи №3. или цепь ротора проходит между контактными кольцами намотанного ротора и регулятор скорости. Укажите размер кабелепровода. Используйте провода TW.


ил. 3 квартал

4.См. Следующую схему.

а. Определите номинальный ток предохранителей в амперах (без выдержки времени). используется в качестве защиты от перегрузки для главной цепи фидера, показанной на схеме.

г. Определите сечение провода TW для главного выключателя фидера. (Вставлять ответы на схеме. )


ил. 4 квартал

5. См. Следующую схему.

а. Используя медные проводники типа 1W, определите размер проводов и кабелепровода, необходимых для основной цепи фидера, которая питает три ответвленные цепи двигателя.Укажите размеры на схеме.

г. Определите номинал предохранителей в амперах, необходимых для пусковой перегрузки. защита каждой из параллельных цепей.

Цепь двигателя № 1 ______

Цепь двигателя № 2 ______

Цепь двигателя № 3 ______

(Вставьте ответы в схему.)

г. Используя медные проводники типа 1W, определите размер жесткого кабелепровода. требуется для каждой из трех цепей.

Цепь двигателя № 1 _____

Цепь двигателя № 2 _____

Цепь двигателя № 3 _____

(Вставьте ответы в схему.)


ил. q5

Электропроводка электродвигателя — 480 В

480 Вольт Данные проводки двигателя — токи NEMA, размер стартера, защита цепи электродвигателя, фазные провода, заземление и размер кабелепровода:

HP двигателя Амперы NEMA Размер стартера Перегрузка Тип устройства защиты цепи двигателя HMCP
(ампер)
Размер кабелепровода
(дюймы)
Фазные провода
(AWG)
GND
(AWG)
GND
(
1/2 1.0 1 W30 3 3/4 12 12
3/4 1,4 1 W33 3 3/4 12 12
1 1,8 1 W36 3 3/4 12 12
1 1/2 2,6 1 W40 7 3/4 12 12
2 3.4 1 W42 7 3/4 12 12
3 4,8 1 W45 7 3/4 12 12
5 7,5 1 W50 15 3/4 12 12
7 1/2 11 1 W54 15 3 / 4 12 12
10 14 1 W56 30 3/4 10 10
15 21 61 W 50 3/4 10 10
20 27 2 W64 50 1 8 8
25 34 2 W67 70 1 1/4 6 6
30 40 3 W67 100 900 900 1 1/4 6 6
40 52 3 W69 100 1 1/4 4 4
50 65 3 W72 100 1 1/4 4 4
60 77 4 W74 150 1 1/2 2 2
75 96 4 W77 150 1 1/2 2 2
100 125 4 W 36 200 2 2/0 2
125 156 5 W38 250 2 1/2 4/0 1/0
150 180 5 W40 400 2 1/2 4/0 1/0
  • 1 л.с. = 0.746 кВт
  • Заземление оборудования рассчитано на медный провод в соответствии с разделом 250.122 — Национальный электрический кодекс (NEC)

Заземляющий провод рассчитан на безопасное пропускание тока короткого замыкания в течение короткого времени до срабатывания выключателя — он также рассчитан на удерживайте падение напряжения из-за токов короткого замыкания в земле ниже опасного уровня. Электропроводка двигателя рассчитана на непрерывную работу при полной нагрузке и удержание падения напряжения при полной нагрузке во время запуска в пределах нескольких%.

Трехфазные двигатели (электродвигатели)

10.11.2
Трехфазные двигатели преобладают над всеми остальными. Точные причины этого доминирования неизвестны, но, вероятно, этому способствуют историческое преобладание трехфазных асинхронных и синхронных двигателей и минимальное количество требуемых силовых электронных устройств. Добавление третьей фазы обеспечивает дополнительную степень свободы по сравнению с двухфазным двигателем, что проявляется в большем количестве схем привода и терминологии.Например, возможны соединения звезда (Y) и треугольник (A).
В трехфазных двигателях уравнение баланса мощности приводит к

РИСУНОК 10.79. Прямоугольные формы сигнала обратной ЭДС для трехфазного двигателя.
Трехфазное включение. Наиболее очевидная схема привода для трехфазного двигателя — это продление двухфазного режима работы двухфазного двигателя, как показано на рис. 10.80. Здесь каждая фаза всегда проводит ток и всегда вносит равный вклад в крутящий момент. В каждой точке коммутации ток одной фазы меняет знак, а остальные остаются неизменными.Здесь также применимы важные аспекты, ранее перечисленные для двухфазного двигателя с двухфазным питанием.
Несмотря на концептуальную простоту этой схемы привода, на практике она практически не реализуется, поскольку требуются три Н-моста, как показано на рис. 10.75, по одному на каждую фазную обмотку. Полученные 12 силовых электронных устройств делают привод более дорогим по сравнению с другими схемами привода.
Y Соединение. Подобно тому, как соединение Y является популярной конфигурацией в трехфазных энергосистемах, оно также является наиболее распространенной конфигурацией в трехфазных бесщеточных двигателях с постоянными магнитами.Как показано на рис. 10.81, центр или нейтраль Y не выводятся, каждый внешний вывод или линия подключены к полумостовой схеме, а совокупность трех полумостов называется трехфазным мостом. Таким образом появляется H-мост.

РИСУНОК 10.80 Работа в трехфазном режиме.

Производство крутящего момента следует идее о том, что ток должен течь только по двум из трех фаз одновременно, и что не должно быть создания крутящего момента вблизи пересечений знаков обратной ЭДС.На рисунке 10.82 показаны фазные токи, наложенные на противоэдс. Каждая фаза проводит токи по центральным электрическим токам 2n / 3 рад каждого полупериода. Результирующий крутящий момент показан в нижней части рисунка буквой, обозначающей полярность тока, влияющую на крутящий момент. В каждой точке коммутации один переключатель остается замкнутым, один размыкается, другой замыкается, а остальные остаются разомкнутыми. За один электрический период происходит шесть переключений, поэтому эту схему привода часто называют шестиступенчатым приводом (Мерфи и Тернбулл, 1988).Шесть пронумерованных стрелок, показанных на рис. 10.81, иллюстрируют эти этапы, как и соответствующие номера этапов, обведенные кружком на рис. 10.82.
Поскольку только две фазы проводят ток и способствуют созданию крутящего момента в любой момент времени, амплитуда тока должна быть здесь на 50 процентов больше.
, чем в случае трехфазного включения, когда все три фазы участвуют одновременно. Когда две фазы необходимы для создания такого же крутящего момента, что и три фазы, ток в каждой фазе должен быть на 3/2 больше, поскольку (3/2) (2 фазы) = (1) (3 фазы).В результате, если эта схема возбуждения реализована, уравнения тока должны быть изменены, чтобы отразить формы волны тока, показанные на рис. 10.82.
Среднеквадратичные фазные токи необходимы для создания заданного номинального крутящего момента. Исходя из предыдущего обсуждения, эти токи должны быть увеличены по амплитуде в 3/2 раза. Кроме того, уравнения должны отражать среднеквадратичное значение фазных токов,

для трехфазного двигателя с шестиступенчатым приводом. По сравнению со случаем с трехфазным включением, среднеквадратичный фазный ток примерно на 22 процента больше, а омические потери двигателя на 50 процентов больше.Таким образом, хотя соединение Y минимизирует количество используемых силовых электронных устройств, оно не минимизирует потери.
Подводя итог, важные аспекты этой схемы привода включают следующее:

РИСУНОК 10.82 Создание крутящего момента в трехфазном двигателе с Y-соединением.
• В идеале обеспечивается постоянный крутящий момент без пульсаций.
• Требуется только шесть переключателей, это минимальное количество.
• Фазы не требуются для создания крутящего момента в регионах, где их соответствующая обратная ЭДС меняет знак.Таким образом, обратная ЭДС может быть более трапециевидной, чем квадратной.
• Каждая фаза вносит равный вклад в общий создаваемый крутящий момент. Таким образом, каждая фаза испытывает равные потери, и электроника привода идентична для каждой фазы.
• Использование меди составляет 67 процентов, поскольку в любой момент времени только две из трех фаз проводят ток.
• При той же мощности омические потери двигателя на 50 процентов больше, чем в схеме привода с трехфазным включением.
• Величину создаваемого крутящего момента можно изменять, изменяя амплитуду прямоугольных токов.Требуются невозможные для создания прямоугольные токи шириной 120 °. Собственное конечное время нарастания и спада тока создает пульсацию крутящего момента, обычно называемую пульсацией коммутационного крутящего момента.
• Независимое управление фазными токами невозможно.

моников, кратных трем, то есть тройным n или тройным гармоникам (Мерфи и Тернбулл, 1988; Кассакиан, Шлехт и Вергезе, 1991).
• Поскольку фазные обмотки соединены последовательно, напряжение питания должно быть больше, чем векторная сумма противо-ЭДС при номинальной скорости.
Дельта-соединение. Соединение треугольником, показанное на рис. 10.83, является двойным соединением Y. Это соединение не так популярно, потому что у него есть главный недостаток, заключающийся в дополнительных омических потерях в двигателе и пульсации крутящего момента из-за циркулирующих токов, протекающих вокруг треугольника. По этой причине трехфазные генераторы энергосистемы никогда не подключаются по схеме треугольника. Относительно легко показать, что если формы сигналов обратной ЭДС каждой фазы не имеют точно такую ​​же форму, не совпадают по фазе точно на 120 ° друг с другом или содержат какие-либо тройные гармоники, циркулирующие токи будут течь вокруг дельты.Из-за этой слабости подключенные двигатели появляются только в двигателях с более низкими характеристиками при низких уровнях выходной мощности (например, в диапазоне дробных лошадиных сил), где их более высокие потери могут быть компенсированы более низкими материальными затратами
(Miller, 1989).

РИСУНОК 10.83 Трехфазный двигатель и схема привода, соединенные треугольником.
Основываясь на предыдущем обсуждении, двигатель, имеющий идеальную форму обратной ЭДС прямоугольной формы, как показано на рис. 10.79, не может быть подключен по схеме треугольника, потому что двигатель с обратной ЭДС прямоугольной формы имеет очень высокое содержание тройных гармоник.Учитывая природу двойных цепей, неудивительно, что перестановка форм сигналов тока и обратной ЭДС соединения Y дает работоспособное решение для соединения треугольником, как показано на рис. 10.84. Создание двигателя с прямоугольным импульсом шириной 120 °

РИСУНОК 10.84 Создание крутящего момента в трехфазном двигателе, соединенном треугольником.
сигналов обратной ЭДС несложно. Простое сужение дуги магнита работает, что приводит к использованию меньшего количества материала магнита.
Чтобы упростить объяснение соединения треугольником, на рис.10,84. Как показано, обратная ЭДС одной фазы всегда равна нулю. Каждый поворачивается при нулевом значении на 60 °. Из-за этой нулевой обратной ЭДС линейный ток разделяется примерно поровну через оставшиеся две фазы, которые проводят ток в противоположных направлениях. Как и раньше, создаваемый крутящий момент определяется с помощью уравнения. (10.6). Строчные буквы под кривой крутящего момента обозначают линейные токи во время соответствующих интервалов коммутации. Линия, не заданная в каждом интервале коммутации, электрически остается плавающей и связана с фазой, имеющей нулевую обратную ЭДС.Сравнение этих состояний с состояниями Y-соединения на рис. 10.82 показывает, что трехфазная мостовая схема переключается одинаково для обеих конфигураций. Именно по этой причине логика коммутации в коммерческих микросхемах драйверов для небольших бесщеточных двигателей работает с двигателями, соединенными треугольником или треугольником.
Подводя итог, важные аспекты этой схемы привода включают следующее:
• В идеале создается постоянный момент без пульсаций.
• Требуется только шесть переключателей, это минимальное количество.Коэффициент использования меди остается 67 процентов, даже несмотря на то, что все три фазы проводят ток одновременно. Все время одна фаза проводит ток и увеличивает омические потери двигателя, но не создает крутящего момента, так как противо-ЭДС равна нулю в каждой фазе в одной трети времени.
• Величину создаваемого крутящего момента можно изменять, изменяя амплитуду прямоугольных токов.
• Требуются невозможные токи прямоугольной формы. Присущее ему конечное время нарастания и спада тока создает пульсации крутящего момента.По сравнению со случаем с трехфазным включением омические потери двигателя на 125 процентов больше.
• Независимое управление фазными токами невозможно.

моников, кратных трем, то есть тройным n или тройным гармоникам (Kassakian,
Schlecht, and Verghese, 1991).
• Поскольку фазы появляются параллельно, напряжение питания должно быть только выше пиковой обратной ЭДС фазы при номинальной скорости.
• Соединение по схеме «треугольник» традиционно используется в двигателях малой мощности с низкими характеристиками.
Синусоидальный двигатель. Синусоидальный двигатель с обратной ЭДС завершает обсуждение трехфазных двигателей. Трехфазный двигатель с синусоидальной обратной ЭДС может быть подключен по схеме Y или треугольника, потому что по определению нет тройных гармоник. Возбуждение синусоидального двигателя синусоидальным током дает постоянный без пульсаций крутящий момент, как это делает двухфазный синусоидальный двигатель. В этом случае все противоэдс и токи смещены друг относительно друга на 120 °. Следуя понятию, используемому ранее, крутящий момент находится подстановкой в ​​уравнение.(10.6) и дается формулой

. Простая элегантность формул. (10.3) и (10.8) обусловлены чисто синусоидальным содержанием обратной ЭДС и фазных токов. Из-за этой элегантности при проектировании некоторых двигателей требуется больше усилий, чтобы минимизировать высшие гармоники в обратной ЭДС, чтобы можно было реализовать синусоидальный привод. Синусоидальный двигатель обычно используется в высокопроизводительных приложениях, где требуются высокая точность и минимальная пульсация крутящего момента.
Как показано формулой. (10.8) каждая фаза производит крутящий момент, пропорциональный половине пикового значения тока и противо-ЭДС по сравнению с коэффициентом единицы для двигателя с прямоугольной обратной ЭДС с трехфазным приводом.Следовательно, в синусоидальном двигателе, приводимом в действие синусоидальными токами, необходима коррекция уравнения фазового тока для определения среднеквадратичного фазного тока, необходимого для создания заданного крутящего момента.


Электропроводка цепи управления двигателем

— Inst Tools

Здесь показана простая трехфазная цепь управления двигателем переменного тока на 480 В в наглядной и схематической форме. Вся эта сборка, состоящая из контактора, блока защиты от перегрузки, управляющего силового трансформатора, силовых предохранителей (или, альтернативно, автоматического выключателя) и связанных компонентов, неофициально называется ковшом:

Обратите внимание на то, как трансформатор управляющей мощности понижает переменный ток до 480 вольт, чтобы обеспечить питание 120 вольт переменного тока для катушки контактора.Кроме того, обратите внимание, как контакт перегрузки («OL») соединен последовательно с катушкой контактора, так что событие тепловой перегрузки вынуждает контактор отключиться и, таким образом, отключить питание двигателя, даже если переключатель управления все еще находится в положении « на »позиции. Нагреватели перегрузки показаны на схематической диаграмме в виде пар расположенных спина к спине «крючков», последовательно соединенных с тремя Т-образными линиями двигателя. Помните, что эти нагревательные элементы «OL» не прерывают напрямую питание двигателя в случае перегрузки, а скорее сигнализируют контакту «OL» о размыкании и обесточивании контактора.

Также читайте: Схемы защиты двигателя

В системе автоматического управления тумблер должен быть заменен другим контактом реле (это реле управляется статусом процесса), переключателем процесса или, возможно, дискретным выходным каналом программируемого логического контроллера (ПЛК).

Следует отметить, что переключение типа переключения необходимо для того, чтобы двигатель продолжал работать после того, как человек-оператор задействует переключатель. Двигатель работает, когда переключатель находится в замкнутом состоянии, и останавливается, когда переключатель размыкается.Альтернативой этой конструкции является создание схемы фиксации, позволяющей использовать переключатели с мгновенным контактом (один для запуска, а другой для останова).

Здесь показана простая схема управления электродвигателем с защелкой:

В этой схеме вспомогательный контакт, приводимый в действие контактором двигателя, подключен параллельно кнопочному переключателю «Пуск», так что контактор двигателя продолжает получать питание после того, как оператор отпускает переключатель. Этот параллельный контакт — иногда называемый запечатанным контактом — фиксирует двигатель во включенном состоянии после кратковременного замыкания кнопочного переключателя «Пуск».

Нормально замкнутый переключатель «Стоп» позволяет «разблокировать» цепь двигателя. Нажатие этого кнопочного переключателя размыкает цепь управления, заставляя ток останавливаться через катушку контактора, которая затем размыкает три силовых контакта двигателя, а также вспомогательный контакт, используемый для поддержания контактора во включенном состоянии.

Также читайте: Цепи стартера двигателя

Простая лестничная диаграмма, показывающая взаимосвязи всех компонентов в этой цепи управления двигателем, упрощает понимание этой системы:

Большинство схем управления двухпозиционным электродвигателем в Соединенных Штатах представляют собой некоторые вариации этой схемы подключения, если не идентичны ей.И снова эту систему можно автоматизировать, заменив кнопочные переключатели «Пуск» и «Стоп» на переключатели процесса (например, реле давления для системы управления воздушным компрессором), чтобы создать систему, которая запускается и останавливается автоматически. Программируемый логический контроллер (ПЛК) также может использоваться для обеспечения функции фиксации, а не вспомогательного контакта на контакторе. После включения ПЛК в схему управления двигателем можно добавить множество функций автоматического управления для расширения возможностей системы.Примеры включают в себя функции синхронизации, функции подсчета мотоциклов и даже возможность удаленного пуска / остановки через цифровую сеть, соединяющуюся с дисплеями интерфейса оператора или другими компьютерами.

В приложениях, где требуется реверсивное управление двигателем, пара контакторов может быть соединена вместе, как показано здесь:

Обратите внимание на то, как реверсирование двигателя осуществляется путем перестановки фаз L1 и L3: в прямом направлении провод L1 линии питания подключается к клемме двигателя T1, L2 подключается к клемме T2, а L3 подключается к T3.В обратном направлении L2 все еще подключается к T2, но L1 теперь подключается к T3, а L3 теперь подключается к T1. Вспомните принцип, согласно которому замена любых двух фаз в трехфазной энергосистеме меняет чередование фаз на противоположное, что в данном случае заставляет электродвигатель вращаться в другом направлении.

С двумя контакторами цепь управления теперь содержит две катушки для приведения в действие этих контакторов: одна с маркировкой «вперед», а другая с маркировкой «назад». Отдельные кнопочные переключатели «вперед» и «назад» подают питание на эти катушки, а отдельные запечатанные вспомогательные контакты, подключенные параллельно их соответствующим кнопкам, фиксируют каждый из них.

Важной особенностью этой схемы реверсивного пускателя является включение блокирующих контактов в каждую ступень цепи. В цепи прямого управления нормально замкнутый вспомогательный контакт, приводимый в действие контактором «реверса», включен последовательно, и наоборот, в цепи обратного управления. Целью «блокировки» является предотвращение возникновения несовместимых событий, в этом случае предотвращение срабатывания контактора «реверса», когда контактор «вперед» уже включен, и наоборот.Если бы оба контактора были задействованы одновременно, это привело бы к прямому межфазному замыканию (короткому замыканию) между L1 и L3!

Также читайте: Программа ПЛК для пускателя двигателя

Некоторые реверсивные пускатели двигателей имеют функцию, называемую механической блокировкой, когда движение якоря в каждом контакторе ограничивается таким образом, что оба не могут срабатывать одновременно. Это обычно принимает форму рычага «качающейся балки», предотвращающего втягивание якоря одного контактора, в то время как якорь другого контактора втягивается, аналогично игрушке на игровой площадке «качели», где только один конец может быть опущен в любой момент времени. .Нередко в одном реверсивном пускателе в качестве меры дополнительной защиты используется и электрическая, и механическая блокировка.

Кредиты: Тони Р. Купхальдт — в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License

Программируемый контроллер с трехфазным двигателем

Рис.1: Блок-схема программируемого контроллера включения и выключения для трехфазного электродвигателя. Подпишитесь на обновления Отписаться от обновлений

Программируемый контроллер трехфазного двигателя, который автоматически включает / выключает контроллер, может быть выполнен с программируемым таймером.В этом случае можно запрограммировать максимум восьмикратную продолжительность. Система имеет два программируемых таймера для установки времени пуска и останова двигателя и две цепи управления, которые связаны с переключателями пуска и останова стартера трехфазного двигателя. Структурная схема системы представлена ​​на рис. 1.

Рис. 1: Блок-схема программируемого контроллера 3-фазного двигателя

Предположим, что на обоих реле времени установлено одинаковое время. Так, если время начала, скажем, 8 часов утра запрограммировано для режима включения таймера 1, то 8.01 AM будет запрограммировано для режима выключения таймера 1 в переключателе времени запуска. И, если время остановки, скажем, 9 утра запрограммировано для режима включения таймера 2, то 9.01 утра будет запрограммировано для режима выключения таймера 2 переключателем времени остановки.

Когда время достигает 8:00, реле времени запуска подключает первичную обмотку трансформатора X1 к 230 В переменного тока. Выход источника питания подключается к выводу сброса 4 микросхемы IC1. R4 и C3 действуют как самозапускающиеся компоненты. Выход моностабильного на выводе 3 становится высоким на период, равный 1.1 × R5 × C4, что почти равно пяти секундам.

Схема программируемого контроллера трехфазного двигателя

Рис. 2: Принципиальная схема программируемого контроллера 3-фазного двигателя

Поскольку на контакте 3 IC1 высокий уровень, реле RL1 активируется на пять секунд, что, в свою очередь, замыкает пусковой выключатель, увеличивая 3-фазное питание двигателя. Это практически похоже на физическое нажатие пускового выключателя трехфазного пускателя двигателя в течение пяти секунд.

Когда время достигает 9 утра, второй таймер (выключатель остановки) подает 230 В переменного тока на первичную обмотку трансформатора X2.Опять же, используя двухполупериодный выпрямитель и схему фильтра, во вторую моностабильную схему, имеющую реле RL2, подается 12 В постоянного тока.

Нормально замкнутый (N / C) зажим реле соединен последовательно с выключателем останова пускателя трехфазного двигателя. Итак, реле разрывает цепь, чтобы остановить мотор.

Это пример единовременной продолжительности с 8:00 до 9:00. Таким образом, можно запрограммировать максимум восемь временных интервалов для включения и выключения трехфазного электродвигателя.

Предусмотрена установка дней недели для работы контроллера. Например, его можно настроить на работу с понедельника по пятницу, с понедельника по субботу, все семь дней недели или только в определенный день недели.

Эта система может найти множество применений, включая включение водяного насоса в многоэтажном коммерческом здании для наполнения верхних резервуаров только на пять или шесть дней в неделю. Он также может оказаться полезным для фермеров, промышленных предприятий или железнодорожных станций, где используются трехфазные двигатели.

Схема работы

Две идентичные цепи питания построены вокруг трансформаторов X1 и X2 с соответствующими компонентами, как показано на рис. 2. Компоновка обеспечивает 12 В постоянного тока для двух цепей управления, построенных вокруг двух таймеров 555 IC1 и IC2, которые настроены в моностабильном режиме.

Два таймера, используемые в этой системе, произведены Frontier, модель TM-619-2. Они работают от 230 В переменного тока при 50 Гц. Каждый переключатель имеет встроенное реле одиночного переключения с номиналом контактов 16A.Он имеет ЖК-дисплей с такими кнопками, как ЧАСЫ, ТАЙМЕР, ДЕНЬ, ЧАС, МИН и РУЧНОЙ, как показано на рис. 3. С помощью этих кнопок устанавливаются часы реального времени и программируются различные временные интервалы.

Таймер — это программируемое цифровое устройство с цифровыми часами реального времени, которое может программировать максимум на восемь временных интервалов. Продолжительность может быть определенным днем, альтернативными днями, с понедельника по пятницу, с понедельника по субботу или с понедельника по воскресенье.

Рис. 3: Передняя часть таймера Рис.4: Задняя сторона таймера Рис. 5: Типичный пускатель для трехфазного двигателя

Удерживая кнопку часов, можно установить реальное время с помощью кнопок HOUR, MIN и DAY, в то время как различные длительности программируются с помощью кнопок TIMER, HOUR, MIN и DAY.

Есть три режима, а именно ВКЛ, АВТО и ВЫКЛ, написанные под дисплеем. После программирования продолжительности времени черный горизонтальный отрезок линии удерживается над режимом АВТО из режима ВЫКЛ при нажатии кнопки РУЧНОЙ. Таймер имеет пять внешних контактов, пронумерованных от 1 до 5, как показано на рис.4.

230 В переменного тока подается на контакты 1 и 2 разъемов CON1 и CON2 для переключателей пуска и останова, при этом контакт 1 является нейтральным. Контакты под напряжением 2 соединены проводом с контактами 3, а выходное напряжение снимается с контактов 1 и 5. Для удержания часов и запрограммированного времени предусмотрена кнопочная ячейка CR2032. Это означает, что даже если 230 В переменного тока отключено, часы и запрограммированное время не нарушаются (при отключении сети) в течение 60–90 дней. При наличии сетевого питания аккумулятор заряжается непрерывно.

Цепь управления имеет два моностабильных мультивибратора с выдержкой времени пять секунд. Реле времени запуска 2 подключено к первому моностабильному мультивибратору, построенному на IC1, как показано на рис. 2.

Часы реального времени таймера 2 устанавливаются путем нажатия и удерживания кнопки CLOCK и регулировки времени с помощью кнопок HOUR, MIN и DAY. Если в первый раз продолжительность с 8:00 до 9:00 должна быть запрограммирована в еженедельном режиме, то 8:00 запрограммировано на 1 режим включения, а 8.01 AM программируется на 1 режим отключения при первом переключении путем выбора недельного режима.

Двигатель выключается с помощью второй цепи мультивибратора, как показано на рис. 2, в котором замыкающий контакт и общие выводы реле RL2 соединены последовательно с выключателем стартера.

Часы реального времени устанавливаются нажатием и удержанием кнопки ЧАСЫ и регулировкой времени с помощью кнопок ЧАС, МИН и ДЕНЬ. Время выключения, то есть 9 утра, запрограммировано на 1 режим включения с выбором дня недели нажатием кнопки ТАЙМЕР.

Опять же, при нажатии кнопки ТАЙМЕР 9.01 AM устанавливается на 1 режим ВЫКЛЮЧЕНИЯ с выбором дня недели во втором переключателе времени.Когда наступает время 9 AM, второй таймер подает 230 В переменного тока через первичную обмотку понижающего трансформатора X2, а второй двухполупериодный выпрямитель выдает 12 В постоянного тока. Это напряжение поступает на вторую цепь моностабильного мультивибратора, как показано на рис. 2.

На рис. 5 показана фотография типичного стартера для трехфазного электродвигателя вместе с внутренней сборкой стартера. Справа на фотографии показаны две кнопки; зеленая кнопка используется для запуска двигателя, а красная кнопка используется для его остановки.Он также имеет катушку реле. При кратковременном нажатии пускового переключателя через катушку протекает ток, релейная полоса тянется к железу катушки, и на двигатель подается трехфазное напряжение.

Рис. 6: Плата контроллера трехфазного электродвигателя Рис. 7: Компоновка компонентов печатной платы
Загрузите файлы печатной платы и компоновки компонентов в формате PDF:
щелкните здесь

Строительство и испытания

Односторонняя печатная плата программируемого контроллера трехфазного двигателя в натуральную величину показана на рис.6 и его компоновка на рис. 7.

EFY note. Переустановите таймер, если есть трудности с установкой времени на таймере.


Dr R.V. Декале в настоящее время работает адъюнкт-профессором и руководителем отдела (физики) в Кисан Вир Махавидхьялая, Махараштра. Он является пожизненным членом Индийской ассоциации учителей физики.

Этот проект был впервые опубликован 16 июня 2017 г. и недавно был обновлен 18 января 2019 г.

5 случаев Выполнение 1 фазы

Пять случаев, когда трехфазные двигатели могут работать с одной фазой

Если однофазный провод, питающий трехфазный двигатель, открыт, двигатель обычно продолжает работать как однофазный двигатель. Но ток, потребляемый рабочей фазой, превышает расчетные условия обмотки. Вы не сможете обнаружить однофазность, пока обмотка не будет повреждена. В некоторых случаях вы можете вообще не узнать его. Предотвратить неприятности просто: используйте устройства защиты от перегрузки на всех трех фазах.

Типичные однофазные условия
Перегорает предохранитель в цепи двигателя или размыкается цепь из-за сгоревшего соединения, изношенных контактов переключателя и т. Д., И двигатель продолжает работать. Для защиты двигателя достаточно двух реле перегрузки. Вместо реле можно использовать подходящие двухэлементные предохранители. Эта проблема часто возникает из-за того, что выбранные нагреватели реле слишком мощные, либо были подделаны, либо ими пренебрегли. Регулярно проверяйте реле.

Открытая первичная фаза
Если трансформаторы подключены по схеме звезда-треугольник или треугольник-звезда и имеют изолированную нейтраль, они могут вызвать серьезный несбалансированный трехфазный ток в двигателе.Сила тока в одной фазе иногда в два раза больше, чем в другой. Если на высокой фазе отсутствуют реле, такие как B (ниже), двигатель продолжает работать до тех пор, пока обмотка не будет повреждена. Или при попытке пуска повреждение может быть нанесено до срабатывания реле перегрузки.

Несимметричное первичное напряжение
Трансформаторы треугольник-звезда, звезда-треугольник также могут быть источником неисправностей. Дисбаланс напряжения 2% в одной фазе первичной обмотки может вызвать перегрузку по току в одной фазе двигателя на 15%. Если это незащищенная фаза сильно нагруженного двигателя, обмотка может быть повреждена.Несимметрия напряжения не редкость, поэтому три реле в порядке там, где вы используете это трансформаторное соединение.

Шунтированная однофазная нагрузка
Шунтированная однофазная нагрузка может создавать несимметричные токи в двигателе при размыкании одной линии. В зависимости от величины шунтируемой нагрузки и нагрузки на двигатель, один двигатель может пропускать ток, достаточно высокий, чтобы повредить обмотку. Это еще один случай, когда обнаружение может быть непростым, поэтому избегайте проблем с третьим реле. В большинстве современных пускателей достаточно места для легкой установки третьего реле.

Параллельные трехфазные двигатели
Параллельные трехфазные двигатели, которые питаются от одного источника, могут обмениваться током при некоторых обстоятельствах, когда одна линия разомкнута. Двигатель большего размера, № 1 ниже, будет подавать несимметричный трехфазный ток на двигатель меньшего размера № 2. Двигатель № 2 может даже запуститься. Но одна фаза будет нести перегрузку, в то время как другие две линии будут передавать нормальный ток или ниже, поэтому снова может произойти повреждение незащищенной фазы.

Трехфазные, двухфазные и однофазные двигатели — как они устроены, для чего используются

Основная идея однофазных и трехфазных электродвигателей довольно проста.Они преобразуют электрическую энергию в механическую, вращая вал. Это возможно благодаря использованию магнитного поля. Очевидно, что в зависимости от приложения необходимо использовать другое решение для запуска вращения.

Асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором или с фазным ротором являются наиболее распространенными в промышленности. В основном это связано с их простой конструкцией, легкостью в эксплуатации и способностью достигать гораздо большей выходной мощности, чем у однофазных двигателей . Они используются в компрессорах, токарных станках, фрезерных станках и многих других устройствах.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из ротора и статора с зубьями и пазами. Обмотки вставляются в пазы. В случае ротора это алюминиевые или медные стержни, соединяющие два кольца вместе. Таким образом, они образуют форму клетки. Штанги, из которых состоит клетка, установлены под наклоном, что обеспечивает равномерное вращение. Асинхронные двигатели также называют асинхронными двигателями. Это связано с тем, что фактическая скорость двигателя всегда меньше его синхронной скорости.

Трехфазные двигатели в предложении TME

Основными недостатками асинхронных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются высокий пусковой ток и низкий пусковой момент. Асинхронные двигатели потребляют ток, в пять-восемь раз превышающий номинальный ток. Это вызывает нагрев обмоток, что является негативным явлением. Кроме того, такое высокое потребление тока может вызвать колебания напряжения в сети. По этой причине двигатели мощностью более 4 кВт нельзя даже подключать напрямую к сети. Поэтому можно использовать несколько способов запуска.

Один из них — использование пускателя со звезды на треугольник. Это означает, что во время пуска в течение определенного периода крутящий момент ниже, а напряжение на каждой обмотке равно фазному напряжению. Когда двигатель набирает скорость, переключатель звезда-треугольник меняет соединения обмоток, поэтому начало одной обмотки соединяется с концом другой, нейтральный провод не используется, и двигатель работает с номинальной мощностью.

Второй способ безопасного пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором — использование устройства «плавного пуска».Это электронная схема, использующая тиристоры и симисторы, предназначенная для плавного увеличения напряжения, подаваемого на обмотки. В современных двигателях это решение предпочтительнее классического пускателя со звезды на треугольник.

Асинхронный двигатель с трехфазным ротором

Двигатель с фазным ротором — второй по популярности тип трехфазного двигателя. Его конструкция более сложная, что приводит к более высоким расходам, связанным с покупкой и использованием этого типа двигателя. В этом случае три обмотки соединены звездой, т.е.е., аналогичные концы обмоток (обычно обозначаемые буквами U, V, W) соединяются в общую точку. Остальные три конца (K, L, M) соединяются с контактными кольцами щетками. Концы этих обмоток выведены наружу, что позволяет подключать к обмоткам дополнительные цепи, обеспечивая, например, плавный пуск.

Асинхронные двигатели

с фазным ротором можно запускать с помощью дополнительных резисторов на стороне ротора. Они позволяют снизить ток ротора и, следовательно, уменьшить потребление тока.Это решение используется все реже из-за дороговизны и сложности конструкции.

Другое решение — использовать инвертор. Это решение тоже недешево, но открывает большие возможности. Это позволяет точно контролировать частоту вращения двигателя. Инверторы также используются с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, что означает, что более дорогие двигатели с фазным ротором становятся менее распространенными.

Для запуска двигателя необходимо создать вращающееся магнитное поле. Трехфазный двигатель создает вращающееся магнитное поле.Это возможно из-за сдвига фазы на 120 градусов. Иначе обстоит дело с однофазными двигателями. Вам необходимо создать фазовый сдвиг для запуска.

Однофазный двигатель

Однофазные двигатели редко используются в промышленности, но обычно используются в домашнем хозяйстве, например, в бытовых приборах или электроинструментах. Это связано с тем, что большинству этих устройств не требуется слишком много энергии и они должны быть простыми в использовании. Поэтому они должны работать, когда они подключены к обычной электрической розетке, без необходимости в трехфазном электроснабжении. Однофазные двигатели обычно обеспечивают мощность примерно до 2 кВт, чего достаточно для большинства бытовых приборов.

Однофазные двигатели доступны в TME

Как запустить однофазный двигатель?

Однофазный двигатель имеет конструкцию, аналогичную конструкции трехфазного двигателя . Однако, поскольку он имеет только одну обмотку, вращающееся магнитное поле не создается при приложении напряжения, и, следовательно, ротор не перемещается. Однако, если вы переместите вал двигателя, он будет вращаться сам по себе.С другой стороны, перемещение вала вручную небезопасно и не удобно. Поэтому для запуска используются конденсатор , конденсатор и дополнительная обмотка, так называемая пусковая обмотка. Чаще всего смещен на 90 градусов от основной обмотки. Пусковая обмотка используется только для запуска двигателя. Когда двигатель достигает своей номинальной скорости, его необходимо отключить. В противном случае он перегреется и перегорит.

Двухфазный двигатель

Очень редкий тип электродвигателя — двухфазный асинхронный двигатель .Когда-то они встречались в промышленных растворах, хотя и там были редкостью. В настоящее время они практически не используются и считаются диковинками. Двухфазные двигатели сконструированы аналогично однофазным двигателям и работают по аналогичным принципам. Основное отличие состоит в том, что роль пусковой обмотки, которая встречается в однофазных двигателях, выполняет обмотка, симметричная основной, смещенная на 90 градусов. Чтобы получить фазовый сдвиг, близкий к 90 градусам, необходимо, как и в однофазных двигателях , использовать конденсатор с правильным значением емкости.Кроме того, требуется двухфазная система, что непрактично — большинство нагрузок питаются от однофазных или трехфазных источников. По этой причине двухфазные двигатели были не очень распространены. Сейчас они практически полностью заменены одно- и трехфазными двигателями, которые гораздо более практичны и универсальны.

Однофазные и трехфазные двигатели имеют очень широкий спектр применения и, следовательно, имеют разные параметры. Чтобы найти двигатель, подходящий для вашего проекта, ознакомьтесь с линейкой однофазных и трехфазных электродвигателей TME.Благодаря нашему широкому ассортименту продукции вы можете легко найти двигатель для промышленной и бытовой техники. Наше предложение адресовано как индивидуальным, так и корпоративным клиентам, поэтому в нашем ассортименте вы обязательно найдете то, что ищете.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.