เนื่องจากโครงสร้างที่แข็งแกร่งและความสะดวกในการควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสจึงเป็นที่ต้องการอย่างกว้างขวางมากกว่ามอเตอร์อื่น ๆ สำหรับ แอพพลิเคชั่นที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ AC . มอเตอร์สามเฟสนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการใช้งานโหลดขนาดใหญ่ในการใช้งานหลายประเภทเช่นรอกสินค้าและลิฟท์สายพานลำเลียงคอมเพรสเซอร์ปั๊มระบบระบายอากาศตัวควบคุมพัดลมอุตสาหกรรมเป็นต้น

มอเตอร์สามเฟส

ด้วยการคิดค้นไดรฟ์ปรับความเร็วได้และอื่น ๆ อีกมากมาย ประเภทของมอเตอร์สตาร์ท มอเตอร์สามเฟสกลายเป็นไดรฟ์ที่ดีสำหรับการใช้งานความเร็วตัวแปร เนื่องจากมอเตอร์เหล่านี้มีความสำคัญในการขับขี่แบบโหลดจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องมั่นใจในความปลอดภัยและการป้องกันจากกระแสไหลเข้าเริ่มต้นการโอเวอร์โหลดการเฟสเดียวความร้อนสูงเกินไปและสภาวะที่ผิดพลาดอื่น ๆ ก่อนที่จะลงรายละเอียดของมอเตอร์เหล่านี้และระบบป้องกันให้เราดูพื้นฐานของมอเตอร์สามเฟส

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส

มอเตอร์สามเฟสหรือโพลีเฟสส่วนใหญ่มีสองประเภท: มอเตอร์เหนี่ยวนำหรืออะซิงโครนัส และมอเตอร์ซิงโครนัส มอเตอร์ซิงโครนัส เป็นมอเตอร์ชนิดพิเศษที่ใช้ในการใช้งานความเร็วคงที่ในขณะที่มอเตอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมเป็นประเภทการเหนี่ยวนำ บทความนี้เน้นเฉพาะสามเฟส มอเตอร์เหนี่ยวนำและการป้องกัน .

การก่อสร้างมอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เหล่านี้เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำประเภทกระรอกและสลิปริง การเหนี่ยวนำสามเฟส มอเตอร์ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ และไม่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างสองสิ่งนี้ สเตเตอร์และโรเตอร์เหล่านี้ประกอบด้วยวัสดุแกนแม่เหล็กสูงที่มีฮิสเทรีซิสน้อยกว่าและสูญเสียกระแสไหลวน สเตเตอร์ประกอบด้วยขดลวดสามเฟสซ้อนทับกันที่การกะระยะ 120 องศา ขดลวดเหล่านี้ตื่นเต้นกับอุปทานหลักสามเฟส

“433mhz rf แผนภาพวงจรตัวส่งและตัวรับ ”

โรเตอร์มอเตอร์ AC สามเฟสนี้แตกต่างกันสำหรับแหวนสลิปและมอเตอร์เหนี่ยวนำกรงกระรอก ในมอเตอร์กรงกระรอกโรเตอร์ประกอบด้วยอลูมิเนียมหนักหรือแท่งทองแดงที่ลัดวงจรที่ปลายทั้งสองข้างของโรเตอร์ทรงกระบอก ในมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบสลิปริงโรเตอร์ประกอบด้วยขดลวดสามเฟสที่ติดดาวไว้ภายในที่ปลายด้านหนึ่งและปลายอีกด้านหนึ่งจะถูกนำออกมาด้านนอกและเชื่อมต่อกับสลิปริงที่ติดตั้งบนเพลาโรเตอร์ดังแสดงในรูป . ด้วยความช่วยเหลือของแปรงคาร์บอนรีโอสแตทจะเชื่อมต่อกับขดลวดเหล่านี้เพื่อพัฒนาแรงบิดเริ่มต้นที่สูง

หลักการทำงาน: เมื่อใดก็ตามที่จ่ายไฟสามเฟสให้กับขดลวดสเตเตอร์สามเฟสสนามแม่เหล็กหมุนที่มีการกระจัด 120 ตำแหน่งที่ขนาดคงที่และหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัสจะถูกสร้างขึ้น สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงนี้จะเดินทางไปยังตัวนำของโรเตอร์ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำของโรเตอร์ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เนื่องจากตัวนำของโรเตอร์สั้นลงกระแสจึงเริ่มไหลผ่านตัวนำเหล่านี้

ตามกฎหมายของ Lenz กระแสที่เกิดขึ้นเหล่านี้ต่อต้านสาเหตุของการผลิตนั่นคือสนามแม่เหล็กหมุน เป็นผลให้โรเตอร์เริ่มหมุนไปในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กหมุน อย่างไรก็ตามความเร็วของโรเตอร์จะต้องน้อยกว่าความเร็วของสเตเตอร์มิฉะนั้นจะไม่มีกระแสใด ๆ เกิดขึ้นในโรเตอร์เนื่องจากความเร็วสัมพัทธ์ของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์และสเตเตอร์เป็นสาเหตุของการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ ความแตกต่างระหว่างสนามสเตเตอร์และโรเตอร์นี้เรียกว่าสลิป เนื่องจากความแตกต่างของความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์มอเตอร์ 3 เฟสนี้จึงเรียกว่าเครื่องอะซิงโครนัส

ประเภทของการป้องกันที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสมีความรับผิดชอบ 85 เปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิตติดตั้งของระบบขับเคลื่อนอุตสาหกรรม ดังนั้นการป้องกันมอเตอร์เหล่านี้จึงจำเป็นสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ของโหลด ความล้มเหลวของมอเตอร์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: ไฟฟ้าเครื่องกลและสิ่งแวดล้อม ความเค้นเชิงกลทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปส่งผลให้ตลับลูกปืนโรเตอร์สึกหรอในขณะที่ภาระทางกลที่มากเกินไปทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ามากและส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความล้มเหลวทางไฟฟ้าเกิดจากความผิดพลาดต่างๆเช่นความผิดพลาดจากเฟสต่อเฟสและเฟสสู่พื้นการเฟสเดียวแรงดันไฟฟ้าเกินและต่ำแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าไม่สมดุลภายใต้ความถี่ ฯลฯ

การเริ่มต้นกระแสของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

นอกเหนือจากระบบป้องกันมอเตอร์สำหรับข้อบกพร่องดังกล่าวข้างต้นแล้วยังจำเป็นต้องใช้มอเตอร์สตาร์ทสามเฟสเพื่อ จำกัด กระแสการสตาร์ตของมอเตอร์เหนี่ยวนำ ดังที่เราทราบ - ในเครื่องจักรไฟฟ้าทุกเครื่องเมื่อมีการจัดหาแหล่งจ่ายไฟจะมีการต่อต้านการจัดหานี้โดย EMF ที่เหนี่ยวนำซึ่งเรียกว่า EMF กลับคืน สิ่งนี้ จำกัด การวาดภาพปัจจุบันของเครื่อง แต่ในตอนแรก EMF เป็นศูนย์เนื่องจากเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของมอเตอร์ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ของ EMF ที่เป็นศูนย์กลับจะถูกดึงโดยมอเตอร์เมื่อเริ่มต้นและจะเท่ากับ 8-12 เท่าของกระแสไฟฟ้าเต็มตามที่แสดงในรูป

เพื่อป้องกันมอเตอร์จากกระแสที่มีการจ้องมองสูงมีวิธีการจ้องมองที่แตกต่างกันเช่นแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงความต้านทานของโรเตอร์ DOL star-delta starter , ตัวเปลี่ยนรูปอัตโนมัติ, ซอฟต์สตาร์ท ฯลฯ และเพื่อป้องกันมอเตอร์จากข้อบกพร่องที่กล่าวถึงข้างต้นอุปกรณ์ป้องกันต่างๆเช่นรีเลย์เบรกเกอร์วงจรคอนแทคเตอร์และไดรฟ์ต่างๆ
นี่คือระบบป้องกันบางส่วนสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสจากกระแสไหลเข้าเริ่มต้นความร้อนสูงเกินไปและความผิดพลาดในการแบ่งเฟสเดียวด้วยการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับการใช้งานระดับต่ำเพื่อให้นักเรียนเข้าใจได้ดีขึ้น

Electronic Soft Start สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

นี้ เริ่มต้นอย่างนุ่มนวลของมอเตอร์เหนี่ยวนำ เป็นวิธีการเริ่มต้นที่ทันสมัยซึ่งช่วยลดความเค้นเชิงกลและทางไฟฟ้าที่เกิดใน DOL และ star-delta starters สิ่งนี้ จำกัด กระแสเริ่มต้นไปยังมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยใช้ไทริสเตอร์

มอเตอร์สตาร์ทแบบ 3 เฟสนี้ประกอบด้วยหน่วยหลักสองหน่วย: หนึ่งคือหน่วยกำลังและชุดควบคุมอื่น ๆ หน่วยพลังงานประกอบด้วย SCR แบบย้อนกลับสำหรับแต่ละเฟสและสิ่งเหล่านี้ถูกควบคุมโดยตรรกะที่ใช้ในวงจรควบคุม ชุดควบคุมนี้ประกอบด้วยวงจรข้ามแรงดันเป็นศูนย์พร้อมตัวเก็บประจุสำหรับผลิตเวลาหน่วง

Electronic Soft Start สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

ในแผนภาพบล็อกด้านบนเมื่อมีการจ่ายไฟสามเฟสให้กับระบบวงจรควบคุมจะแก้ไขแหล่งจ่ายไฟแต่ละเฟสควบคุมและเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าข้ามศูนย์โดยแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ เอาต์พุต Op-Amp นี้จะขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ซึ่งมีหน้าที่ในการหน่วงเวลาด้วยการใช้ตัวเก็บประจุ การคายประจุของตัวเก็บประจุนี้จะเปิดใช้งานเอาต์พุต Op-Amp อื่นในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อให้ Opto-isolators ขับเคลื่อนในช่วงเวลาที่ผ่านไปนี้ ในช่วงเวลานี้เอาต์พุตออปโตไอโซเลเตอร์จะทริกเกอร์ไทริสเตอร์แบบย้อนกลับและเอาต์พุตที่ใช้กับมอเตอร์จะลดลงในช่วงเวลานี้ หลังจากเวลาเริ่มต้นนี้แรงดันไฟฟ้าเต็มจะถูกนำไปใช้กับมอเตอร์เหนี่ยวนำดังนั้นมอเตอร์จึงทำงานด้วยความเร็วเต็มที่ ด้วยวิธีนี้แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่ทริกเกอร์ในช่วงเวลาหนึ่งที่สตาร์ทมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยเจตนาจะลดกระแสไฟเริ่มต้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ระบบป้องกันมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ระบบนี้ ปกป้องมอเตอร์ AC 3 เฟส จากขั้นตอนเดียวและความร้อนสูงเกินไป เมื่อเฟสใด ๆ หมดระบบนี้จะรับรู้และปิดมอเตอร์ทันทีซึ่งใช้พลังงานจากไฟหลัก

ระบบป้องกันมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ทั้งสามเฟสได้รับการแก้ไขกรองและควบคุมและมอบให้กับแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้โดยเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้กับแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน หากพลาดเฟสใดเฟสนั้นจะให้แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่อินพุต Op-amp ดังนั้นจึงให้ลอจิกต่ำแก่ทรานซิสเตอร์ซึ่งจะทำให้รีเลย์ไม่ให้พลังงานต่อไป ดังนั้นรีเลย์หลักจึงถูกปิดและกระแสไฟไปยังมอเตอร์ถูกขัดจังหวะ

ในทำนองเดียวกันเมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์เกินขีด จำกัด ที่กำหนด เอาท์พุทของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานไม่ให้พลังงาน รีเลย์ที่เหมาะสมแม้ว่ารีเลย์หลักจะถูกปิดด้วยก็ตาม ด้วยวิธีนี้ความผิดพลาดขั้นตอนเดียวและสภาวะอุณหภูมิสูงเกินสามารถเอาชนะได้ในมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับระบบป้องกันมอเตอร์สามเฟสจากกระแสไหลเข้าเริ่มต้นเฟสเดียวและความร้อนสูงเกินไป เรารับทราบว่าข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้มีประโยชน์สำหรับคุณเพื่อให้เข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ความช่วยเหลือในการดำเนินโครงการเหล่านี้หรืออื่น ๆ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยการแสดงความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ