ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Proteção contra sobrecarga do motor Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede O problema da proteção confiável contra sobrecargas de motores elétricos e, consequentemente, dos mecanismos nos quais eles estão instalados, ainda é muito relevante. Especialmente na produção, onde muitas vezes ocorrem violações das regras estabelecidas para o funcionamento dos mecanismos, levando a sobrecargas, e às vezes ocorrem acidentes de equipamentos desgastados (a caixa de engrenagens está emperrada, o rolamento "desintegrado", um curto-circuito no cabo ou uma ruptura (de diferentes fios) Em todos esses casos, os dispositivos de proteção considerados funcionam de forma confiável quando o motor é desligado. O primeiro dos dispositivos considerados no artigo substitui dois blocos de uma partida eletromagnética, que, em caso de mau funcionamento, são bastante difíceis de restaurar - blocos de proteção para corrente máxima (PMZ) e corrente de operação (TZP). Ele os supera significativamente em termos de confiabilidade e precisão na definição dos limites. Além disso, os limites da regulação de limiares são muito mais amplos.
Na fig. 1 mostra um diagrama deste dispositivo. Ao pressionar o botão SB1 "Start", K1 é ativado - um relé intermediário da partida de motor eletromagnética e, com ele, a própria partida, os grupos de contatos auxiliares dos quais KM 1.1 e KM 1.2 estão fechados. O primeiro deles bloqueia o botão SB1, que agora pode ser liberado, e o segundo liga o retificador na ponte de diodos VD5-VD8. A tensão de 12 V da saída do estabilizador no diodo zener VD9 e o transistor VT1 é fornecida ao circuito de alimentação do dispositivo. A tensão de 1 V necessária para alimentar o relé K36 está disponível na partida. Normalmente é possível encontrar ali uma tensão alternada de 12 ... 18 V para o retificador. Imediatamente após a alimentação ser ligada, o capacitor C6 é carregado através do resistor R10, no qual é formado um pulso que coloca os gatilhos DD1.1 e DD3.2 em seu estado inicial com um nível de saída baixo. Normalmente, em partidas eletromagnéticas, dois transformadores de corrente são usados para controlar a corrente consumida por um motor trifásico. Nos blocos PMZ e TZP, a corrente de saída dos transformadores é comparada com a do exemplo. Os nós de comparação são construídos em resistores MLT-2, que, quando os valores de corrente permitidos são excedidos, esquentam muito, às vezes até falham. O superaquecimento resulta em rachaduras no anel nos pontos de solda desses resistores. No dispositivo em consideração, os comparadores de tensão nos amplificadores operacionais DA1 e DA2 monitoram a amplitude da tensão nos resistores de carga dos transformadores de corrente T1 e T2 (R1 e R2, respectivamente), que é proporcional à corrente controlada. É possível que as tensões retiradas desses resistores sejam muito pequenas em comparação com os limites dos comparadores. Nesse caso, eles podem ser amplificados com a ajuda de amplificadores operacionais conectados de acordo com o circuito amplificador não inversor padrão. Assim como DA1 e DA2, não foi por acaso que foi escolhida a OU K140UD11, que possui proteção contra ultrapassar a tensão de entrada permitida e contra curto-circuito na saída. Ao substituí-los por microcircuitos de um tipo diferente, as entradas não inversoras dos amplificadores devem ser protegidas conectando diodos zener D814D entre eles e o fio comum (anodos ao fio comum). Para proteger um motor monofásico, quando a corrente é controlada em apenas um circuito, não é necessário um transformador de corrente T2. Ele é excluído do dispositivo junto com o resistor R2 e o diodo VD2, e a saída superior (de acordo com o diagrama) do resistor de sintonia R4 é conectada à mesma saída do resistor R3. Com a partida do motor, a entrada não inversora do amplificador operacional DA2 recebe semiciclos positivos de tensão do motor do resistor de ajuste R4. Sua amplitude é muito maior do que a tensão exemplar no pino 2 do amplificador operacional, pois a corrente de partida do motor elétrico é geralmente 5 ... 7 vezes maior que a de trabalho. Como resultado, na saída do amplificador operacional DA2 existem pulsos de nível lógico. A frente do primeiro deles inicia vibradores simples nos gatilhos DD1.2 e DD3.1. O primeiro gera um pulso com duração de 5 s, o segundo - 3 s. Os elementos do chip DD2 conectados em série criam um atraso devido ao qual, quando os vibradores individuais são iniciados simultaneamente, o nível alto na entrada D do gatilho DD3.2 é definido mais tarde do que na entrada C, de modo que o gatilho permanece em seu estado original, e o enrolamento do relé de curto-circuito é desenergizado. Se a corrente do motor não diminuiu para o valor de operação em 3 s e os pulsos na saída do amplificador operacional DA2 não pararam, o vibrador único será reiniciado no gatilho DD3.1. Como o nível alto previamente definido na entrada D do gatilho DD3.2 permanece o mesmo, este gatilho irá comutar, o relé de curto-circuito funcionará, seus contatos K3.1 abrirão o circuito de enrolamento do relé K1. O motor será desligado. Processos semelhantes ocorrerão com um aumento da corrente em excesso da corrente de operação permitida como resultado de uma sobrecarga mecânica do motor. Se sua duração for inferior a 3 s, o motor continuará funcionando e, se for maior, será desligado. Deve-se ter em mente que no caso em que os contatos do botão SB1 ou do relé da unidade de controle remoto (RCD) que desempenha suas funções permaneçam fechados por mais de 3 s, após um desligamento de emergência do motor, ligue novamente por mais 3 s. Para evitar isso, você pode, por exemplo, substituir um relé de curto-circuito convencional por um biestável (interruptor remoto) e usar seu segundo enrolamento para retornar o dispositivo de proteção ao modo de operação após a eliminação da causa do acidente. O segundo canal do dispositivo, montado no transformador de corrente T1, amplificador operacional DA1, gatilho DD1.1, transistores VT2, VT3 e relé K2, desliga imediatamente o motor quando o valor permitido da corrente de partida é excedido. Os pulsos de sobrecarga que apareceram neste caso na saída do amplificador operacional colocam o gatilho em um estado com alto nível na saída, o que leva à operação do relé K2, que abre o circuito de potência K1, um relé intermediário de o arrancador. Para eliminar as consequências de pressionar o botão SB1 por muito tempo, recomenda-se substituir o interruptor remoto e o relé K2.
A placa de circuito impresso do dispositivo considerado é mostrada na fig. 2. Seu estabelecimento se resume a verificar a duração dos pulsos do vibrador único nos gatilhos DD1.2 e DD3.1 e definir os limites de proteção com os resistores de ajuste R3 e R4.
Este problema é resolvido com sucesso pelo dispositivo montado de acordo com o esquema mostrado na Fig. 3. O circuito de controle do relé intermediário do contator não é mostrado aqui, mas as designações posicionais do relé e seus contatos coincidem com as da fig. 1. Como o anterior, o dispositivo de proteção liga quando o grupo de contatos auxiliares da partida KM1.2 é fechado, e os contatos do relé K2, quando a proteção é acionada, abrem o circuito de enrolamento do relé intermediário de partida. Com o advento de uma tensão estabilizada de 1 V no emissor do transistor VT12, o capacitor C3 é carregado através do resistor R4. Uma queda de tensão positiva neste resistor inicia um único vibrador em um gatilho DD1.1, que gera um pulso de alto nível lógico com duração de 5 s. Durante esse tempo, o gatilho DD1.2 é mantido em um estado com nível baixo na saída e é insensível a mudanças no nível na entrada C. O relé K2 é desenergizado, o motor, tendo acelerado, muda para o modo de operação modo durante o pulso. Após 5 s, o nível na entrada R do gatilho DD1.2 torna-se baixo, após o qual o primeiro pulso de sobrecarga recebido na entrada C do gatilho da saída do amplificador operacional DA1 colocará o gatilho no estado oposto . Os transistores VT2 e VT3 estarão abertos, o relé K2 funcionará, desligando o motor.
A placa de circuito impresso desta versão do dispositivo de proteção contra sobrecarga do motor é mostrada na fig. quatro. Relé K2 e curto-circuito no primeiro e K2 no segundo dispositivo de proteção - RES22 com passaportes RF4.500.122, RF4.500.129 ou RF4.500.233. Na ausência de um transformador de corrente de fábrica, ele pode ser feito a partir de um relé eletromagnético com uma âncora fixada na posição atraída. O fio, cuja corrente deve ser controlada, passa pela janela do circuito magnético fechado resultante. A bobina do relé serve como enrolamento secundário do transformador. Ele deve ser desviado com um resistor, conforme mostrado nos diagramas da Fig. 1 e fig. 3. Autor: A. Mankovsky, pos. Shevchenko, região de Donetsk, Ucrânia; Publicação: radioradar.net Veja outros artigos seção Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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