Motoarele trifazate de curent alternativ care funcționează în industria modernă sunt expuse la numeroase perturbații cauzate de funcționarea parțială a fazelor sau de asimetria tensiunii între faze. Aceste fenomene pot provoca încălzirea excesivă a motorului și, în consecință, pot cauza defecțiunea acestuia. O altă problemă semnificativă este modificarea neautorizată a secvenței fazelor motorului, ceea ce duce la o schimbare a direcției de rotație a acestuia și la deteriorarea mecanică. Pentru a evita acest tip de defecțiuni, se folosesc senzori de pierdere de fază și senzori de secvență de fază.
În articol vei citi despre...
factori care duc la deteriorarea unui senzor de curent alternativ conectat la o rețea trifazată și principiul de funcționare și specificitatea senzorilor de pierdere de tensiune și secvență de faze. Veți învăța, de asemenea, specificul măsurării valorii efective a tensiunii efective pentru formele de undă distorsionate. De asemenea, vom prezenta soluții eficiente de la marca F&F !
Ce factori pot cauza deteriorarea motorului?
Conform datelor statistice, cauza a până la 44% din toate defecțiunile motoarelor cu inducție asincrone este o creștere a temperaturii peste valoarea nominală, care este generată de curenții turbionari în stator și rotor, fluxul de curent în înfășurări sau frecarea mecanică. de rulmenti. O creștere permanentă a temperaturii motorului cu doar 10°C peste limita admisă poate scurta durata de viață a acestuia de până la două ori.
Fenomenul de asimetrie a tensiunilor de alimentare
Amenințarea cheie pentru motoarele de curent alternativ conectate la o rețea trifazată este sarcina de curent dezechilibrat . Acest fenomen duce la curgerea curenților de secvență negativă și este indus ca urmare a asimetriei tensiunilor de alimentare și în cazurile de întrerupere a tensiunii.
În cazurile de întrerupere a tensiunii pe cel puțin o fază a unui motor alimentat de o rețea trifazată, apare o diferență în sistemul de tensiune între valorile efective ale tensiunilor fază la fază și deplasările unghiulare ale acestor tensiuni. Aceasta determină apariția asimetriei între vectorii de tensiune, care nu formează un triunghi echilateral în condiții anormale de funcționare.
Un sistem de tensiune de alimentare dezechilibrat duce la numeroase modificări nefavorabile în funcționarea nominală a motoarelor asincrone. Un exemplu poate fi frânarea mișcării rotorului prin curenți de secvență negativă sau o creștere excesivă a pierderilor termice în înfășurarea motorului rezultată din asimetria curentului.
Fenomen de pierdere de fază
De departe, cea mai mare amenințare pentru motoarele asincrone este funcționarea cu cel puțin o fază mai puțin, ceea ce se numește pierdere de fază. Funcționarea în jumătate de fază apare în cazurile de întrerupere a tensiunii cauzate de o întrerupere completă a alimentării cu energie a uneia dintre cele trei faze ale rețelei de alimentare.
Cel mai adesea, problema pierderii complete de fază este determinată de defecțiunea contactelor contactorului principal sau a contactelor contactorului de fază, care este de obicei cauzată de o creștere excesivă a rezistenței de contact a contactorului sau de arderea acestuia. Motivul defectării de fază pe cel puțin una dintre faze poate fi arderea uneia dintre siguranțele de protecție a fazei.
Pierderea de fază poate apărea și ca urmare a unei întreruperi de alimentare în firele sau înfășurările unui transformator sau motor. Dacă apare o defecțiune de fază pe partea de medie tensiune a transformatorului (în special în sistemul de conectare Yd), curenții motorului pot crește cu 115%, 115% și 230% din valoarea nominală pe faze individuale.
La rândul său, dacă apare o defecțiune de fază pe cel puțin o fază a motorului, curenții celorlalte două faze de funcționare vor crește chiar cu mai mult de 70% din valoarea nominală. Apariția asimetriei alimentării în timpul funcționării motorului va avea ca rezultat o dublare a consumului de curent de alimentare (cu excepția cazului în care motorul este oprit), iar acest lucru va duce la arderea izolației acestuia sau la activarea dispozitivelor de protecție.
Senzorul de pierdere de fază și senzorul de control al secvenței de fază sunt de obicei montate pe clema de montare a șinei TH-35, dar senzorul de pierdere de fază poate fi montat și direct pe sol.
Senzorii de pierdere de fază sunt disponibili în versiuni pentru instalarea în sisteme trifazate cu sau fără fir neutru. Prezența unui fir neutru care susține un anumit senzor este extrem de utilă atunci când se lucrează cu un generator.
Senzori de pierdere de fază și senzori de secvență de fază. Ce ar trebui să știi despre ei?
Pentru a evita neregulile în parametrii de alimentare a motoarelor trifazate și pentru a opri imediat mașinile în cazul pierderii de fază, se folosesc instrumente de măsurare și control numite senzori de pierdere de fază - CZF. La rândul său, pentru a reduce riscul unei secvențe incorecte de conectare a fazelor, sunt utilizați senzori de pierdere de fază și secvență de fază CKF.
Senzorii de defectare de fază CZF controlează doar nivelul tensiunii de fază, comparându-l cu setările nominale. Senzorul de pierdere de fază nu verifică secvența conexiunii și asimetria de fază. Din acest motiv, senzorul de pierdere de fază CZF este utilizat în principal la mașinile și dispozitivele electrice în care schimbarea sensului de rotație nu prezintă un risc de deteriorare sau defecțiune a sistemului.
La rândul său, senzorul de pierdere de fază și secvență este un instrument de măsurare mai versatil care funcționează ca un senzor de pierdere de fază care controlează nivelul tensiunilor de fază și supraveghează secvența conexiunilor de fază. Datorită acestui fapt, acest tip de senzor protejează complet motoarele electrice împotriva asimetriei și împotriva pornirii în direcția greșită.
Principiul de funcționare a senzorilor de pierdere de fază
Senzorii de pierdere de fază CZF și senzorii de pierdere de fază și secvență CKF măsoară continuu tensiunile de fază. Dacă orice senzor de pierdere de fază detectează parametri incorecți ai sursei de alimentare și o asimetrie a tensiunii mai mare decât cea permisă, va controla contactele contactorului de control al motorului, oprind alimentarea mașinii și protejând-o de distrugere.
Dintre produsele de bază aparținând seriei de senzori de pierdere de fază (modele CKF-B și CZF-B), nu este posibilă setarea valorii tensiunii de asimetrie și a timpului de activare a senzorului, deoarece parametrii produsului sunt stabiliți „rigid” de către producător - de obicei la o valoare de 55 V.
O serie de produse mai avansate (modele CZF-BT și CKF-BT ) permit reglarea precisă a asimetriei tensiunii și a timpului de activare după care sursa de alimentare va fi oprită.
Există, de asemenea, tipuri de senzori disponibili pe piață care nu funcționează doar ca senzori de pierdere de fază, dar reacţionează și în cazul deteriorării contactoarelor care controlează motorul. Un senzor de acest tip este, de exemplu, modelul CZF2-B , care oferă posibilitatea de a măsura parametrii rețelei și monitorizează starea contactelor contactorului.
Măsurare RMS adevărată
Pentru a controla cu precizie parametrii de alimentare a dispozitivelor electrice , dispozitivele sunt utilizate pentru a măsura valoarea efectivă a tensiunii efective pentru formele de undă distorsionate. Acest tip de dispozitiv este senzorul True RMS. Acest senzor măsoară valoarea instantanee a tensiunii din fiecare perioadă a tensiunii de alimentare. Datorită acestui fapt, senzorul True RMS este capabil să verifice cu exactitate valoarea efectivă a tensiunii, indiferent de distorsiunea formei de undă a semnalului și de interferența externă care afectează forma undei sinusoidale.
Senzorii True RMS permit măsurarea valorilor reale RMS de tensiune în orice rețea de alimentare și pot coopera cu generatoare de energie care, în timpul funcționării nominale, generează multe interferențe care pot perturba funcționarea releelor fără a măsura valorile True RMS.