Zbog robusne konstrukcije i jednostavnosti upravljanja, trofazni asinkroni motori široko su poželjni u odnosu na mnoge druge motore Primjene na izmjenični pogon . Ovaj trofazni motor odgovoran je za veće opterećenja u nekoliko primjena poput dizalica za tereta i dizala, transportera, kompresora, pumpi, ventilacijskih sustava, industrijskih regulatora ventilatora itd.

Trofazni motor

Izumom pogona s podesivom brzinom i nekoliko drugih vrste pokretača motora , trofazni motori postali su povoljni pogoni za primjenu promjenjivih brzina. Budući da su ovi motori važni u vožnji tereta, također je važno osigurati njihovu sigurnost i zaštitu od startnih struja pucanja, preopterećenja, jednofaznog, pregrijavanja i drugih kvarova. Prije ulaska u detalje ovih motora i njihovih zaštitnih sustava, pogledajmo osnove trofaznih motora.

Trofazni motori naizmjenične struje

Trofazni ili višefazni motori uglavnom su dvije vrste: indukcijski ili asinkroni motori i sinkroni motori. Sinkroni motori su posebne vrste motora koji se koriste u primjenama s konstantnom brzinom, dok je većina motora koji se koriste u industrijskoj primjeni indukcijskog tipa. Ovaj se članak koncentrira samo na trofazu asinhroni motor i njegova zaštita .

Izgradnja asinhronog motora

Ti su motori indukcijski motori s vjevericama i kliznim prstenom. Trofazna indukcija motor se sastoji od statora i rotora , a između ove dvije ne postoji električna veza. Ovi stator i rotori sastoje se od materijala s magnetskom jezgrom s manje histereze i gubitaka vrtložnih struja. Stator se sastoji od trofaznih namotaja koji se međusobno preklapaju pri faznom pomaku od 120 stupnjeva. Te namote uzbuđuje trofazna glavna opskrba.

“želite implementirati ethernet mrežu koristeći standard 1000base t ”

Ovaj rotor trofaznog motora naizmjenične struje različit je za klizne prstene i indukcijske motore s vjevericama. U kaveznom motoru rotor se sastoji od teških aluminijskih ili bakrenih šipki koje su kratko spojene na oba kraja cilindričnog rotora. U asinhronom motoru s kliznim prstenom rotor se sastoji od trofaznih namotaja koji su na jednom kraju unutar zvijezde, a ostali krajevi su izvedeni vani i povezani s kliznim prstenima postavljenim na osovini rotora, kao što je prikazano na slici . Uz pomoć ugljičnih četkica na te namote povezan je reostat za razvijanje velikog početnog momenta.

Načelo rada: Kad god se trofaznom namotu statora daje trofazno napajanje, u njemu se stvara rotirajuće magnetsko polje sa 120 pomaka konstantne veličine i rotirajuće sinkronom brzinom. Ovo promjenjivo magnetsko polje putuje do vodiča rotora uzrokujući indukciju struje u vodičima rotora prema Faradayevim zakonima elektromagnetske indukcije. Kako su vodiči rotora kratko spojeni, struja počinje teći kroz te vodiče.

Prema Lenzovom zakonu, ove inducirane struje suprotstavljaju se uzroku njegove proizvodnje, tj. Rotacijskom magnetskom polju. Kao rezultat, rotor se počinje okretati u istom smjeru kao i rotirajuće magnetsko polje. Međutim, brzina rotora mora biti manja od brzine statora - inače se u rotoru ne induciraju struje jer je relativna brzina magnetskih polja rotora i statora razlog gibanja rotora. Ova razlika između polja statora i rotora naziva se klizanje. Zbog ove relativne razlike u brzini između statora i rotora, ovaj se trofazni motor naziva asinkroni stroj.

Vrste zaštite potrebne za indukcijski motor

Trofazni indukcijski motori odgovorni su za 85 posto instalirane snage industrijskih pogonskih sustava. Stoga je zaštita ovih motora neophodna za pouzdan rad opterećenja. Kvarovi na motoru uglavnom se dijele u tri skupine: električni, mehanički i okolišni. Mehanička naprezanja uzrokuju pregrijavanje što rezultira istrošenošću ležajeva rotora, dok prekomjerno mehaničko opterećenje dovodi do povlačenja jakih struja, što rezultira porastom temperatura. Električne kvarove uzrokuju različiti kvarovi poput kvara faze-faze i faze-zemlje, jednofazne faze, prenaponskog i podnaponskog napona, neravnoteže napona i struje, podfrekvencije itd.

Pokretanje struje asinhronog motora

Uz sustave zaštite motora za gore spomenute kvarove, također je potrebno koristiti trofazni pokretač motora za ograničavanje struje startovanja asinhronog motora. Kao što znamo - u svakom električnom stroju, kada se osigura opskrba, postoji protivljenje toj opskrbi induciranim EMF-om - koji se naziva povratni EMF. To ograničava trenutni izvlačenje stroja, ali na početku je EMF jednak nuli, jer je izravno proporcionalan brzini motora. Stoga će motor na početku povući ogromnu EMF-ovu nulu, a to će biti 8-12 puta veća od struje punog opterećenja kao što je prikazano na slici.

Kako bi zaštitili motor od jake struje, dostupne su različite metode zurenja poput smanjenog napona, otpora rotora, DOL, star-delta starter , autotransformator, soft starter, itd. A, za zaštitu motora od gore spomenutih kvarova, ugrađena je razna zaštitna oprema poput releja, prekidača, sklopnika i raznih pogona.
Ovo su neki od zaštitnih sustava trofaznih asinhronih motora od startnih struja pucanja, pregrijavanja i jednofaznih kvarova uz upotrebu mikrokontrolera za niske razine radi boljeg razumijevanja učenika.

Elektronički meki start za trofazni indukcijski motor

Ovaj meki start asinhronog motora je moderna metoda pokretanja koja smanjuje mehanička i električna naprezanja uzrokovana DOL-om i star-delta starterima. To ograničava startnu struju na asinhroni motor pomoću tiristora.

Ovaj trofazni pokretač motora sastoji se od dvije glavne jedinice: jedna je pogonska jedinica, a druga upravljačka jedinica. Pogonska jedinica sastoji se od SCR-ova za leđa za svaku fazu, a oni se kontroliraju logikom implementiranom u upravljački krug. Ova se upravljačka jedinica sastoji od prelaznog kruga nulto napona s kondenzatorima za stvaranje vremena kašnjenja.

Elektronički meki start za trofazni indukcijski motor

U gornjem blok dijagramu, kada se sustavu daje trofazna opskrba, upravljački krug ispravlja svaku faznu opskrbu, regulira je i uspoređuje napon nule koji prelazi operativno pojačalo. Ovaj Op-Amp izlaz pokreće tranzistor, koji je odgovoran za stvaranje vremenskog kašnjenja uz upotrebu kondenzatora. Ovo pražnjenje kondenzatora omogućuje još jedan izlaz Op-Amp-a na određeno vrijeme, tako da se Opto-izolatori pokreću za to proteklo vrijeme. Za to vrijeme izlaz optičkog izolatora aktivira tiristore s leđa-natrag i za to se vrijeme smanjuje izlaz primijenjen na motor. Nakon ovog vremena pokretanja na indukcijski motor primjenjuje se puni napon, pa motor radi punom brzinom. Na taj način, aktiviranje nultog napona tijekom određenog vremenskog razdoblja pri pokretanju asinhronog motora namjerno smanjuje početnu udarnu struju asinhronog motora.

Sustav zaštite asinhronog motora

Ovaj sustav štiti trofazni motor izmjenične struje od jednofaznog i pregrijavanja. Kad je bilo koja od faza isključena, tada je ovaj sustav prepoznaje i odmah isključuje motor koji se napaja iz mreže.

Sustav zaštite asinhronog motora

Sve tri faze ispravljaju se, filtriraju i reguliraju i daju operativnom pojačalu gdje se ovaj napon napajanja uspoređuje s određenim naponom. Ako se propusti bilo koja od faza, on daje nulti napon na ulazu Op-pojačala, pa prema tome daje nisku logiku tranzistoru koji dodatno deaktivira relej. Stoga se glavni relej isključuje i prekida se napajanje motora.

Slično tome, kada temperatura motora pređe određenu granicu, izlaz operativnog pojačala se isključuje odgovarajući relej i tada se isključuje i glavni relej. Na taj se način u asinkronom motoru mogu prevladati jednofazni kvarovi i uvjeti previsoke temperature.

Ovdje se radi o trofaznim sustavima zaštite motora od startnih struja uključenja, jednofazne faze i pregrijavanja. Priznajemo da su vam podaci dani u ovom članku korisni za bolje razumijevanje ovog koncepta. Nadalje, bilo kakvu pomoć za provedbu ovih ili drugih projekata, možete nas kontaktirati komentarom u nastavku.

Foto bodovi