בשל הבנייה החזקה וקלות השליטה, מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים הם העדיפים ביותר על פני מנועים רבים אחרים עבור יישומים מונעי AC . מנוע תלת פאזי זה אחראי על פעולות עומס גדולות יותר בכמה יישומים כמו מנופי סחורות ומעליות, מסועים, מדחסים, משאבות, מערכות אוורור, בקרי מאווררים תעשייתיים וכו '.

מנוע תלת פאזי

עם המצאת כונני מהירות מתכווננת ועוד כמה אחרים סוגים של מנוע התחלה מנועים תלת פאזיים הפכו לכוננים נוחים ליישומים במהירות משתנה. מכיוון שמנועים אלה חשובים בהנעת עומסים, חשוב גם להבטיח את בטיחותם והגנתם מפני הזרמת זרם מתח, עומס יתר, שלב חד פעמי, התחממות יתר ותנאים פגומים אחרים. לפני שנכנס לפרטים של מנועים אלה ומערכות ההגנה שלהם, הבה נבחן את יסודות המנוע התלת-פאזיים.

מנועי AC שלושה שלבים

מנועים תלת פאזיים או רב-פאזיים הם משני סוגים בעיקר: מנועים אינדוקציה או אסינכרוניים ומנועים סינכרוניים. מנועים סינכרוניים הם סוגים מיוחדים של מנועים המשמשים ביישומים במהירות קבועה, בעוד שרוב המנועים המשמשים ביישומים התעשייתיים הם מסוג אינדוקציה. מאמר זה מתרכז רק בשלושה שלבים מנוע אינדוקציה והגנתו .

בניית מנוע אינדוקציה

מנועים אלה הם מנועי אינדוקציה של סנאי ומחליק. אינדוקציה תלת פאזית המנוע מורכב מסטטור ורוטור , ואין חיבור חשמלי בין שני אלה. סטטור ורוטורים אלה מורכבים מחומרי ליבה מגנטיים גבוהים עם פחות היסטריה ואובדן זרם מערבולת. הסטטור מורכב מפיתולים תלת פאזיים החופפים זה בזה בהעברת פאזה של 120 מעלות. פיתולים אלה נרגשים על ידי אספקה ראשונית תלת פאזית.

“כל אחד מאלה הוא סוג בסיסי של מסך מגע למעט ”

רוטור מנוע AC תלת פאזי זה שונה עבור טבעת החלקה ומנועי אינדוקציה לכלובי סנאי. במנוע כלוב סנאי, הרוטור מורכב ממוטות אלומיניום או נחושת כבדים אשר קצרים בשני קצוות הרוטור הגלילי. במנוע אינדוקציה מסוג טבעת החלקה, הרוטור מורכב מתפתולים תלת פאזיים שמכוכבים פנימה בקצה אחד, והקצוות האחרים מובאים החוצה ומחוברים לטבעות החלקה המותקנות על פיר הרוטור, כפי שמוצג באיור. . בעזרת מברשות פחמן מחובר ריתוט לפיתולים אלו לפיתוח מומנט התחלתי גבוה.

עקרון הפעולה: בכל פעם שניתן אספקה תלת-פאזית לסטטור התלת-פאזי המתפתל, נוצר בו שדה מגנטי מסתובב עם 120 תזוזות בסדר קבוע ומסובב במהירות סינכרונית. שדה מגנטי משתנה זה עובר למוליך הרוטור וגורם להזרמת מוליכים ברוטור על פי חוקי הפאראדיי של אינדוקציה אלקטרומגנטית. מכיוון שמוליכי הרוטור קצרים, הזרם מתחיל לזרום דרך המוליכים הללו.

על פי חוק לנץ, זרמים המושרים הללו מתנגדים לסיבה לייצורו, כלומר, שדה מגנטי מסתובב. כתוצאה מכך, הרוטור מתחיל להסתובב באותו כיוון כמו השדה המגנטי המסתובב. עם זאת, מהירות הרוטור חייבת להיות נמוכה ממהירות הסטטור - אחרת, לא נוצרים זרמים ברוטור מכיוון שהמהירות היחסית של השדות המגנטיים של הרוטור והסטטור היא הסיבה לתנועת הרוטור. ההבדל הזה בין הסטטור לשדות הרוטור נקרא החלקה. בשל הפרש מהירות יחסי זה בין הסטטור לרוטורים, מנוע תלת פאזי זה נקרא מכונה אסינכרונית.

סוגי ההגנות הדרושות למנוע אינדוקציה

מנועי אינדוקציה תלת פאזיים אחראים ל -85 אחוז מהקיבולת המותקנת של מערכות ההנעה התעשייתיות. לכן, ההגנה על מנועים אלה נחוצה להפעלת עומסים בצורה אמינה. תקלות מוטוריות מחולקות בעיקר לשלוש קבוצות: חשמל, מכני וסביבתי. מתחים מכניים גורמים להתחממות יתר וכתוצאה מכך בלאי מיסבי הרוטור, ואילו העומס המכני המוגזם גורם לזרמים כבדים למשוך, ובכך גורם לטמפרטורות עולה. תקלות חשמליות נגרמות כתוצאה מתקלות שונות כמו תקלות שלב-שלב-שלב-קרקע, שלב חד-פעמי, מתח יתר ומתחת, חוסר איזון במתח ובזרם, בתדר וכו '.

התחלת זרם מנוע אינדוקציה

בנוסף למערכות ההגנה המוטוריות לתקלות הנ'ל, יש צורך להשתמש גם במתנע מנועי תלת פאזי להגבלת זרם הבהייה של מנוע האינדוקציה. כידוע - בכל מכונה חשמלית, כאשר האספקה מסופקת, יש התנגדות לאספקה זו על ידי EMF המושרה - הנקרא EMF חזרה. זה מגביל את הציור הנוכחי על ידי המכונה, אך בהתחלה, EMF הוא אפס מכיוון שהוא פרופורציונלי ישירות למהירות המנוע. ולפיכך, הזרם העצום של EMF האפס לאחור יימשך על ידי המנוע בהתחלה, וזה יהיה פי 8-12 מהזרם העומס המלא כפי שמוצג באיור.

כדי להגן על המנוע מפני הזרם הבוהה, ישנן שיטות בוהה שונות כמו מתח מופחת, התנגדות הרוטור, DOL, סטרטר-כוכב דלתא , שנאי אוטומטי, מתנע רך וכו '. ולהגנה על המנוע מפני התקלות שהוזכרו לעיל מיושמים ציוד הגנה כמו ממסרים, מפסקים, מגעים וכוננים שונים.
אלו הן כמה ממערכות ההגנה של מנועי אינדוקציה תלת פאזיים כנגד זרמי זרם התחלתיים, התחממות יתר ותקלות חד-פעמיות בשימוש במיקרו-בקר ליישומים ברמה נמוכה להבנה טובה יותר של התלמידים.

התחלה רכה אלקטרונית עבור מנוע אינדוקציה תלת פאזי

זֶה התחלה רכה של מנוע אינדוקציה היא שיטת ההתחלה המודרנית המפחיתה את המתחים המכניים והחשמליים הנגרמים במתחילי DOL ובכוכבים-דלתא. זה מגביל את הזרם ההתחלתי למנוע האינדוקציה באמצעות תיריסטורים.

מתנע מנועי תלת פאזי זה מורכב משתי יחידות עיקריות: האחת היא יחידת הכוח ושאר יחידת הבקרה. יחידת הכוח כוללת SCRs לגב לגב עבור כל שלב, ואלה נשלטים על ידי ההיגיון המיושם במעגל הבקרה. יחידת בקרה זו מורכבת ממעגל מעבר אפס עם קבלים לייצור זמן עיכוב.

התחלה רכה אלקטרונית עבור מנוע אינדוקציה תלת פאזי

בתרשים הבלוקים שלעיל, כאשר ניתנת אספקה תלת פאזית למערכת, מעגל הבקרה מתקן כל אספקת פאזה, מווסת אותו ומשווה למתח מעבר אפס על ידי המגבר התפעולי. פלט Op-Amp זה מניע את הטרנזיסטור, האחראי לייצור עיכוב בזמן באמצעות קבלים. פריקת קבלים זו מאפשרת פלט Op-Amp נוסף לזמן מסוים, כך שמבודדי האופטו מונעים למשך הזמן שחלף. במהלך תקופה זו, תפוקת האופטו-מבודד מפעילה תיריסטורי גב-גב, והפלט המופעל על המנוע מצטמצם במהלך תקופה זו. לאחר זמן התחלה זה מופעל מתח מלא על מנוע האינדוקציה, ולכן המנוע פועל במהירות מלאה. באופן זה, מתח אפס המופעל לתקופת זמן מסוימת בהתחלת מנוע אינדוקציה מפחית במכוון את זרם הזרימה ההתחלתי של מנוע האינדוקציה.

מערכת הגנה על מנוע אינדוקציה

המערכת הזאת מגן על מנוע זרם חילופין 3 פאזות מדירוג חד-פעמי וחימום יתר. כאשר כל אחד מהשלבים נגמר, מערכת זו מזהה אותו ומכבה מייד את המנוע המופעל על ידי הרשת.

מערכת הגנה על מנוע אינדוקציה

כל שלושת השלבים מתוקנים, מסוננים ומווסתים ומועברים למגבר תפעולי כאשר מתח אספקה זה מושווה למתח מסוים. אם אחד מהשלבים מתפספס, אז זה נותן מתח אפס בכניסת המגבר, ולכן הוא מעניק לוגיקה נמוכה לטרנזיסטור שמביא להפעלת ממסר ממסר נוסף. לפיכך, הממסר הראשי נכבה והכוח למנוע נקטע.

באופן דומה, כאשר טמפרטורת המנוע חורגת מגבול מסוים, ה- יציאת המגבר התפעולי פועלת ללא אנרגיה הממסר המתאים גם אז הממסר הראשי נכבה. באופן זה ניתן להתגבר על תקלות השלבים החד-פעמיות ותנאי טמפרטורת-יתר במנוע האינדוקציה.

מדובר בסך הכל במערכות הגנה מוטוריות תלת פאזיות כנגד זרמי זרם התחלתיים, שלב חד פעמי והתחממות יתר. אנו מכירים בכך שהמידע המופיע במאמר זה מועיל עבורך להבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל עזרה ביישום פרויקטים אלה או אחרים, תוכלו ליצור איתנו קשר על ידי תגובה למטה.

נקודות זיכוי