Содержание материала

 

9.6. ПОЗИСТОРНАЯ ЗАЩИТА ДВИГАТЕЛЕЙ

Сложность конструкции тепловых реле, трудности при согласовании характеристик реле и защищаемого объекта, недостаточно высокая надежность систем защиты на их основе привели к созданию тепловой защиты, реагирующей непосредственно на температуру защищаемого объекта. При этом датчики температуры устанавливаются на обмотке двигателя. В качестве датчиков температуры получили применение термисторы и позисторы. Термисторы представляют собой резисторы с довольно большим отрицательным ТКС. При увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается, что используется для схемы отключения двигателя. Для увеличения крутизны зависимости сопротивления от температуры термисторы, наклеенные на три фазы, включаются параллельно (рис. 9.17, а).
Позисторы являются нелинейными резисторами с положительным ТКС. При достижении определенной температуры 6 сопротивление позистора скачкообразно увеличивается на несколько порядков. Для усиления этого эффекта позисторы разных фаз соединяются последовательно. Характеристика позисторов показана на рис. 9.17, б.

Защита с помощью позисторов является более совершенной. В зависимости от класса изоляции обмоток двигателя берутся позисторы на температуру срабатывания G=105, 115, 130, 145 и 160 °С. Эта температура называется классификационной. Позистор резко меняет сопротивление при температуре 9 + 20°С за время не более 12 с. При температуре в—5°С сопротивление трех последовательно включенных позисторов должно быть не более 1650 0м, при температуре 6+ 15°С их сопротивление должно быть не менее 4000 Ом.
Гарантийный срок службы позисторов 20 000 ч. Конструктивно позистор представляет собой диск диаметром 3,5 мм и толщиной 1 мм, покрытый кремнеорганической эмалью, создающей необходимую влагостойкость и электрическую прочность изоляции. Вопросы позисторной защиты рассмотрены в [9.3].

Зависимость сопротивления позисторов и термисторов от температуры
Аппарат позисторной защиты с ручным возвратом
Рис. 9.17. Зависимость сопротивления позисторов и термисторов от температуры:
а —последовательное соединение позисторов; б — параллельное соединение термисторов

Рис. 9.18. Аппарат позисторной защиты с ручным возвратом: а — принципиальная схема; б— схема подключения к двигателю

Рассмотрим схему позисторной защиты, показанную на рис. 9.18. К контактам 1, 2 схемы (рис. 9.18, а) подключаются позисторы, установленные на всех трех фазах двигателя (рис. 9.18,6). Транзисторы VT1, VT2 включены по схеме триггера Шмидта и работают в ключевом режиме. В цепь коллектора транзистора VT3 оконечного каскада :включено выходное реле К, которое воздействует на обмотку пускателя.
При нормальной температуре обмоток двигателя и связанных с ними позисторов сопротивление последних мало. Сопротивление между точками /—2 схемы также мало, транзистор VT1 закрыт (на базе малый отрицательный потенциал), а транзистор VT2 открыт (на базе большой отрицательный потенциал). Отрицательный потенциал на коллекторе транзистора VT3 мал, и он закрыт. При этом ток в обмотке реле К недостаточен для его срабатывания. При нагреве обмотки двигателя сопротивление позисторов увеличивается, и при определенном значении этого сопротивления отрицательный потенциал точки 3 достигает напряжения срабатывания триггера. Релейный режим триггера обеспечивается эмиттерной обратной связью (сопротивление в цепи эмиттера VT1) и коллекторной обратной связью между коллектором VT2 и базой VT1. Работа транзисторных усилителей в релейном режиме рассмотрена в гл. 12. При срабатывании триггера транзистор VT2 закрывается, а транзистор VT3 открывается. Срабатывает реле К, замыкая цепи сигнализации и размыкая цепь электромагнита пускателя, после чего обмотка статора отключается от напряжения сети.
После охлаждения двигателя его пуск возможен после нажатия кнопки «Возврат», при котором триггер возвращается в начальное положение.
В современных электродвигателях позисторы защиты устанавливаются на лобовой части обмоток двигателя. В двигателях прежних разработок позисторы можно приклеивать к лобовой части обмоток.