Фазорезка принцип работы: Фазорезка принцип работы — avtorem96.ru

Содержание

Фазовый регулятор мощности: схема, для индуктивной нагрузки

Часто бывает, что требуется осуществить регулировку какого-либо прибора, но некоторые из них не имеют встроенного регулятора. Также такая необходимость может коснуться электродвигателей и элементов освещения. Для этого применяется фазовый регулятор мощности.

Что такое фазовый регулятор

Обычно фазовый генератор представляет собой небольшое устройство с поворотным механизмом, которое позволяет уменьшать или увеличивать подаваемую на приборы мощность. Работа таких устройств основана на одном небольшом полупроводниковом приборе, называемом симистором. Он позволяет изменять конфигурацию и фазность сигнала, что меняет и мощность приборов.

 Что собой представляет фазовый регулятор

Обратите внимание! Такой прибор можно купить в магазине или же собрать для своей цепи самостоятельно. Применяют его для одно- и трехфазных сетей с небольшими различиями в конструкции.

 Симистор

Технические характеристики

Фазовый регулятор мощности имеет несколько важных характеристик, изменение которых влечет перемены в работе всей цепи. Разобрать данные характеристики можно на примере регуляторов марки PR, которые являются одними из самых популярных:

  • напряжение в цепи 220 В;
  • частота переменного тока 50 Гц;
  • регуляция мощности в пределах от 0 до 97 % исходного значения;
  • максимально допустимый уровень нагрузки составляет 1500 Вт;
  • сила тока на аноде от 7 А при рабочей температуре 80 °С до 2 А при 100 °С;
  • пределы рабочей температуры (на корпусе) от −10 °С до 100 °С;
  • амплитуда колебания напряжения 1,75 В;
  • масса до 15 г.

 Модель PR

Для разных целей и цепей требуются регуляторы с различными характеристиками. В зависимости от цепи может понадобиться другая мощность регулятора, номинальное напряжение или частота тока.

Важно! У любого устройства регуляции мощности нужно обращать внимание на температурные пределы, особенно на верхнюю границу. Устройство при работе само выделяет большое количество тепла, а высокая окружающая температура может вызвать порчу схемы и даже возгорание.

Как работает фазовый регулятор

Главную роль в работе фазового регулятора играет симистор. Он представляет собой нелинейный ключ на основе полупроводника. Данный элемент был получен благодаря усовершенствованию тиристора. Главное отличие состоит в том, что этот полупроводниковый ключ в открытом состоянии пропускает ток не в одном, а в двух направлениях. Это свойство дает симисторам возможность применения в цепях с переменным током, так как на них никак не влияет полярность напряжения, которая постоянно меняется в данных цепях.

Наличие нового свойства не означает отсутствие старого, характерного и для симисторов, и для тиристоров. Даже когда электрод управления отключен, проводимость всего элемента активна. Момент, когда элемент закрыт, наступает только тогда, когда переменный ток находится в положении ноль (то есть разность потенциалов на двух других контактах будет также равна нулю).

Обратите внимание! Еще одно полезное свойство применения симистора в качестве основного элемента — подавление помех на фазе при закрытии элемента. Это намного проще транзисторного регулятора, который также умеет уменьшать шумы входного сигнала.

 Изменения сигнала

Все эти характеристики позволяют конструкции на основе симисторов осуществлять фазное изменение в сигнале. Каждый полупериод проводимость отключается, а время между закрытием и открытием прибора срезает часть периода. Сигнал из-за этого становится пилообразной формы. Путем изменения формы сигнала и происходит фазовое управление мощностью тока.

Важно! Симистор никак не влияет на амплитуду напряжения, поэтому название «регулятор напряжения» неправильно.

Назначение

Регулятор мощности пригодится в цепях, содержащих следующие электрические приборы:

 Регулятор с двигателем

  • электродвигатели;
  • устройства, которые используют в своей работе компрессоры;
  • бытовые приборы: стиральные машины, вентиляторы, пылесосы;
  • электрические инструменты различного рода;
  • различные приборы освещения.

 Простой пример использования регулятора при освещении

Важно! Не рекомендуется использовать фазовый регулятор в цепях, в которые включены холодильники, компьютеры, телевизоры и прочие потребители с тонкой настройкой, изменения характера работы которых может повлечь порчу устройства или другие непредсказуемые последствия.

Как правильно использовать

Безопасность и успешность работы регулятора зависят от соблюдения нескольких правил:

  • соблюдение температурного режима. Прибор может сильно нагреваться, особенно если окружающая среда тоже имеет высокую температуру. В этом случае стоит позаботиться о наличии охлаждения;
  • подбирать регулятор нужно с учетом всех параметров сети;
  • сила тока в цепи не должна равняться максимально допустимой для регулятора;
  • при самостоятельной сборке необходимо обеспечить прибору защиту от поражений током, заключив его в корпус.

Схема фазового регулятора

Ниже приведена одна из самых простых схем фазового регулятора. Два транзистора как раз тут заменены симистором, что значительно упрощает устройство. Также в схеме указаны кнопка для включения и отключения работы модуля, предохранитель и резистор R3, который и управляет работой симистора. При прохождении через него ток принимает некоторое значение и через диод, который выпрямляет его, подается на управляющий электрод, изменяя работу полупроводника.

К сведению! Конденсаторы выполняют роль фильтров, которые удаляют из сигнала шумы и пульсации.

 Простая схема регулятора мощности на симисторе для индуктивной нагрузки

Следующая схема устроена несколько сложнее.

 Схема с пятью кнопками

Модуль имеет четыре установленных временных задержки, которые зависят от конденсаторов и сопротивления R1. В схеме присутствует выключатель с пятью кнопками, с помощью которого устройство включается/выключается, а также происходит выбор времени задержки.

Собрать фазовый регулятор можно самостоятельно или купить готовый в магазине. При использовании необходимо соблюдение его рабочих параметров. Особое внимание нужно уделить температурному режиму.

Принцип работы фазовращателя

Для чего нужны фазовращатели

ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

ФАЗОВРАЩА́ТЕЛЬ — уст­рой­ст­во для из­ме­не­ния фа­зы элек­трических (элек­тро­маг­нит­ных) ко­ле­ба­ний. При­ме­ня­ет­ся в ав­то­ма­ти­ке, пре­об­ра­зо­вательной, из­ме­рительной и СВЧ-тех­ни­ке для из­ме­не­ния фор­мы вход­но­го сиг­на­ла, ком­пен­са­ций фа­зо­вых ис­ка­жений сиг­на­лов, фа­зо­вой мо­ду­ля­ции, соз­да­ния за­дан­ных фа­зо­вых сдви­гов сиг­на­лов в ко­ге­рент­ных ра­дио­сис­те­мах (напр., в фа­зи­ро­ван­ных ан­тен­ных ре­шёт­ках) и др.

Большинство современных ДВС все более активно получают систему изменения фаз газораспределения.

Фиксированные фазы газораспределения заставляют конструкторов ДВС проектировать мотор так, чтобы присутствовала уверенная тяга в диапазоне низких и средних оборотов, но при этом оставался запас мощности для поддержания набранной скорости и дальнейшего ускорения автомобиля при выходе ДВС на режимы около зоны максимальных оборотов. 

Система изменения фаз газораспределения VVT (англ. Variable Valve Timing) создана для динамичной корректировки рабочих параметров механизма газораспределения.

Данное управление осуществляется с учетом различных режимов работы силового агрегата.

Эта система позволяет добиться повышения мощности мотора и моментной характеристики. Она обеспечивает экономию горючего, а также снижает токсичность выхлопных газов в процессе работы двигателя.

Кроме этого, она влияет на основные параметры работы газораспределительного механизма. К таким параметрам относят моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, длительность времени открытия клапана и высоту его подъема. От этого зависит продолжительность такта впуска и выпуска, что выражается тем углом, на который повернут коленчатый вал двигателя по отношению к мертвым точкам (ВМТ и НМТ) во время движения поршня в цилиндре. Форма кулачка распределительного вала определяет фазу газораспределения, так как указанный кулачок оказывает прямое воздействие на впускной или выпускной клапан ГРМ.

Для чего необходима система изменения фаз газораспределения

В режиме холостого хода наиболее рациональными становятся «узкие» фазы газораспределения, под которыми понимается позднее открытие и ранее закрытие клапанов. При этом исключается перекрытие фаз, под которым понимается время одновременного открытия впускного и выпускного клапана. Это необходимо для того, чтобы исключить попадание выхлопных газов во впуск и выброс топливно-воздушной смеси в выпускной коллектор.

Выход мотора на режим максимальной мощности означает повышение оборотов, так как распредвал крутится быстрее и время открытия клапанов сокращается. Для того чтобы не терялась мощность и крутящий момент на высоких оборотах сохранялся, в двигатель должно поступать намного больше топливно-воздушной смеси, а выпуск отработавших газов должен быть реализован максимально эффективно. Задача решается путем раннего открытия клапанов и увеличения времени их открытия, делая фазу «широкой». Фаза перекрытия также расширяется до максимума с ростом оборотов, что необходимо для качественной продувки цилиндров.

Если мотор работает на низких оборотах, нужны максимально короткие фазы газораспределения.

Время открытия клапана должно быть увеличено до максимума, параллельно обеспечивая такты впуска и выпуска, а также эффективное перекрытие.

Сам кулачок распредвала имеет форму, которая способна обеспечить как реализацию узкой, так и широкой фазы.

Проблема заключается в том, что фиксированная форма кулачка не позволяет одновременно добиться узких и широких фаз газораспределения. 

Системы изменения фаз газораспределения

система поворота распредвала;

кулачки распредвала с различным профилем;

система изменения высоты подъема клапанов;

система на основе гидроуправляемой муфты;

муфта гидроуправляемая.

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Данная муфта конструктивно включает в себя:

ротор, который соединен с распредвалом;

корпус, которым выступает шкив привода распредвал.

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Фазовращатели ГРМ

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты.

Система такого управления включает в себя:

группу входных датчиков;

электронный блок управления;

список исполнительных устройств.

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

Система ступенчатого изменения фаз газораспределения

Здесь используются решения, основанные на использовании кулачков распредвала разной формы. Благодаря такому способу удается достичь ступенчатого изменения момента времени, на который открывается клапан, а также изменить саму высоту подъема клапанов. Распределительный вал в таких системах управления фазами газораспределения выполнен так, что имеет сразу два кулачка малого размера, а также один кулачок большего размера. Меньшие кулачки при помощи специального рокера (коромысла) соединяются с впускными клапанами. Большой кулачок отвечает за перемещение одного незадействованного коромысла.

Трехступенчатое регулирование фаз газораспределения

Такая система позволяет переключаться с малых кулачков на большой зависимо от режима работы ДВС. Переход между режимами достигается благодаря тому, что происходит срабатывание специального механизма блокировки. Указанный блокирующий механизм основан на гидравлическом приводе.

Когда мотор работает на низких оборотах и при незначительной нагрузке, впускные клапаны приводятся в действие малыми кулачками распределительного вала, фазы газораспределения в таком режиме имеют небольшую продолжительность (узкая фаза).

Если двигатель раскручивается до определенных оборотов, система управления активирует механизм блокировки. В результате происходит соединение коромысел малых и большого кулачков, что обеспечивает жесткость конструкции. Соединение происходит при помощи особого стопорного штифта, а усилие на впускные клапаны начинает поступать от единственного большого кулачка. Малые кулачки распредвала на высоких оборотах двигателя становятся неактивными.

Выход на режим максимальных оборотов заставляет впускные клапаны работать от центрального кулачка большого размера. Указанный кулачок имеет особый профиль, который специально подобран для достижения максимального подъема клапанов, что означает повышение отдачи от ДВС на мощностных режимах работы агрегата. Такой подход значительно расширил возможности управления параметрами ГРМ для эффективного регулирования работы двигателя на различных режимах.

Системы изменения фаз газораспределения

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются формой кулачка распределительного вала и остаются неизменными во всех диапазонах работы двигателя. Однако постоянные фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные процессы смесеобразования.

Чтобы варьировать фазами газораспределения, необходимо изменять положение распределительного вала относительно коленчатого.

Холостой ход. На этом режиме работы следует устанавливать такой угол поворота распределительного вала, который соответствует самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки, при минимальном перекрытии клапанов). Этим обеспечивается минимальное поступление отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя и снижение расхода топлива.

Режим низких нагрузок. Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации поступления отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя.

Режим средних нагрузок. Перекрытие клапанов увеличивается, что позволяет снизить «насосные» потери, при этом часть отработавших газов поступает во впускной трубопровод, что позволяет снизить температуру рабочего цикла и вследствие этого содержание оксидов азота в отработавших газах.

Режим высоких нагрузок при низкой частоте вращения коленчатого вала. На этом режиме обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов, что обеспечивает увеличение крутящего момента. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель бо­лее четко реагировать на изменение положения дроссельной заслонки, что, например, очень важно в транспортном потоке.

Режим высоких нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала. Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо перекры­тие клапанов около ВМТ с большим углом поворота коленчатого вала. Это связано с тем, что мощность в наиболь­шей степени зависит от максимально возможного количества топливно-воздушной смеси, попадающей в цилиндр за ко­роткое время, но, чем выше частота вращения, тем меньше время, отводимое на заполнение цилиндра.

Главными задачами системы изменения фаз газораспределения являются:

  • улучшение качества работы двигателя на холостом ходу
  • снижение расхода топлива
  • оптимизация крутящего момента в области средних и высоких частот вращения коленчатого вала
  • увеличение внутренней рециркуляции отработавших газов с сопутствующим ей снижением температуры газов при сгорании и уменьшением выброса оксидов азота
  • увеличение мощности в области высоких частот вращения коленчатого вала

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Регулятор скорости вращения ACCSCS 400VAC 8A Danfoss 080G0217

Регулятор частоты вращения ACCSCS


  ВНИМАНИЕ: Доступный для заказа код для данной модели: 080G0279

 

Регуляторы скорости вращения вентиляторов типа ACCSCS предназначены для плавного управления скоростью вращения электродвигателей вентиляторов, конденсаторов и воздухоохладителей



Вариант применения

Регулятор скорости вращения ACCSCS



Описание функционирования

ACCSCS предназначены для пропорционального и непрерывного регулирования частоты вращения вентиляторов и насосов. Они работают в качестве простого регулятора напряжения по управляющему сигналу от внешнего регулятора (ШИМ для однофазных регуляторов и 0..10 В или 4..20 мА или ШИМ для трехфазных контроллеров). Существует возможность подключать несколько электродвигателей параллельно при условии, что максимальный ток регулирования на входе меньше номинального тока контроллера.



Подключение

Регулятор скорости вращения ACCSCS - подключение

Купить Регулятор скорости вращения ACCSCS 400VAC 8A Danfoss 080G0217, можно в нашей компании. Получить консультацию о подборе, доставке и монтажу можно в офисе нашей компании, либо по бесплатному телефону: 8-800-500-40-63 или e-mail:[email protected]

Диапазон регулирования, бар
Рабочий ток, А8














Питание 400 В перем. тока5,5 К ВА
Номинальный ток (А действующего значения)8 A
Входное напряжениетрехфазный, 400 В перем. тока -15 +10 %, 50/60 Гц
Выходное напряжение30…99 % линии питания
Управляющий сигналСигнал 0…10 В, 4..20 мА, ШИМ 5/10 В и Modbus
Аналоговый выход+10 В (макс. нагрузка 50 мА)
Цифровой выходАварийное реле 1 А-250 В перем. тока / 3 А-30 В перем. тока
ЗащитыКласс II на входных клеммах (4 К В) Класс I, что касается доступных частей

Потеря фазы, перегрев (регулятор автоматически восстанавливается)
Рабочая температура-10 °C…+50 °C (-20 °C при поддержании питания)
Макс. температура радиатора75 °C
Температура хранения-20 °C…+80 °C
Размеры (мм) — ДxВxШ230x165x150
Степень защитыНегорючий пластмассовый корпус IP55

устройство, принцип работы, технические характеристики и схема подключения

Реле контроля фаз устанавливается в цепи питания ответственных электродвигателей. Его работа незаметна. Но в случае обрыва одной из фаз данное автоматическое устройство спасет дорогостоящий двигатель от сгорания обмоток.

Функционал реле

Реле фазного контроля (РКФ) создано для защиты промышленного и бытового электрооборудования от ненормальных режимов работы питающей сети. Устройство контролируют такие параметры как:

  • наличие всех 3 питающих фаз;
  • угол сдвига между фазами;
  • симметричность напряжений;
  • величина напряжения в каждой фазе в отдельности.

Назначения устройства для контроля напряжения и симметричности фазНазначения устройства для контроля напряжения и симметричности фаз

Распространенная сфера применения прибора — это защита асинхронных электрических двигателей. Они неспособны работать от 2 фаз. В таком режиме двигатели быстро выходят из строя. С помощью реле контроля реализуется схема, отключающая мотор при пропаже одной из фаз.

Обратите внимание! По своей задаче РКФ напоминает трехфазное реле контроля напряжения. Оба прибора отслеживают вольтаж в сети. Но реле фазного контроля обладает более широким перечнем настроек и возможностей.

к содержанию ↑

Устройство и принцип работы

Большинство приборов данного типа предназначены для крепления в электрические шкафы защищаемого оборудования. На корпусе предусмотрена защелка под монтаж на DIN рейку. Спереди находятся регуляторы для настройки пределов срабатывания.

Принцип работы устройства основан на непрерывном отслеживании состояния сети. Если напряжение или угол между фазами выходят за критический уровень, защитное устройство сформирует отключающий сигнал и выведет оборудование из работы. Отключение производится с задержкой по времени. Его величина также настраивается.

Схема реле контроля фазСхема реле контроля фаз

к содержанию ↑

Виды РКФ

Различные модели РКФ имеют отличающиеся технические характеристики. Поэтому каждый из подобных приборов относится к тому или иному типу.

По возможностям настройки реле делятся на 2 категории:

  1. Регулируемые. Возможно выставить требуемую уставку срабатывания по напряжению и времени (ЕЛ-11, ЕЛ-12, ЕЛ-13, ЕЛ-15).
  2. Нерегулируемые. Поддерживают только настройки завода изготовителя. Пример подобного устройства — Е-511.

Реле ЕЛ-13ЕРеле ЕЛ-13ЕРеле ЕЛ-13Ек содержанию ↑

Основные технические параметры

Защитные устройства применяются в широком перечне оборудования. Поэтому их параметры способны заметно отличаться в зависимости от условий работы. Из важнейших технических характеристик реле фазного контроля отмечают следующие:

  • рабочее напряжение;
  • пределы регулировок срабатывания;
  • время задержки срабатывания;
  • диапазон рабочих температур;
  • условия хранения.

Технические характеристики приборов серии РК101Технические характеристики приборов серии РК101

к содержанию ↑

Напряжение питания

Этот параметр выбирается в зависимости от напряжения питания защищаемого оборудования. Если оно работает от 380 В, то подбирается реле с аналогичным значением вольтажа. Помимо этого, распространены РКФ на 110 и 220 В линейного напряжения.

Важно! Линейным напряжением называется потенциал между фазными проводами. Обычно он составляет 380 В. Фазное же напряжение находится между фазным проводом и нейтралью. Обычно это 220 В как в квартирной розетке.

Блок контроля фаз на максимальное линейное напряжение 250VБлок контроля фаз на максимальное линейное напряжение 250VБлок контроля фаз на максимальное линейное напряжение 250Vк содержанию ↑

Пределы настроек РКФ

Различные реле фазного контроля обладают отличающимися пределами регулировок. Если оборудование предназначено для работы с точными параметрами питающего напряжения, то можно выбрать реле с узким диапазоном регулирования 0,9-1,1 Uном, которое подходит, например, для электрических двигателей.

Если точность питающего напряжения не принципиальна, то подойдет реле с пределами 0,7-1,3 Uном. Подобные защитные приборы пригодны для трехфазных нагревательных устройств и ТЭНов.


к содержанию ↑

Задержка включения/отключения

Многие промышленные потребители электроэнергии имеют нелинейную пусковую характеристику. В момент включения двигателя или ТЭНа пусковой ток в десятки раз превышает номинальный. Соответственно, при запуске просаживается и напряжение.

Чтобы РКФ не отключало сеть в момент падения напряжения, в алгоритм его работы добавлена задержка срабатывания. При запуске двигателя напряжение снижается ниже допустимого уровня, но реле не отключает питание в течение некоторого времени. Этот параметр можно настроить регулятором на передней панели устройства.

Установка задержки времени для РКФУстановка задержки времени для РКФ

 

к содержанию ↑

Рабочая температура

Сильная жара или холод пагубно сказываются на электронной схеме РКФ. Ненормальное значение температуры способно привести к дрейфу характеристик внутренних радиокомпонентов устройства, что спровоцирует его ложные срабатывания и отключения. Также резкое охлаждение может вызвать конденсацию паров воды внутри прибора, что выведет его из строя. Поэтому важно соблюдать температурный режим РКФ.

Для примера, устройства серии ЕЛ-11Е, ЕЛ-12Е и ЕЛ-13Е способны работать при температурах от –40 до +80°C. Поэтому их возможно эксплуатировать в условиях не слишком морозных зим.

к содержанию ↑

Требования при хранении

У каждого электронного устройства есть как условия для эксплуатации, так и для хранения. Обычно они похожи. Любое реле фазного контроля должно храниться в заводской упаковке. По возможности необходимо избегать попадания прибора во влажную среду или в условия экстремальных температур. При хранении следует исключить вибрацию и лишнюю транспортировку реле.

Хранение приборов в заводской упаковкеХранение приборов в заводской упаковке

к содержанию ↑

Обзор популярных реле фазного контроля

На рынке представлены десятки моделей от отечественных и зарубежных производителей. Каждая из них обладает своими особенностями и техническими характеристиками. Выбирая РКФ, необходимо учесть, кто и для каких задач его выпускает.

Zamel CKM 01

Трехфазное реле контроля чередования фаз с крепежом на DIN рейку. Обладает компактными размерами. Ширина стандартная для 1 модуля и составляет 17,5 мм. Более подробные характеристики указаны в таблице.

Питающее напряжениеОднофазное 220 или двухфазное 380 В
Максимальное допустимое напряжение для контактов250 В
Предельная мощность внутреннего реле2,5 кВА
Выходные контакты1NO и 1NC
Максимальный коммутируемый ток10 А
Собственное потребление34 мА
Класс защиты корпуса от пыли и влагиIP 20
Габаритные размеры9х17,5х6,6 см

Устройство Zamel CKM 01 для монтажа на DIN-рейкуУстройство Zamel CKM 01 для монтажа на DIN-рейкуУстройство Zamel CKM 01 для монтажа на DIN-рейкук содержанию ↑

РНПП 311

Реле от отечественного производителя «Новатек-электро». Устанавливается в щит на DIN-рейку. Имеет на передней панели минимум регуляторов для настройки, что делает его пригодным для обслуживания даже неподготовленным персоналом.

Номинальное напряжение питания380 В
Частота питающей сети45-55 Гц
Собственный потребляемый токНе более35 мА
Диапазон регулирования по напряжению1,05-1,25Umax (для Umin аналогичные значения)
Фиксированная задержка отключения12 сек
Напряжение катушки пускателя110-380 В
Критические значения питающего напряжения80-500 В
Рабочая температура–25 +40°C
Климатическое исполнениеУХЛ4
Количество циклов переключений при нагрузке 5 АНе менее100 тыс. раз

Монитор напряжения РНПП-311Монитор напряжения РНПП-311Монитор напряжения РНПП-311к содержанию ↑

ABB 1SVR750488R8300

Компания ABB специализируется на высококлассном электротехническом оборудовании. Качество соответствует цене. Рассматриваемое реле стоит около 11 тыс.

Напряжение питания цепи управления450 В
Рабочая частота50-60 Гц
Задержка включения/отключения0,1-30 сек
Количество переключающих (перекидных) контактов2
Габаритные размеры85,6х45х104,8 мм

Реле контроля фаз ABBРеле контроля фаз ABB

к содержанию ↑

OMRON K8AB

Компактный прибор, имеющий несколько другое назначение, чем обычное РКФ. OMRON K8AB контролирует не напряжение, а ток. Поэтому для его работы требуется дополнительный трансформатор тока. Производитель позиционирует прибор как идеальное средство для контроля тока в промышленных нагревателях и электродвигателях.

Питающее напряжение (зависит от модификации)24 Впер./пост. тока или 100-115 В или 200-230 В
Контролируемый ток2 мА– 200 А
Количество контролируемых фаз1
Максимальный ток выходного реле6 А
Гистерезис срабатывания5-50 %
Модель необходимого для работы реле трансформатора токаK8AC-CT200L

Важно! Гистерезис, если говорить простым языком — это задержка переключения. Он позволяет включать и выключать реле при отличающихся значениях тока. Это необходимо, чтобы предотвратить слишком частое переключение и механический износ контактов. Например, реле выключается при 5 А, а включается при 4. Или регулятор температуры выключает обогреватель, когда в комнате 24°C и включает, когда 18°C.

к содержанию ↑

Carlo Gavazzi DPC01

Мультифункциональное трехфазное РКФ с расширенным перечнем регулировок. Реле данного производителя встречается в промышленном компрессорном оборудовании. На передней панели имеются стандартные регуляторы напряжения и задержки срабатывания. А также индикаторные светодиоды, что облегчает взаимодействие человека с устройством.

Напряжение питания24 В пост. тока или 230 переменного
Предельный ток выхода8 А
Регулировка задержки срабатыванияОт 0,1 до30 сек
Диапазон регулировки напряжения срабатывания2-22 %от номинального значения
Количество контролируемых фаз3
Степень защиты от пыли и влагиIP 20
МонтажНа DIN-рейку
Предельное напряжение для контактов выходного реле550 В

Реле Carlo Gavazzi DPC01Реле Carlo Gavazzi DPC01

к содержанию ↑

Евроавтоматика ФиФ CKF-318-1

Белорусское реле фазного контроля, зарекомендовавшее себя как простое, дешевое и надежное решение для защиты электродвигателей. Данное РКФ срабатывает на критическое снижение/превышение напряжения и пропажу одной и более питающих фаз. Характеристики в таблице.

Рабочее напряжение220/380 В
Предельный ток выходного реле8 А при 250 В
Тип контактов2NO и 2NC
Цвет индикатора аварииКрасный
Диапазон нижнего предела напряжения150-210 В
Диапазон верхнего предела напряжения240-280 В
Гистерезис5 В
Потребляемая от сети мощность1,6 Вт

Реле контроля наличия и чередования фаз F&F CKF-318-1 Реле контроля наличия и чередования фаз F&F CKF-318-1 Реле контроля наличия и чередования фаз F&F CKF-318-1к содержанию ↑

Плюсы и минусы отечественных реле

Разработчикам и наладчикам оборудования периодически приходится выбирать между отечественными и зарубежными производителями автоматики. С одной стороны, все хочется сделать дешевле, а с другой — надежнее. Для правильного выбора необходимо учесть плюсы и минусы каждого из вариантов.

Достоинства российских реле контроля:

  1. Низкая цена. Импортные РКФ стоят минимум в 2 раза больше.
  2. Возможность действия устройства при температурах ниже –25°C. У зарубежных такая выносливость встречается реже.
  3. Российские реле серии ЕЛ не требуют дополнительного питания 24 В. Большинству же зарубежных требуется дополнительный источник напряжения.

Устройства производства Электротехнической Компании МеандрУстройства производства Электротехнической Компании МеандрУстройства производства Электротехнической Компании Меандр

Недостатки российских РКФ:

  1. Высокое тепловыделение. Это указывает на ненадежность силовых контактов или большое потребление тока собственных нужд.
  2. Некорректность работы аналоговых цепей РКФ. Чувствительность к внешним помехам.
  3. Устаревший внешний вид. Хотя в последнее десятилетие в плане дизайна отечественной автоматики наблюдается «оттепель».

к содержанию ↑

Схемотехника

В разумных пределах схема подключения РКФ зависит от фантазии разработчика. Стандартное устройство имеет 3 входа для подключения фаз. Обычно они расположены в верхней части прибора. Снизу находится клеммник с 4 выводами — NO и NC контактами реле. К ним подключается какой-либо исполнительный механизм. Например, более мощное реле, контактор или магнитный пускатель. Возможно подключить нагрузку и напрямую, но требуется учесть потребляемый ею ток.

Схема подключения устройства к сетиСхема подключения устройства к сети

к содержанию ↑

Элементы конструкции реле

Старые советские реле контроля обрыва и чередования фаз фиксировались на монтажном месте с помощью 2 винтов. Современные приборы оснащаются крепежом под DIN-рейку. Такой подход упрощает ремонт и разработку электрических шкафов.

Вторая конструктивная особенность реле фазного контроля — винтовые клеммники для подключения проводов. Подобными контактами оснащается подавляющее большинство устройств защиты.

Большинство приборов оснащено винтовыми клеммникамиБольшинство приборов оснащено винтовыми клеммниками

к содержанию ↑

Регуляторы для настройки

Регуляторы настройки рабочих параметров реле находятся на передней панели. Это позволяет внести изменения, не снимая само устройство с электрического щита. Регуляторы выполнены на основе подстроечных резисторов. Они не выпирают с поверхности прибора. Для их вращения необходимо воспользоваться любой подходящей отверткой.

Некоторые модели реле защиты от перекоса в сети оснащены кнопками и дисплеем. В таких устройствах ничего вращать не требуется. Однако несколько сложнее разобраться в том, что и как регулируется. Особенно без руководства пользователя.

Устройство контроля с электронным управлениемУстройство контроля с электронным управлениемУстройство контроля с электронным управлениемк содержанию ↑

Маркировка назначения выводов

В плане маркировки и обозначения клемм все так же, как и на любых современных устройствах. Буквы на корпусе прибора имеют следующие обозначения:

  • L1, L2, L3 — выводы для подключения 3 фаз контролируемой сети;
  • NO/NC — контакты выходных реле;
  • Umax — максимальный порог напряжения, при котором РКФ отключит защищаемое оборудование;
  • Umin — соответственно минимальный порог отключения;
  • задержка — время, через которое сработает реле.

Условные обозначения на корпусе прибораУсловные обозначения на корпусе прибора

Обратите внимание! NC/NO (normal closed / normal open) — нормально закрытые/открытые контакты реле. Данная маркировка применяется во всем современном оборудовании. NC контакты находятся в замкнутом состоянии и накоротко прозваниваются мультиметром, если на катушку реле не подано напряжение. Как если бы оно просто лежало на столе. NO — контакты наоборот. Без напряжения находятся в разомкнутом состоянии.

к содержанию ↑

Итог

На любом промышленном предприятии имеются сотни и тысячи трехфазных асинхронных двигателей. Каким бы современным и надежным не был мотор, если во время работы пропадет одна из питающих его фаз, то он сгорит. Стоимость самых больших и мощных двигателей сопоставима с ценой неплохого автомобиля. Реле контроля стоит гораздо дешевле мотора. Но оно точно спасет его при обрыве фазы. Этим объясняется экономическая целесообразность установки РКФ для защиты двигателя.

Качество напряжения важно не только для асинхронных машин. При коротком замыкании в линии вольтаж в одной из фаз просаживается практически до нуля. Такой режим работы недопустим. РКФ заметит критический перекос напряжения и отключит линию. Тем самым все потребители будут защищены от ненормальных режимов работы и последующих убытков.

С учетом сказанного, РКФ — это далеко не последнее по важности защитное устройство. Оно нисколько не потеряло актуальности с советских времен. Напротив, с развитием и усложнением оборудования реле становится только востребованней, ведь оно позволяет защитить от поломки дорогостоящие электрические машины.

Реле контроля фаз: устройство, принцип работы, технические характеристики и схема подключения

принцип работы, конструкция, схемы подключения

Качественное выполнение тех или иных технологических процессов в современном мире обеспечивается за счет высокоточного и дорогостоящего оборудования. Работа которого напрямую зависит от качества поставляемой электроэнергии и состояния электроснабжающих линий. Увы, далеко не все отечественные сети способны обеспечить безопасный режим работы для них, из-за чего создается угроза поломки. Для предотвращения которой используются специальные защитные устройства – реле контроля фаз (РКФ).

Они позволяют отключить нагрузку в случае каких-либо неисправностей в питающей сети. Все что может нести угрозу для оборудования и влияет на результативность его работы или технологический процесс, воспринимается как сигнал к немедленному обесточиванию и реле контроля переводит коммутирующие элементы в отключенное положение.

Конструкция и принцип работы

Конструктивное исполнение релеРис. 1. Конструктивное исполнение реле на примере устройства CKF-2BT

Конструктивно устройство включает в себя входные и выходные контакты, индикаторы нормального электроснабжения и аварийной ситуации, регуляторы, обозначенные на схеме соответствующими номерами (рисунок 1):

  1. Индикатор аварийной ситуации;
  2. Индикатор подключенного питания нагрузки;
  3. Потенциометр, позволяющий выбирать нужный режим;
  4. Регулятор уровня асимметрии;
  5. Регулятор снижения напряжения;
  6. Потенциометр, позволяющий регулировать временную уставку срабатывания.

Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Они зависят от назначения конкретного реле и сферы применения.

Принципиальная схема работыРис. 2. Принципиальная схема работы

В нормальном режиме к цепи питания от источника ЭДС E1 (рисунок 2) подается напряжение к потребителю, будь то двигатель, станок или другое оборудование. Реле контроля фаз R подключается в отпайку через соответствующие клеммы, обозначенные на схеме, как L1, L2, L3 и нулевым проводом N. Внутри устройства собрана логическая схема на транзисторах, которая посылает сигнал с выходных контактов на разрыв катушки пускателя P для отключения. При необходимости сигнал отключения можно настроить как для обесточивания потребителя, так и отключения внешней электрической сети.

В случае аварийной ситуации – пропадания одной из фаз, короткого замыкания, резкого увеличения токов, изменяется гармоническая составляющая электрических параметров сети. На что реагирует устройство защиты и посылает по цепям питания через клеммы 24 и 21 на катушку контактора соответствующий сигнал на отключение.

После срабатывания силовых контактов в практике электроснабжения потребителей может произойти естественное восстановление параметров питающей сети, при которой произойдет выравнивание фаз. При этом реле возвратит контакты во включенное положение, за счет чего реализуется система АПВ и на обмотки двигателя или другого потребителя возобновится подача напряжения.

За счет кнопок «Пуск» и «Стоп» можно осуществлять ручное управление питанием электрического прибора.

Назначение и функции

Данная технология применяется в сети трехфазных нагрузок. Наиболее востребована для защиты электродвигателя синхронного или асинхронного, трехфазных станков высокой точности, технологичной электроники, насосов. Заметьте, что неправильное чередование фаз приведет к низкой эффективности его работы, перегреву и снижению уровня изоляции, что может привести к пробою.

Применяется для следующих целей:

  • Для коммутации преобразовательного оборудования, которому важно соблюдение последовательности фаз: источников питания, выпрямителей, инверторов и генераторов;
  • Для систем АВР (введения в работу резервных источников питания) или подключения системы аварийного освещения;
  • Для специального оборудования – станков, крановых установок, мощность которых составляет не более 100 кВт;
  • Для электроприводов трехфазных двигателей, имеющих мощность не более 75 кВт.

Для коммутации однофазной нагрузки данное устройство не используется.

В целом реле контроля фаз применяется для различного промышленного и бытового оборудования и является обязательным предохранителем для тех схем управления, в которых требуется постоянный мониторинг величины напряжения и других параметров внешних линий.

В трехфазных сетях осуществляет контроль:

  • уровня напряжения, реализуемая, в преимущественном большинстве, для оборудования такого класса в случаях, когда его величина выходит за установленные пределы;
  • чередования фаз – выполнит коммутацию в случае аварийного слипания фаз или при их неверном расположении  относительно питающих вводов оборудования;
  • пропадания фазы – производит отключение потребителя в случае обрыва фазы и последующего отсутствия напряжения;
  • перекоса фаз – производит коммутацию в случае изменения фазного или линейного напряжения по отношению к номинальному значению.

Преимущества реле контроля фаз

В сравнении с другими устройствами аварийных отключений данные электронные реле отличаются рядом весомых преимуществ:

  • в сравнении с реле контроля напряжения не зависит от влияния ЭДС питающей сети, так как его работа отстраивается от тока;
  • позволяет определять аномальные скачки не только в трехфазной сети питания, но и со стороны нагрузки, что позволяет расширить спектр защищаемых компонентов;
  • в отличии от реле, работающих на изменение тока в электродвигателях, данное оборудование позволяет фиксировать еще и параметр напряжения, обеспечивая контроль по нескольким параметрам;
  • способно определить дисбаланс уровней питающих напряжений из-за неравномерности загрузки отдельных линий, что чревато перегревом двигателя и снижением параметров изоляции;
  • не требует формирования дополнительной трансформации со стороны рабочего напряжения.

В отличии от реле, работающих только по напряжению обеспечивает действующую защиту от регенерированного напряжения, вырабатываемого обратными ЭДС. В случае, когда одно из фазных напряжений пропадает, двигатель продолжает набирать достаточный уровень энергии с остающихся двух. При этом в обесточенной фазе будет генерироваться ЭДС от вращения ротора, который продолжает крутиться от двух фаз в аварийном режиме.

Из-за того, что контакторы электродвигателей не размыкаются от реле при такой работе, возникает риск повреждения электрической машины с ее дальнейшей поломкой. Реле контроля, в свою очередь, способно обнаружить смещение фазового угла, за счет чего обеспечивается полноценная защита.

Такая функция особенно актуальна, когда рабочий режим двигателя, в случае его реверсивного вращения, способен повредить вращаемый элемент или травмировать работника. Как правило, такая ситуация возникает при внесении изменений во время обесточивания электрической машины, смене фазных нагрузок, порядка чередования фаз и прочих.

Технические характеристики

Среди технических параметров, реализуемых реле контроля фаз необходимо выделить:

  • питающее напряжение;
  • диапазон контроля перенапряжения;
  • диапазон снижения уровня напряжения;
  • границы временной задержки для включения после скачка напряжения;
  • границы временной задержки для включения после падения напряжения;
  • время, расходуемое на отключение в случае пропадания фазы;
  • номинальный ток на контактах электромагнитного реле;
  • количество контактов для совершения коммутационных опраций;
  • мощность устройства;
  • климатическое исполнение;
  • механическая и электрическая износоустойчивость.

Схема подключения определяет порядок чередования фаз, поэтому нормальное питание нагрузки возможно при условии их правильного соблюдения на этапе монтажа и настройки.  При этом существует возможность регулировки задержки коммутации для различных режимов работы устройства. Таким образом, для двигателей, в момент пуска можно отстроить время задержки срабатывания от 1 до 3 сек, для выдержки пусковых токов.

То же относиться к возможности отстройки аварийного срабатывания в случае перегрузки фаз, где время до коммутации можно регулировать от 5 до 10 сек.

Обзор популярных реле контроля фаз

  • Реле РНПП-311 украинского производства является одним из наиболее популярных и подходящих для сетей постсоветского пространства. Аббревиатура расшифровывается как реле напряжения, перекоса и последовательности фаз. Современные модификации, в дополнение к стандартным параметрам способны отслеживать еще и частоту напряжения.
  • OMRON K8AB данная модель осуществляет контроль не только за снижением, но и за превышением уровня напряжения, выполняя тем самым функции ограничителя или разрядника, причем, куда более эффективно. Имеет ряд модификаций, отличающихся регулировками порогов срабатывания и техническими параметрами.
  • Carlo Gavazzi DPC01 отличается двумя реле на выходных клеммах устройства. Имеет несколько точек регулировки различных параметров, и переключатель режимов. Предоставляет 7 возможных функций по выставлению задержек, интервалов или цикличных функций.
  • Реле ЕЛ-11 отечественного производства контролирует параметры электрической сети, может применяться как в закрытых отапливаемых, так и в не отапливаемых помещениях. Устанавливается в любом положении, но требует защиты от прямого попадания на них солнечных лучей и атмосферной влаги.

Типичные схемы подключения

В большинстве случаев, на корпусе каждого устройства производителем устанавливаются все необходимые данные о способе подключения конкретного реле. Для примера заберем несколько схем известных производителей:

Схема подключения РНПП-311Схема подключения РКФ РНПП-311

На схеме показано  подключение клеммного ряда к соответствующим фазам линии L1, L2, L3 и нейтрале N. На выходе возможно получить две цепи управления «Выход 1» и «Выход 2», отличающиеся по уровням напряжений.

Схема подключения реле OMRONСхема подключения реле OMRON

Питание осуществляется по вводным каналам L1, L2, L3 и через нейтраль N. На выходе получается два варианта  трехфазная трехпроводная система и трехфазная четырехпроводная, для работы с соответствующим коммутатором.

Схема подключения РКФ Carlo GavazziСхема подключения РКФ Carlo Gavazzi

В отличии от предыдущих вариантов клеммы вводов L1, L2, L3 запитываются через предохранители. Блок регулировки параметров позволяет отстраивать соответствующий режим работы и пределы отключения по ним. Два выхода с возможностью ручной коммутации посылают управленческие сигналы на переключение тех или иных устройств.

Последние две схемы демонстрируют работу вторичных цепей отключения нагрузки с соответствующей временной задержкой по этим клеммам. Как видите, все схемы подключения имеют идентичные компоненты, предназначенные для отслеживания всех параметров сети, способных сигнализировать сбой в электроснабжении трехфазных потребителей.

Использованная литература

  • Фигурнов Е. П. «Релейная защита» 2004
  • Гуревич В.И. «Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера» 2011
  • Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. «Релейная защита электроэнергетических систем» 2002
  • А. С. Дорофеюка, А. П. Хечумяна, «Справочник по наладке электроустановок» 1975 г
  • Чернобровов Н.В. «Релейная защита», 1974 г.

Архитектура и принцип работы обратноходовых источников питания


Обратноходовой преобразователь-01Обратноходовой преобразователь-01

Обратноходовой преобразователь это конструкция импульсного источника питания, которая используется более 70 лет и продолжает развиваться в наши дни.

Универсальные обратноходовые источники питания: архитектура и эксплуатация

Такие источники питания, называемые также преобразователями энергии, имеют две различные рабочие фазы, в которых мощность со стороны входа передается на выход только тогда, когда коммутатор первичной стороны выключен, и его ток равен нулю или близок к нему.

Перечень компонентов ядра обратноходовой конструкции довольно короток и недорог: входной конденсатор, MOSFET ключа первичной стороны, выпрямительный диод на выходе (на вторичной стороне) и выходной конденсатор. Кроме того, есть сам обратно-ходовой трансформатор; (конечно, как и в любом проекте, окончательная схема будет более сложной).

Конструкция обратноходового преобразователя была разработана в 1930-х и 1940-х годах и существенно усовершенствована в 1950-х годах с появлением коммерческого телевидения. В некотором смысле, она предшествовала нашей современной концепции нелинейных источников питания.

Первоначальным назначением обратно-ходового преобразователя было создание высокого напряжения, необходимого для питания кинескопа и других электровакуумных приборов, выполнявших функции «активной» электроники до появления транзисторов и микросхем.

В результате усовершенствований, стимулируемых огромным объемом рынка телевизоров, преобразователь был оптимизирован для низкой стоимости, высокой надежности, безопасности и технологичности. Обратноходовая конструкция и ее характеристики хорошо подходят для источников питания низкой и средней мощности в диапазоне от 100 до 250 Вт.

Основы обратноходовых преобразователей

В отличие от других конструкций, где трансформатор используется только для понижения или повышения напряжения, в обратноходовом преобразователе трансформатор дополнительно служит дросселем — магнитным устройством хранения энергии. Помимо основных обмоток (первичной и вторичной), этот трансформатор имеет дополнительные обмотки, критически важные для работы с обратной связью.

Отношение числа витков обмоток трансформатора выполняет две роли: устанавливает уровень выходного напряжения относительно входного и обеспечивает гальваническую изоляцию. При использовании дополнительных обмоток обратноходовая конструкция может одновременно поддерживать несколько выходов.

Обратноходовой преобразователь-1Обратноходовой преобразователь-1

В основном цикле обратного хода замыкание ключа первичной стороны увеличивает ток и магнитный поток в первичной обмотке трансформатора/дросселя, поскольку к первичной стороне подключен источник питания (Рисунок 1). Напряжение в обмотке вторичной стороны отрицательно из-за встречной ориентации первичной и вторичной обмоток. Следовательно, диод смещен в обратном направлении и блокирует протекание тока, а конденсатор вторичной стороны отдает ток в нагрузку во время рабочей фазы.

В следующей фазе цикла ключ разомкнут (Рисунок 2), поэтому ток первичной стороны спадает до нуля и магнитный поток прерывается. Теперь напряжение вторичной стороны становится положительным, диод открывается, и ток из вторичной обмотки трансформатора идет в конденсатор, пополняя его заряд.

Обратноходовой преобразователь-2Обратноходовой преобразователь-2

В обратноходовой схеме выходной конденсатор аналогичен ведру, которое либо наполняется (перезаряжается), либо опорожняется (питает нагрузку), но никогда не наполняется и опорожняется одновременно.

Образующиеся в результате пульсации выходного напряжения должны фильтроваться конденсатором, заряд которого никогда не должен падать до нуля. Название «обратноходовой» происходит из-за резких прерываний циклов коммутации MOSFET, которые выглядят как внезапное изменение направления тока (Рисунок 3).

Обратноходовой преобразователь-3Обратноходовой преобразователь-3

Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет изменения коэффициента заполнения импульсов, управляющих ключом первичной стороны. В некоторых конструкциях дополнительно регулируется частота переключения (более быстрое переключение позволяет точнее отслеживать разницу между желаемым и фактическим выходным напряжением). Эта обратная связь с требуемой изоляцией между входом и выходом реализуется либо, как показано на Рисунке 4а, с помощью специальной обмотки трансформатора (традиционный и исторически первый подход), либо с помощью опто-изолятора (Рисунок 46).

Обратноходовой преобразователь-3Обратноходовой преобразователь-3

Режимы работы

Обратноходовые (и многие другие типы преобразователей) могут быть спроектированы для работы в одном из двух режимов. В режиме прерывистой проводимости (discontinuous conduction mode — DCM) трансформатор может полностью размагничиваться в каждом цикле коммутации. Обычно такая схема работает на фиксированной частоте переключения с модуляцией пикового тока в соответствии с требованиями нагрузки.

В режиме непрерывной проводимости (continuous conduction mode — ССМ) ток всегда течет в трансформаторе в каждом цикле коммутации. Поэтому в трансформаторе всегда присутствует некоторая остаточная энергия, поскольку каждый цикл переключения начинается раньше, чем ток успевает полностью прекратиться.

При DCM отсутствуют потери обратного восстановления в выходном выпрямителе, так как в каждом цикле коммутации его ток спадает до нуля. Требуемое значение индуктивности первичной стороны невелико и позволяет уменьшить размеры трансформатора. Теоретически, конструкции DCM присуща более высокая устойчивость, поскольку в правой полуплоскости ее передаточной функции нет нуля. Однако в режиме прерывистой проводимости выходной ток имеет очень большие пульсации, что, соответственно, требует больших фильтров.

В отличие от DCM, CCM имеет небольшие пульсации и среднеквадратичные токи. Эти более низкие токи уменьшают потери проводимости и переключения, а меньшие пиковые токи позволяют использовать компоненты фильтров меньших размеров. Однако недостатком ССМ является наличие нуля в правой полуплоскости передаточной функции, что ограничит полосу пропускания контура регулирования и ухудшит его динамический отклик. ССМ также требует большей индуктивности дросселя и, следовательно, магнитного компонента большего размера.

Усовершенствование обратноходового преобразователя

Как и в случае любой конструкции источника питания, некоторые изменения и улучшения могут превратить хороший источник в очень хороший. В DCM существует мертвое время или «резонансный звон», когда ни диод, ни MOSFET не проводят ток. Этот звон возникает вследствие взаимодействия между первичной индуктивностью трансформатора и паразитной емкостью коммутационного узла. В квазирезонансной схеме пиковый ток и частота переключения регулируются таким образом, чтобы MOSFET включался в первом «провале» этих резонансных колебаний и минимизировал потери.

Обратноходовой преобразователь-3Обратноходовой преобразователь-3

Современные микросхемы контроллеров сводят к минимуму многие неизбежные проблемы разработки законченных обратнохо-довых источников питания, улучшая при этом их характеристики. Например, выпускаемый Analog Devices контроллер обратноходового преобразователя LT8316 при входном напряжении от 20 до 600 В может непосредственно отдавать в нагрузку мощность до 100 Вт (Рисунок 5), поддерживая широкий диапазон выходных напряжений.

Рекомендации, данные в техническом описании, упрощают выбор обратноходового трансформатора, предоставляя таблицу распространенных пар входных/выходных напряжений и токов с соответствующими именами поставщиков и доступными моделями стандартных трансформаторов. В результате разработать хорошую обратнохо-довую схему стало намного проще.

Заключение

Обратноходовой преобразователь-3Обратноходовой преобразователь-3

При выборе топологии источника питания или преобразователя существует множество разумных вариантов, каждый из которых
обладает уникальным набором функций, а также положительными и отрицательными характеристиками. Они должны быть сопоставлены с приоритетами системы, их техническими характеристиками и финансовыми затратами.

Обратноходовая топология является реальным конкурентом в приложениях мощностью до нескольких сотен ватт при напряжениях от единиц вольт до киловольт, и она особенно привлекательна, когда требуется несколько выходных постоянных напряжений и изоляция входа/выхода.

Материалы по теме

1. Datasheet Analog Devices LT8304

2. Datasheet Analog Devices LT8316

3. Datasheet Central Semiconductor CMMR1U-08

Феррорезонансный стабилизатор напряжения — принцип действия

Феррорезонансный стабилизатор напряжения нашел широкое распространение в различных сферах промышленности и в быту. Такие феррорезонансные стабилизаторы напряжения дают возможность выровнять переменное напряжение. Также такие устройства имеют и недостатки, которые необходимо рассмотреть.

В настоящее время существует стандарт, по которому напряжение на выходе должно находиться в интервале 0,9-1,05 от номинального значения. Эта норма была определена давно и все устройства должны ей соответствовать. Напряжение сети на выходе должно равняться 197-230 В. Перед приобретением следует ознакомиться с однофазными моделями.

Феррорезонансные стабилизаторы

Такие устройства не оснащаются вольтметром, поэтому будет трудно понять, какая величина напряжения сети получается на выходе. Самому не получится отрегулировать напряжение. Если для вас это не критично, то такой вид стабилизатора хорошо подходит для вас. Феррорезонансные устройства могут частично искажать величину показаний, погрешность может доходить до 12%.

Если вы долгое время применяете такой прибор, то нужно знать, что он способен испускать магнитное поле, влияющее на функционирование бытовых приборов. Эти стабилизаторы настраивают в заводских условиях, поэтому после его монтажа нужно просто подключить в работу.

Влияние стабилизатора на технику

  1. Магнитофоны. Мощность на выходе таких устройств может сильно уменьшиться. Значительно ухудшается стирание записи.
  2. Радиоприемники. Такая аппаратура может снижать чувствительность, и выход мощности заметно снижается.
  3. Телевизоры. Если подсоединить прибор к телевизору, то можно увидеть заметное снижение качества изображения. Также некоторые цвета отображаются неверно.

Феррорезонансные стабилизаторы могут обладать негативными факторами. Если у вас затруднения с выбором подобной аппаратуры, то следует ознакомиться с правилами подбора.

Бытовые электрические устройства постепенно становятся более качественными. Поэтому изготовители приборов такого вида тоже стараются сделать качественными свои изделия. Они делают лучше электрическую схему, позволяющую выдержать повышенные нагрузки.

Теперь это устройство может обеспечивать точную настройку напряжения сети. Процесс коррекции и выравнивания напряжения осуществляется трансформатором. При надобности он способен уменьшать или увеличивать длину вторичной обмотки.

Режимы эксплуатации

Эти режимы чаще всего зависят от различных факторов. На режим влияет мощность и вид прибора. Мощность устройства может быть различной и подбирать ее нужно, учитывая вид подключаемых устройств, которые планируется подсоединять для работы. Режимы работы выпрямляющего прибора зависят от следующих видов нагрузки:

  • Индуктивная.
  • Емкостная.
  • Активная.

Чисто активная нагрузка существует очень редко. Она требуется только в цепях без ограничения переменного значения прибора. Если вам нужно применить емкостную нагрузку, то нужно знать, что она служит только для стабилизаторов, имеющих малую мощность. Реакция определяется емкостью сопротивления, намного меньшего, чем нагрузка.

Принцип действия феррорезонансных стабилизаторов

Первичная обмотка, на которую приходит напряжение входа, находится на участке 2 магнитопровода. Он имеет значительное поперечное сечение, чтобы сердечник был в ненасыщенном состоянии. На входе напряжение образует магнитный поток Ф2.

На зажимах вторичной обмотки создается напряжение выхода. К ней подключается нагрузка, находящаяся на 3 участке сердечника, и имеет малое сечение, и насыщенное состояние. при отклонениях напряжения сети и магнитного потока, величина его почти не меняется, а также не изменится ЭДС. При повышении магнитного потока некоторая часть его будет замыкаться по магнитному шунту.

Поток Ф2 становится синусоидальным. Если поток Ф2 подходит к амплитудной величине, то третий участок переходит в насыщение, а магнитный поток перестает повышаться, и возникает поток Ф1. В результате поток по магнитному шунту будет замыкаться только тогда, когда магнитный поток №2 по величине сравнивается с амплитудным. Это создает поток Ф3 несинусоидальным, а напряжение становится тоже не синусоидальным.

Наличие конденсатора дает возможность прибору работать с повышенным коэффициентом мощности. А коэффициент стабилизации зависит от наклона горизонтальной кривой 2 к абсциссе. Этот участок обладает большим наклоном, поэтому получить большую стабилизацию без вспомогательных приборов не получится. Прямая передача тока дает возможность добиться повышенного усиления.

Достоинства

  • Невосприимчивость перегрузок.
  • Широкий интервал эксплуатационных величин.
  • Повышенная скорость регулировки.
  • Ток в форме синуса.
  • Повышенная точность выравнивания.

Недостатки

  • От величины нагрузки зависит качество работы.
  • Образование наружных электромагнитных помех.
  • При малой нагрузке плохая работа.
  • Плохие параметры веса и габаритов.
  • Повышенная шумность работы.

Современные устройства не обладают такими недостатками, но их стоимость часто больше источника бесперебойного питания. Также такие устройства не оснащены вольтметром. Отрегулировать прибор нет возможности.

Советы по выбору

Бытовая техника постоянно модернизируется и совершенствуется. Поэтому изготовители феррорезонансных стабилизаторов напряжения стремятся к модернизации. Они повышают качество схемы, позволяющей справиться с большими перегрузками. Инновационные приборы такого вида отличаются повышенным быстродействием, точностью регулировки и длительным сроком работы.

Режимы определяются мощностью устройств и их типом. К устройствам с реактивной нагрузкой можно отнести те, которые имеют электрический двигатель – кондиционеры, нагреватели, вентиляторы.

Если нужно купить феррорезонансный прибор, то нужно учесть место его подключения. Это выполняется обычно на входе в помещение, или в непосредственной близости с бытовым устройством. Если планируется производить установку для всех устройств, то лучше подобрать систему стабилизации по необходимой мощности и подключить стабилизатор сразу за прибором учета энергии.

Индукционная машина | Строительство | Принцип работы | Индукционный генератор

Индукционные машины находят широкое применение в качестве двигателей в промышленности. Однофазные асинхронные двигатели используются в бытовых целях. Мы можем видеть асинхронные двигатели повсюду в виде вентиляторов, насосов и т. Д. Более 85% двигателей, используемых в промышленности, являются асинхронными двигателями. Он работает с постоянной скоростью. Это машина с однополярным питанием, т.е. ротор не требует возбуждения, как в случае синхронного двигателя.Он работает со скоростью немного меньшей, чем синхронная скорость. Следовательно, он называется асинхронной машиной. В асинхронном двигателе возможно регулирование скорости в широком диапазоне с помощью силовых электронных схем.

Строительство

Индукционная машина — это вращающаяся машина. Следовательно, он имеет неподвижную часть и вращающуюся часть. Стационарная часть называется статором, а вращающаяся часть — ротором.

Статор

Статор асинхронной машины аналогичен статору синхронной машины.Он состоит из обмотки, размещенной в пазах статора.

Ротор

Для ротора используются два типа конструкций ротора:

  1. Ротор с обмоткой.
  2. Ротор с короткозамкнутым ротором

Сердечник ротора изготовлен из многослойной стали для уменьшения потерь на вихревые токи. Он содержит полузамкнутые прорези, специально проделанные над ним для размещения обмотки ротора в случае намотанного ротора и стержней ротора в случае ротора с короткозамкнутым ротором.Полузакрытые пазы ротора увеличивают магнитную проницаемость на полюс и уменьшают ток намагничивания.

Ротор с обмоткой.

Обмотка намотанного ротора аналогична обмотке статора, за исключением того, что количество пазов и витков меньше, а проводник толще, чем обмотка статора. В трех выводах трехфазной обмотки выведены через контактные кольца и соединены звездой. Нарезание токосъемных колец производится угольными щетками. В обмотку можно включить внешнее переменное сопротивление, чтобы уменьшить пусковой ток и улучшить пусковой момент, а также контролировать скорость.

Ротор с короткозамкнутым ротором

Ротор с короткозамкнутым ротором имеет сплошные стержни из проводящего материала, помещенные в пазы ротора. Эти стержни постоянно закорочены на обоих концах концевыми кольцами. В больших машинах используются легированные медные стержни с медными концевыми кольцами, а в малых машинах используются стержни и концевые стержни из литого под давлением алюминия. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют низкий пусковой момент. Пусковой момент двигателя может быть увеличен за счет использования ротора с двойной клеткой или ротора с глубоким стержнем.

Количество пазов ротора меньше, чем количество пазов статора, чтобы предотвратить магнитную блокировку ротора. Зубья ротора слегка перекошены.

Принцип действия

Учтите, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику переменного тока. Ток статора создает вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре, вращающееся с синхронной скоростью. Это вращающееся поле индуцирует ЭДС в обмотке ротора. Частота наведенной ЭДС будет такой же, как у статора.

Предположим, что если обмотка ротора не замкнута накоротко, ток не течет и не возникает МДС. В роторе не будет развиваться крутящий момент, и он останется неподвижным.

Теперь учтите, что обмотки ротора закорочены и заблокированы от вращения. Ротор теперь несет три фазных тока, создавая MMF, вращающуюся в том же направлении, что и статор. Теперь позвольте короткозамкнутому ротору вращаться. Теперь ротор движется в направлении поля статора и достигает постоянной скорости N, которая меньше синхронной скорости.

Просто,

Когда к обмоткам статора подключен трехфазный источник переменного тока, в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле, вращающееся с синхронной скоростью, которое индуцирует ЭДС в обмотке ротора. Поскольку обмотки ротора закорочены, ток течет через обмотку ротора. Этот ток создает магнитное поле. Взаимодействие между двумя полями создает крутящий момент, и ротор начинает вращаться в том же направлении, что и статор.

По мере того, как ротор набирает скорость, частота и величина наведенной ЭДС в роторе уменьшаются.

Ротор пытается догнать вращающееся магнитное поле. Однако он не может этого сделать, потому что в этом случае относительное движение между статором и ротором становится равным нулю, и в роторе не будет индуцироваться ЭДС. Если ЭДС не индуцируется, ток не будет течь, и крутящий момент упадет до нуля.

Slip

Разница между скоростью ротора и скоростью вращающегося магнитного поля (синхронная скорость) известна как скорость скольжения. скольжение определяется как отношение скорости скольжения к синхронной скорости.

Зубчатый и медленный ход

Если количество пазов статора равно или целое число пазов ротора, во время пуска создаются сильные выравнивающие усилия. Эти силы могут привести к тому, что силы выравнивания могут создать момент выравнивания, превышающий момент ускорения, и двигатель откажется запускаться. Это явление известно как зубчатость. Такого оформления прорезей следует избегать во время самого дизайна.

Тенденция асинхронной машины стабильно работать на скоростях, составляющих всего одну седьмую синхронной скорости с низкой скоростью, называется медленным движением.

Индукционный генератор

Асинхронные двигатели всегда работают на субсинхронных скоростях для обеспечения постоянной частоты питания. Предположим, что ротор вращается со скоростью выше, чем его синхронная скорость, он действует как генератор. Такой генератор известен как индукционный. Он используется в ветряных турбинах и малых гидроэлектростанциях.

,

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ | authorSTREAM

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ: Принцип действия — Конструкция и типы ротора — Уравнение крутящего момента — Характеристики крутящего момента-скольжения — Максимальный крутящий момент — Эквивалентная схема — Фазорная диаграмма — Круговая диаграмма — Стартеры — Скорость управление — Ползание и зубчатое движение — Электрическое торможение — Двухклеточные роторы — Индукционные генераторы .:

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ: Принцип действия — Конструкция и типы ротора — Уравнение крутящего момента — Характеристики скольжения крутящего момента — Максимальный крутящий момент — Эквивалентная схема — Диаграмма — Круговая диаграмма — Стартеры — Регулировка скорости — Ползание и зубчатое движение — Электрическое торможение — Двухклеточные роторы — Индукционные генераторы.

Презентация в PowerPoint:

18-янв. 14 Трехфазные асинхронные двигатели трех машин переменного тока. Синхронные машины. Однофазные двигатели. Шаговые и бесщеточные двигатели постоянного тока.

PowerPoint Presentation:

18-янв-14 4 ПРЕИМУЩЕСТВА ИНДУКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ: Трехфазные асинхронные двигатели просты и надежны. Его стоимость низкая, и он надежен. Он имеет высокую эффективность. Низкие затраты на техническое обслуживание. Это самозапускающийся двигатель. Подходит для всех сред, таких как угольные шахты и химические заводы. Недостатки. По сути, это двигатель с постоянной скоростью, и его скорость не может быть легко изменена.Его пусковой крутящий момент ниже постоянного. подмешивающий двигатель.

Введение:

Введение Трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми электродвигателями в промышленности. Они работают практически с постоянной скоростью от холостого хода до полной. Однако скорость зависит от частоты, и, следовательно, эти двигатели нелегко адаптировать для управления скоростью. Обычно мы предпочитаем постоянный ток. двигатели, когда требуются большие изменения скорости.

PowerPoint Presentation:

Асинхронный двигатель преобразует действие.Статор работает как первичный, а ротор — как вторичный. Его еще называют асинхронным двигателем. Его также называют вращающимся трансформатором.

Принцип работы:

Принцип работы

PowerPoint Presentation:

(i) Когда на 3-фазную обмотку статора подается питание от 3-фазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается вокруг статора с синхронным скорость Нс (= 120 ф / п). (ii) Вращающееся поле проходит через воздушный зазор и разрезает проводники ротора, которые пока что неподвижны.Из-за относительной скорости между вращающимся потоком и неподвижным ротором в проводниках ротора индуцируются ЭДС. Поскольку цепь ротора замкнута накоротко, токи начинают течь в проводниках ротора.

PowerPoint Presentation:

(iii) Токоведущие проводники ротора помещаются в магнитное поле, создаваемое статором. Следовательно, на проводники ротора действует механическая сила. Сумма механических сил на всех проводниках ротора создает крутящий момент, который стремится перемещать ротор в том же направлении, что и вращающееся поле.(iv) Тот факт, что ротор вынужден следовать за полем статора (т. е. ротор движется в направлении поля статора), можно объяснить законом Ленца. Согласно этому закону направление токов ротора будет таким, что они будут стремиться противодействовать причине, их вызывающей. Теперь причиной возникновения токов ротора является относительная скорость между вращающимся полем и неподвижными проводниками ротора. Следовательно, чтобы уменьшить эту относительную скорость, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и поле статора, и пытается его поймать.

Конструкция:

Конструкция Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей (i) статора и (ii) ротора. Ротор отделен от статора небольшим воздушным зазором, который составляет от 0,4 мм до 4 мм, в зависимости от мощности двигателя.

Презентация PowerPoint:

18-янв-14 11

Конструкция:

18-янв-14 13 Конструкция Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей Статор Ротор Статор Статор асинхронного двигателя состоит из рамы статора, Сердечник статора, трехфазная обмотка, две торцевые крышки, подшипники и т. Д.

Презентация в PowerPoint:

Пазы для штамповки зубьев статора

Презентация в PowerPoint:

Статор состоит из трех основных частей: Внешняя рама — это внешний корпус двигателя. Защищает внутреннюю часть машины. Сердечник статора — Изготовлен из высококачественной кремнистой стали. Переносит переменное магнитное поле. Обмотка статора — Имеет трехфазную обмотку.

Конструкция:

18-янв-14 17 Конструкция Сердечник статора представляет собой набор цилиндрических стальных пластин.На внутренней периферии предусмотрены слоты. Три обмотки смещены в пространстве на 120 0 электрических. В двигателях большого размера используются открытые слоты. В двигателях малого размера используются полузакрытые пазы. Длина воздушного зазора должна быть как можно меньше.

Конструкция:

18-янв-14 18 Конструкция Рама статора обеспечивает только механическую опору для сердечника статора. Обмотка статора на определенное количество полюсов. Чем больше полюса, тем меньше скорость и наоборот. Ротор Ротор с короткозамкнутым ротором Фазовый ротор

Конструкция:

18-янв-14 19 Конструкция Ротор с короткозамкнутым ротором

Ротор с короткозамкнутым ротором:

Ротор с короткозамкнутым ротором Он состоит из многослойного цилиндрического сердечника с полузамкнутыми круговыми пазами на внешняя периферия.Медные или алюминиевые стержневые проводники помещаются в эти пазы и замыкаются накоротко на каждом конце медными или алюминиевыми кольцами, называемыми замыкающими кольцами. Обмотка ротора постоянно замкнута накоротко, и добавить внешнее сопротивление невозможно.

PowerPoint Presentation:

Прорези ротора не параллельны валу, а смещены относительно — уменьшите гудение. Обеспечьте более плавный крутящий момент для различных положений ротора. Уменьшите магнитную блокировку статора и ротора.

Ротор с фазовой обмоткой (или) Ротор с контактным кольцом:

18-янв-14 24 Ротор с фазовой обмоткой (или) с контактным кольцом Ротор также называется РОТОР С СКОЛЬЖНЫМ КОЛЬЦОМ Состоит из многослойного сердечника с полузамкнутыми пазами на внешней периферии и имеет 3-фазную изолированную обмотку.Ротор намотан на такое же количество полюсов, что и у статора. Три клеммы соединены вместе, образуя точку звезды, а три клеммы звезды подключены к трем контактным кольцам, закрепленным на валу.

Конструкция:

18-янв-14 26 Конструкция Ротор с обмоткой Обмотка ротора равномерно распределена. К контактным кольцам подсоединены три вывода. На контактные кольца запрессованы угольные щетки.

Создание вращающегося магнитного поля:

Создание вращающегося магнитного поля Когда на трехфазную обмотку подается питание от трехфазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле.Это поле таково, что его полюса не остаются в фиксированном положении на статоре, а продолжают смещать свои положения вокруг статора. По этой причине оно называется вращающимся магнитным полем

PowerPoint Presentation:

Из приведенного выше обсуждения следует, что трехфазный источник питания создает вращающееся поле постоянного значения (= 1,5 фм, где фм — максимальный поток, обусловленный любая фаза).

Характеристики скольжения крутящего момента:

Характеристики скольжения крутящего момента

Управление скоростью асинхронного двигателя:

Управление скоростью асинхронного двигателя

Управление напряжением питания или управление напряжением статора:

Управление напряжением питания или управление напряжением статора

Недостатки:

Недостатки Для относительно небольшого снижения скорости требуется большое снижение напряжения.Это большое снижение напряжения приводит к увеличению тока. Из-за повышенного тока двигатель может перегреться.

Путем изменения частоты питания:

Путем изменения частоты питания. Для управления скоростью асинхронного двигателя с использованием источника питания переменной частоты требуется источник питания с переменным напряжением (путем изменения скорости первичного двигателя). Этот метод используется очень редко (суда с электроприводом)

Метод смены полюсов:

Метод смены полюсов Количество полюсов статора может быть изменено с помощью нескольких обмоток статора Метод последовательных полюсов Несколько обмоток статора: в этом методе статор снабжен две отдельные обмотки, намотанные на два разных числа полюсов.Одна обмотка находится под напряжением. Этот метод менее эффективен и более дорог, поэтому его используют только в случае крайней необходимости.

PowerPoint Presentation:

Метод последовательных полюсов В этом методе одна обмотка статора делится на несколько групп катушек. Выводятся терминалы всех этих групп. Количество полюсов можно изменить, просто изменив соединения катушек. На практике обмотка статора делится только на две группы катушек. Количество полюсов можно изменять в соотношении 2: 1.

Контроль сопротивления ротора:

Контроль сопротивления ротора

Управление скоростью каскадированием:

Управление скоростью каскадом

PowerPoint Презентация:

Работа Двигатель-1 может работать отдельно от источника питания Допускается двигатель-2 для работы отдельно от источника питания Накопительный каскад Дифференциальный каскад

PowerPoint Presentation:

Пускатели — Введение Большинство больших асинхронных двигателей запускаются напрямую от сети, но когда очень большие двигатели запускаются таким образом, они вызывают нарушение напряжения в линиях питания из-за больших скачков пускового тока.Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они набирают скорость, близкую к скорости вращения. Высокий пусковой ток вызовет серьезное падение напряжения и повлияет на работу другого оборудования. Нежелательно запускать большие двигатели непосредственно от сети (подавать полное напряжение на статор). Обычно пускатели поставляются с двигателями мощностью более 5 л.с. Для уменьшения пускового тока на статор подается более низкое напряжение, особенно для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.Полное напряжение подается только тогда, когда двигатель набирает скорость.

Способы пуска асинхронных двигателей:

Способы пуска асинхронных двигателей Пускатель прямого включения (прямого включения) Пускатель звезда-треугольник Автоматический пускатель трансформатора Пускатель сопротивления ротора

Пуск прямого включения:

Пуск прямого включения Это простой и дешевый пускатель для трехфазного асинхронного двигателя. Контакты замыкаются против действия пружины. Этот метод обычно применяется к асинхронным двигателям с меньшим корпусом, поскольку пусковой ток может в восемь раз превышать ток полной нагрузки двигателя.Изолятор необходим для отключения стартера от источника питания для обслуживания. Двигатель должен быть защищен. Некоторые из защитных мер включают защиту от перегрузки по току, защиту от пониженного напряжения, защиту от короткого замыкания и т. Д.

Автоматический пускатель трансформатора:

Автоматический пускатель трансформатора

Презентация PowerPoint:

Управляется двухпозиционным переключателем, т.е. вручную / автоматически использование таймера для перехода из исходного положения в рабочее. В исходном положении питание подключается к обмоткам статора через автотрансформатор, который снижает подаваемое напряжение до 50, 60 и 70% от нормального значения в зависимости от используемого ответвления.Пониженное напряжение снижает ток в обмотках двигателя с 50% -ным ответвлением. Используемый ток двигателя уменьшается вдвое, а ток питания будет вдвое меньше тока двигателя. Таким образом, пусковой ток, потребляемый от источника питания, будет составлять только 25% от потребляемого прямым пускателем. Для асинхронного двигателя крутящий момент T создается V2, таким образом, при 50% ответвлении крутящий момент при пуске составляет всего (0,5 В) 2 от значения, полученного при прямом пуске. Следовательно, создается 25% крутящего момента. Закваски, используемые в лагерной промышленности, крупнее и дороже. Переключение из положения пуска в положение работы вызывает переходный ток, значение которого может быть больше, чем значение, полученное при прямом пуске.

Пускатель сопротивления ротора:

Пускатель сопротивления ротора

Презентация в PowerPoint:

Этот пускатель используется с асинхронным двигателем с фазным ротором. Он использует внешнее сопротивление / фазу в цепи ротора, так что ротор развивает высокое значение крутящего момента. Высокий крутящий момент создается на низких скоростях, когда внешнее сопротивление имеет более высокое значение. При запуске питание подается на статор через трехполюсный контактор, и в то же время добавляется внешнее сопротивление ротора.Высокое сопротивление ограничивает пусковой ток и позволяет двигателю безопасно запускаться при высокой нагрузке. Резисторы обычно имеют проволочную обмотку, подключенную через щетки и контактные кольца к каждой фазе ротора. Они подключены точками, выведенными на фиксированные контакторы. Когда двигатель запускается, сопротивление внешнего ротора постепенно отключается; ручка или стартер поворачивается и перемещает три контакта одновременно с одного фиксированного контакта на другой. Три подвижных контакта соединены между собой и образуют стартовую точку для резисторов.Чтобы гарантировать, что двигатель не может быть запущен, пока все сопротивление ротора не будет в цепи, установлена ​​блокировка, которая предотвращает замыкание контакторов до тех пор, пока это условие не будет выполнено.

.

Принцип работы асинхронного двигателя

Двигатель, работающий по принципу электромагнитной индукции, известен как асинхронный двигатель. Электромагнитная индукция — это явление, при котором электродвижущая сила индуцируется через электрический проводник, когда он находится во вращающемся магнитном поле.

Статор и ротор — две важные части двигателя. Статор является неподвижной частью, и он несет перекрывающиеся обмотки, а ротор несет основную обмотку или обмотку возбуждения.Обмотки статора равномерно смещены друг от друга на угол 120 °.

Асинхронный двигатель — это двигатель с одним возбуждением, то есть питание подается только на одну часть, то есть на статор. Термин возбуждение означает процесс создания магнитного поля на частях двигателя.

Когда на статор подается трехфазное питание, на нем создается вращающееся магнитное поле. На рисунке ниже показано вращающееся магнитное поле, созданное в статоре.

working-principle-of-induction-motor Считайте, что вращающееся магнитное поле индуцирует против часовой стрелки.Вращающееся магнитное поле имеет подвижные полярности. Полярность магнитного поля изменяется в зависимости от положительного и отрицательного полупериода питания. Изменение полярности заставляет магнитное поле вращаться.

Проводники ротора неподвижны. Этот неподвижный проводник отсекает вращающееся магнитное поле статора, и из-за электромагнитной индукции в роторе индуцируется ЭДС. Эта ЭДС известна как ЭДС, индуцированная ротором, и возникает из-за явления электромагнитной индукции.

Проводники ротора закорочены либо концевыми кольцами, либо с помощью внешнего сопротивления. Относительное движение между вращающимся магнитным полем и проводником ротора индуцирует ток в проводниках ротора. Когда ток течет по проводнику, на нем наводится магнитный поток. Направление потока ротора такое же, как и направление тока ротора.

Теперь у нас есть два потока: один из-за ротора, а другой из-за статора. Эти потоки взаимодействуют друг с другом.На одном конце проводника потоки компенсируют друг друга, а на другом конце плотность потока очень высока. Таким образом, поток высокой плотности пытается подтолкнуть проводник ротора к области потока низкой плотности. Это явление вызывает крутящий момент на проводнике, и этот крутящий момент известен как электромагнитный крутящий момент.

Направление электромагнитного момента и вращающегося магнитного поля одинаковое. Таким образом, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле.

Скорость ротора всегда меньше вращающегося магнитного поля или синхронной скорости. Ротор пытается бежать со скоростью ротора, но всегда ускользает. Таким образом, двигатель никогда не работает со скоростью вращающегося магнитного поля, и по этой причине асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель.

Почему ротор никогда не работает с синхронной скоростью?

Если скорость ротора равна синхронной скорости, относительного движения между вращающимся магнитным полем статора и проводниками ротора не происходит.Таким образом, на проводнике не наводится ЭДС, и в нем возникает нулевой ток. Без тока крутящий момент также не создается.

По вышеуказанным причинам ротор никогда не вращается с синхронной скоростью. Скорость ротора всегда меньше скорости вращающегося магнитного поля.

В качестве альтернативы принцип работы асинхронного двигателя также можно объяснить следующим образом.

Давайте разберемся в этом, рассмотрев единственный проводник на неподвижном роторе.Этот проводник отсекает вращающееся магнитное поле статора. Учтите, что вращающееся магнитное поле вращается по часовой стрелке. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в проводнике возникает ЭДС.

production-of-torque Когда цепь ротора замыкается внешним сопротивлением или концевым кольцом, ротор индуцирует ЭДС, которая вызывает ток в цепи. Направление индукционного тока ротора противоположно направлению вращающегося магнитного поля. Ток ротора индуцирует магнитный поток в роторе.Направление потока ротора такое же, как и у тока.

Working-principle-of-induction-motor-fig-3 Взаимодействие потоков ротора и статора создает силу, которая действует на проводники ротора. Сила действует тангенциально на ротор и, следовательно, вызывает крутящий момент. Крутящий момент толкает проводники ротора, и, таким образом, ротор начинает двигаться в направлении вращающегося магнитного поля. Ротор начинает движение без какой-либо дополнительной системы возбуждения, поэтому двигатель называется самозапускаемым.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *