Устройство автоматического повторного включения трехфазного электродвигателя
В производстве и в быту существует ряд агрегатов с электродвигателями, от которых требуется непрерывная работа. Сюда можно отнести всевозможные насосные, вентиляционные установки, работающие в системах теплоснабжения, водоснабжения, водяного и воздушного охлаждения силового электрооборудования (например, тиристорныхпреобразователей напряжения).
Внезапная остановка таких машин нежелательна, так как может привести к нарушениям в работе этих систем. Распространенной причиной таких остановок являются кратковременные (от одной до нескольких секунд) посадки напряжения в электрической сети - явление для наших энергосетей, к сожалению, нередкое.
Поэтому у этих агрегатов необходимо постоянное присутствие обслуживающих работников, которые могут выполнить быстрое повторное включение вручную.
Возможен и другой вариант - установка устройств автоматического повторного включения электродвигателей (АПВ). При этом постоянное присутствие людей рядом с агрегатом становится необязательным, а иногда и нежелательным.
Схемы нескольких устройств АПВ в свое время были опубликованы в [1]. Одно из них было повторено, но работало удовлетворительно. После внесения изменений в электрическую схему устройство стало действовать успешно.
Принципиальная схема
Предлагаемая схема проста. На рис.1 она показана в практическом варианте в виде блока совместно со схемой обычного нереверсивного пускателя. Блок изготавливают как дополнение к схеме пускателя, не требующее нарушения существующих электрических связей.
Рис. 1. Принципиальная схема автоматического повторного включения трехфазного электродвигателя.
Включение и отключение электродвигателя производится с помощью кнопок SB1, SB2. При нажатии кнопки SВ2 "Пуск" и включении пускателя К1 конденсатор С1 заряжается по цепи R1, VD1, С1, SВ2 (К1), SВ1.
При исчезновении напряжения в электрической сети 380 В отключается пускатель К1. Конденсатор медленно разряжается через резистор R5.
При восстановлении напряжения транзистор VT1 открывается, конденсатор разряжается через его переход К-Э и управляющий переход тиристора VS1, который включается во время управляющих полупериодов, и сам включает пускатель К1 электродвигателя.
Выдержка времени действия АПВ при посадке напряжения определяется временем разряда конденсатора С1 через резистор R5 и зависит от величин C1, R5 и напряжения на С1.
Величина напряжения на разряженном конденсаторе определяется соотношением величин сопротивлений резисторов R1 и R5. Оно не должно быть больше номинального напряжения конденсатора.
Стабилитрон VD2 препятствует быстрому разряду С1 при плавной посадке напряжения. При указанных в схеме номиналах время действия составляет около 15 с. При нажатии кнопки SB1 "Стоп" VT1 открывается и С1 быстро разряжается через переходы К-Э VT1 и УК VS1. Время отключения не должно быть белее 0,5 с. За это время разрядный ток становится меньше тока включения тиристора.
Из этих соображений емкость конденсатора С1 и напряжение заряда на нем (определяется, в основном, величиной R5) должны быть минимально возможными для обеспечения необходимого времени готовности к действию АПВ.
Это время не следует устанавливать чрезмерно большим, более 15 с. Оно должно быть меньше времени, за которое работник, обслуживающий установку, успеет после внезапной остановки электродвигателя к ней подойти. Это соответствует требованиям норм охраны труда.
Детали
Кроме указанных на схеме, могут применяться и другие широко распространенные подобные детали. Тиристор VS1 можно заменить КУ202Н. Транзистор VT1 типа КТ602Б, КТ801А, КТ630В. Диоды VD1, VD3 типа КД209Б.
Стабилитрон VD2 может быть типа КС650А, но при этом величину резистора R2 следует увеличить до 100 кОм. Конденсаторы типов К50-35, К50-20, К50-12. Резисторы типов МЛТ-0,25.
Конструкция
Для ответственных агрегатов рядом с рабочей устанавливают и резервную установку. Для этих случаев печатную плату выполняют сдвоенной. Один из возможных ее вариантов показан на рис.2.
В качества корпуса блока АПВ используют корпус от реле ПЭ-21 или МКУ-48.
Рис. 2. Печатная плата для устройства.
На схеме указаны номера винтовых зажимов корпуса, к которым подсоединяют выводы печатной платы. Для тиристора VS1 наличие охладителя не требуется. Наладка и эксплуатация.
Блок АПВ присоединяют к схеме пускателя (без электродвигателя) и отключением-включением выключателя QF1 имитируют исчезновение и появление напряжения в сети.
При необходимости подбирают величины С1 и R5 с учетом приведенных выше требований. Таким же образом проводят периодические проверки уже установленных и работающих блоков.
Несколько экземпляров блока изготовлены, установлены и многие годы работают в системах водяного охлаждения силовых тиристоров, водяного отопления. 3а это время случился один отказ по причине потери емкости электрического конденсатора. Поэтому "высохший" конденсатор желательно изредка менять - раз в 5-10 лет.
А.В. Окатов, г. Керчь. Автономная Республика Крым, Украина. Электрик-2004-10.
Литература: 1. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Сост. ТВ. Анчарова и др., 1981.