A modern iparban működő háromfázisú váltakozó áramú motorok számos zavarnak vannak kitéve, amelyeket a részleges fázisüzem vagy a fázisok közötti feszültség aszimmetria okoz. Ezek a jelenségek a motor túlzott felmelegedését, és ennek következtében a meghibásodást okozhatják. További jelentős probléma a motor fázissorrendjének jogosulatlan megváltoztatása, amely forgásirány-változáshoz és mechanikai sérülésekhez vezet. Az ilyen típusú hibák elkerülése érdekében fázisvesztés-érzékelőket és fázissorrend-érzékelőket használnak.
A cikkben arról olvashatsz...
a háromfázisú hálózatra csatlakoztatott váltóáram-érzékelő károsodásához vezető tényezők, valamint a feszültségveszteség és fázissorrend-érzékelők működési elve és specifikussága. Megtanulja továbbá a torz hullámformák tényleges effektív feszültségértékének mérésének sajátosságait. Az F&F márka hatékony megoldásait is bemutatjuk!
Milyen tényezők okozhatják a motor károsodását?
Statisztikai adatok szerint az aszinkron indukciós motorok meghibásodásának 44%-ának oka a névleges érték feletti hőmérséklet-emelkedés, amelyet az állórészben és a forgórészben örvényáramok, a tekercsekben áramló áram vagy a mechanikai súrlódás idéz elő. csapágyakból. A motor hőmérsékletének tartósan, mindössze 10°C-kal a megengedett határérték fölé történő emelkedése akár kétszeresére is lerövidítheti a motor élettartamát.
A tápfeszültségek aszimmetriájának jelensége
A háromfázisú hálózathoz csatlakoztatott váltakozó áramú motorok fő veszélye a kiegyensúlyozatlan áramterhelés . Ez a jelenség negatív sorrendű áramok áramlásához vezet, és a tápfeszültségek aszimmetriája és feszültségkimaradás esetén indukálódik.
Feszültségkimaradás esetén a háromfázisú hálózatról táplált motor legalább egy fázisában különbség jelenik meg a feszültségrendszerben a fázisok közötti feszültségek effektív értékei és e feszültségek szögeltolódásai között. Ez határozza meg az aszimmetria megjelenését a feszültségvektorok között, amelyek rendellenes működési körülmények között nem alkotnak egyenlő oldalú háromszöget.
A kiegyensúlyozatlan tápfeszültség rendszer számos kedvezőtlen változáshoz vezet az aszinkron motorok névleges működésében. Ilyen lehet például a forgórész mozgásának negatív sorrendű áramok általi fékezése, vagy a motor tekercsében az áram aszimmetriájából adódó túlzott hőveszteség növekedése.
Fáziskiesési jelenség
Az aszinkron motorok legnagyobb veszélye az, ha legalább egy fázissal kevesebbet üzemelnek, ezt nevezzük fáziskiesésnek. A félfázisú működés olyan feszültségkimaradás esetén fordul elő, amelyet az áramellátó hálózat három fázisa közül az egyik áramellátásának teljes megszakadása okoz.
A teljes fáziskimaradás problémáját leggyakrabban a főkontaktor érintkezőinek vagy a fáziskontaktor érintkezőinek meghibásodása határozza meg, amelyet általában a kontaktor érintkezési ellenállásának túlzott növekedése vagy kiégése okoz. A fáziskimaradás oka legalább az egyik fázison az egyik fázisvédő biztosíték kiolvadása lehet.
Fáziskiesés a transzformátor vagy motor vezetékeiben vagy tekercseiben bekövetkező áramkimaradás következtében is előfordulhat. Ha a transzformátor középfeszültségű oldalán fáziskimaradás lép fel (különösen az Yd csatlakozórendszerben), a motoráramok az egyes fázisokon a névleges érték 115, 115 és 230 %-ával növekedhetnek.
Ha viszont legalább egy motorfázisban fázishiba lép fel, a fennmaradó két üzemi fázis árama a névleges érték több mint 70%-ával megnő. Az áramellátási aszimmetria fellépése a motor futása közben a tápáramfelvétel megduplázódását eredményezi (kivéve, ha a motor áll le), és ez a szigetelés égéséhez vagy a védőberendezések aktiválásához vezet.
A fázisvesztés-érzékelőt és a fázissorrend-vezérlő érzékelőt általában a TH-35 sín rögzítőkapcsára szerelik fel, de a fázisvesztés-érzékelő közvetlenül a talajra is felszerelhető.
A fáziskiesés-érzékelők háromfázisú rendszerekbe történő beépítésre szolgáló változatban kaphatók nulla vezetékkel vagy anélkül. Az adott érzékelőt támogató semleges vezeték jelenléte rendkívül hasznos generátorral végzett munka során.
Fázisveszteség-érzékelők és fázissorrend-érzékelők. Mit kell tudni róluk?
A háromfázisú motorok tápellátási paramétereinek szabálytalanságainak elkerülésére és a gépek azonnali leállítására fáziskiesés esetén a fáziskiesés-érzékelőknek nevezett mérő- és vezérlőműszereket (CZF) használják. A hibás fáziscsatlakozási sorrend kockázatának csökkentése érdekében viszont CKF fázisvesztést és fázissorrend-érzékelőket használnak.
A CZF fázishiba-érzékelők csak a fázisfeszültség szintjét vezérlik, összehasonlítva a névleges beállításokkal. A fázisvesztés-érzékelő nem ellenőrzi a csatlakozási sorrendet és a fázisaszimmetriát. Emiatt a CZF fázisvesztés-érzékelőt főként olyan elektromos gépekben és berendezésekben használják, amelyekben a forgásirány megváltoztatása nem jelent a rendszer károsodásának vagy meghibásodásának veszélyét.
A fázisveszteség- és sorrendérzékelő viszont egy sokoldalúbb mérőműszer, amely fázisveszteség-érzékelőként működik, amely szabályozza a fázisfeszültségek szintjét és felügyeli a fáziscsatlakozások sorrendjét. Ennek köszönhetően az ilyen típusú érzékelők átfogóan védik az elektromos motorokat az aszimmetriától és a rossz irányú indítástól.
Fázisveszteség-érzékelők működési elve
A CZF fázisveszteség-érzékelők és a CKF fázisvesztés- és szekvencia-érzékelők folyamatosan mérik a fázisfeszültséget. Ha bármely fázisvesztés-érzékelő helytelen tápellátási paramétereket és a megengedettnél nagyobb feszültség-aszimmetriát észlel, vezérli a motorvezérlő kontaktor érintkezőit, kikapcsolja a gép tápellátását és megóvja a tönkremeneteltől.
A fáziskiesés érzékelők sorozatába tartozó alaptermékek közül (CKF-B és CZF-B modellek) nem lehet beállítani az aszimmetria feszültség értékét és az érzékelő aktiválási idejét, mert a termék paramétereit "mereven" állítja be a gyártó - általában 55 V értékig.
Egy sor fejlettebb termék (CZF-BT és CKF-BT modellek) lehetővé teszi a feszültség aszimmetria pontos szabályozását és azt az aktiválási időt, amely után a tápellátás kikapcsol.
A piacon olyan típusú érzékelők is kaphatók, amelyek nem csak fáziskiesés-érzékelőként működnek, hanem a motort vezérlő kontaktorok sérülése esetén is reagálnak. Ilyen típusú érzékelő például a CZF2-B modell, amely lehetővé teszi a hálózati paraméterek mérését és a kontaktor érintkezőinek állapotának figyelését.
Valódi RMS mérés
Az elektromos készülékek tápellátási paramétereinek pontos szabályozására olyan eszközöket használnak, amelyek mérik a torz hullámformák tényleges effektív feszültségértékét. Ez a fajta eszköz a True RMS érzékelő. Ez az érzékelő a tápfeszültség minden periódusának pillanatnyi feszültségértékét méri. Ennek köszönhetően a True RMS szenzor képes a feszültség effektív értékének pontos ellenőrzésére, függetlenül a jel hullámforma torzulásától és a szinuszhullám alakját befolyásoló külső interferenciától.
A True RMS érzékelők lehetővé teszik a valós RMS feszültségértékek mérését bármely áramellátó hálózatban, és együttműködhetnek olyan áramfejlesztőkkel, amelyek névleges működés közben sok olyan interferenciát generálnak, amelyek a True RMS értékek mérése nélkül megzavarhatják a relék működését.