8. Фазочувствительное устройство защиты электродвигателей (фуз).

Фазочувствительные устройства защиты электродвигателей

При нормальной работе асинхронных двигателей угол сдвига фаз между токами в трехфазной сети составляет 120о. При обрыве одной из фаз угол сдвига между токами оставшихся двух фаз станет 180о. На этом эффекте основана защита от аварийных режимов. Так как защита реагирует на изменение угла фазового сдвига между токами нагрузки электродвигателей, она была названа фазочувствительной.

Базовая схема фазочувствительной защиты ФУЗ состоит из двух фазовращающихся трансформаторов тока и кольцевого фазового детектора с косинусной характеристикой, на выходе которого включено реле (рис. 1).

При заклинивании ротора или при режиме короткого замыкания электродвигателя токи, а следовательно и измеряемые напряжения U1 и U2 резко увеличиваются. Ток в катушке реле KV также резко возрастет, станет больше тока притягивания реле Iпр.

При обрыве фазы защита срабатывает достаточно быстро, так как ток в катушке реле Iр становится значительно больше тока Iпр. Таким образом фазочувствительное устройство типа ФУЗ защищает электродвигатель от обрыва фазы при пуске и от заклинивания ротора двигателя или исполнительного механизма.

Защита весьма чувствительна к обрыву фазы при пуске двигателя, а при работе электродвигателя с перегрузками ток в катушке реле увеличивается медленно, что позволяет защите срабатывать с выдержкой времени. Основной недостаток базовой защиты ФУЗ заключается в том, что она не реагирует на небольшие длительные перегрузки и не имеет инерционности срабатывания, вследствие чего фазочувствительное устройство ложно срабатывает при пуске электродвигателя.

Эти недостатки устранены в модернизированном фазочувствительном устройстве защиты электродвигателей ФУЗМ. Устройство ФУЗМ защищает электродвигатель от обрыва фазы и любых перегрузок, а также от заклинивания ротора или исполнительного механизма. ФУЗМ моментально срабатывает при обрыве фазы, а при перегрузках – с выдержкой времени 30...50 с (в зависимости от степени перегрузки); при заклинивании ротора или исполнительного механизма выдержка времени составляет 8...12 с.

Основное достоинство ФУЗ по сравнению с обычно применяемой встроенной температурной защитой, например УВТЗ, заключается в том, что ФУЗ быстрее реагирует на такие аварийные режимы, как обрыв фазы, заклинивание ротора или исполнительного механизма, не допуская перегрева статорной обмотки и старения изоляции. Кроме того, при использовании ФУЗ нет нужды монтировать позисторы в обмотку электродвигателя при его изготовлении, а достаточно установить один позистор в корпусе собранного электродвигателя.