Реверсивный автомат однофазный: Реверсивный рубильник OT40F3C до 40A 3х полюсный для установки на DIN-рейку или плату (c ручкой)

Выбор реверсивного рубильника для дома зависит от параметров сети

Выбор реверсивного рубильника для дома зависит от параметров сети

Самые популярные товары

19-3135

31-0011

31-0021

51125R

Устройство и принцип работы реверсивного рубильника

По простоте устройства реверсивный рубильник превосходит большинство коммутационных устройств и напоминает обычный механический выключатель. Внутри изолированного корпуса находятся группа поворотных контактов и две группы неподвижных клемм. Подвижные контакты соединены с рукояткой, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси на 180 градусов.

При повороте рукоятки вправо, центральная группа контактов соединяется с правыми клеммами, левые находятся в нерабочем положении. При повороте против часовой стрелки все контакты размыкаются и через рубильник ток не протекает. Это нейтральное положение, полностью обесточивающее линию потребителя. При дальнейшем повороте влево, подвижные и неподвижные контакты соединяются, и линия замыкается на другой источник. Правые клеммы в этом случае — нерабочие.

Классический реверсивный рубильник, предназначенный для бытовых сетей, построен таким образом, что для переключения сети на другой источник необходимо сначала отключить подачу тока. То есть, работает устройство с разрывом цепи. Это необходимо для гарантии защиты потребителя от резких перепадов напряжения и силы тока в момент коммутации и исключения короткого замыкания при соединении двух разных сетей питания.

Рукоятка рубильника выведена за крышку корпуса и надежно изолирована от электрических контактов. Для переключения необходимо приложить некоторую силу, необходимую для того, чтобы вывести ножевые контакты из зацепления с пружинными скобами, преодолеть сопротивление механизма фиксации положения «Выкл», и надежно соединить клеммы в другом положении. Это определяет необходимость надежного закрепления рубильника на DIN-рейке или монтажной плате. Также требуется сильно закрутить винты клемм, чтобы при повороте рукоятки рубильникам не отсоединились провода, или не сместился сам выключатель.

Рабочая схема реверсивного рубильника бытового назначения очень простая — здесь нет никаких электронных или механических приспособлений, кроме групп контактов, рукоятки и клемм. Никакие усилители, ускорители, логические электронные чипы не используются. Но при своей простоте, это одно из самых надежных коммутационных устройств, которые дают 100% гарантии отключения или переключения тока.

Особенности эксплуатации

Ножевые и пружинные контакты обеспечивают большую площадь соприкосновения, что гарантирует свободное протекание тока и отсутствие сильного сопротивления. Это определяет работу рубильника без нагревания при протекании тока достаточно большой силы. Но для гарантии отсутствия электрической дуги при переключении, необходимо сначала выключить все запитанные в сеть приборы. Переключение линии без нагрузки обычно происходит без дуги. Если постоянно придерживаться этого правила, то контакты обгорать не будут, и выключатель рубильник прослужит очень долго.

Использовать рубильник для аварийного отключения тока не рекомендуется. Это можно делать только в том случае, если не сработали АВ и УЗО (или дифференциальный автомат). Одновременный отказ этих приборов маловероятный. В случае производства ремонтных работ на линии, сначала отключите АВ, а затем уже рубильник.

Переключение рубильника с основной сети питания на генератор производится без отключения автомата ввода. Достаточно:

• запустить генератор;
• вывести его на рабочий режим;
• проверить, отключены ли потребители нагрузки;
• переключить рубильник в положение «ОТКЛ»;
• перевести рукоятку в положение «II».

При обратном переключении, сначала выключите всю задействованную бытовую технику, особенно, если в ней есть электродвигатели, затем переведите рукоятку в положение «Откл», и только затем включайте сеть. Генератор желательно перевести на минимальные обороты, или остановить.

Правильная установка реверсивного рубильника

В составе домашней электросети реверсивные рубильники используются редко. В квартирах многоэтажных домов и небольших коттеджах их использование нерационально. Для отключения напряжения в случае ремонта или иных действий с проводкой, лучше выключить автоматический выключатель. Рубильник не предназначен для аварийного отключения, тем более, он не оснащен автоматикой. Управление осуществляется при помощи рукоятки, или поворотного регулятора.

Реверсивный переключатель предназначен для изменения коммутации питающего тока в сетях силой тока от 16 до 1600 А. В бытовых сетях такие мощные устройства не используются.

Максимальная сила тока, с которой работают бытовые выключатели рубильники — до 63 А. Этого вполне достаточно для обеспечения работоспособности трехфазной сети, даже, если в доме подключены электроплиты, насосы и бойлеры.

Где используются реверсивные рубильники

Переводные, или реверсивные выключатели используются там, где есть возможность переключения тока питания с основной магистрали на резервную. Например, в особняке или на даче установлены автономные генераторы тока на базе дизельных или бензиновых двигателей. Если в сети пропало напряжение, или очень сильные перепады тока, то домашнюю электроцепь можно легко перевести на питание  от генератора. Для этого достаточно перевести рукоятку из одного положения в другое.

Если требуется надолго отключить напряжение в сети, то рукоятку рубильника можно перевести в положение «Выкл», отключив перед этим автоматический выключатель АВ. Это даст дополнительную гарантию безопасности работы с проводкой.

Перекидные рубильники используются повсюду, где используется резервное питание. Также их можно устанавливать на объектах, где есть резервные линии электропитания. Например, рабочая и аварийная. При необходимости производства ремонтных работ в производственной сети, прибор переключается, например, на цепь освещения, а все остальное оборудование отключено.

Особенности подключения

Переводной электрический рубильник бытового уровня монтируется в корпусе, рассчитанном на монтаж в щиток на DIN-рейку. Если используется распорядительный шкаф другой конструкции, то несложно установить устройство на любую стандартную монтажную плату.

Схема реверсивного рубильника определяет место его установки — после счетчика и автомата ввода, но перед разветвлением цепи на питание потребителей. Для подключения в однофазную сеть используют одно, или двухполюсные рубильники. Для трехфазной сети — три и четырехполюсные. Однополюсные размыкают только фазовый провод, двухполюсные — фазовый и нейтраль, трехполюсные — три фазы, четырехполюсные — три фазы и нейтраль. В бытовых сетях используют преимущественно, двух и трехполюсные рубильники.

Если ручка рубильника промышленного назначения представляет собой достаточно большой рычаг, для поворота которого не требуется прикладывать слишком большое усилие, то рукоятка рубильника бытового компактная. Чтобы переключить позицию нужно подействовать на нее с некоторой силой. Чтобы корпус переключателя не сместился, а провода не выпали из держателей, устройство необходимо прочно закрепить, а винты держателей зажать по максимуму.

Подключение рубильника производится по такой схеме:

• Левые верхние клеммы — провода питания основной сети;
• Правые верхние клеммы — провода резервного источника питания;
• Левые нижние клеммы — провода нагрузки;
• Правые нижние клеммы — перемычки на левые клеммы питания.

Такая стандартная схема подключения исключает риск ошибки, если требуется ремонт, или профилактика сети,  а также замена рубильника. Но перед работой по замене прибора не лишним будет проверить проводку при помощи тестера.

Если требуется переключение линий питания, или потребления, то лучше перед использованием рубильника отключить АВ. Это снизит нагрузку на коммутационные узлы и исключит риск появления электрической дуги, способной сжечь контакты.

Реверсивные рубильники ABB серии OT с моторным приводом OTM и их блоки управления ODPS230/ODPSE230C – CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Рубильники ABB OTM (с моторным приводом и блоки АВР)

Начну я этот пост с предыстории. Есть такая штука — АВР (Автоматический Ввод Резерва). В нашей сфере его чаще всего применяют, чтобы питание автоматически между сетью и генератором переключать. И обычно собирают его на двух нормально разомкнутых контакторах с механической блокировкой друг друга (чтобы если один замкнут — второй не смог включиться). Схемки управления (они питаются прямо от этих же вводов) определяют, какой ввод включился и переключают контакторы на него.

ВНИМАНИЕ! В некоторых идиотских проектах закладывают АВРы на контакторах ESB 24-22, которые имеют два контакта на замыкание и два на размыкание. Считается что если контактор замкнётся (например при питании его катушки от генератора), то одна пара контактов отрубит сеть, а вторая подключит генератор. ТАК ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ! Контактор на такие коммутации (и ещё и под нагрузкой) не расчитан, потому что все его контакты переключаются одновременно и могут устраивать замыкание вводов между собой на момент переключения. А ещё так делать нельзя потому что в автоматике принято простое правило: нет напряжения — всё-всё отключено. Подробнее про это было рассказано в посте про контакторы.

Я много раз заставлял себя корпеть над схемами таких АВР (часть из них разобрана в посте про IPM™ АВР на ПРке от ОВЕНа), пытаться настроить себя прилежно их изучить и разобраться с тем, как они работают и как их собирать. Но мне этого никак не удавалось. Объяснять я эти неудачи не буду — просто так выходит, что к некоторым вещам у меня руки и мозги лежат, а к некоторым — нет. У меня есть свои страхи: а вдруг что закоротит, а вдруг надо делать общий ноль между одним и другим вводами, а вдруг да контакторы не так сработают… А так как я вкладываю свою энергию в свои щиты, то если я для себя считаю что эта схема на двух контакторах ненадёжная — то она и не будет у меня работать.

Ну а тут совершенно случайно для одного огромного щита (для которого я сейчас и взял Аврал, чтобы его досчитать наконец-то) мы придумали использовать рубильник с моторным приводом OTM. Причём этот рубильник вокруг меня витал ещё в 2013 году, когда до Электро-Мастера, где тогда работал Игорь Валентиныч, доехал Пётр Осипенко из ABB и показывал всем эти рубильники. Ну а сейчас мы про них вспомнили, купили такой рубильник под щит (заранее) и я решил написать пост. Для этого я ещё и забрался в ABB в конце прошлого года и там дофоткал недостающее.

Часть 1. Реверсивные рубильники с моторным приводом OTM и их устройство.

И что же это такое — рубильник с моторным приводом OTM, почему он так дорого стоит (и надо ли за него столько платить) и чем он мне понравился? А давайте я напомню ссылочку на пост про обычные реверсивные рубильники! Там я рассказывал о том, что реверсивные рубильники OT63F3C можно использовать для ручного переключения питания. Такие рубильники состоят из двух обычных рубильников, на заводе соединённых в единое целое специальным механизмом. У них есть три положения: I — OFF — II. За счёт этого переключают нагрузку они с разрывом цепи (работая попеременно), что нам и надо.

Так вот у ABB давным-давно были реверсивные рубильники серии OTM с моторным приводом. Но проблема была в том, что раньше такие рубильники делали на токи от 160А размерами с пару кирпичей. Естественно, что такие рубильники в обычные щитки не поставишь! А вот потом оказалось, что ABB сделала мини-версии рубильников с мотором на токи до 125А. Эти рубильники уже отлично встают на DIN-рейку в почти любой щит (начиная с серии AT/U) и ими можно пользоваться!

В дополнение. Пост-то я опубликовал, а потом узнал что есть и обычные, просто рубильники — и тоже с моторным приводом. Они стоят дорого, но могут сгодиться там, где питание на щитовую или линию надо включать и выключать удалённо. Внешний вид и номиналы — те же, как и у этих реверсивных, про которые написан пост.

Сначала дам все артикулы всего, что может понадобиться:

• 1SCA120095R1001 ABB OTM63F3CMA230V Рубильник реверсивный с моторным приводом до 63А 3х-полюсный (230V)
• 1SCA120101R1001 ABB OTM63F4CMA230V Рубильник реверсивный с моторным приводом до 63А 4х-полюсный (230V)
• 1SCA105099R1001 ABB OTPS125FP Дополнительный силовой полюс для рубильников ОТ100. .125F3, OTM40..125
• 1SCA117037R1001 ABB OMZC03 Соединительный комплект для рубильников OTM40..125F3C (параллельное соединение)
• 1SCA117038R1001 ABB OMZC04 Соединительный комплект для рубильников OTM40..125F4C (параллельное соединение)

Как видно из этого списка, дополнительный полюс OTPS125FP подходит как к обычным рубильникам серии OT, так и к моторным OTM. А заказывать можно по такой же логике как и с рубильниками OT: если вдруг на складе оказался четырёхполюсный рубильник, то можно сразу заказать его. А если нет — то заказываем трёхполюсный и дополнительные полюса к нему.

Ещё раз же опишу всякие нюансы, а потом уже буду показывать фотографии.

Нюанс первый. Зачем это всё надо? А вот зачем! Этот рубильник питается от 230V и управляется сухими контактами на замыкание (хоть от любого блока-конструктора, который по СМС релюшки замыкает). Причём можно замыкать их кратковременно, а можно постоянно. Приоритет имеет сигнал OFF, который выключает рубильник. Но самое главное — если вставить в рубильник ручку (она идёт в комплекте), то питание привода ПОЛНОСТЬЮ ОТКЛЮЧАЕТСЯ. И дальше никакие команды, никакие сигналы не заставят рубильник работать. И вот именно эта фишка меня подкупила тем, что если автоматика глюканёт (или если на неё нет денег), то можно использовать этот рубильник как обычный реверсивный с ручным управлением.

Нюанс второй. Большие размеры. Ахтунг! Рубильник занимает около 14 модулей на DIN-рейке, а с дополнительными полюсами — 17 модулей. Это значит что ставить его можно только в щит, где рейки идут минимум в два столбца, и придётся ещё и вырезать серединку у пластрона щита, чтобы всё это туда влезло. Кроме этой особенности рубильник нормально встаёт под пластрон даже на тонкие и низкие рейки (в щиты серии AT/U).

Нюанс третий. Питание привода — 230V. Сначала я ДИКО матерился на тему того, зачем так сделали и почему. А потом понял: а ЗАЧЕМ переключать рубильник, если нет питания? И в этом есть своя логика. Вот например пропал ввод сети, а генератор ещё не запустился по таймауту (мы обычно выжидаем некоторое время, чтобы не стартовать генератор при каждом чихе). Так если за этот таймаут ввод сети появится — нафига рубильник туда-сюда гонять?

ВНИМАНИЕ! Рубильники КРИТИЧНЫ К ПИТАНИЮ! Они не имеют защиты от аварийного напряжения, и если подать на него питание больше номинального (например при отгорании нуля) — то блок питания у него сдохнет! Так что сначала — реле защиты от аварийного напряжения, а потом — питание таких рубильиков!

Фишка. У рубильника есть ещё и дополнительные контакты, при помощи которых можно определить, в каком положении рубильник находится и вставлена ли в него ручка (ручное управление).

Для этих рубильников есть готовые блоки АВР. Эти блоки могут быть совсем тупыми (как блок ODPS230), которые просто переключают один и другой ввод. А могут быть и адски сложные, программируемые через экранное меню, блоки типа ATS или OMD. В последнем случае рубильник подключается напрямую к такому блоку, который им сам и управляет.

Устройство рубильника с моторным приводом OTM

Ну а теперь будем смотреть на то, как это всё выглядит вживую. На фотке ниже у меня как раз рубильник OTM63F3CMA230V (на три полюса), его комплект и дополнительные полюса OTPS125FP. Сейчас рубильник без ручки, и мне постоянно кажется что он выглядит как-то дёшево или обрезанно и не стоит больших денег;).

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом)

Если кому-то понадобится, то я зафоткал шильдик этого рубильника. Напоминаю, что все рубильники с номиналом от 40 до 125А имеют один и тот же размер, так что в принципе брать можно любой из наличия.

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — шильдик

Клеммы рубильников тоже одинаковые для всех моделей и сделаны как у рубильников на 125А — под шестигранные винты и с адскими насечками.

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — клеммы для кабелей

Управляющие контакты сделаны на разъёмах. Эти разъёмы похожи на всякие клеммы для печатных плат типа Phoenix Contact или аналогичных. Здесь взяты их версии с винтами, чтобы разъёмы можно было намертво прикрутить к рубильнику и они не отвалились от вибрации.

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — разъёмы управления

К разъёмам даются в комплекте крышки, чтобы заделать в них кабели управления для красоты.

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — крышки разъёмов

Сами разъёмы выглядят вот таким образом (смотрите фото ниже текста). Заодно я на этих фотографиях показал все контакты управления. Снизу рубильника у нас есть разъём для подачи питания на рубильник. Питание на него должно подаваться или от какого-нибудь источника собственных нужд (если мы говорим про подстанцию) или от того ввода, на который надо переключиться. Сам блок питания внутри рубильника — импульсный (и в некоторых моделях он немного посвистывает; передал инфу в ABB — должны поправить), поэтому он принимает как постоянное, так и переменное напряжение.

Внутри блок питания защищён предохранителем (при его срабатывании выскакивает шпенёк). Рядом с предохранителем есть два светодиода. Один показывает то, что питание на рубильник приходит, а другой — что сработал предохранитель.

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — разъёмы управления

В эти разъёмы спокойно влезает провод ПуГВ на 1,5 квадрата. Но вот 2х1,5 квадрата уже не влезают, так что будьте внимательны, проектируя разводку щита. Контакты управления в рубильнике работают на замыкание. «C» — общий для них, а контакты «II», «I», «0» переводят рубильник в нужные положения. Контакт «0» всегда имеет приоритет: даже если наглухо замкнуть контакт «I» или «II», то замыкание контакта «0» всё равно переключит рубильник нафиг в выключенное положение. Это тоже очень классно сделано. Например, можно в щите поставить аварийную кнопку системы «грибок», которая удерживается сама собой после того как её нажали. И такая кнопка будет принудительно отключать наш рубильник независимо от всех управляющих сигналов за счёт приоритета сигнала «0».

Переключается рубильник с небольшой задержкой — около секунды на каждое переключение. Как оказалось (была тут одна хитрая история), этот момент оооочень важен, если у вас стоят стабилизаторы. Те не всегда успевают сообразить, что сеть пропала и отключить свои трансформаторы от неё. Из-за этого, если переключение сеть <> генератор происходит моментально, иногда токи самоиндукции «сталкиваются» в сетью и на одном из объектов у нас даже вводной автомат вышибало. А за счёт того что OTM переключается дольше, чем АВР на контакторах (здесь речь идёт именно о времени «Отключили 1, подождали, Подключили 2»), он не будет вызывать таких глюков с техникой.

Разъём сверху с контактами «1-2-3-4» — это контакты состояния рубильника. Контакт «1» — общий, а другие замыкаются, когда рубильник находится в определённом положении. Логика работы этих контактов здесь такая: если не замкнуты контакты 1-2 или 1-3, то рубильник находится в положении «0». Если какой-то из контактов замкнут — то в положении, соотвественно, «I» или «II». А если замкнут контакт 1-4 — то рубильник заблокирован вручную (установлена ручка или замок). При этом он всё равно может находиться в каком-то из положений, конечно же (контакты положения всё равно работают).

Рубильник ABB OTM (с моторным приводом) — верхние контакты состояния

Вот в этот разъём влезает уже только провод ПуГВ 0,75 квадратов. Будьте внимательны!

Справа вверху есть ещё один разъём, для блока управления ATS или OMD. В документации написано что «…разъём питает рубильник напрямую от блока», но детальной информации нету. Возможно, это разъём прямого управления мотором (судя по знакам на нём) каким-то низковольтным питанием (может 12, 24 или 48 вольт?). Эту тайну можно раскрыть только если достать дохлый OTM и разобрать его, поглядев на блок питания. Если мне кто-то такое подарит — то обязательно распотрошу!

Ручное управление рубильником. Адская РУЧКА. В комплекте с рубильником идёт ручка для того, чтобы его заблокировать нафиг и отключить автоматическое управление.

Ручка для рубильников OTM (с моторным приводом)

К ручке прилагается держатель на самоклейке. Если самоклейка пугает, то держатель можно просверлить и прикрутить например к пластрону. Наверное я так и сделаю, кстати.

Держатель ручки рубильника OTM

На самой ручке есть откидная защёлка для замка. Если её потянуть и просунуть в неё дужку замка, то ручку нельзя будет повернуть.

Место для замка блокировки ручки рубильника OTM

Если посмотреть на посадочное место для ручки, то мы увидим вал рубильника с красной стрелкой (сейчас она у меня в положении «OFF», «0»). По стрелке и надо будет устанавливать ручку. Для этого ручку надо просто вдавить внутрь рубильника, и она защёлкнется в нём.

Указатель положения рубильника OTM

Это будет выглядеть вот так (на фото ниже). Конечно, с ручкой рубильник сразу начинат выглядеть кондово и круто! Но зато ручка полностью блокирует автоматику. Всё это сделано тоже грамотно: представляете, что может быть если ручка рубильника вертелась бы при переключениях? А вдруг кому-то пальцы поломала бы?

Ручка установлена на рубильник OTM

Чтобы вытащить ручку из рубильника, надо отжать серый рычажок слева. Ручка подпружинена и сама выскочит, так что её надо придерживать. В ABB она у меня ускакала на метра два от рубильника =)

Снятие ручки с рубильника OTM

А знаете, что меня ещё пропёрло? То, как отключается автоматика рубильника! Внутри рубильника стоит обычный концевой выключатель, который тупо размыкает питание (даже светодиод, который показывает что питание есть, гаснет). Вот она — лучшая защита от дураков и случайностей!

Ну а попутно эта же особенность рубильника используется для того, чтобы и без ручки рубильник можно было заблокировать от любых переключений. Мы сдвигаем красный рычажок и пропускаем дужку замка в него. Теперь ни ручку вставить, ни автоматикой покрутить: в этом случае мотор тоже отключается.

Место для замка-блокировки рубильника OTM

Дополнительный полюс OTPS125FP для рубильника выглядит вот так. Напоминаю, что он подходит и к обычным рубильникам OT. Это мне понравилось тем, что такой полюс точно будет складским, а не специально заказным.

Дополнительный полюс OTPS125FP

Присоединяется он к рубильнику сбоку. Мы заводим белый штырь внутрь рубильника, а потом нащёлкиваем сам полюс на рубильник.

Дополнительный полюс OTPS125FP (установка)

А вот как выглядел рубильник OTM на большие токи и блок автоматического управления OMD к нему. Всё это можно использовать и в наших щитах, но в обычные щиты это не влезет — понадобится скорее всего шкаф типа TwinLine глубиной в 250 мм. Глубина такого блока — 170 (!!) миллиметров!

Рубильник OTM больших размеров и блок АВР к нему

Блоки питания и управления рубильниками OTM — ODPSE230C и ODPS230

А для наших целей могут сгодиться блоки ODPS230 и ODPSE230C. Сразу предупреждаю! Блоки эти ОЧЕНЬ ПРОСТЫЕ и не делают многих интересных функций (нет задержки по времени, например). На всякий случай даю коды заказа:

• 1SCA122946R1001 ABB ODPS230 Блок ввода резерва (питание рубильников OTMxx) два ввода 230V
• 1SCA116892R1001 ABB ODPSE230C Блок двойного питания (питание рубильников OTMxx) два ввода 230V

Блок ODPS230 принимает два однофазных ввода, а на выходе выдаёт один из них, какой есть. Также у этого блока есть контакты для управления рубильником OTM. На DIN-рейке он занимает 6 модулей.

Блок АВР ODPS230C для автоматического управления рубильниками OTM

Поэтому если нам нужен простейший однофазный АВР — то нам достаточно этого блока и рубильника с мотором. Также этот блок можно использовать как мини-АВР сам по себе (до 3А тока), например чтобы какой-нибудь свой контроллер запитывать от надёжного источника питания.

Блок АВР ODPS230C для автоматического управления рубильниками OTM

Вот диаграмма его работы для справки.

Блок АВР ODPS230C для автоматического управления рубильниками OTM

Обратите внимание, что и блок ODPS тоже не будет работать при отгорании нуля и 380..400V! Так что на всех вводах мы сначала ставим защиту от аварийного напряжения, а потом уже всю автоматику. А если нам нужен трёхфазный АВР, то я бы просто поставил бы по переключателю фаз на вводы: если есть хоть одна из фаз, то переключения не будет, а если пропали все три фазы, то ввод переключится.

В этих блоках L-N разных вводов ПОЛНОСТЬЮ развязаны друг с другом! Ура!

Ну а если нам надо получить просто мини-АВР на два однофазных ввода (для питания собственных нужд, например), то есть обрезанная версия блока ODPS230 — ODPSE230C. Эта версия тоже выбирает питание из двух вводов, но не имеет логики управления рубильника OTM. И также она имеет большую глубину — 130 мм, так что штатно в щиты её не поставишь. Если только хомутами на монтажную панель крепить.

Блок АВР ODPSE230C для выбора питания из двух вводов

Вот она — глубина этого модуля. Понятно, что к фотографии надо было бы приложить линейку, но я случайно увидел этот блок у ABBшников и быстро его зафоткал. ИМХО лучше использовать блок без буквы «E» в обозначении, потому что он ставится на DIN-рейку.

Блок АВР ODPSE230C для выбора питания из двух вводов

Ну а у меня для того большого щита есть тестовый стенд (это я готовился под разработку своего IPM-E™). Сверху как раз стоит рубильник, потом Siemens Logo для управления им, а снизу всякие кнопки имитации пропадания вводов и управления. Готовим большой щит и большой проект! 😉

Мой тестовый стенд для управления логикой АВР на базе OTM

Ну а бонусом у ABB есть классная инструкция по подключению рубильника, где всё то, что я описывал, показано в картинках.

Примеры применения рубильников OTM в моих и других щитах

Первым крутым примером мы сделали с заказчиком-пилотом щит ему в дом в Поварово. Там термин IPM™ (управление питанием внутри щита) обжился и расцвёл до такого вот щита (читайте подробный пост про него):

Силовой щит с IPM для коттеджа в Поварово: TwinLine с АВР на OTM

В щите заложено переключение ввода сети на стабилизаторы, есть АВР Сеть<>Генератор, Инвертор для питания важных нагрузок.

Второй мега-проект был у меня в конце 2018 года, когда я собирал два щита в Ядромино и Победу-2, в которых отработал технологию своего IPM™, которая закладывалась ещё аж в 2015ом году. Вон какие красавцы (правда, если не вспоминать то, что ЭТМ побил оба этих шкафа, и мы потом их меняли):

Силовой шкаф для коттеджа с IPM™ и светом на импульсных реле (Победа-2)

Технологию IPM™ я отработал так, что в итоге написал про него отдельный пост с подробными инструкциями. Вот так выглядит основная панель управления IPM™ в полной версии. Она, кстати, отлично укладывается в пространство 3х3 DIN-рейки:

Передняя панель IPM в электрощите

На ней находятся такие элементы управления (показаны цифрами):

1. Главный рубильник ввода сети. Отключает щит от ввода сети полностью. Отключать щит от ввода сети можно, если вам надо провести в нём какие-то работы (но не забудьте выключить и остальные вводы!!) или если вы видите, что с сетью творится полная хрень (например, случилась авария и вы понимаете, что это надолго) — тогда нет смысла мучить защиту по напряжению.
2. Контроль напряжения и тока по каждой фазе ввода сети. Сделан на базе Меандр ВАР-М01-083. Он нам нужен для двух вещей: наблюдать за тем, в каком состоянии находится сеть и смотреть потребление. Например, если мы видим постоянный перекос фаз (когда на одной, к примеру, 195 вольт, а на другой 258) — то можно смело бежать и пинать электросети на тему «у вас где-то на магистрали отгорает ноль».
   По потреблению тока можно понимать, всё ли в порядке с оборудованием. Один камрад рассказывал мне случай, когда заметил, что у него постоянно что-то жрёт 4,5А. Оказалось — залипло реле давления и молотил насос скважины. Он успел вовремя и насос не успел сгореть.
3. Защита ввода сети от хренового напряжения. Сделана на базе Меандр УЗМ-51м. Это не УЗИП: от удара молнии эта защита не поможет. Её задача — выключить фазу ввода сети, если напряжение на ней вышло из нормы и потом, когда напряжение вернётся в норму, включить обратно. Напряжение может выходить из нормы, если случилась авария отгорания нуля на магистрали или если у вас просто хреновая сеть.
4. Главное вводное селективное УЗО. Оно нужно для того, чтобы защищать разные служебные линии IPM (стабилизаторы, кабели к генератору, к UPS) и кабели питания щитов других построек (гараж, сарай, баня и прочие) от утечек тока и повреждений. Иногда я могу его не ставить (если нет и никогда не будет других щитов, которые питаются от главного).
5. Блок формирования сигнала «Ввод сети есть». Если этот сигнал есть — то IPM решает что со вводом сети всё в порядке и он находится в норме. Блок защищён автоматом. Если его выключить — то сигнал не будет выдаваться даже если со вводом сети всё хорошо. Сигнал выдаётся, если есть хоть одна фаза ввода сети.
   Отключать этот блок не надо, но может понадобиться, если с вводом сети творится непойми что. Например, мы знаем что прошёл ледяной дождь, провода магистрали оборвались и их чинят. Из-за этого фазы то появляются, то пропадают. Мы хотим оставаться на генераторе, но мониторить состояние ввода сети. Тогда можно или отрубить вводное селективное УЗО из пункта «4» или питание этого блока.
6. Вводной автомат генератора и его контроль (напряжение и ток). Это — ввод от генератора. Если нам надо отключить его — то надо выключить именно этот автомат. Номинал автомата выбирается или по номинальной мощности генератора, который у вас будет или, если вы его ещё не покупали и не знаете какой купите — то максимальной мощности генератора, на которую рассчитан щит (это будет указано в документации).
   Работу генератора можно контролировать по ВАРу: если он чего-то показывает, то генератор сейчас работает.
7. Главный АВР «Сеть — Генератор» на рубильнике с мотором ABB OTM и блоке ODPS. Я расказывал про них вот в этом посте, а в этом — разбирал. Рубильник работает в автоматическом режиме, если в него не вставлена ручка (она идёт в комплекте с ним). Если вставить в ручку в рубильник — то он никуда не будет переключаться, а останется в том положении, в которое вы его поставили этой ручкой. Ввод сети находится слева, ввод генератора — справа.
8. Автомат и лампочка сигнала «Зарядка АКБ генератора». Как я писал выше, иногда этот сигнал нужен, и мой IPM выдаёт его. Вы можете им не пользоваться, если ваш генератор его не поддерживает.
9. Основные органы управления IPM™: переключение его режимов работы и ручные тесты АВРа и автозапуска генератора.
10. Главный переключатель фаз НоваТек ПЭФ-319. Он нужен для того, чтобы питать вход зарядки инвертора всегда, пока есть хоть одна фаза сети или генератора. Переключатель фаз защищается автоматом от перегрузки или межфазного замыкания, и этот переключатель фаз и его автомат должны быть всегда включены.
11. Органы управления питанием UPS: подача питания на его вход и работа щита через UPS или байпас.
12. Органы управления полным питанием щита.

Пример третий. АВР в жилом доме. Камрад AnderyKo с блога, как и расспрашивал в комментариях, заказал себе OTM для АВР жилого дома. В итоге в Питере есть как минимум один жилой дом, в котором в качестве АВР стоит крутой рубильник OTM, а не мутные контакторы. AndreyKo прислал мне фотки и видео процесса, которые я дополняю к посту.

Краткая история такова. AnderyKo отвечает за один из жилых домов в Питере: обслуживает ВРУ и общедомовую электрику. Ну и стали жильцы жаловаться за то, что где-то в щитовой чего-то гудит (вон, на iXBT даже аналогичная тема есть; правда там народ сразу начинает чуть ли не инопланетян приписывать, вместо того чтобы не злиться, не паниковать и как следует разбираться). Оказалось, что гудят ИЭКовские контакторы, которые начинают делать это просто от времени.

АВР на контакторах в ВРУ жилого дома

А тут как раз я выложил пост про рубильники OTM. И AnderyKo всё подсчитал, рассчитал и заказал этот рубильник и соединительный комплект к нему, а потом смонтировал это всё в ВРУ дома. Получилось очень круто и технично.

Установка рубильника с моторным приводом ABB OTM для АВР в ВРУ жилого дома

Вот его видео, где он рассказывает и показывает то, как работает такой АВР на OTM. Важное отличие рубильника с моторным приводом OTM от АВР на контакторах в том, что даже если что-то случится с обоими вводами — рубильник всё равно останется включенным. Ну например если отвалится та фаза, от которой катушки контакторов питаются — то АВР на контакторах отрубит весь ввод. А в случае OTM его блок управления ODPS отключится, но сам рубильник цепь не разомкнёт, и поэтому если на вводе какие-нибудь фазы есть — то хоть что-то будет работать.

Свои АВРы после такой пробы буду делать ТОЛЬКО на рубильниках с моторным приводом. Моя брутальная натура радуется им больше: они и не гудят, и не греются, и управляются как угодно и чем угодно, и не требуеют никаких взаимоисключающих цепей, как контакторы.

А четвёртый пример — это пример использования блока ODPSE230C для питания АВР на программируемом реле от ОВЕНа — ПР200 (вот третья часть поста про эти реле, которая укажет на первые две). Собирал я в 2020 году шкаф в Поповку с IPM™ АВР на ОВЕН ПР200, и поставил туда ODPSE230C, который питает ПРку, а ПРка уже переключает контакторы на вводы:

Основная часть АВР: блок ABB ODPSE230C для питания АВР, контакторы AF и ПР200 для управления всем этим

Блок ODPSE230C ведёт себя хорошо, но сама схема мне всё-таки не нравится. !

Часть 2: Внутренности рубильников OTM и блоков управления ODPS (09.08.2017).

Внутреннее устройство рубильника с мотором ABB OTM40CMA230

Вот только что мы уже познакомились с рубильниками OTM и их блоками управления. Они классные, и с ними можно извращаться кк угодно. Если не охота мутить какую-то свою автоматику, то можно купить к этому рубильнику блок ODPS230 (модель ODPSE230C — это не то!), на который заводится по фазе из двух вводов (если вводы трёхфазные, то можно воткнуть реле контроля фаз), и который автоматически выбирает из них питание для рубильника и переключает сам рубильник на нужный ввод. Обычно я так и делаю. Если же хочется — то можно взять хоть Siemens Logo / ОВЕН ПР и написать свой АВР на таком рубильнике.

На рубильнике есть разъёмы для того, чтобы подключать питание и управление им. Но там же есть ещё один странный разъём, на котором висит наклейка «Только для блока OMD», а в каталоге написано что-то странное про «24 VDC». Мне стало интересно: а неужели этим рубильником можно рулить и ещё и низковольтно? Это ж тогда будет полная круть, потому что можно будет взять аккумулятор и сделать в щите питание собственных нужд +24V для всей автоматики!

Вот и захотелось мне это проверить. А как проверить? Инфы никакой нету, и даже в подключении блоков OMD ни хрена не сказано — сплошной чёрный ящик: «Соедините эти разъёмы, и всё будет работать». Неее, так не катит! Мы ж спецы и у меня ж лаборатория! А значит — РАЗБЕРЁМ РУБИЛЬНИК И ИССЛЕДУЕМ ЕГО!

Сейчас я дико ржу, потому что благодаря ЮТубу и куче тех, кто вообще ни разу не видел блог, пошёл убийственный тренд: старых материалов никто не читал, но народ регается и пытается огорошить меня разными «новостями» (а потом я очень озлился на всех из-за этого, и к 2020 году стал вовсе ненавидеть ЮТуб). А так же стало ещё больше тех, кто ни хрена не читает. Так вот для этих дибилов, специально поясняю:

Рубильник, который я буду разбирать, я попросил у АББшников специально для этой задачи. Этот рубильник — что-то вроде выставочного образца, которому уже около 5 лет и который много раз падал из рук тех, кто его смотрел и пережил несколько попыток его разобрать и собрать.

Поэтому, если какой-то идиот, не заметив этого текста мне напишет о том, что у рубильника херовый пластик, потому что он растрескался — я его пришибу. Читайте, мля, вводные данные!

Внутренности блока ABB ODPS230 (выбор питания и управление рубильником OTM)

Начинаем с самого простого: блока ODPS. Интересно посмотреть, как там он сделан, и отделены ли нули разных вводов друг от друга, как пишет инструкция.

Большинство контроллеров АВР имеют одну гадость, которая совсем не гадость для подстанций и больших объектов, но очень неприятна для наших случаев применения — коттеджей и прочего. Это общий ноль разных вводов. Обычно принято, что на всяких подстанциях, где и может сгодиться АВР, нули (или PEN) вводов соединяются на общей шине. А также в ПУЭ есть пункт о том, что нули/PEN вводов должны соединяться вместе. Те, кто это читает, тупо следуют этим пунктам и считают, что даже ноль дачного генератора тоже надо соединять рабочим нулём. Этот вопрос, на самом деле, дико спорный, потому что с одной стороны генератор ничем и никак не должен контачить с сетью, а с другой стороны, его ноль должен быть заземлён. Ну или что-то в этом роде.

Короче, большинство производителей совсем не парятся, и делают разные контроллеры АВР с адски простым блоком питания. Например, если он будет на гасящих конденсаторах — то фигачат две одинаковые фазные цепи от двух вводов, а ноль делают общий. И внутреннему блоку питания будет пофиг откуда питаться — лишь бы напряжение где-то было. Например, таким образом питаются переключатели фаз ПЭФ-301, ПЭФ-319 и ПЭФ-320 и ограничитель мощности ОМ-310 от НоваТек. Но тут это нормально — это трёхфазные устройства, которые что-то делают с этими фазами внутри себя и не обязаны работать с разных вводов (поэтому полноценный АВР на них не получится).

Но а нам иногда надо иметь такой АВР, который умеет переключаться по двум вводам, но так, чтобы эти вводы вообще никак не контактировали между собой и были полностью отдельными. В том числе и по нулям. Так вот заявляется, что блок ODPS такое как раз умеет и что у него нули вводов развязаны между собой начисто.

Конечно же мне было интересно посмотреть, что и там внутри. Выпросил я образец блока, правда поступил немного неприлично: забрал его в феврале ещё, а пост пишу только сейчас. Это ж сколько времени прошло, блин!

Блок управления рубильником с мотором ABB ODPS230

Блок этот — это простой мини-АВРчик, который делает вот что. Он принимает парочку однофазных вводов, полностью развязанных между собой, и переключается между ними, выдавая на выход питание с любого ввода, который есть в наличии (первый ввод имеет приоритет). Всё это рассчитано максимум на 3 ампера, потому что начинка и релюшки, которые переключают вводы, стоят слабенькие.

Так же этот блок умеет управлять реверсивным рубильником, переключая его на тот ввод, на котором сейчас есть напряжение. Ну, ведь глупо же было не добавить в блок ещё несколько релюшек, которые будут переключать контакты управления рубильника?

Вот диаграмма работы этого блока:

Диаграмма работы блока ODPS

Все подключения к блоку сделаны на разъёмах, точно таких же, как и на самом рубильнике. Разъёмы можно прикрутить винтиками, чтобы они не отваливались. Обычно я прикручиваю их заранее, потом ставлю ODPS на DIN-рейку, а потом в сами разъёмы закручиваю провода управления.

Разъёмы для подключения отходящих линий управления к рубильнику

В блоке стоит два предохранителя по двум вводам. Они защищают и начинку самого блока, и выходные цепи этих вводов. Предохранители тут взяты не обычные, формата 5х20, а чуть побольше и длинее. Когда я вскрыл блок, то я понял, что создатели его заморочились с тем, чтобы везде выдержать большие расстояния для того, чтобы никакие дуги между разными вводами не возникали. Так что и предохранители выбрали большего размера именно для этого.

Предохранитель защиты линий управления (выходов) ODPS

Вуаля! Снимаем крышку блока!… Иии… ОО!! Да тут куча всего интересного!

Блок ODPS без корпуса

Детально блок я разбирать не стал, потому что мне его просто стало жалко: все три платы там жёстко соединены при помощи штырей, и чтобы его разобрать, их надо или выпаивать, или выкусывать. Поэтому я слегка познакомился с начинкой блока, заглянув в его платы.

АББ — это разные заводы. Обычно я стебу их, что мол, тут без суровых челябинцев не обошлось. Но вот этот вот блок ODPS — эээ… такое ощущение, что тут не обошлось без суровой русской военки с её жёсткой приёмкой в хорошем, а не бюрократическом смысле слова! Блок ODPS построен внутри так, чтобы при всём желании высокое напряжение с одного ввода никак не смогло долбануть во второй ввод. Конечно же, если оно находится в допустимых пределах, на которые блок рассчитан.

На вводе стоят варисторы, которые должны погасить разные импульсные помехи. Дальше питание сразу же идёт на предохранители. Эта часть смонтирована на средней плате. На верхней плате находится логика управления блоком и индикаторные светодиоды. Обратите внимание, что везде, где питание от разных вводов пересекается, профрезерованы промежутки в стеклотекстолите, чтобы через него (несмотря на то, что он изолятор) напряжение не прошило на соседний ввод при всяких импульсных помехах. А ещё всякие цепи управления и связи между вводами развязаны оптронами. Вон, их тут аж три штуки стоит! И около них — тоже защитные промежутки.

Внутренности блока управления ODPS (сверху)

Нижняя плата содержит парочку импульсных блоков питания, судя по тому, что там стоят дроссели и большие электролиты с другой стороны. Ещё видны оптопары MOC3061 (беленькие). И снова промежутки между дорожками! Вообще, тут вся высоковольтная часть, которая коммутирует вводы, отделена от низковольтной (питание и управление) этими промежутками. Это очень круто!

Внутренности блока управления ODPS (снизу)

Ещё тут ВСЕ платы покрыты лаком (на фотке выше он блестит)! Натурально, лаком! Это реально круто!

А чем же переключаются вводы? А большими РЕЛЮШКАМИ! Вон они, видны в серединке. Ещё можно разглядеть несколько мелких релюшек. Скорее всего большие релюшки коммутируют вводы на выход (до 3 ампер), и их контакты выбраны с запасом, чтобы их тоже не прошило между собой. А мелкие релюшки уже выдают управляющие сигналы на рубильник.

Внутренности блока управления ODPS (сбоку)

В общем, блок просто отлично сделан! Где его можно применять? Ну, про то, что это штатная хреновина для управления АВРом на рубильнике с мотором — это понятно. А ещё его можно применить для ПСНа в щитах. Например, если нам надо хоть утресни питать какую-то важную автоматику в щите (контроллер, ПЛК) — то можно взять такой блок (если 3 ампер нам хватит) и повесить на два ввода питание от сети/генератора или от UPS. И тогда система будет питаться, если хоть какое-то питание есть.

Внутренности блока ODPSE230C (просто блок выбора питания)

Когда я делал АВР на Поповку на ПР200, то использовал тот же принцип, про который рассказывал ранее: поставить блок ODPS, который будет выбирать питание от двух вводов, подавать его на ПРку, а она уже будет рулить контакторами или чем-то ещё по куче разных условий (например, всякие задержки делать).

В качестве блока питания ПСН (Питание Собственных Нужд) я решил выбрать блок ODPSE230C, который узкий и не умеет управлять рубильником OTM, потому что этот блок чуток дешевле. Ох и намучался я с ним! Вы не смотрите, что на фотке он выглядит невинной коробочкой:

Блок ABB ODPSE230C и его коробка, в которой он поставляется

Его высота — аж 140 мм (если чуть округлить вверх). Мать мою, да он в шкафы ABB B не влазит НИ ФИГА, даж если полностью опустить DIN-рейку на максимальную глубину!

АДСКИ БОЛЬШАЯ ВЫСОТА блока ABB ODPSE230C (еле-еле влезет в TwinLine-G глубиной 250 мм, в ABB B не влезает)

Я решил, что издеваться — это наш метод и закрепил блок горизонтально. У меня валялась старая УЗОшка, от которой я аккуратно отпилил донышко, чтобы получилась площадка с зажимом на DIN-рейку:

Придуриваемся: распиливаем старую ABBшную УЗОшку для того, чтобы взять панельку под крепление блока ODPS

Потом эта площадка была с хихиканьем приклеена и прикручена к блоку ODPSE230C, и в таком виде он и был защёлкнут на рейку =)

Придуриваемся: крепим отпиленный кусочек УЗО к блоку ODPSE230C, чтобы закрепить этот блок нестандартно

Задача этого блока — простая. Выбирать питание из двух вводов (приоритетный — первый, оба ввода полностью развязаны по L-N) и подавать его на выход. Максимальный ток — до 1А, что хватает на питание собственных нужд.

Схема включения тут мутная, потому что разъёмы ни фига не подписаны. Поэтому читаем и фоткаем инструкцию, которая прилагается к блоку:

Схема подключения блока ODPSE230C из его инструкции (крайние разъёмы — вводы, средний — выход)

Вот назначение разъёмов в логическом порядке:

• X11 (ближе к передней панели): Ввод I (приоритет, блок переключается на него, если есть оба ввода)
• X13 (ближе к креплению на DIN-рейку): Ввод II
• X12 (средний): Выход

Чтобы заглянуть внутрь блока, надо отщёлкнуть четыре защёлки ближе к его передней панели:

Открываем блок ODPSE230C, чтобы заглянуть внутрь: отщёлкиваем защёлки

А потом вытолкнуть пластиковую Г-образную планку вместе с платой и разъёмами:

Открываем блок ODPSE230C, чтобы заглянуть внутрь: вытягиваем всю начинку на себя

Вот и все внутренности:

Внутренности блока ABB ODPSE230C

Тут снова два источника питания с гасящими резисторами и конденсаторами и набор из релюшек, которые и переключают вводы на выход.

Верхняя сторона платы управления блока ABB ODPSE230C

Вот, снизу хорошо видно два комплекта диодных мостов и обвязки импульсников и выходные стабилизаторы питания после них:

Нижняя сторона платы управления блока ABB ODPSE230C

Больше я не хочу юзать такие блоки, потому что они охереть какие огромные и неудобные. Лучше уж чуток доплатить за обычный ODPS230, тем более что он на 3А тока, а не на 1А, как это. В будущем я думаю разработать под себя свои аналоги таких блоков, например на 6-10А и на 4 ввода, заказать себе партию и продавать их всем желающим. Если я сделаю это — то напишу про это на блоге.

Внутренности рубильника ABB OTM63F3CMA

Ну а теперь то, что не так жалко, потому что оно и так побитое жизнью! Реверсивный рубильник с мотором! Щча будем его РАЗБИРАТЬ!

Рубильник с моторным приводом ABB OTM40CMA230V

Что он может? Для того, чтобы он начал работать, на него надо подать обычное питание 230V. Питание на рубильник можно подавать как нравится: хочешь — только на время переключения. А хочешь — постоянно (так и делает блок ODPS). Для того, чтобы переключать рубильник, есть три контакта управления (как раз по трём положениям I — OFF — II) и один общий.

Они полностью отвязаны от остальных цепей, но на них есть некое напряжение! Будьте осторожны! Оно может быть и 24 VDC, а может быть и 230 VAC. Если мы хотим переключить рубильник в нужное нам положение — то надо замкнуть общий контакт и контакт положения. Если питание на рубильнике есть — то он и переключится. Опять же, рубильник совершенно лоялен, и управлять им можно как нравится. Хочешь — постоянно замыкай цепь управления. А хочешь — подавай сигнал управления импульсно (кнопкой).

Для того, чтобы плюнуть на автоматику и управлять рубильником вручную, есть ручка. Она идёт в комплекте с рубильником. Если её вставить — то питание рубильника отключается напрочь, и никакие сигналы управления не подействуют. У моего рубильника крепление ручки уже разболталось (потому что его и с ней роняли), и ещё я увидел то, как износился (стал грязным) центральный его вал.

Я думал, что этот вал — это какая-то важная штука, и что он из металла и сточился — но позже мы увидим, что этот вал — всего лишь вспомогательная штуковина, и ничего ей не сделается.

Изношенное крепление ручки рубильника

Мой рубильник — ещё и инвалид, без одной лапки =) Кто-то потерял или выломал у него винт одного из полюсов.

Рубильник-инвалид: нет одного винтика

И тут мы начинаем проникаться финской унификацией. Вообще, мы знаем, что даже обычные реверсивные рубильники (пост про них) тоже сделаны из обычных, на которые надет реверсивный блок. Но тут конструкция чуть много проще и сделана более удобно. Если мы захотим — то мы сами можем даже заменить сами рубильники, которые коммутируют наши вводы.

Эти рубильники соединяются с моторным блоком при помощи защёлок и пазов, которые нужны для того, чтобы не вырвало сами защёлки.

Задняя часть рубильника с мотором ABB: видно, как прикреплены половинки рубильника

Защёлки можно вынуть и потом снять эти рубильники. Давайте сделаем это!

Убираем зажимы и готовимся снять половинки рубильника

Вот что у меня получилось. Помните, как все в инете одно время матерились на тему того, что многие УЗОшки на самом деле внутри одинаковые, но на них пишут разные номиналы и продают по разным ценам. Да, такое понятие как номинал — есть!

Номинал — это просто некая УСЛОВНАЯ цифра, которая нужна больше для того, чтобы упростить расчёты. Вот все знают, что например понятие одного ампера силы тока — это некая придуманная фигня, о которой условились. Или что понятие метра — это тоже условная величина, которую когда-то просто выдумали.

Так вот наши номиналы токов для кабелей, УЗОшек, автоматов, рубильников и даже розеток — это тоже выдуманная величина. Именно из-за этого и идёт туча и куча споров, потому что кто-то (например я) считает, используя придуманные разработчиками номиналы, а кто-то пытается высчитывать настоящие токи, которые будут течь в цепи. И поэтому у меня получается, что на розетку номиналолм 16А надо ставить автомат на 16А номиналом (а какие там токи на самом деле — пофигу), а у кого-то получается, что и на кабель в 2,5 квадрата можно поставить автомат на 25А.

С теми приборами, которых я не знаю (УЗО и автоматы) я бы рисковать не стал и использовал (да и использую) указанные на них номиналы. А вот с этим рубильником заметилась интересная фишка: его рубильники, которые тут коммутируют наши вводы, очень подозрительно похожи на OT125F3 =). Прям очень-очень похожи! Да и то, что тут используется дополнительный полюс OTPS125FP, тоже говорит о том, что скорее всего тут всегда стоят рубильники на 125А. Поэтому, в теории, все рубильники OTM номиналами от 40 до 125А внутри абсолютно одинаковы.

Половинки рубильника сняты

На видео, которое будет в конце поста, я говорил о том, что может быть я даже буду заказывать рубильники с мотором на 40А, потому что пофигу. Но сейчас я думаю, что не хочу я заниматься таким кулибинством, и буду выбирать рубильники по наличию на складе и по максимальному току щитов.

Ну а мы лезем в святая святых — моторный привод. Мне было интересно посмотреть, насколько этот привод мощный и надёжный (а то по звуку моторчика иногда кажется, что он на последнем издыхании), и куда ведёт тот самый разъём для подключения блока OMD и можно ли управлять этим рубильником от низковольтного питания или нет.

Для того, чтобы открыть корпус привода, надо открутить парочку винтов сзади привода рубильника. После этого можно отщёлкнуть защёлки и снять крышку.

ВНИМАНИЕ! Реверсивный блок, который крепится сверху моторного привода, на самом деле крепится не на защёлках, как кажется, а винтами изнутри моторного привода. Поэтому если вы попытаетесь снять его, отщёлкивая верхние защёлки с лицевой панели, то ничего не получится.

Готовимся открывать блок моторного привода рубильника OTM

Итак, вскрываем! Ухты!

Моторный привод рубильника OTM со снятой крышкой

И теперь выдернем все компоненты и разложим их кучкой. У нас получится парочка плат и мотор с редуктором.

Открыли моторный блок и разобрали его напрочь!

Сначала поисследуем концевики, которые нужны приводу для того, чтобы определять своё положение и отключать мотор рубильника. Для этого используется обратная связь в виде рычажков, которые вставляются в пазы для дополнительных полюсов рубильников.

Концевики для того, чтобы рубильник определял своё положение

Рычажок давит на концевик, и он переключается.

Боковые приводы концевиков от полюсов рубильника

Но и тут не всё так просто, как кажется сначала. Помните, как морочились финны с тем, чтобы отвязать два ввода внутри блока ODPS? Тут они тоже заморочились (и правильно сделали), и концевики полностью продублированы: отдельные концевики управляют мотором (они распаяны прямо на плате управления), и отдельные концевики отдают состояние рубильника вовне (они подключаются отдельными проводами и ставятся отдельно).

У меня был случай, когда один такой концевик — на ручке, которая должна выключать рубильник, немного плохо срабатывал прямо с завода (был дефектный концевик, который купили финны). И рубильник иногда через раз десять срабатываний вставал колом, потому что его привод пытался крутиться при вставленной ручке, упирался, потреблял большой ток — и потом срабатывала защита.

Такой рубильник надо или менять у поставщика, или чинить, слегка подогнув концевик так, чтобы он надёжно срабатывал. Я написал АББшникам, они передали финнам, и те сказали что усилят входящий контроль этих концевиков.

Идём дальше! Мотор-редуктор! Посмотрим, как он сделан и насколько он прочен. Он сделан в виде отдельного блока, на выходе которого есть силовой вал. На блоке красуется наклейка о том, что питается он постоянным напряжением на 24V. Внутри стоит обычный двигатель постоянного тока, который можно заставлять крутиться в одну или в другую сторону, если менять полярность питания.

Мотор вместе со встроенным редуктором

На выходе редуктора стоит мощный металлический вал в бронзовой втулке-подшипнике. Тут претензий нет, и всё сделано брутально. Крышка редуктора около отверстий у винтов немного подтреснута (это хорошо видно у нижних винтов на фотке ниже). Скорее всего ей прилетело из-за этого, что рубильник бросали.

Вал мотороа установлен на бронзовых подшипниках

Сам редуктор крепится на четырёх пластиковых стойках и одна из них хорошо так треснута (я потом её супер-клеем склеил). Вот вам и след того, что рубильник хорррошо так бросали, потому что сломать эту стойку надо постараться — она достаточно толстая.

Так как рубильник роняли, то крепления мотора потрескались

А вот внутренности редуктора меня приятно удивили. Внутри просто куча смазки! Вроде как рубильнику примерно 5 лет (может и немного меньше), но при этом смазка никуда не делась и не высохла — я весь перемазался в ней.

Ещё здесь видно то, как задуман редуктор: шестерни, на которые нагрузка небольшая (около мотора), сделаны из пластика. А вот шестерни ближе к выходному валу сделаны уже из металла, потому что несут большую нагрузку. Часть редуктора продолжается и с другой его стороны (вторая крышка есть со стороны выходного вала).

Внутри редуктора куча смазки

И теперь заглянем в платы электроники. Мне нужно было понять, как устроено питание рубильника: есть ли там два отдельных источника (от сети или от блока OMD), или вариант питать рубильник низким напряжением вообще никак не получится, и на рубильник должно приходить только 230V сети?

Сначала я думал, что две платы, из которых состоит рубильник, работают отдельно, и одна содержит блок питания для сети 230V, а другая — для сети 24VDC (для питания от блока OMD). Но когда я внимательно всмотрелся в них, то увидел что импульсный трансформатор от блока питания всего лишь один на весь рубильник, а вся электроника управления разнесена по двум платам просто из-за того, что нужно было не вылезать за габариты DIN-корпуса рубильника.

Первая плата, которая стоит со стороны разъёма питания и управления, имеет несколько релюшек, которые как раз и переключают питание мотора. На неё же впаяны концевики, которые сообщают этой плате положение привода. Короче, тут собрана простая схемка реверсивного управления двигателем и остановка его по крайним концевикам.

Опять же мы тут можем найти промежутки в разводке силовой части рубильника (около чёрной релюшки).

Плата ввода питания и сигналов управления рубильником

А вот и задняя плата рубильника. Как раз тут мы и видим штуковины, характерные для обычного импульсного блока питания: импульсный трансформатор, фильтрующий конденсатор, микросхему драйвера, оптрон для обратной связи и несколько варисторов и защитных конденсаторов от помех (чтобы помехи, создаваемые импульсником, не пошли в сеть).

Плата блока питания и сигналов состояния рубильника

На этой же плате как раз и находится второй разъём управления от блока OMD. Я поисследовал дорожки, которые ведут от него, и увидел, что одна из них сразу же уходит на вторую плату рубильника, которая управляет мотором, а другие идут на две одинаковые цепочки с диодными мостами, после которых тоже уходят на плату управления мотором.

У меня складывается ощущение, что с этого разъёма те же 230V уходит на разъём основного питания рубильника, и сразу же на сигналы управления его поворотом. Кажется, тут сделано что-то типа трёх контактов: общего N и двух фазных. Если подать фазу на один — то рубильник перейдёт в положение «I», а если на вторую — то в положение «II».

Задняя часть платы блока питания и сигналов состояния

Поэтому решаем, что питать рубильник от 24 VDC не получится никак. Но зато мы знаем внутренннее устройство привода и если найдутся такие кулибины, которым будет не влом возиться, то можно просто вытащить концевики и питание мотора и сделать свою низковольтную логику управления. Конечно же, я этим заниматься не буду =)

Ну и заглянем в реверсивный блок. А точнее, просто краем глаза глянем на то, как он крепится и на то, что там ещё есть. Как я уже говорил, блок этот крепится изнутри привода и поэтому снаружи его не снять.

Откручиваем переднюю часть реверсивной сборки

Сняли блок и видим на нём пружинку. Эта пружинка поджимает вал связи с моторным приводом. И именно шпенёк этого вала и торчит снаружи. На него нажимает ручка и тем самым отводит привод вала мотора, чтобы рубильник можно было переключать вручную.

Перекидной выключатель: как эксплуатируют реверсивный переключатель

В основном системы отопления в загородных домах и на предприятиях оснащены электроникой. Не всегда электроэнергия в сети стабильная, поэтому владельцы предпочитают покупать генераторы для резервного электропитания. Агрегаты для обеспечения постоянным напряжением подсоединяют к центральной сети и подключают перекидной выключатель, чтобы не возникло параллельное включение оборудования.

Эксплуатация устройства

Приспособление предназначено для разъединения электронагрузки в одном источнике и подключения к другой точке. Перекидной переключатель также называют рубильником. Есть модели, гасящие дугу и без этой функции.

Устройство устанавливают только при выключенном напряжении в сети помещения. В противном случае владелец частного дома или работник в процессе монтажа рискует получить серьезную травму в момент поражения током.

Есть два варианта эксплуатации. В первом случае систему оснащают автоматикой, и режим работы происходит по заданному времени. Во втором случае оператор воздействует на рубильник вручную, опуская или поднимая его, тем самым реверсируя систему оборудования.

По всем правилам рычаг делают с изоляционной резиной — это необходимо для исключения удара человека током.

Конструкция рубильника и характеристика

Устройство оснащено прочным корпусом, начинка которого состоит из ножевых подвижных контактов, присоединенных к валу, рычага управления, дугогасительного отсека, контактов стационарного типа, а также клеммных деталей для присоединения к сети.

Приспособление обладает тремя контактами, два из которых действующие, а третий — нейтральный, обеспечивающий полное отключение нагрузки от линии электропередачи.

Включение происходит по простой схеме: к первому контакту подсоединяют центральную токопроводящую линию, ко второму — дизельный или бензиновый генератор. Наиболее востребованные переключатели считаются на 2 и 4 полюса. Основные правила подключения рубильника в помещении от трехфазного электропитания:

1. Выбирают четырехполюсовый прибор.
2. 4 имеющиеся клеммы присоединяют к вводной сети.
3. Другие 4 клеммных элемента подключают к генератору.
4. Соединительные медные детали служат для присоединения нагрузки.

Три из четырех клемм предназначены для фазы, а последняя — для ноля. Реверсивный выключатель имеет следующие характеристики:

• элементы начинки не разрушаются под высокой температурой;
• непродолжительное колебание в сети не выведет устройство из эксплуатации;
• качественная изоляция исключает электропоражение;
• производители изготавливают приборы с номинальным током от 15 до 125 А
• перекидкой можно коммутировать большое число полюсов.

По рекомендациям электриков рубильником можно пользоваться долгое время, поскольку он имеет внушительное количество циклов переключения.

Двухходовые и трехходовые аппараты

Для однофазных электрических цепей используют двухходовые устройства. Выключатели снабжают проходными конденсаторами и двумя или тремя модулями. Совместно с выключателем одновременно в работе можно задействовать блок питания на 300 вольт.

Монтируют рубильник практически во всех типах электрощитов. Категорически запрещено подвергать аппарат перенапряжению свыше 350 вольт. Средний показатель нагрузки — 30 А.

Для промышленных организаций с двухфазовой цепью используют трехходовые выключатели. Они более функциональные и обустраиваются блокираторами. Эти модели устройств имеют повышенную чувствительность и в случае значительной перегрузки благодаря системе защиты не выйдут из строя. Продаются они по более высокой цене, чем первый вариант изделий.

Автоматизированные изделия

Ручные модели аппаратов обладают существенным недостатком — чтобы реверсировать оборудование, необходимо присутствие человека, без которого такие манипуляции никак не проделать. Это доставляет неудобства, особенно в момент сильного колебания напряжения в центральной линии. Производители исключили такой недостаток и сделали автоматизированный переключатель АВР.

Автоматический вводной резерв по внешнему виду похож на целый блок. Монтировать устройство без надлежащих знаний не рекомендуется, поскольку система имеет сложное подключение. Однако знатоки изготавливают такие приспособления из обыкновенных релейных элементов, которые стоят по низкой цене. Самоделка работает по следующему принципу:

1. Подключают прибор к общей линии электроснабжения.
2. Во время эксплуатации переключателя цепь с нагрузкой замыкает реле с хорошо разомкнутыми контактами, и такая же деталь с замкнутыми контактами, к которой подсоединен генератор, размыкается.
3. Если в сети ток начинает пропадать, то работа производится по обратной комбинации, и агрегат эксплуатируется дальше при отсутствии напряжения и без вмешательства человека.

Перекидной выключатель обладает множеством преимуществ. Он не только коммутирует генератор, но и сохраняет от перегрузки все оборудование, которое было подключено к общей электролинии.

Следовательно, эти все элементы не выходят из строя, и при потере напряжения аппаратура продолжает полностью функционировать.

Как работает реверсивный рубильник

Рубильник представляет собой коммутационное устройство, предназначенное для пропускания тока и коммутации электрической цепи. Чаще всего их устанавливают в тех помещениях, где необходимо бесперебойное питание. Реверсивный рубильник широко применяется в больницах, больших магазинах и других непромышленных предприятиях. Распространена практика монтажа данного оборудования в загородных домах.

Основная задача рубильников – предотвратить короткое замыкание. Универсальность моделей позволяет устанавливать их как горизонтально, так и вертикально. Реверсивный рубильник рассчитан на сети с переменным напряжением не более 650 В и постоянным до 450 В. Устанавливать рубильники такого вида достаточно легко. Как правило, кабели присоединяются шинами. Если устройство рассчитано на 160 А, используют DIN-рейку, с большим номиналом – монтажную планку.

Одна из самых распространенных моделей – рубильник реверсивный OT40F3C. Его технические характеристики полностью отвечают требованиям безопасности. Особенность данного устройства – быстрое переключение на резервную линию. Это происходит автоматически без участия оператора.

Разновидности рубильников

Все современные рубильники в настоящее время делятся на три группы:

• перекидные;
• разрывные;
• реверсивные.

Перекидные рубильники

Перекидные рубильники предназначаются для передачи напряжения между двумя цепями или коммутации одновременно нескольких линий. Такое оборудование устанавливается в щитовых помещениях или же около вводного щита. Положений фиксатора может быть одно или два. Применение рубильника перекидного типа позволяет сохранить электрический ток в системе при аварийной ситуации или моментально переключиться на рабочую линию. Рычаг располагается при этом на внешней панели.

Устройство разрывного типа

Рубильники разрывного типа предназначены для подсоединения исключительно одной исходящей электрической цепи. Рычаг размещается на внешней панели. С их помощью питание в квартирах и домах подключается к общей электросети. Именно такие устройства являются наиболее востребованными в настоящее время, поскольку применяются практически в любом жилом здании. Кроме того, разрывные рубильники устанавливаются в специальных электрощитовых.

Рубильники реверсивного типа

Для электрической цепи трехфазного тока применяют реверсивный рубильник. Благодаря ему можно обеспечить полностью бесперебойную подачу тока. Нагрузка с их помощью распределяется на несколько линий с полным сохранением электроснабжения. Такие устройства можно задействовать как вручную, так и с помощью дистанционного управления.

Особенности конструкции реверсивного рубильника

Современные рубильники оборудованы ножевой контактной системой, в процессе замыкания которой в неподвижные пружинные скобы входят металлические ножи. При использовании такой системы отсутствует возможность разрыва контакта произвольным способом, то есть под собственным весом. Привод рубильника ручной, которым пользуются, например, при осмотре или ремонте электрической системы.

Технические характеристики

Все современные рубильники, в зависимости от числа полюсов, разделяются на одно-, двух- и трехполюсные с возможностью коммутации на 1-2 направления.

Также перекидной реверсивный рубильник, исходя из места подсоединения внешних зажимов, делится на устройства с перпендикулярным или параллельным выводом. Существуют также комбинированные варианты.

В продаже есть рубильники со вспомогательными контактами, способствующими защите от возможных перегрузок электросети или короткого замыкания. При отключении оборудования они обеспечивают визуальный двойной разрыв участка электрической цепи: один от стороны питающего провода, другой — от нагрузки.

Если возникает потребность в коммутации электрической цепи под высоким напряжением, рекомендуется приобрести реверсивный рубильник с так называемой дугогасительной камерой, внутри которой происходит гашение электрической дуги, что позволяет избежать неисправности устройства.

Реверсивный рубильник – это ручной переключатель. Он необходим для переключения питания электропроводки дома с городской линии на генератор.

В отличии от автоматического включения резерва – АВР, с помощью реверсивного (перекидного) рубильника происходит ручное включение резерва. То есть, если в городской линии нет напряжения необходимо вручную запустить генератор и переключить его, когда в городской линии напряжение появляется необходимо вручную переключить на линию города и выключить генератор.

Особенность перекидных рубильников заключается в том, что переключение происходит с разрывом цепи, они имеют три позиции: I – 0 – II, или: городская линия – 0 – генератор.

На сегодняшний день, для ручного включения резерва частного дома, почти всегда используются реверсивные (перекидной, модульный) рубильники фирмы ABB.

При электромонтаже в частных домах достаточно двух типов: ABB OT63F3C и ABB OT40F3C, соответственно на 63А и 40А.

Для примера показана схема подключения для трёхфазной схемы электропроводки дома и однофазного генератора.

Эти устройства выпускаются для трёхфазных сетей, но их, без проблем, возможно использовать и в однофазных схемах электропроводки.

Реверсивный рубильник АВВ – модульный, это компактное, современное и надежное устройство. Монтаж возможен в любом щитке на DIN-рейку.

При необходимости распределения нагрузки на несколько параллельных линий в трехфазной или однофазной цепи используют реверсивный рубильник (он же реверсивный переключатель или автомат/выключатель). Устройство имеет простую конструкцию, полностью безопасно для мастера на момент его эксплуатации. Управлять автоматом можно только вручную.

Определение и назначение реверсивного рубильника

Реверсивным рубильником называют специальный переключатель, благодаря которому мастер может переводить в противоположное состояние (инвертировать) коммутацию подключенных к устройству проводников.

Аппарат используют в цепях трехфазного тока. При монтаже переключателя удается равномерно перераспределить мощности на несколько линий без нарушения энергоснабжения всего дома, помещения.

Реверсивный выключатель устанавливают на таких объектах:

• Частные дома при наличии в них мощного оборудования: духовой шкаф, варочная панель и др.
• Промышленные предприятия пищевой сферы: пекарни, хлебозаводы, кондитерские фабрики, заводы по производству продуктов питания.
• Тяжелая промышленность.
• Лечебные учреждения.
• Общественные заведения: кинотеатры, торговые центры, музеи и пр.

Используют переключатели везде, где есть необходимость в полноценной организации коммутации без сбоев. Здесь важно исключить вероятность возникновения короткого замыкания.

Конструкция переключателя

Реверсивный автомат имеет вид коробки с ножевой встроенной контактной системой и пружинными скобами. При замыкании первой в скобки входят металлические лезвия. Благодаря такому принципу действия разрыв контакта под собственным весом исключен. Происходит плавное перераспределение электроэнергии с одной линии на другую.

Фиксировать переключатель на стене можно в любом положении – горизонтально, вертикально и даже по диагонали. На его работоспособность это не влияет.

Виды рубильников

Реверсивные реле классифицируют по нескольким признакам – количество полюсов и коммутация токов.

Различают такие виды переключателей:

• Однополюсные. Применяются для однофазной электрической сети. Имеют один модуль с медным проводником. Чаще используются в жилых помещениях. Реверсивный автомат однофазный идеально подходит для генераторов с частотой не выше 20 Гц.
• Двухполюсные. Их чаще всего применяют в квартирах с обычной и более мощной бытовой техникой. Переключатель оснащен двумя вводами. Это значит, что с его помощью можно одновременно питать технику от трехфазной и однофазной сети. Отрицательное сопротивление таких устройств равно 60 Ом. При этом входное напряжение не регламентируется для двухполюсных аппаратов.

По номинальным токам производитель предлагает современному потребителю автоматы с параметрами по коммутации от 16 А и до 1,6 кА. Отдельные разновидности можно использовать в сетях с напряжением до 660 В. Некоторые – при показателе до 440 В.

Дополнительно переключатели делят на два вида – с параллельным или перпендикулярным выводом, исходя из места его установки и подсоединения всех внешних зажимов. Есть также возможность купить устройство комбинированного типа.

Если мастер понимает, что при устройстве электроснабжения возникнет потребность коммутировать электроцепь под напряжением, лучше купить реверсивное реле с дугогасительной камерой. Она способствует гашению дуги и тем самым предотвращает выход аппарата из строя.

Технические характеристики

Все реверсивные автоматические выключатели имеют такие основные технические параметры:

• показатели по номинальному току – от 16 до 3 200 А;
• количество полюсов – от 1 до 4;
• допустимая температура эксплуатации – не более от -40 градусов до +55;
• сечение кабелей – от 0,75 до 35 мм2;
• тип установки – din рейка или монтажная плата.

У некоторых моделей дополнительно имеется ручка управления.

Установка устройств

Независимо от того, какой автомат подключается – реверсивный рубильник однофазный для дома или двух-, трех-, четрехфазный, при его монтаже следует придерживаться таких правил:

• Монтаж аппарата выполняют только в условиях закрытых помещений. Недопустимо попадание влаги в коробку устройства. Если установку проводят на улице, необходимо защитить переключатель герметичной коробкой-ящиком. Он должен закрываться на ключ.
• Разрешено монтировать аппарат при температурах от -40 до +55 градусов.
• Фиксацию реле выполняют по всем правилам. Не допускается свободное движение механизма при воздействии на него.
• Если рекомендуемый диапазон рабочих температур выдержать не удается, нужно обеспечить обогрев или охлаждение защитного шкафа.
• Подключение реверсивного переключателя трехфазного, двух-, одно- или четырехфазного выполняют при помощи обжатого гильзой проволочного провода, шинопровода или проводов с центральной жилой.

Монтаж реверсивного выключателя по схеме должен проводить опытный электрик, имеющий разрешение на выполнение подобного вида работ. В противном случае не исключены аварийные ситуации. Установка реле (реверса) проводится только при полном обесточивании сети.

Рекомендации по использованию

Для полноценной эксплуатации перекидного выключателя-разъединителя желательно устройства в пластиковых коробках монтировать только в здании. Для улиц лучше предусмотреть более прочный металлический ящик.

Если отмечается обгорание верхней зоны одного из контактных ножей, их нужно зачистить при помощи мелкоабразивного напильника.

В остальном реверсивное реле не требует особых принципов эксплуатации.

Причины, последствия и методы защиты

Для правильной работы любого трехфазного асинхронного двигателя он должен быть подключен к трехфазному источнику переменного тока с номинальным напряжением и нагрузкой. После запуска этих трехфазных двигателей они будут продолжать работать, даже если одна из трехфазных линий питания отключится. Потеря тока через одну из этих фаз питания описывается как однофазная.

Корабль оснащен сотнями двигателей, которые отвечают за работу различных насосов, механизмов и систем. Важные механизмы, такие как рулевое управление, главный двигатель, генератор, котел и т. Д., Имеют присоединенные к ним трехфазные двигатели, которые запускают ту или иную главную или вспомогательную систему.

Дополнительная литература: Электродвигательная установка для кораблей

Трехфазный двигатель на 440 В, как правило, представляет собой индукционный двигатель стандартной рамы с короткозамкнутым ротором, предназначенный для трехфазного переменного тока 440 В и частотой 60 Гц. Только двигатели малой мощности 0,4 кВт или меньше, в основном используемые для освещения и других систем малой мощности, являются однофазными двигателями 220 В 60 Гц.

Дополнительная литература: Понимание важности морского навигационного освещения

Причины однофазности

Однофазный режим — это электрическая неисправность, связанная с источником питания в случае асинхронного двигателя. Это происходит при размыкании одной из трехфазных цепей трехфазного двигателя; следовательно, остальные цепи несут избыточный ток. Это состояние однофазного режима обычно возникает, когда: —

— Один или несколько из трех резервных предохранителей перегорели (или плавкий провод плавкого предохранителя, если предохранитель проволочного типа)

— В цепи двигателя есть контакторы, которые подают ток.Один из контакторов разомкнут.

— Неправильная или неправильная настройка любого из защитных устройств, предусмотренных на двигателе, также может привести к однофазной фазе

— Если процедуры контактора не выполняются регулярно, они могут быть покрыты или покрыты слоем окисления, что приведет к однофазной работе.

— Контакты реле двигателя повреждены или сломаны

— Обрыв одного провода в цепи двигателя

— Из-за отказа оборудования системы питания

— Из-за короткого замыкания в одной фазе двигателя, соединенного звездой или треугольником

Дополнительная литература: Панели запуска двигателей на кораблях: техническое обслуживание и процедуры

— Перегорел предохранитель фидера или трансформатора

Эффект однофазного режима

Как упоминалось ранее, трехфазный двигатель — это двигатель переменного тока, который рассчитан на работу от трехфазного источника питания. Конструкция обоих типов двигателей схожа, поскольку они оба имеют статор и вращатель. Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, а имеет поле, которое меняет направление на 180 градусов. Обычно однофазные двигатели не запускаются автоматически. Для этого используются дополнительные средства, например, отключение пусковой обмотки или конденсатора.

Проблема однофазности в трехфазном асинхронном двигателе будет иметь следующие последствия:

— Если двигатель остановлен, он не может быть запущен, поскольку однофазный двигатель не может быть самозапускаемым (как объяснено выше), а также из-за системы безопасности, предусмотренной в трехфазном двигателе для защиты его от перегрева

— Если однофазные неисправности возникают во время работы двигателя, он будет продолжать работать (если это не предусмотрено дополнительной системой аварийного отключения) из-за крутящего момента, создаваемого оставшимися двумя фазами, который создается в соответствии с требованиями нагрузки.

— Поскольку оставшиеся две фазы выполняют дополнительную работу по сравнению с одной фазой по умолчанию, они будут перегреваться, что может привести к критическому повреждению обмоток.

— Однофазное переключение приведет к увеличению тока на 2.В 4 раза больше среднего значения тока в оставшихся двух фазах

Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электрической системе

— Однофазный режим снижает скорость двигателя, и его частота вращения будет колебаться

— Шум и вибрация двигателя будут ненормальными. Это результат неравномерного крутящего момента оставшихся двух фаз

— Почти вся двигательная система на корабле имеет резервное устройство.Если двигатель выбран в режиме ожидания, с проблемой однофазной передачи — он не запустится, что приведет к отказу соответствующей системы

— Если проблема не устранена и двигатель продолжает работу, обмотки оплавятся из-за перегрева, что может привести к короткому замыканию или заземлению.

Дополнительная литература: Как найти замыкание на землю на борту судов?

— В таких условиях, если экипаж корабля соприкасается с двигателем, он получит удар электрическим током, который может быть даже смертельным.Перегрев обмотки в первую очередь связан с протеканием тока обратной последовательности.

— Это может вызвать перегрузку силовой установки, то есть вспомогательного двигателя, и его генератора.

Как защитить двигатель от повреждений из-за однофазного режима?

Такое состояние требует, чтобы двигатель был снабжен защитой, которая отключит его от системы до того, как двигатель выйдет из строя.

Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения.

Указанное выше правило не распространяется на двигатели системы рулевого управления, установленные на судне. Только при обнаружении одиночной фазы прозвучит сигнал тревоги; однако двигатель не остановится, поскольку непрерывная работа двигателя рулевого управления имеет важное значение для безопасности или движения судна, особенно когда судно находится в заторах или при маневрировании.

Дополнительная литература: 8 общих проблем, обнаруженных в системе рулевого механизма судов

Наиболее часто используемые защитные устройства для однофазной сети: —

1) Устройство электромагнитной перегрузки

В этом устройстве все три фазы двигателя оснащены реле перегрузки.При увеличении значения тока это реле автоматически срабатывает, и двигатель отключается.

Это устройство работает по принципу электромагнитного эффекта, создаваемого током.

По мере увеличения значения тока электромагнит в катушке также увеличивается, что приводит в действие реле и активирует реле отключения, и двигатель останавливается.

Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле на судовой электрической цепи

В этой системе предусмотрена временная задержка, потому что при запуске двигатель потребляет много токов, которые могут привести к его отключению.

2) Термисторы

Кредит: Викимедиа

Термисторы — это небольшие тепловые устройства, которые используются вместе с электромагнитным реле перегрузки. Термисторы вставлены в три обмотки двигателя. Любое увеличение тока вызовет нагрев обмоток, что обнаруживается термисторами, посылающими сигналы на усилитель.

Ссылки по теме: Схема усилителя или операционный усилитель, используемый на корабле

Усилитель подключен к электромагнитному реле.Как только от термистора поступает сигнал о перегреве, этот усилитель увеличивает значение тока в катушке электромагнитного реле, которое активирует отключение, и двигатель останавливается или отключается.

3) Биметаллическая полоса

Кредит: Викимедиа

В этом методе биметаллическая полоса размещается таким образом, чтобы обнаруживать перегрев в цепи. Как только обнаруживается перегрев, эта биметаллическая полоса пытается расшириться из-за использования двух разных металлов и из-за того, что они имеют разный коэффициент расширения.Полоса пытается изогнуться в сторону металла, имеющего высокий коэффициент расширения, и, наконец, замыкает цепь отключения, и двигатель отключается.

4) Стандартная защита пускателя двигателя от перегрузки

Предусмотрен трехфазный двигатель для обеспечения однофазного режима. На всех фазах предусмотрены нагреватели от перегрузки, которые обнаруживают любую перегрузку в фазе, и если нагрузка намного превышает допустимую для двигателя, нагреватели отключают стартер до того, как обмотка двигателя будет повреждена.

Как обнаружить однофазное повреждение?

Для экипажа судна жизненно важно знать, перешел ли двигатель в однофазный режим. Трехфазный асинхронный двигатель обычно снабжен устройством обнаружения перегрузки для однофазного обнаружения. Тем не менее, машина может выйти из строя в любой момент, и, как опытный судовой инженер, он / она должны знать, как обычно звучит, на ощупь или работает двигатель.

Дополнительная литература: 10 Электромонтажники, которые должны знать морские инженеры на борту судов

При проверке двигателя судна важно сохранять бдительность, чтобы выявить проблемы, связанные с однофазным режимом:

— Необычный гудящий шум от двигателя

— Двигатель вибрирует с большей частотой, чем обычно

— Запах раскаленной и обожженной меди (изоляция) (Узнайте, как проверка изоляции с помощью мегомметра помогает предотвратить несчастные случаи)

— Видимый легкий дым / дым из корпуса двигателя

Чтобы устранить неисправность и снова запустить двигатель с однофазного на трехфазный, немедленно остановите двигатель и переключитесь на резервный двигатель. Проверьте параметры двигателя, указанные на табличке, прикрепленной к корпусу, и устраните неисправность двигателя.

Проведите надлежащий визуальный осмотр обмотки двигателя и проверьте целостность и сопротивление заземления. Также выполняется проверка источника питания двигателя, чтобы определить причину неисправности, если двигатель не диагностирует неисправность.

Дополнительная литература: Как ремонтировать двигатели на кораблях

Как только проблема будет обнаружена и устранена, поместите двигатель в коробку. Перед подключением двигателя к нагрузке включите органы управления двигателем и выполните пробный запуск двигателя по всем важным параметрам (например,г. напряжение, ток, частота вращения, температура и т. д.) и сравните со значениями, указанными на табличке.

Убедитесь, что все размеры соответствуют техническим характеристикам паспортной таблички. Как только тестовый запуск двигателя на холостом ходу будет удовлетворен, включите нагрузку и проверьте характеристики двигателя, чтобы убедиться, что проблема устранена и двигатель теперь работает эффективно в 3-фазном режиме.

Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Данная статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li. last + li {clear: both;}]]> Однофазные двигатели

для бытового применения

1. Введение

Энергосбережение является важным аспектом устойчивого развития в современном обществе. В этой области электрические машины играют фундаментальную роль в промышленных, коммерческих и жилых помещениях.Хорошо известно, что энергия, потребляемая электрическими машинами, составляет наибольшую часть от общего потребления электроэнергии в промышленном секторе. Повышение эффективности может привести к значительному сокращению потребления ископаемого топлива, а также к снижению воздействия человеческой деятельности на окружающую среду. По этой причине в настоящее время и во всем мире все продукты для промышленного или бытового применения классифицируются на основе их энергоэффективности.

Однофазные асинхронные двигатели используются в быту благодаря их прочной и простой конструкции, а также их способности подключаться непосредственно к однофазной сети без использования преобразователей мощности [1, 2]. Однофазные асинхронные двигатели с расщепленными фазами и расщепленными полюсами (SPIM) представляют собой сегодня наиболее распространенные однофазные двигатели общего назначения. Поскольку SPIM по своей природе не запускаются автоматически при прямом подключении к сети, они используют вспомогательную обмотку для улучшения пусковых возможностей. Наиболее важными характеристиками SPIM являются: прочная и относительно дешевая конструкция и способность выдерживать большие перегрузки. По сравнению с трехфазными асинхронными двигателями [3] и другими типами машин, SPIM имеют гораздо более низкий КПД из-за более высоких потерь в меди и сердечнике [4].

Двигатели, используемые в бытовых приборах, часто имеют небольшую номинальную мощность, менее 2 кВт, и работают с постоянной скоростью [5].

В этом диапазоне мощности, чем меньше двигатель, тем ниже КПД машины. В основном это связано с тем, что потери в стали и в меди значительны по сравнению с номинальной мощностью. На самом деле сердечник статора малых двигателей обычно не отжигается; длина воздушного зазора относительно велика, а сопротивление обмоток статора сравнительно велико.

Синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) обеспечивают более высокий КПД и высокий крутящий момент, хотя для нормальной работы им нужен инвертор [6]. Благодаря значительному улучшению магнитных и тепловых свойств постоянных магнитов (ПМ) материалов за последние 40 лет, наряду со значительным снижением затрат, синхронные двигатели с постоянными магнитами приобрели популярность как в категориях с питанием от инвертора, так и в категориях запуска от сети [ 7, 8].

Благодаря своей простой конструкции и прямому подключению к сети, однофазные двигатели с постоянным током с линейным запуском (SPLSPMM) представляют собой хорошую альтернативу асинхронным двигателям, поскольку они обеспечивают значительную экономию энергии в долгосрочной перспективе.SPLSPMM конструктивно похожи на однофазные асинхронные двигатели с добавлением постоянных магнитов, приклеенных или встроенных в ротор. Двигатели с постоянным пуском от сети имеют более высокий КПД, чем SPIM, и работают с коэффициентом мощности, близким к единице [9]. Также они могут питаться от трехфазного источника питания и могут быть снабжены кожухом ротора [10, 11]. Этот тип двигателя подходит для использования в таких устройствах, как дренажные насосы и электрические вентиляторы [12]. Двигатели с постоянным током с линейным пуском запускаются как асинхронные двигатели и работают синхронно, как любой другой тип синхронного двигателя.

По сравнению с широко распространенными асинхронными двигателями, двигатели с постоянным магнитом и возможностью прямого пуска в оперативном режиме имеют более высокий КПД, высокий коэффициент мощности, низкую чувствительность к колебаниям напряжения и компактные размеры. У них также есть дополнительное преимущество в достижении более высокой плотности мощности, помимо возможности работать с синхронной скоростью [13, 14].

В частности, SPLSPMM можно использовать вместо обычных асинхронных двигателей для таких приложений, как насосы, кондиционеры и вентиляторы [15]. Однако синхронный двигатель с постоянными магнитами, работающий на частоте сети, имеет серьезный недостаток во время переходного процесса пуска, поскольку отверстие в железе статора должно быть точно профилировано для увеличения пускового момента и улучшения способности синхронизироваться с нагрузкой, приложенной к его валу.

Во время запуска двигателя ускоряющий момент двигателя SPLSPMM представляет собой средний крутящий момент клетки (если клетка присутствует) минус момент нагрузки. Постоянные магниты на роторе также создают тормозной момент, который снижает пусковой момент и снижает способность ротора к синхронизации. Оптимизация конструкции этих двигателей улучшает выходной крутящий момент, а также их общий КПД.

Этому вопросу посвящена техническая литература, и в различных работах исследуются способы повышения эффективности SPLSPMM [16, 17].

Даже если превосходство SPLSPMM в отношении SPIM хорошо известно, SPIM все еще широко используются во многих различных бытовых приборах.

В этой главе анализируются основные конструкции однофазных двигателей и сравниваются различные конструкции ротора, подходящие для SPLSPMM, с различным расположением магнитов.

Один асинхронный двигатель с расщепленными полюсами (как на Рисунке 1), используемый в бытовой технике, сравнивается с различными конструкциями недорогого однофазного двигателя с постоянными магнитами (SPLSPMM) [18, 19], чтобы численно оценить улучшение его характеристик.

Рисунок 1.

Прототип ротора с линейным запуском (справа), статор (в центре), ротор с расщепленными полюсами (слева).

Представлены модели с сосредоточенными параметрами однофазного асинхронного двигателя и однофазного двигателя с постоянным током от сети [20, 21] вместе с их эквивалентными схемами.

Эквивалентная схема SPLSPMM очень похожа на эквивалентную схему SPIM. Благодаря этому SPLSPMM можно легко рассматривать как частный случай SPIM с наличием постоянных магнитов в роторе; это упрощает сравнение их общих характеристик.

Таким образом, сравнение конструкций ротора производится с помощью анализа методом конечных элементов. Оптимальное решение проверено экспериментально.

Целью исследования является численная оценка характеристик SPLSPMM и его эффективности по сравнению с SPIM с расщепленными полюсами того же объема и веса [22]. Сравниваемые двигатели в основном имеют одинаковую конструкцию.

Сравнение проводится с использованием метода конечных элементов (МКЭ), аналитической модели и экспериментов.

В разделе 4 показана математическая модель испытываемого двигателя, а в разделе 5 показана процедура проектирования.Результаты экспериментального сравнения приведены в разделе 6.

2. КПД однофазных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели с расщепленными полюсами широко используются, но их КПД невысок. Их низкие характеристики обусловлены их внутренними характеристиками. Потребность в устойчивости привела к международным нормам в области энергоэффективности. Стандарт IEC 60034-30-1, опубликованный в марте 2014 года, классифицирует двигатели по четырем уровням энергоэффективности (IE1 – IE4).

Стандарт IEC 60034-30-1 применяется как к одно-, так и к трехфазным двигателям. Классификация различается для двигателей с разным количеством пар полюсов. Европейский Союз транспонировал стандарт IEC 60034-30-1, введя временную шкалу энергоэффективности всех двигателей, производимых в диапазоне мощности 0,75–375 кВт. С 2017 года все выпускаемые электродвигатели должны иметь КПД не ниже класса IE3 (или IE2, если двигатель питается от инвертора). Ожидается, что в будущем ассортимент будет расширен.Оптимизация двигателей для повседневного использования может сэкономить огромное количество энергии и сохранить конкурентоспособность отраслей.

В литературе много исследований, направленных на улучшение выходных характеристик асинхронных двигателей [23, 24]. Однофазные асинхронные двигатели с пуском от сети бывают двух основных типов:

В первом используется вспомогательная обмотка с внешним сопротивлением. Значение импеданса выбирается с учетом различных аспектов:

• Подавление обратного поля : Конденсатор выбирается для того, чтобы, насколько это возможно, отменить обратный крутящий момент, присутствующий в машине, чтобы получить круговой поле в воздушном зазоре и исключить альтернативные крутящие моменты с двойной пульсацией по отношению к питанию.Однако этот метод позволяет оптимизировать производительность при одной рабочей скорости;

• Минимизация отношения обратного крутящего момента к прямому крутящему моменту : Внешний импеданс выбирается так, чтобы максимизировать производительность в широком диапазоне скоростей;

• Максимизация электромагнитного момента .

• Максимизация соотношения крутящий момент / потребление тока ;

Для достижения тех же целей в асинхронных двигателях с экранированными полюсами используется вспомогательная обмотка, которая обычно закорачивается накоротко и пространственно отстает от основной обмотки.Импеданс вспомогательной обмотки приводит к необходимому запаздыванию.

3. Двигатели с постоянными магнитами с линейным пуском

Синхронные двигатели с постоянным магнитом и линейным пуском конструктивно аналогичны однофазным асинхронным двигателям, за исключением постоянных магнитов, расположенных на роторе. КПД SPLSPMM выше по сравнению с обычными SPIM, и, кроме того, они могут работать с коэффициентом мощности, близким к единице. SPLSPMM в основном используются в домашних условиях, таких как холодильники, компрессоры или вытяжки / вентиляторы.Однако эти преимущества приводят к увеличению производственных затрат. Поскольку стоимость высокоэнергетических постоянных магнитов снижается, можно ожидать, что SPLSPMM завоевал более широкую долю рынка, чтобы соответствовать требованиям по энергоэффективности.

SPLSPMM сочетает в себе преимущества двигателей с постоянными магнитами и преимущества ротора с сепаратором. Беличья клетка обеспечивает возможность асинхронного запуска, в то время как действие магнитов нарушает переходную фазу. Еще одним преимуществом SPLSPMM с сепаратором-ротором является то, что их можно прикрепить непосредственно к сетке.

В установившемся режиме двигатель работает с синхронной скоростью. При синхронной скорости токи можно уменьшить. Фактически, в асинхронной машине крутящий момент достигается за счет разницы скоростей между главным магнитным потоком и ротором. Это явление приводит к потерям Джоуля в стержнях ротора и, в меньшей степени, к потерям в сердечнике ротора. Кроме того, ток намагничивания, необходимый для создания магнитного поля, определяет дополнительные потери в статоре. В синхронных машинах магнитное поле создается обмоткой якоря и возбуждением, причем большая часть магнитного потока создается возбуждением, в то время как меньшее количество реактивной мощности поглощается сеткой во время работы. Причем в этом случае поле возбуждения получается с помощью постоянных магнитов; нет потерь в меди в роторе и практически нет потерь в сердечнике.

Основные ограничения машин с линейным запуском (аналогично SPIM) заключаются в том, что поле воздушного зазора имеет эллиптическую форму, а возможности запуска ограничены. К счастью, большинство ограничений можно устранить путем соответствующей формы магнитной цепи.

Математические модели SPIM и SPLSPMM основаны на разложении основных потоков на прямых и квадратурных составляющих [25, 26, 27, 28].

В этой главе представлена ​​математическая модель асинхронной машины с расщепленными полюсами и однофазной машины с постоянным магнитом и пуском от сети. Сравниваются характеристики обоих типов двигателей. Модель использует пространственные векторы [23] для описания распределения индукции в воздушном зазоре.

3.1. Схема замещения однофазного асинхронного двигателя

Однофазные асинхронные двигатели широко используются в приложениях малой мощности (до нескольких кВт). Конструкция этих машин аналогична трехфазной версии, с одной однофазной обмоткой статора и одним корпусом ротора.Однако они достигают более низкой плотности мощности. На обмотку статора, которая обычно занимает две трети периферии статора, подается синусоидальное напряжение, которое также вызывает синусоидальную MMF. Распределение магнитного поля в воздушном зазоре имеет фиксированное положение, а его амплитуда синусоидально изменяется вместе с током.

3.1.1. MMF и крутящий момент, создаваемый основной обмоткой

Магнитное поле в воздушном зазоре, создаваемое однофазной обмоткой, составляет:

E1

, где p — количество пар полюсов, а α — угловая координата в ссылка статора.

Если в уравнении. 1 установлено:

E2

с N количество витков на пару полюсов; ξ коэффициент намотки; δ ширина воздушного зазора; μo проницаемость вакуума.

Рассматривая случай синусоидального питания:

E3

Используя уравнение. (1):

E4

, который представляет собой электромагнитную волну, амплитуда которой изменяется во времени. Уравнение (4) можно легко переписать, используя тригонометрические допущения:

E5

Это означает, что магнитное поле однофазной обмотки может быть получено как сумма двух разных полей с одинаковой амплитудой и с разным вращением ( Фигура 2).

Рисунок 2.

Направления вращения поля.

Эти два поля оказывают одинаковое воздействие на ротор. Поле, вращающееся в том же направлении, что и ротор, называется прямым полем , а другое обратным полем . Точно так же электромеханический крутящий момент (T) можно рассматривать как сумму прямого крутящего момента T _d , вызванного прямым полем, и обратного крутящего момента T _i , вызванного обратным полем.Очевидно, что значения этих моментов зависят от скорости вращения ротора. T _d и T _i равны, если скорость равна нулю, то есть скольжение равно единице (поскольку при нулевом скольжении магнитные поля, имеющие равные амплитуды, вращаются с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях) . Во всех остальных рабочих точках значения крутящего момента другие.

Таким образом, можно определить два проскальзывания, одно прямое и одно обратное:

E6

E7

Для изучения SPIM можно ввести упрощение, рассмотрев двигатель как объединение двух трехфазных машин.Систему можно изучать с помощью техники наложения эффектов.

Главный недостаток чисто однофазной асинхронной машины заключается в том, что она не запускается самостоятельно, поскольку в начальной точке результирующий крутящий момент равен нулю. Когда ротор вращается, возникает ненулевой чистый крутящий момент.

3.1.2. Подавление обратного поля

Для решения проблемы подавления обратного поля, создаваемого первичной обмоткой однофазного асинхронного двигателя, могут применяться различные методы.Обычно это делается путем добавления вспомогательной обмотки с магнитной осью, смещенной на γ электрических радиан от основной обмотки, и подачи на две обмотки токами, взаимно смещенными во времени на угол φ (Рисунок 3).

Рисунок 3.

Упрощенная принципиальная схема асинхронного двигателя с расщепленной фазой.

Вспомогательная обмотка создает дополнительное поле Ba :

E8

Если γ положительный, то вспомогательная обмотка отстает.Если на вспомогательную обмотку подается ток, отстающий на φ от тока в основной обмотке в формуле. 5, распределение плотности потока становится следующим образом:

E9

Результирующая плотность потока в воздушном зазоре достигается суммированием уравнения. (9) к формуле. (5) и состоит из двух вращающихся полей, одно в прямом направлении :

E10

, а другое в обратном направлении :

E11

Чтобы полностью отменить обратное поле, должны быть выполнены два условия. считается:

1. 1.Амплитуды MMF первичного и вспомогательного полей должны быть равны:

1. 2. Должна соблюдаться следующая взаимосвязь между геометрической и временной фазой:

Наконец, максимальная амплитуда прямого поля достигается, если:

E12

В случае, когда достигаются два условия для подавления обратного магнитного потока, результирующая плотность потока в воздушном зазоре достигается суммированием уравнения. (9) к формуле. (5):

E13

Ур.(13) представляет одно поле, вращающееся в одном направлении, как в трехфазной машине. Очевидно, что идеальное гашение может быть достигнуто только в одной рабочей точке, например, при запуске или при номинальной нагрузке.

В машинах с расщепленной фазой условие 2 достигается путем смещения вспомогательной обмотки γ = π / 2, что означает φ = — π / 2. Знак минус означает, что вспомогательный ток опережает основного тока.

Следовательно, SPIM с расщепленной фазой включает в себя две обмотки статора: одну основной обмотки и одну вспомогательную обмотку , смещенную на 90 °.Если вспомогательная обмотка используется для запуска, ее можно исключить, когда машина достигнет фиксированного рабочего состояния.

Задержка по току π / 2 создается путем последовательного включения конденсатора во вспомогательную обмотку. Это необходимо для обеспечения возможности самозапуска и улучшения его характеристик, чтобы сдвиг фаз между токами, циркулирующими в двух обмотках статора, создавал дисбаланс между прямым и обратным крутящими моментами. Такой сдвиг фаз возможен из-за омико-емкостного характера одной из обмоток (из-за наличия конденсатора).

Так как вспомогательная обмотка может отключаться на фиксированной скорости, индукционная машина с конденсаторным запуском может быть разделена на топологию постоянного конденсатора (рисунок 4) и топологию пускового конденсатора (рисунок 5).

Рисунок 4.

Асинхронный двигатель с постоянным конденсатором.

Рисунок 5.

Однофазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском.

Для двигателя с конденсаторным пуском значение емкости выбирается для достижения желаемых пусковых характеристик, в то время как для двигателей с постоянным конденсатором это обычно является результатом компромисса между характеристиками при различных условиях нагрузки.

В SPIMS с расщепленными полюсами вспомогательная обмотка вместо этого состоит из двух короткозамкнутых обмоток, намотанных вокруг полюсных наконечников. Угол ψ варьируется путем изменения количества короткозамкнутых витков до достижения желаемой производительности.

3.2. Анализ однофазного асинхронного двигателя

Основываясь на распределении плотности потока в воздушном зазоре в разделе 3.1.2, можно вычислить ЭДС, индуцированную в обмотках статора и ротора. После этого получается электромагнитный момент и, наконец, выводится эквивалентная схема.

3.2.1. Результирующая плотность потока в воздушном зазоре

Плотность потока в воздушном зазоре является суммой распределения плотности потока обмоток статора и клетки:

E14

, где Bstator и Bcage могут быть получены из формул. (10) и (11):

E15

, где Ifs и Ifr являются прямым и обратным компонентами системы токов статора соответственно. Если подавление обратного потока не является идеальным, амплитуды этих составляющих тока будут разными.То же самое и с клеткой.

В синусоидальном установившемся режиме основная гармоника плотности потока в воздушном зазоре:

E16

3.2.2. Обратные ЭДС статора

ЭДС одной обмотки статора можно получить суммированием ЭДС каждой катушки.

E17

где D — диаметр станка; zνi — количество проводов в гнезде.

ЭДС, индуцированная в обмотках статора, может быть оценена как:

E18

, где было принято следующее уравнение:

3.3. Обратные ЭДС ротора

ЭДС в стержнях ротора получаются так же, как и раньше.

E19

ЭДС, индуцированная в каждом стержне ротора, представляет собой сумму двух синусоидальных составляющих с пульсацией ( ω + pωr ) e ( ω — pωr ):

E20

3.4. Выражение электромагнитного момента

Электромеханический крутящий момент можно оценить как:

E21

с B ( α, t ) распределение индукции в воздушном зазоре и Θ _r ( α, t ) плотность тока ротора:

E22

, где ∆ Fr ( α, t ) — MMF, вызванная только токами ротора:

E23

Eq.22 становится:

E24

Подставляя уравнение. 24 и уравнение. 16 в уравнении. 21 и, наконец, решая, получается выражение для электромагнитного момента:

E25

, где было принято следующее уравнение: Если = Ifs + ρIfr и фунтов = фунтов + ρIbr .

Следовательно, электромагнитный момент в однофазном асинхронном двигателе складывается из трех членов:

1. Прямой электромагнитный момент:

Обратный электромагнитный момент:

Электромагнитный момент с пульсацией 2 ω :

3.5. Математическая модель

Математическая модель СПИМ получена путем рассмотрения основной гармоники распределения плотности потока в воздушном зазоре.

Рисунок 6.

Подключение к сети однофазного асинхронного двигателя с конденсаторным пуском.

Полные сопротивления двух цепей (рисунок 6), включая внешний импеданс, составляют: Z ₁ = R ₁ + jX ₁ и Z _{t 2} = R ₂ + Rc + j ( X ₂ + Xc ).

Токи I ₁ и I ₂ могут быть выражены как функция прямой и обратной составляющих токов статора:

E26

E27

Уравнения, относящиеся к различным цепям эквивалентных цепей, следующие:

, где

E28

, где

Наконец, вызывается выражение электромагнитного момента.

E29

3.6. Эквивалентная схема однофазного асинхронного двигателя

Уравнения, которые определяют математическую модель однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной обмоткой и внешним импедансом, могут быть графически преобразованы в эквивалентные схемы.

Ссылаясь на модели Eqs. (28) после некоторых манипуляций можно записать:

E30

4. Синхронный двигатель с постоянными магнитами с линейным запуском

Модель линейного двигателя с постоянным магнитом выводится ниже на основе модели затененных — полюсная машина без вспомогательной обмотки.

4.1. Распределение плотности потока обмотки статора в воздушном зазоре

В однофазной машине с p пар полюсов магнитное поле в воздушном зазоре фиксировано в пространстве и изменяется во времени из-за конструкции двигателя и его обмотки. Поэтому обмотка якоря не может создавать вращающееся поле во времени и пространстве. Первая гармоника магнитного поля статора может быть записана как:

E31

, где K —

E32

с форм-фактором f , что составляет

E33

в случае прямоугольной магнитодвижущей силы ( MMF). Уравнение плотности потока обмотки статора:

E34

Это поле можно разделить на две составляющие: прямое и обратное поле.

4.2. Полная плотность потока в воздушном зазоре SPLSPMM

Плотность потока в воздушном зазоре однофазных синхронных двигателей с постоянным током с линейным запуском складывается из двух составляющих: плотности потока обмотки статора и распределения плотности потока постоянного магнита Bpm . В некоторых случаях может быть добавлена ​​неполная беличья клетка для улучшения пусковых характеристик и добавлено дополнительное распределение плотности потока Bc :

Bpαt = Bs + Bc + BpmE35

с:

E36

E37

E38

В синусоидальном установившемся режиме и скорости ротора ωr , один имеет:

E39

, где Ifs и Ibs представляют собой прямую и обратную составляющие тока статора. Каждая компонента плотности потока дает вклад в обратную ЭДС.

Более точной моделью SPLSPMM является модель Ref. [14], который основан на [1]. Модель анализирует SPLSPMM с асимметричной обмоткой статора, вспомогательной обмоткой и PM на роторе, вызывающих торможение и пульсирующие моменты. Модель основана на сочетании симметричных компонентов и теории оси d-q. Для двигателя без вспомогательной обмотки симметричный компонент Vq равен нулю, а Vd = 2Vm.В синхронном установившемся режиме прямое напряжение синхронизируется с ротором, и модель можно упростить, используя среднее значение кажущегося импеданса по оси d, в то время как часть оси q не требуется. Результирующая модель компонента по оси d в установившемся состоянии представлена ​​в виде эквивалентной схемы рисунка 7 для SPIM и рисунка 8 для SPLSPMM.

Рисунок 7.

Эквивалентная схема однофазной индукционной машины.

Рисунок 8.

Эквивалентные схемы однофазной машины SPLSPMM, где Z1 — полное сопротивление статора; Xmd — реактивное сопротивление намагничивания по оси d относительно обмотки статора (основной); R r I — сопротивление ротора относительно обмотки статора; X r I — реактивное сопротивление утечки ротора относительно обмотки статора; БЭДС — эквивалентная обратная ЭДС, вызванная наличием магнитов; Z2 — это среднее значение кажущегося импеданса по оси d Z2 = [Z1 + jXmd] + [jXmd // (Rrl / 2 + jXrl)] [14].

5. Выбор оптимальной конфигурации

5.1. Технические характеристики машины и моделирование поля без нагрузки

Различные конфигурации машины были численно сравнены с помощью метода конечных элементов (FEM). Во всех конфигурациях используется один и тот же сердечник статора, который совпадает с сердечником SPIM, используемого в качестве эталона, в то время как количество, тип и форма магнитов ротора различны. На роторе установлена ​​неполная клетка, чтобы улучшить пусковые характеристики двигателя.

В таблице 1 приведены основные размеры и технические характеристики рассматриваемых двигателей. Обмотка выполнена из 1723 витков медным проводом 0,2 мм, материал обоймы — алюминий.

9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 9062 Диаметр 9062 9062 9062

Элемент	Размер
Высота статора	67,6 мм
Статор шириной	84,6 мм
0. 4 мм
Длина ламинации	19 мм
Полюса	2
Обороты	1723

Таблица 1.

Основные размеры и характеристики прототипов

Первая конфигурация является производной от асинхронного двигателя с экранированными полюсами и включает два магнита из NdFeB для поверхностного монтажа. Модель двигателя FEM с контуром плотности потока показана на рисунке 9 (а). Для этой конструкции требуется значительный объем магнитов, а также стоимость изготовления выше, чем у следующих решений; поэтому он будет включен сюда только для полноты картины.Неполная клетка используется для обеспечения запуска во всех конфигурациях.

Рис. 9.

Моделирование методом конечных элементов без нагрузки. (а) Результат моделирования FEM первой конфигурации ротора с двумя поверхностными магнитами NdFeB (модель 1). (b) Результат моделирования методом МКЭ второй конфигурации ротора с двумя вставными магнитами NdFeB (модель 2). (c) Третья конфигурация ротора с четырьмя результатами моделирования NdFeB (позиция 1) (модель 3). (d) Конфигурация с четырьмя магнитами NdFeB (позиция 2), результат моделирования (модель 4).(e) Конфигурация с двумя магнитами NdFeB и двумя керамическими магнитами (позиция 1), результат моделирования (модель 5).

Вторая конфигурация аналогична первой, она состоит из двух магнитов NdFeB, но вместо того, чтобы монтироваться на поверхности, они скрыты внутри ротора. Модель двигателя FEM с контуром плотности потока представлена ​​на рисунке 9 (б).

Третья конфигурация основана на второй и включает в себя еще два вставных магнита NdFeB для увеличения поля на оси d- ротора.Модель двигателя FEM с контуром плотности потока представлена ​​на рисунке 9 (c).

Для дальнейшего исследования роли средних магнитов предлагается четвертая конфигурация. Он такой же, как и третий, хотя два средних магнита расположены ближе к воздушному зазору. Модель двигателя FEM с контуром магнитной индукции представлена ​​на рисунке 9 (d).

Наконец, представлена ​​недорогая конфигурация. Такая же, как и в третьей конфигурации; он оснащен двумя керамическими средними магнитами вместо вставных магнитов из NdFeB.Модель двигателя FEM с контуром плотности магнитного потока этой конфигурации представлена ​​на рисунке 9 (e).

5.2. Потоковая связь

Потоковая связь рассчитывается численно для каждой из вышеуказанных структур. Потоковые связи различных конфигураций показаны на рисунке 10.

Рисунок 10.

Потоковые связи различной конструкции для разных положений ротора.

Видно, что, хотя первая конфигурация обеспечивает самую высокую потокосцепление, между другими конфигурациями нет существенной разницы.Исходя из соображений стоимости, следует отдавать предпочтение конфигурациям 2 и 4.

Выбранная конфигурация показана на Рисунке 1 и Рисунке 9 (b) с двумя магнитами NdFeB класса 32, встроенными в ротор. Эта конфигурация обеспечивает максимальную плотность магнитного потока с минимальным увеличением стоимости производства машины. Кроме того, эту конфигурацию проще всего производить.

Обратную ЭДС можно рассчитать по потокосцеплениям как:

E40

Используя уравнение. В (40) обратная ЭДС вычисляется для полного вращения ротора и извлекается ее среднеквадратичное значение.С другой стороны, тенденции для прогнозируемой обратной ЭДС показаны на рисунке 11. Среднеквадратичное значение обратной ЭДС в зависимости от скорости (для различных решений) показано на рисунке 12. Можно заметить, что тенденция является ожидаемой. , примерно линейно. Эти значения сравниваются с экспериментальными результатами в разделе 6 (для выбранного решения).

Рис. 11.

Предсказанные обратные ЭДС в зависимости от положения ротора модели 1, 2, 3, 4, 5.

Рис. 12.

Обратные ЭДС для разных скоростей ротора разные решения.

6. Экспериментальные испытания

Для сравнения характеристик SPLSPMM с SPIM, SPLSPMM был поставлен с однофазным инвертором, реализующим линейное изменение В / Гц.

6.1. Идентификация параметров SPLSPMM

Для получения параметров модели машины и изучения ее характеристик были проведены испытания как без нагрузки, так и под нагрузкой. Испытательный стенд показан на рисунке 13.

Рисунок 13.

Испытательный стенд.

Параметры эквивалентной схемы, полученные в результате испытаний, показаны в Таблице 2, а на Рисунке 14 показан тренд реактивного сопротивления намагничивания как функции напряжения (который был реализован в математической модели).

9075 217 907 62,19 R7 902,19

Параметр	Значение
Rs	76,37 Ом
Xs	Xs	20,10 Ом
Xmd	113,34 Ом

Таблица 2.

Параметры эквивалентной цепи.

Рисунок 14.

Реактивное сопротивление намагничивания как функция напряжения.

Для испытания на обрыв цепи машина соединена с асинхронной машиной, и клеммы испытуемого двигателя (MUT) разомкнуты. Напряжения на клеммах измеряются при различных значениях скорости. Тенденция среднеквадратичных амплитуд обратных ЭДС приблизительно линейна, как показано на рисунке 15. На этом же рисунке можно убедиться, что аналитически предсказанная тенденция очень близка к экспериментальным результатам. Небольшие различия вызваны производственным процессом (который, возможно, привел к ухудшению свойств магнита) и математическими приближениями.

Рисунок 15.

Сравнение обратных ЭДС.

Значение и форма сигнала обратной ЭДС при 2710 об / мин (45,2 Гц) показаны на рисунке 16. Учитывая ту же рабочую точку, выполняется моделирование FEA, и поведение машины показано на рисунке 11.

Рисунок 16.

Измеренная обратная ЭДС в зависимости от положения ротора.

Прогнозируемые и экспериментальные среднеквадратичные значения напряжения совпадают, а формы обратных ЭДС примерно одинаковы, за исключением большей пульсации, представленной экспериментальными данными, которая связана с прорезью обоймы ротора.

В таблице 3 номинальная рабочая точка машины с расщепленными полюсами сравнивается с двумя рабочими точками прототипа. Учитывая фиксированную частоту 50 Гц и переменное напряжение, максимальный крутящий момент достигается при питании двигателя напряжением 230 В, а максимальная эффективность достигается при питании напряжением 190 В. Дополнительные результаты показаны в разделе 6.2.

Данные показаны в 3 демонстрируют, что только с немного иной конфигурацией ротора машины характеристики значительно улучшились. Это означает, что двигатель может использоваться как в совершенно другой области, так и в аналогичных приложениях, как в случае, который мы рассматриваем, со значительно лучшими характеристиками.

6.2. Характеристика SPIM

SPIM имеет одну обмотку статора (главную обмотку) и одну короткозамкнутую обмотку, а ротор является короткозамкнутым. Однофазный асинхронный двигатель без вспомогательной обмотки не запускается самостоятельно. Когда двигатель подключен к однофазному источнику питания, по главной обмотке проходит переменный ток, который создает пульсирующее магнитное поле. Для создания крутящего момента необходима вспомогательная обмотка.

Используемый SPIM имеет ту же магнитную цепь, что и SPLSPMM. Асинхронная машина питается с номинальным напряжением и частотой, следовательно, 230 В и 50 Гц, а крутящий момент нагрузки увеличивается с шагом от 0 до максимального крутящего момента.

Вот некоторые данные, чтобы иметь представление о характеристиках двигателя с расщепленными полюсами. Максимальный крутящий момент, достигаемый двигателем в этих условиях, составляет 1,26 кг · см при 2076 об / мин. Ток питания двигателя в этой рабочей точке составляет 0,82 А. Входная мощность составляет 107 Вт, а выходная мощность — 27 Вт, следовательно, КПД в этой точке равен 25.23%. Максимальная эффективность SPIM 28,16% достигается при 2350 об / мин, с входным током 0,78 А и крутящим моментом на выходе 1,14 кг / см. Тот же тест был проведен с разными значениями напряжения питания от 180 В до 240 В. Наибольшее значение крутящего момента в этих условиях достигается при 240 В и составляет 1,23 кг / см, тогда как максимальный КПД составляет 27,03%. при 210 В.

6.3. Характеристики SPLSPMM

SPLSPMM поставляется с однофазным инвертором, реализующим закон U / f. Испытание проводилось при различных значениях напряжения питания в диапазоне от 180 до 230 В. Тенденция крутящего момента в зависимости от входного тока показана на рисунке 17. При 230 В и 3000 об / мин достигнутый крутящий момент составляет 2,91 кг · см при входном токе 0,92 А. Крутящий момент был экспериментально оценен и сравнен с аналитическим крутящим моментом, достигнутым с помощью эквивалентной схемы (Рисунок 18). На рисунке 19 показан тренд КПД SPLSPMM в зависимости от входного тока при различных напряжениях и частотах.Максимальный КПД составляет 62,44% при 0,75 А, 2,49 кг см при 3000 об / мин. Наибольшее значение крутящего момента достигается при 220 В и составляет 2,6 кг / см, тогда как наиболее эффективное значение достигается при 190 В с 73,59%.

Рис. 17.

Тенденция крутящего момента SPLSPMM с входным током от источника питания V / f инвертора.

Рис. 18.

Сравнение тенденции крутящего момента SPLSPMM между экспериментальными результатами и математической моделью.

Рисунок 19.

Эффективность SPLSPMM на разных частотах.

6.4. Сравнение SPLSPMM и SPIM

Для оценки характеристик двух типов двигателей SPLSPMM и SPIM были протестированы в одинаковых условиях эксплуатации. Сравнение производительности производится путем подключения двух двигателей к источнику питания синусоидальной формы с частотой 50 Гц и переменным напряжением. Характеристики КПД и крутящие моменты сравниваются на рисунках 20 и 21.

Рисунок 20.

Сравнение КПД.

Рисунок 21.

Сравнение крутящего момента.

Эти две цифры подчеркивают превосходство SPLSPMM с точки зрения плотности крутящего момента и эффективности. Превосходство в основном связано с механизмом производства крутящего момента SPLSPMM. При фиксированном крутящем моменте ток SPLSPMM ниже, что снижает потери Джоуля в обмотке статора. Кроме того, компонент потерь в обойме ротора уменьшается, а отсутствие вспомогательной обмотки (заштрихованный полюс) дополнительно снижает джоулевы потери. Увеличение потерь в стали из-за магнитов незначительно.Следовательно, как и можно было представить, благодаря простому изменению конструкции ротора общие характеристики улучшились.

7. Заключение

В этой главе предложен математический и экспериментальный анализ SPLSPMM. Различные структуры SPLSPMM были смоделированы с помощью FEM и сравнены. Изготовлен, проанализирован и испытан прототип.

Исходя из математической модели однофазного двигателя с расщепленными полюсами, была предложена эквивалентная схема для SPLSPMM.Эквивалентная схема учитывала наличие как магнитов, так и обоймы ротора.

Результаты экспериментов включают испытания на холостом ходу и под нагрузкой, проведенные при различных напряжениях и частотах. Результаты показывают значительное улучшение производительности SPLSPMM по сравнению с классическим SPIM. Максимальный КПД SPLSPMM превышает 70%, а эффективность SPIM не превышает 30%.

Номенклатура

Количество	Машина с расщепленными полюсами (номинальные значения)	Максимальный крутящий момент прототипа O.P.	Максимальный КПД прототипа OP
Ток [A]	0,214	0,92	0,75
Напряжение [В]	230	230	мощность [Вт]	68	148	123
Номинальная скорость [об / мин]	2600	3000	3000
Мощность [Вт]	27	76. 8	89,6
Номинальная частота [Гц]	50	50	50
КПД [%]	12,00	62,44	73,59

907

α	опорная угловая координата статора
N	количество витков
ω	пульсация сетки
	угол 9075 907 907	p	количество пар полюсов
кВт	коэффициент намотки
μ0	вакуумная магнитная проницаемость
δ		ширина воздушного зазора
Bpi	обратное поле
Ifs	прямая составляющая токов статора
Ifr	прямая составляющая токов ротора
Ibs	обратная составляющая	токи	Ibs	обратная составляющая ротора cur арендует
БМ	Остаточная магнитная индукция отношение
β	начальный угол по отношению ротора
ωr	номинальная частота вращения двигателя
ρ	статора к ротору витков обмотки
φ	потокосцепление
θ	механический угол ротора

300+ TOP Однофазные асинхронные двигатели MCQs Pdf 2020

ОДНОФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ Вопросы с несколькими вариантами ответов: —

1.В двигателе с расщепленной фазой ходовая обмотка должна иметь
(a) высокое сопротивление и низкую индуктивность
(b) низкое сопротивление и высокую индуктивность
(c) высокое сопротивление, а также высокую индуктивность
(d) низкое сопротивление, а также низкая индуктивность
Ответ: b

2. Если конденсатор однофазного двигателя закорочен
(a) двигатель не запускается
(b) двигатель будет работать
(c) двигатель будет вращаться в обратном направлении
(d) двигатель будет вращаться в том же направлении при пониженном r.вечера.
Ответ: a

3. В конденсаторном пуске однофазных двигателей
(а) ток в пусковой обмотке опережает напряжение
(б) ток в пусковой обмотке отстает от напряжения
(в) ток в пусковой обмотке синфазен с напряжением в рабочей обмотке
(d) ни один из вышеперечисленных
Ответ: a

4. В конденсаторных двигателях для пуска и работы функция рабочего конденсатора, включенного последовательно со вспомогательной обмоткой, заключается в
(a) повышение коэффициента мощности
(b) увеличение перегрузочной способности
(c) уменьшение колебаний крутящего момента
( г) для улучшения крутящего момента
Ответ: а

5.В конденсаторном пусковом двигателе сдвиг фаз между пусковой и рабочей обмоткой может составлять почти
(a) 10 °
(b) 30 °
(c) 60 °
(d) 90 °
Ответ: d

6. В двигателе с расщепленной фазой
(a) пусковая обмотка подключена через центробежный переключатель
(b) рабочая обмотка подключена через центробежный переключатель
(c) пусковая и рабочая обмотки подключены через центробежный переключатель
(d) центробежный переключатель используется для управления напряжением питания
Ответ: a

7.Ротор, развиваемый однофазным двигателем при запуске, на
(a) больше номинального крутящего момента
(b) номинальный крутящий момент
(c) меньше номинального крутящего момента
(d) ноль
Ответ: d

8. Какой из следующих двигателей будет обеспечивать относительно высокий пусковой момент?
(a) Двигатель с конденсаторным пуском
(b) Двигатель с конденсаторным запуском
(c) Двигатель с расщепленной фазой
(d) Двигатель с экранированными полюсами
Ответ: a

9. Какой из следующих двигателей будет иметь относительно более высокий коэффициент мощности?
(a) Конденсаторный электродвигатель
(b) Электродвигатель с экранированными полюсами
(c) Конденсаторный электродвигатель
(d) Электродвигатель с разделением фаз
Ответ: a

10.В двигателе с экранированными полюсами экранирующая катушка обычно состоит из
(a) одного витка тяжелого провода, который параллелен бегущей обмотке
(b) одного витка тяжелого медного провода, который закорочен и несет только индуцированные ток
(c) многослойный медный провод тонкого сечения, параллельный ходовой обмотке
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: b

11. В однофазном двигателе с экранированными полюсами вращающееся поле создается за счет использования катушки индуктивности
(a)
(b) конденсатора
(c) резистора
(d) затеняющих катушек
Ответ: d

12.Центробежный переключатель используется для отсоединения пусковой обмотки, когда двигатель
(a) работает около 1 минуты
(b) работает около 5 минут
(c) набирает от 50 до 70 процентов номинальной скорости
(d) набрал примерно 10-25% номинальной скорости
Ответ: c

13. Если конкретное приложение требует высокой скорости и высокого пускового момента, то какой из следующих двигателей будет предпочтительнее ?
(a) Универсальный двигатель
(b) Двигатель с экранированными полюсами
(c) Двигатель с конденсаторным пуском
(d) Двигатель с конденсаторным пуском и запуском
Ответ: a

14.Величина пускового конденсатора двигателя с дробной мощностью будет
(a) 100 мкФ
(6) 200 мкФ
(c) 300 мкФ
(d) 400 мкФ
Ответ: c

15. В отталкивающем двигателе направление вращения двигателя
(a) противоположно направлению смещения щетки
(b) такое же, как смещение щетки
(c) не зависит от смещения щетки
Ответ: b

16. В однофазном двигателе центробежный переключатель
(a) отключает вспомогательную обмотку электродвигателя
(b) отключает основную обмотку электродвигателя
(c) подключает основную обмотку электродвигателя
(d) повторно подключает вспомогательную обмотку обмотка двигателя
Ответ: а

17.Ходовая обмотка однофазного двигателя при испытании мегагаром оказалась заземленной. Наиболее вероятным местом заземления будет
(a) на концевых соединениях
(b) на концевых выводах
(c) в любом месте обмотки внутри паза
(d) на краю паза, где катушка входит или выходит слота
Ответ: d

18. Однофазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском включается для подачи питания с замененным конденсатором на индуктор с эквивалентным значением реактивного сопротивления.
(a) запускается, а затем останавливается
(b) запускается и работает медленно
(c) запускается и работает с номинальной скоростью
(d) вообще не запускается
Ответ: d

19. Какой из следующих двигателей используется в миксах?
(a) Отталкивающий двигатель
(b) Электродвигатель сопротивления
(c) Двигатель с гистерезисом
(d) Универсальный двигатель
Ответ: d

20. Какой из следующих двигателей самозапускается?
(a) Раздельный двигатель
(b) Электродвигатель с расщепленными полюсами
(c) Реактивный двигатель
(d) Ни один из этих
Ответ: b

21.Направление вращения гистерезисного двигателя определяется
(a) перестановкой проводов питания
(b) положением заштрихованного полюса относительно основного полюса
(c) удерживающей способностью материала ротора
(d) ни один из этих
Ответ: b

22. Выгорание обмотки из-за
(a) короткое замыкание конденсатора
(b) изменение номинала конденсатора
(c) обрыв конденсатора
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: a

23.Направление вращения двигателя с расщепленной фазой можно изменить, изменив подключение
(a) только рабочая обмотка
(b) только пусковая обмотка
(c) либо (a), либо (b)
(d) оба (a) ) и (b)
Ответ: c

24. Устройство короткого замыкания используется в
(a) асинхронный двигатель отталкивания
(b) двигатель отталкивания
(c) индукционный двигатель с пуском отталкивания
(d) ни один из вышеперечисленных
Ответ: c

25. Диапазон КПД двигателей с экранированными полюсами составляет
(a) от 95% до 99%
(b) от 80% до 90%
(c) от 50% до 75%
(d) от 5% до 35%
Отв: d

26.В однофазном двигателе с конденсаторным пуском, когда конденсатор заменяется сопротивлением
(a) крутящий момент увеличивается
(b) двигатель потребляет меньше энергии
(c) двигатель будет вращаться в обратном направлении
(d) двигатель будет продолжать движение в том же направлении
Ответ: d

27. Коэффициент мощности однофазного асинхронного двигателя обычно составляет
(a) отстает
(b) всегда опережает
(c) единицу
(d) единицу до 0,8 опережает
Ответ: a

28.Электродвигатель с экранированными полюсами можно использовать для
(a) игрушек
(b) фенов
(c) циркуляторов
(d) любого из вышеперечисленных
Ответ: d

29. Двигатель с гистерезисом работает по принципу
(a) гистерезисные потери
(b) намагничивание ротора
(c) потери на вихревые токи
(d) электромагнитная индукция
Ответ: a

30. Какой из следующих двигателей обеспечивает самый высокий пусковой момент?
(a) Шунтирующий двигатель постоянного тока
(b) Двигатель Шраге
(c) Двигатель с отталкиванием и индукционным пуском
(d) Универсальный двигатель
Ответ: b

31.Для каких приложений предпочтительнее реактивный двигатель?
(a) Электробритвы
(b) Холодильники
(c) Устройства сигнализации и времени
(d) Лифты и подъемники
Ответ: c

32. Обычно на малых токарных станках используется двигатель
(a) универсальный двигатель
(b) параллельный двигатель постоянного тока
(c) однофазный конденсаторный двигатель
(d) трехфазный синхронный двигатель
Ответ: c

33. Какой из следующих двигателей предпочтительнее для магнитофонов?
(a) Электродвигатель с экранированными полюсами
(b) Электродвигатель с гистерезисом
(c) Конденсаторный электродвигатель с двумя номиналами
(d) Универсальный электродвигатель
Ответ: b

34.Однофазный асинхронный двигатель
(a) по своей природе самозапускается с высоким крутящим моментом
(b) по своей природе самозапускается с низким крутящим моментом
(c) по своей природе не самозапускается с низким крутящим моментом
(d) по своей природе не самозапускается -пуск с большим крутящим моментом
Ответ: c

35. Двигатель Schrage может работать на
(a) нулевое скольжение
(b) отрицательное скольжение
(c) положительное скольжение
(d) все вышеперечисленное
Ответ: d

36. Универсальный двигатель может работать от
(a) только переменного тока
(6) только постоянного тока
(c) либо A.C. or D.C.
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: c

37. Какие из следующих однофазных двигателей подходят для синхронизации и управления?
(a) Двигатель сопротивления
(b) Двигатель серии
(c) Отталкивающий двигатель
(d) Универсальный двигатель
Ответ: a

38. Однофазный асинхронный двигатель обычно работает от
(a) с запаздыванием коэффициента мощности 0,6
(b) с запаздыванием коэффициента мощности 0,8
(c) с опережением коэффициента мощности 0,8
(d) с единичным коэффициентом мощности
Ответ: a

39.В электродвигателе с расщепленной фазой вспомогательная обмотка состоит из толстого провода
(a), размещенного в нижней части пазов
(b), толстого провода, размещенного вверху пазов,
(c), тонкого провода, размещенного вверху пазов
( г) тонкая проволока помещается снизу прорези
Ответ: c

40. Какой из следующих двигателей будет работать с высоким коэффициентом мощности?
(a) Электродвигатель с формованными полюсами
(b) Электродвигатель с разделенной фазой
(c) Электродвигатель с конденсаторным пуском
(d) Электродвигатель с конденсаторным запуском
Ответ: d

41.В конденсаторном двигателе с двумя номиналами конденсатор, используемый для работы, представляет собой конденсатор
(a) воздушный конденсатор
(b) разнесенный бумагой масляный тип
(c) керамический тип
(d) переменный ток. электролитический тип
Ans: b

42. Какой из следующих двигателей может работать от переменного тока. а также поставки постоянного тока?
(a) Универсальный двигатель
(b) Отталкивающий двигатель
(c) Синхронный двигатель
(d) Реактивный двигатель
Ответ: a

43. В электродвигателях серии переменного тока используется компенсирующая обмотка
(a) для уменьшения эффекта реакции якоря
(b) для увеличения крутящего момента
(c) для уменьшения искрения на щетках
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: c

44.Какие из следующих однофазных асинхронных двигателей обычно используются в фонографах для измерения времени?
(a) Начало сопротивления
(b) Запуск конденсатора Запуск конденсатора
(c) Затененный полюс
(d) Универсальный
Ответ: c

45. Какой из следующих двигателей имеет самый высокий пусковой момент?
(a) Отталкивающий двигатель
(b) Электродвигатель с формованным полюсом
(c) Электродвигатель с конденсаторным пуском
(d) Двухфазный двигатель
Ответ: c

46. Асинхронный двигатель с отталкивающим пуском используется из-за
(a) хорошего коэффициента мощности
(b) высокой эффективности
(c) минимальной стоимости
(d) высокого пускового момента
Ответ: d

47.В случае двигателя с экранированными полюсами направление вращения двигателя составляет
(a) от основного полюса к затененному полюсу
(b) от затененного полюса к основному полюсу
(c) любое из указанных выше значений в зависимости от напряжения
(d) любой из вышеперечисленных в зависимости от коэффициента мощности
Ответ:

48. В случае высокоскоростного универсального двигателя, что из следующего требует большего внимания?
(a) Осевой люфт
(b) Воздушный зазор
(c) Изоляция в роторе
(d) Балансировка ротора
Ответ: d

49.Номинальная мощность двигателя потолочного вентилятора будет в диапазоне
(a) от 200 до 250 Вт
(b) от 250 до 500 Вт
(c) от 50 до 150 Вт
(d) от 10 до 20 Вт
Ответ: c

50. Мощность двигателя для привода домашней швейной машины будет около
(a) от 100 до 150 Вт
(b) от 40 до 75 Вт
(c) от 10 до 30 Вт
(d) от 5 до 10 Вт
Ответ:

51. Какой из следующих однофазных двигателей имеет относительно низкий пусковой момент?
(a) Универсальный двигатель
(b) Отталкивающий двигатель
(c) Конденсаторный двигатель
(d) Все однофазные двигатели имеют нулевой пусковой момент
Ответ: c

52.Какой тип груза предлагают краны и подъемники?
(a) Постепенно изменяющаяся нагрузка
(b) Без реверса, запуск без нагрузки
(c) Реверс, легкий запуск
(d) Реверс, тяжелый запуск
Ответ: d

53. Скорость универсального двигателя обычно снижается при использовании
(a) зубчатых передач
(b) клиновых ремней
(c) тормозов
(d) цепей
Ответ: a

54. Какие из следующих двигателей можно использовать с единичным коэффициентом мощности?
(a) Конденсаторный двигатель
(b) Двигатель с экранированными полюсами
(c) Двигатель с гистерезисом
(d) Двигатель Schrage
Ответ: d

55.Когда двигатель постоянного тока подключен к источнику переменного тока, коэффициент мощности будет низким из-за
(a) высокой индуктивности цепей возбуждения и якоря
(b) наведенного тока в роторе из-за изменений магнитного потока
(c) тонкая медная проволока обмотка
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: a

56. Направление вращения универсального двигателя можно изменить на противоположное, изменив направление тока через
(a) обмотку якоря
(b) обмотку возбуждения
(c) либо обмотку якоря, либо обмотку возбуждения
(d) ни один из выше
Ответ: c

57.В каком однофазном двигателе ротор не имеет зубцов и обмоток?
(a) Электродвигатель с разделением фаз
(b) Электродвигатель сопротивления
(c) Электродвигатель с гистерезисом
(d) Универсальный двигатель
Ответ: c

58. Какой двигатель обычно не подвержен механическим и магнитным колебаниям?
(a) Двигатель с расщепленной фазой
(b) Универсальный двигатель
(c) Двигатель с гистерезисом
(d) Двигатель с экранированными полюсами
Ответ: c

59. Поскольку гистерезисные двигатели не подвержены механическим и магнитным колебаниям, они считаются подходящими для
(a) вентиляторы
(b) воздуходувки
(c) звуковое оборудование
(d) миксеры-измельчители
Ответ: c

60.Реактивный электродвигатель
(a) самозапускается
(b) электродвигатель постоянной скорости
(c) не требует возбуждения постоянного тока
(d) все вышеперечисленное
Ответ: d

61. В гистерезисном двигателе ротор должен иметь
(a) удерживающую способность
(b) удельное сопротивление
(c) восприимчивость
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: a

62. Ротор гистерезисного двигателя изготовлен из
(а) алюминия
(б) чугуна
(в) хромистой стали
(г) меди
Ответ: в

63. В переносных дрелях используется электродвигатель
(a) конденсаторный двигатель
(b) двигатель с гистерезисом
(c) универсальный двигатель
(d) отталкивающий двигатель
Ответ: c

64.Какие из следующих приложений всегда загружаются при включении?
(a) Пылесосы
(b) Двигатели вентиляторов
(c) Пистолетные сверла
(d) Все вышеперечисленное
Ответ: c

65. Управление скоростью универсального двигателя, используемого для швейных машин, осуществляется посредством
(a) трением
(b) изменением сопротивления
(c) касанием поля
(d) центробежным механизмом
Ответ: b

66. Крутящий момент, развиваемый однофазным асинхронным двигателем при запуске, равен
(a) пульсирующий
(b) равномерный
(c) ни один из вышеперечисленных
(d) нет
Ответ: d

67.В электродвигателе с расщепленной фазой основная обмотка состоит из тонкого провода
(a), помещенного в верхней части пазов
(b), тонкого провода, размещенного в нижней части пазов,
(c), толстого провода, размещенного внизу пазов
(d ) толстый провод помещается в верхней части пазов ”
Ответ: c

68. В отталкивающем двигателе максимальный крутящий момент развивается, когда
(a) ось щетки находится под электрическим углом 45 ° к оси поля
(b) ось щетки совпадает с осью поля
(c) ось щетки находится под электрическим углом 90 ° к оси поля. ось поля
(d) ничего из вышеперечисленного
Ответ: a

69.Если центробежный переключатель не размыкается при 70-80% синхронной скорости двигателя, это приведет к
(a) повреждению пусковой обмотки
(b) повреждению центробежного переключателя
(c) перегрузке рабочей обмотки
( г) ничего из вышеперечисленного
Ответ: a

70. Характеристики крутящего момента асинхронного двигателя отталкивания аналогичны характеристикам крутящего момента двигателя постоянного тока
(a) параллельный двигатель
(b) двигатель серии
(c) комбинированный двигатель
(d) двигатель с независимым возбуждением
Ответ: c

71.В потолочном вентиляторе с конденсаторным двигателем
(a) вторичная обмотка окружает первичную обмотку
(b) первичная обмотка окружает вторичную обмотку
(c) оба являются обычными устройствами
(d) ни один из вышеперечисленных
Ответ: a

72. Двигатель с экранированными полюсами используется для
(a) высокий пусковой момент
(b) низкий пусковой момент
(c) средний пусковой момент
(d) очень высокий пусковой момент
Ответ: b

73. Пазы ротора в асинхронном двигателе обычно не совсем параллельны валу, потому что это
(a) повышает эффективность.
(b) помогает зубьям ротора оставаться под зубьями статора
(c) помогает уменьшить тенденция зубьев ротора оставаться под зубьями статора
(d) улучшает коэффициент мощности
Ответ: c

74.Характеристики скорости / нагрузки универсального двигателя такие же, как у
(a) электродвигатель переменного тока
(b) параллельный электродвигатель постоянного тока
(c) электродвигатель серии постоянного тока
(d) ни один из вышеперечисленных
Ответ: c

75. Назначение обмотки статора в двигателе с компенсированным отталкиванием —
(a) обеспечить механический баланс
(b) улучшить коэффициент мощности и обеспечить лучшее регулирование скорости
(c) предотвратить колебание в двигателе
(d) устранить реакцию якоря
Ответ: b

76. Какой из следующих двигателей используется с единичным коэффициентом мощности?
(a) Электродвигатель с гистерезисом
(b) Электродвигатель Schrage
(c) Универсальный электродвигатель
(d) Электродвигатель сопротивления
Ответ: b

77.Для компрессоров используется двигатель
(а) постоянного тока. серийный двигатель
(b) электродвигатель с экранированными полюсами
(c) конденсаторный электродвигатель, работающий от конденсатора
(d) реактивный электродвигатель
Ответ: c

78. Какой из следующих двигателей используется в ситуации, когда нагрузка увеличивается с увеличением скорости?
(a) Асинхронный двигатель
(b) Трехфазный двигатель
(c) Двигатель Schrage
(d) Двигатель с гистерезисом
Ответ: b

79. В отталкивающем двигателе нулевой крутящий момент создается, когда
(a) ось щетки находится под углом 45 ° к оси поля
(b) ось щетки совпадает с осью поля
(c) ось щетки находится под углом 90 ° к оси поля
(d) и (b), и (c)
Ответ: d

80.Центробежный выключатель отключает вспомогательную обмотку двигателя примерно на ____ процентов синхронной скорости
(a) от 30 до 40
(b) от 70 до 80
(c) от 80 до 90
(d) 100
Ответ: b

81. Пусковая обмотка однофазного двигателя холодильника отключается от цепи с помощью магнитного реле
(а)
(б) теплового реле
(в) центробежного выключателя
(г) ничего из вышеперечисленного
Ответ : а

82. Если однофазный асинхронный двигатель работает медленнее, чем обычно, наиболее вероятным дефектом является
(a) изношенные подшипники
(b) короткое замыкание в обмотке
(c) обрыв в обмотке
(d) нет из указанных выше
Ответ: a

83.Какой из следующих двигателей используется в магнитофонах?
(a) Электродвигатель с гистерезисом
(b) Электродвигатель сопротивления
(c) Конденсаторный электродвигатель
(d) Универсальный электродвигатель
Ответ: a

84. Какое из следующих утверждений относительно двухзначного конденсаторного двигателя неверно?
(a) Это реверсивный двигатель
(b) Он предпочтителен для однозначного конденсаторного двигателя с постоянным разделением, когда требуется частое реверсирование
(c) Он имеет низкие пусковые и пусковые токи пусковой момент
Ответ: b

85.Конденсаторный двигатель с двойным номиналом находит все более широкое применение в качестве двигателя компрессора в небольших домашних кондиционерах
, потому что
(a) он сравнительно дешевле
(b) он имеет почти неразрушаемый конденсатор
(c) он имеет низкую скорость запуска и работы токи при относительно высоком коэффициенте мощности
(d) тихая работа
Ответ: c

86. Если центробежный выключатель двухзначного конденсаторного двигателя, использующего два конденсатора, не открывается, тогда двигатель
(a) не набирает скорость
(b) двигатель не выдерживает нагрузки
(c) ток, потребляемый двигатель будет чрезмерно высоким
(d) электролитический конденсатор, по всей вероятности, выйдет из строя
Ответ: d

87.В универсальном двигателе наиболее частой причиной искрения щеток является
(a) разомкнутая обмотка якоря
(b) короткое замыкание обмотки якоря
(c) короткое замыкание обмотки возбуждения »
(d) слюда высокого коммутатора
(e) все вышеперечисленное
Ответ: e

88. Если пусковая обмотка однофазного асинхронного двигателя остается в цепи, она будет
(a) работать быстрее
(b) искра при малых нагрузках
(c) потреблять чрезмерный ток и перегрев
(d) работать медленнее
Ответ: c

89. Большинство двигателей с дробной мощностью имеют твердые и отожженные подшипники
(a)
(b) шариковые или роликовые подшипники
(c) мягкие и пористые подшипники
(d) подшипники скольжения или скольжения
Ответ: d

90.Какое из следующих утверждений относительно электродвигателя с реактивным пуском неверно?
(a) Он аналогичен реактивному двигателю
(b) Это в основном асинхронный двигатель, а не синхронный
(c) Что касается основного принципа работы, он аналогичен двигателю с экранированными полюсами
(d) воздушный зазор между ротором и выступающими полюсами неравномерен
Ответ: a

91. Чтобы изменить направление вращения пускового двигателя конденсатора во время его работы, мы должны
(a) отключить двигатель от источника питания до его остановки, затем снова подключить его к источнику питания с обратным подключением основной или вспомогательной обмотки
(b) отключить двигатель от источника питания и немедленно подключите его к питанию с обратным подключением основной обмотки
(c) измените направление подключения вспомогательной обмотки и после того, как двигатель остановится, подключите вспомогательную обмотку к источнику питания
(d) измените направление подключения вспомогательной обмотки и немедленно подключите ее к источнику питания
Ответ: a

92.В случае реактивного двигателя, когда нагрузка увеличивается так, что он не может поддерживать синхронную скорость, двигатель
(a) станет нестабильным
(b) потребляет чрезмерный ток якоря и может сгореть
(c) выпадет из синхронизма стоять на месте
(d) работать как асинхронный двигатель
Ответ: d

93. Какой из следующих двигателей имеет две отдельные обмотки на двигателе?
(a) Отталкивающий двигатель
(b) Асинхронный двигатель отталкивания
(c) Асинхронный двигатель с отталкиванием
(d) Ни один из вышеперечисленных
Ответ: b

94.Двигатель с экранированными полюсами не имеет
(a) центробежный переключатель
(b) конденсатор
(c) коммутатор
(d) все вышеперечисленное
Ответ: d

95. Катушки якоря двигателя переменного тока обычно подключены к коммутатору
(a) через сопротивление
(b) через реактивные сопротивления
(c) через конденсаторы
(d) жестко
Ответ: a

96. Какое из следующих утверждений относительно реактивного двигателя неверно?
(a) Отменить невозможно, обычно
(b) Не требуется D.C. Возбуждение поля для его работы
(c) Это не что иное, как однофазный синхронно-индукционный двигатель с явным полюсом
(d) Его короткозамкнутый ротор имеет несимметричную магнитную конструкцию для изменения пути сопротивления между статор и ротор
Ответ: a

97. Универсальный двигатель — это двигатель, который
(a) может работать от источника постоянного или переменного тока примерно с одинаковой скоростью, а мощность
(b) может продаваться на международном рынке.
(c) работает на опасно высокой скорости без нагрузки
Ответ: a

98.Отталкивающий двигатель оснащен
(а) контактными кольцами
(б) коммутатором
(в) и (а), и (б)
(г) ни один из вышеперечисленных
Ответ: б

99. Конденсаторы, используемые в однофазных конденсаторных двигателях, не имеют
(a) номинальное напряжение
(b) диэлектрическая среда
(c) маркировка полярности
(d) определенное значение
Ответ: c

100. Если двигатель серии DC работает от источника переменного тока, он будет
(a) будет иметь чрезмерное искрение
(b) иметь низкий КПД
(c) иметь низкий коэффициент мощности
(d) все вышеперечисленное
Ответ: d

101.После того, как пусковая обмотка однофазного асинхронного двигателя отключена от питания, он продолжает работать только на
(а) обмотка
(б) обмотка ротора
(в) обмотка возбуждения
(г) компенсационная обмотка
Ответ: a

102. Какое из следующих утверждений относительно асинхронного двигателя с отталкивающим пуском неверно?
(a) Он требует большего обслуживания коммутатора и других механических устройств
(b) Он создает довольно много шума при запуске
(c) В двигателях с дробной мощностью он заменил конденсаторные двигатели
(d) Это не легко переворачивается
Ответ: c

103.Двигатель переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока имеет
(a) меньшую ширину щетки
(b) меньшее количество витков возбуждения
(c) большее количество витков якоря
(d) меньший воздушный зазор
(e) все вышеперечисленное
Ответ: e

104. Ток заторможенного ротора двигателя с экранированными полюсами
(a) равен току полной нагрузки
(b) меньше тока полной нагрузки
(c) немного больше тока полной нагрузки
(d) в несколько раз больше тока полной нагрузки
Ответ: c

105. Регулирование скорости универсального двигателя достигается посредством
(a) переменного потока поля с ответвлениями обмоток возбуждения
(b) последовательного подключения реостата
(c) подачи переменного напряжения с помощью кремниевого выпрямителя
(d), применяющего переменное напряжение с помощью переменного автотрансформатора
(e) все вышеперечисленные методы
Ответ: e

116.Двигатель с гистерезисом особенно полезен для высококачественных проигрывателей и магнитофонов, потому что
(a) он вращается синхронно
(b) он не подвержен никаким магнитным или механическим колебаниям
(c) его можно легко изготавливать в чрезвычайно малых размерах мощностью до 1 Вт
(d) он развивает гистерезисный момент, который является чрезвычайно стабильным как по амплитуде, так и по фазе
Ответ: d

117. Какое из следующих утверждений относительно гистерезисного двигателя неверно?
(a) Он чрезвычайно чувствителен к колебаниям напряжения питания
(b) Его высокий пусковой крутящий момент обусловлен высокими потерями на гистерезис ротора
(c) Он работает очень тихо
(d) Он ускоряется от состояния покоя до полного скорость почти мгновенно
Ответ: a

118.Какое из следующих утверждений относительно однофазного асинхронного двигателя является правильным?
(a) Требуется только одна обмотка
(b) Он может вращаться только в одном направлении
(c) Самозапускающийся
(d) Он не запускается самостоятельно
Ответ: d

119. Пусковая обмотка однофазного двигателя размещена в
(а) якорь
(б) поле
(в) ротор
(г) статор
Ответ: d

120. Скорость универсального двигателя обычно снижается при использовании
(а) зубчатой ​​передачи
(б) ремней
(в) тормозов
(г) цепей
Ответ: а

Просмотры сообщений: 232

Введение в однофазный двойной преобразователь

ВВЕДЕНИЕ

Полностью управляемый преобразователь может производить обратимое прямое выходное напряжение с выходным током в одном направлении, и в терминах традиционной диаграммы напряжение / ток (рис.1 🙂 может работать в двух квадрантах, первом и четвертом. Такой диапазон работы полезен для определенных целей, примерами являются управление моментным двигателем постоянного тока, т. Е. Двигателем, используемым для обеспечения однонаправленного крутящего момента с реверсивным вращением (рис.2), и звено передачи постоянного тока между двумя системами переменного тока, в которых мощность может передаваться в любом направлении в соответствии с полярностью напряжения, при этом ток всегда течет в одном направлении. Точно так же преобразователь может использоваться в установившихся условиях только в первом квадранте, но временно во втором квадранте, чтобы быстро извлекать энергию из нагрузки и тем самым улучшать реакцию системы на изменение командных сигналов.

Если требуется четырехквадрантная работа двигателя постоянного тока, т. Е. Реверсивное вращение и реверсивный крутящий момент, одиночный преобразователь нуждается в добавлении либо переключающего подрядчика для реверсирования соединений якоря, либо средств реверсирования тока возбуждения для изменения взаимосвязь между напряжением преобразователя и направлением вращения двигателя. Оба из них применимы в подходящей фазе и с трехфазным двойным преобразователем с использованием схем преобразователя мостового типа.Выходные клеммы каждого преобразователя с одинаковым потенциалом соединены между собой через реактор. Таким образом, четыре возможных квадранта работы преобразователя могут быть преобразованы в четыре (установившихся) комбинации крутящего момента двигателя и вращения, как показано на Рис. 3

Принцип двойного преобразователя

Основной принцип работы сдвоенного преобразователя можно пояснить со ссылкой на упрощенную эквивалентную схему цепи постоянного тока, показанную на рисунке 4. В этом упрощенном представлении сделано предположение, что сдвоенные преобразователи идеальны и они производят выходные клеммы чистого постоянного тока.Как показано на рис. 4, предполагается, что каждый двухквадрантный преобразователь представляет собой управляемый источник постоянного напряжения, включенный последовательно с диодом. Диоды D1 и D2 отображают характеристики однонаправленного тока преобразователей. Однако ток в цепи нагрузки может течь в любом направлении.

Двойной преобразователь без режима циркуляции

В двойном преобразователе без режима работы с циркуляционным током протекание циркулирующего тока полностью блокируется за счет автоматического управления пусковыми импульсами, так что только тот преобразователь, который передает ток нагрузки, находится в проводящем состоянии, а другой преобразователь временно блокируется.Поскольку одновременно работает только один преобразователь, а другой находится в состоянии блокировки, реактор между преобразователями не требуется.

В конкретный момент предположим, что преобразователь 1 (рис. 5 🙂 работает как выпрямитель и подает ток нагрузки, в то время как импульсы на второй преобразователь заблокированы. Для операции инверсии преобразователь 1 сначала блокируется путем удаления его запускающих импульсов и нагрузки. ток снижается до нуля. Преобразователь 2 приводится в действие путем подачи на него запускающих импульсов. Ток в преобразователе 2 теперь будет нарастать через нагрузку в обратном направлении.Пока преобразователь 2 работает, преобразователь 1 находится в состоянии блокировки, поскольку из него выводятся пусковые импульсы.

Импульсы на преобразователь 2 подаются после времени задержки (безопасный интервал без тока) от 10 до 20 мс. Это время задержки обеспечивает надежную связь тиристоров в преобразователе 1. Если преобразователь 2 запускается до того, как преобразователь 1 будет полностью отключен, между двумя преобразователями будет протекать большой циркулирующий ток.

Следует избегать нерегулярных скачков уровня напряжения на клеммах постоянного тока в точке реверсирования тока, чтобы обеспечить плавное переключение тока от одного преобразователя к другому.Таким образом, в идеале управление пусковым импульсом должно быть таким, чтобы среднее напряжение постоянного тока на клеммах преобразователя 2 в момент реверсирования тока было таким же, как у преобразователя 1.