På grunn av den robuste konstruksjonen og den enkle kontrollen, er trefasede asynkronmotorer allment foretrukket fremfor mange andre motorer AC-motordrevne applikasjoner . Denne trefasemotoren er ansvarlig for større lastoperasjoner i flere bruksområder som varer og heiser, transportører, kompressorer, pumper, ventilasjonssystemer, industrielle viftekontrollere etc.

Trefasemotor

Med oppfinnelsen av justerbare hastighetsdrev og flere andre typer motorstartere , har trefasemotorer blitt gunstige drivere for applikasjoner med variabel hastighet. Ettersom disse motorene er viktige i lastekjøring, er det også viktig å sikre deres sikkerhet og beskyttelse mot startstrømmer, overbelastning, enfasing, overoppheting og andre defekte forhold. Før vi går inn på detaljene i disse motorene og deres beskyttelsessystemer, la oss se på trefaset motorisk grunnleggende.

Tre-faset vekselstrømsmotorer

Trefase- eller flerfasemotorer er av hovedsakelig to typer: induksjons- eller asynkrone motorer og synkrone motorer. Synkronmotorer er spesielle typer motorer som brukes i applikasjoner med konstant hastighet, mens de fleste motorer som brukes i industrielle applikasjoner er av induksjonstype. Denne artikkelen konsentrerer seg bare om en trefase induksjonsmotor og dens beskyttelse .

Konstruksjon av induksjonsmotor

Disse motorene er ekorn og slip-ring induksjonsmotorer. Tre-fase induksjon motoren består av en stator og en rotor , og det er ingen elektrisk forbindelse mellom disse to. Disse statorene og rotorene består av høymagnetiske kjernematerialer med mindre hysterese og virvelstrømstap. Statoren består av trefaseviklinger overlappet med hverandre ved et 120-graders faseforskyvning. Disse viklingene blir begeistret av trefaset hovedforsyning.

“hvordan du bruker mosfet som bryter ”

Denne trefasede vekselstrømsmotorrotoren er forskjellig for glidring og ekorninduksjonsmotorer. I en ekorn-burmotor består rotoren av tunge aluminium- eller kobberstenger som er kortsluttet i begge ender av den sylindriske rotoren. I en induksjonsmotor av slip-ring-typen består rotoren av trefaseviklinger som er internt stjernemerket i den ene enden, og de andre endene føres utover og kobles til glideringene montert på rotorakselen, som vist i figuren . Ved hjelp av karbonbørster er en reostat koblet til disse viklingene for å utvikle et høyt startmoment.

Prinsipp for drift: Hver gang en trefasetilførsel gis til trefasestatorviklingen, blir det produsert et roterende magnetfelt med 120 forskyvninger i konstant størrelse og roterende med synkron hastighet. Dette skiftende magnetfeltet beveger seg over til rotorlederen og forårsaker å indusere en strøm i rotorlederne i henhold til Faradays lover for elektromagnetisk induksjon. Når rotorlederne kortsluttes, begynner strømmen å strømme gjennom disse lederne.

I følge Lenzs lov motarbeider disse induserte strømmer årsaken til produksjonen, dvs. roterende magnetfelt. Som et resultat begynner rotoren å rotere i samme retning som det roterende magnetfeltet. Rotorhastigheten må imidlertid være mindre enn statorhastigheten - ellers induseres ingen strøm i rotoren fordi den relative hastigheten til magnetens felt i rotoren og statoren er årsaken til rotorbevegelsen. Denne forskjellen mellom stator og rotorfelt kalles slip. På grunn av denne relative hastighetsforskjellen mellom statoren og rotorene kalles denne 3-fasemotoren asynkron maskin.

Typer beskyttelser som trengs for induksjonsmotor

Tre-fase induksjonsmotorer står for 85 prosent av installert kapasitet i de industrielle drivsystemene. Derfor er beskyttelsen av disse motorene nødvendig for pålitelig drift av laster. Motorsvikt er hovedsakelig delt inn i tre grupper: elektrisk, mekanisk og miljømessig. Mekaniske påkjenninger forårsaker overoppheting, noe som resulterer i slitasje på rotorlagrene, mens den overmekaniske belastningen får kraftige strømmer til å trekke, og dermed resulterer i økende temperaturer. Elektriske feil er forårsaket av forskjellige feil som fase-til-fase og fase-til-jord-feil, enkeltfasing, over- og underspenning, spennings- og strømbalanse, under frekvens osv.

Start av induksjonsmotorens strøm

I tillegg til motorbeskyttelsessystemene for de ovennevnte feilene, er det også nødvendig å bruke en trefaset motorstarter for å begrense induksjonsmotorens stirrende strøm. Som vi vet - i hver elektrisk maskin, når forsyning leveres, er det motstand mot denne forsyningen av en indusert EMF - som kalles tilbake EMF. Dette begrenser maskinens nåværende tegning, men i begynnelsen er EMF null fordi den er direkte proporsjonal med motorens hastighet. Og derfor vil nullstrøm-EMFs enorme strøm bli trukket av motoren i starten, og dette vil være 8-12 ganger fulllaststrømmen som vist i figuren.

For å beskytte motoren mot den høye stirrende strømmen, er det forskjellige stirrende metoder tilgjengelig som redusert spenning, rotormotstand, DOL, star-delta starter , autotransformator, mykstarter osv. Og for å beskytte motoren mot de ovennevnte feilene, er forskjellige beskyttelsesutstyr som reléer, effektbrytere, kontaktorer og forskjellige stasjoner implementert.
Dette er noen av beskyttelsessystemene for trefasede induksjonsmotorer mot startstrømmer, overoppheting og enkeltfasefeil ved bruk av en mikrokontroller for applikasjoner på lavt nivå for bedre forståelse av studentene.

Elektronisk myk start for 3-faset induksjonsmotor

Dette myk start på induksjonsmotor er den moderne startmetoden som reduserer de mekaniske og elektriske spenningene forårsaket av DOL- og star-delta-startere. Dette begrenser startstrømmen til induksjonsmotoren ved å bruke tyristorer.

Denne 3-fase motorstarteren består av to hovedenheter: den ene er kraftenheten og den andre kontrollenheten. Kraftenheten består av rygg mot rygg SCR for hver fase, og disse styres av logikken implementert i kontrollkretsen. Denne kontrollenheten består av en nullspenningskryssingskrets med kondensatorer for å produsere forsinkelsestid.

Elektronisk myk start for 3-faset induksjonsmotor

I det ovennevnte blokkdiagrammet, når en trefasetilførsel er gitt til systemet, korrigerer styringskretsen hver fasetilførsel, regulerer den og sammenligner for null kryss spenning av operasjonsforsterkeren. Denne Op-Amp-utgangen driver transistoren, som er ansvarlig for å produsere tidsforsinkelse ved bruk av kondensator. Denne kondensatorutladningen muliggjør en annen Op-Amp-utgang i en viss tid, slik at Opto-isolatorer blir drevet i denne tiden. I løpet av denne tiden utløser optoisolatorutgangen rygg-mot-rygg-tyristorer, og effekten som påføres motoren reduseres i løpet av denne tiden. Etter denne starttiden påføres induksjonsmotoren full spenning, og motoren går dermed med full hastighet. På denne måten reduserer nullspenning som utløses i en viss tidsperiode ved start av en induksjonsmotor bevisst startstrømmen til induksjonsmotoren.

Induksjonsmotorsikringssystem

Dette systemet beskytter 3-faset vekselstrømsmotor fra enfasing og overoppheting. Når noen av fasene er ute, gjenkjenner dette systemet det og slår straks av motoren, som får strøm fra strømnettet.

Induksjonsmotorsikringssystem

Alle tre fasene blir rettet, filtrert og regulert og gitt til en operasjonsforsterker der denne forsyningsspenningen sammenlignes med en viss spenning. Hvis noen av fasene blir savnet, gir den null spenning ved inngangen til Op-amp, og derfor gir den lav logikk til transistoren som ytterligere de-energiserer reléet. Derfor blir hovedreléet slått av og strømmen til motoren blir avbrutt.

Tilsvarende, når temperaturen på motoren overstiger en viss grense, operasjonell forsterkerutgang slås av riktig stafett, selv da blir også hovedreleet slått av. På denne måten kan enkeltfasefeilene og over-temperaturforholdene overvinnes i induksjonsmotoren.

Dette handler om trefasede motorbeskyttelsessystemer mot startstrømmer, enfasing og overoppheting. Vi erkjenner at informasjonen i denne artikkelen er nyttig for deg for en bedre forståelse av dette konseptet. Videre, eventuell hjelp til å implementere disse prosjektene eller andre, kan du kontakte oss ved å kommentere nedenfor.

Fotokreditter