Trojfázové motory na striedavý prúd pracujúce v modernom priemysle sú vystavené mnohým poruchám spôsobeným čiastočnou fázovou prevádzkou alebo napäťovou asymetriou medzi fázami. Tieto javy môžu spôsobiť nadmerné zahrievanie motora a následne spôsobiť jeho poruchu. Ďalším výrazným problémom je neoprávnená zmena sledu fáz motora, ktorá vedie k zmene smeru jeho otáčania a mechanickému poškodeniu. Aby sa predišlo tomuto typu porúch, používajú sa snímače straty fázy a snímače sledu fáz.
V článku sa dočítate o...
faktory vedúce k poškodeniu snímača striedavého prúdu pripojeného k trojfázovej sieti a princíp činnosti a špecifickosť snímačov straty napätia a sledu fáz. Dozviete sa tiež špecifiká merania skutočnej hodnoty efektívneho napätia pre skreslené priebehy. Predstavíme aj efektívne riešenia od značky F&F !
Aké faktory môžu spôsobiť poškodenie motora?
Podľa štatistických údajov je príčinou až 44 % všetkých porúch asynchrónnych asynchrónnych motorov zvýšenie teploty nad menovitú hodnotu, ktorá je generovaná vírivými prúdmi v statore a rotore, prietokom prúdu vo vinutí alebo mechanickým trením. ložísk. Trvalé zvýšenie teploty motora len o 10°C nad povolenú hranicu môže skrátiť jeho životnosť až dvojnásobne.
Fenomén asymetrie napájacích napätí
Kľúčovou hrozbou pre striedavé motory pripojené k trojfázovej sieti je nevyvážené prúdové zaťaženie . Tento jav vedie k toku záporných prúdov a je indukovaný v dôsledku asymetrie napájacích napätí av prípadoch výpadku napätia.
V prípade výpadku napätia aspoň na jednej fáze motora napájaného trojfázovou sieťou vzniká v napäťovej sústave rozdiel medzi efektívnymi hodnotami medzifázového napätia a uhlovými posunmi týchto napätí. To určuje vzhľad asymetrie medzi vektormi napätia, ktoré za abnormálnych prevádzkových podmienok netvoria rovnostranný trojuholník.
Nevyvážený systém napájacieho napätia vedie k mnohým nepriaznivým zmenám v menovitej prevádzke asynchrónnych motorov. Príkladom môže byť brzdenie pohybu rotora prúdmi v zápornej sekvencii alebo nadmerné zvýšenie tepelných strát vo vinutí motora v dôsledku prúdovej asymetrie.
Fenomén straty fázy
Zďaleka najväčšou hrozbou pre asynchrónne motory je prevádzka aspoň o jednu fázu menej, čo sa nazýva strata fázy. Polfázová prevádzka nastáva v prípadoch výpadku napätia spôsobeného úplným prerušením napájania jednej z troch fáz napájacej siete.
Najčastejšie je problém úplnej straty fázy určený poruchou kontaktov hlavného stýkača alebo kontaktov fázového stýkača, čo je zvyčajne spôsobené nadmerným zvýšením prechodového odporu stykača alebo jeho vyhorením. Príčinou straty fázy na aspoň jednej z fáz môže byť prepálenie jednej z poistiek fázovej ochrany.
Strata fázy môže nastať aj v dôsledku prerušenia napájania vo vodičoch alebo vinutiach transformátora alebo motora. Ak dôjde k výpadku fázy na strane vysokého napätia transformátora (najmä v systéme pripojenia Yd), prúdy motora sa môžu na jednotlivých fázach zvýšiť o 115 %, 115 % a 230 % menovitej hodnoty.
Na druhej strane, ak dôjde k výpadku fázy aspoň na jednej fáze motora, prúdy zvyšných dvoch prevádzkových fáz sa zvýšia dokonca o viac ako 70 % menovitej hodnoty. Výskyt asymetrie napájania pri bežiacom motore bude mať za následok zdvojnásobenie spotreby napájacieho prúdu (pokiaľ nie je motor zastavený), čo povedie k prepáleniu jeho izolácie alebo aktivácii ochranných zariadení.
Snímač straty fázy a snímač riadenia sledu fáz sa zvyčajne montujú na montážnu sponu koľajnice TH-35, ale snímač straty fázy je možné namontovať aj priamo na zem.
Snímače straty fázy sú dostupné vo verziách pre inštaláciu v trojfázových systémoch s neutrálnym vodičom alebo bez neho. Prítomnosť neutrálneho vodiča, ktorý podporuje daný snímač, je mimoriadne užitočná pri práci s generátorom.
Snímače straty fázy a snímače sledu fáz. Čo by ste o nich mali vedieť?
Aby sa predišlo nezrovnalostiam v napájacích parametroch trojfázových motorov a aby sa stroje v prípade straty fázy okamžite vypli, používajú sa meracie a riadiace prístroje nazývané snímače straty fázy - CZF. Na zníženie rizika nesprávneho poradia fázového pripojenia sa zase používajú snímače straty fázy a sledu fáz CKF.
Snímače výpadku fázy CZF kontrolujú iba úroveň fázového napätia a porovnávajú ho s menovitými nastaveniami. Snímač straty fázy neoveruje postupnosť pripojenia a fázovú asymetriu. Z tohto dôvodu sa snímač straty fázy CZF používa najmä v elektrických strojoch a zariadeniach, pri ktorých zmena smeru otáčania nepredstavuje riziko poškodenia alebo poruchy systému.
Senzor straty fázy a sekvencie je zase všestrannejší merací prístroj, ktorý funguje ako senzor straty fázy, ktorý riadi úroveň fázových napätí a dohliada na postupnosť fázových spojení. Vďaka tomu tento typ snímača komplexne chráni elektromotory pred asymetriou a pred rozbehom v nesprávnom smere.
Princíp činnosti snímačov straty fázy
Snímače straty fázy CZF a snímače straty fázy a sekvencie CKF nepretržite merajú fázové napätia. Ak ktorýkoľvek snímač straty fázy zistí nesprávne parametre napájania a napäťovú asymetriu väčšiu ako je prípustná, bude ovládať kontakty stykača riadenia motora, vypne napájanie stroja a ochráni ho pred zničením.
Medzi základnými produktmi patriacimi do série snímačov fázovej straty (modely CKF-B a CZF-B) nie je možné nastaviť hodnotu napätia asymetrie a čas aktivácie snímača, pretože parametre produktu sú nastavené „pevne“ pomocou výrobca - zvyčajne na hodnotu 55 V.
Séria pokročilejších produktov (modely CZF-BT a CKF-BT ) umožňuje presnú reguláciu napäťovej asymetrie a doby aktivácie, po ktorej dôjde k vypnutiu napájania.
Na trhu sú dostupné aj typy snímačov, ktoré nefungujú len ako snímače straty fázy, ale reagujú aj v prípade poškodenia stýkačov ovládajúcich motor. Senzorom tohto typu je napríklad model CZF2-B , ktorý poskytuje možnosť merania parametrov siete a monitoruje stav kontaktov stýkača.
Skutočné meranie RMS
Na presné riadenie parametrov napájania elektrických zariadení sa používajú zariadenia na meranie skutočnej efektívnej hodnoty napätia pre skreslené priebehy. Tento typ zariadenia je snímač True RMS. Tento snímač meria okamžitú hodnotu napätia každej periódy napájacieho napätia. Vďaka tomu je snímač True RMS schopný presne overiť efektívnu hodnotu napätia bez ohľadu na skreslenie priebehu signálu a vonkajšie rušenie ovplyvňujúce tvar sínusoidy.
True RMS snímače umožňujú meranie skutočných RMS hodnôt napätia v akejkoľvek napájacej sieti a môžu spolupracovať s elektrocentrálami, ktoré pri menovitej prevádzke generujú množstvo rušení, ktoré môžu narušiť činnosť relé bez merania True RMS hodnôt.