Phasenempfindlicher FUS-Schutz

Der phasenempfindliche Schutz schaltet einen Drehstrommotor im Falle einer großen Spannungsunsymmetrie oder eines Phasenausfalls ab.

Phasenempfindliche Motorschutzgeräte FUZ-M und FUZ-U

Abbildung 1 zeigt ein Diagramm eines solchen Schutzes vom Typ FUZ-U. Das Gerät kombiniert Phasen-, Strom- und Temperaturprinzipien zur Erkennung von Notfällen. FUZ-U enthält Phasenwechselstromwandler TV1 und TV2, Phasenringdetektor Vd1 -VD4 und R1 – R4, Führungsrelais KV, gesteuerter Gleichrichter mit Temperaturkorrektur VS1 und R5 – R9, Lade-Entladekreis R10, VD7, R11, R12, Speicherkondensator C1, Schwellenelemente VT, VD6, R13, C2, VD5 und R14, Thyristor VS2.

Das Schema funktioniert wie folgt. Wenn der Elektromotor in einem unzulässigen Modus (zweiphasig) arbeitet, wird der Phasenwinkel zwischen den Spannungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren TV1, TV2 gleich 0° oder 180°, wodurch der Strom im KV Wenn die Spannung des Relais stark ansteigt, zieht das Relais an und schaltet den elektromagnetischen Anlasser aus, um den Motor bei geöffnetem Kontakt zu steuern.

Um den Elektromotor vor Überlastung zu schützen, wird die Spannung der Sekundärwicklung des Stromwandlers überwacht, die proportional zum Laststrom ist. Bei normaler Belastung und Temperatur des Elektromotors ist der Thyristor des gesteuerten Gleichrichters VS1 geschlossen und die Spannung am Kondensator C1 nicht.

Reis. 1. Elektrischer Schaltplan des FUZ-U-Schutzgeräts und dessen Anschlussplan

Wenn bei einer bestimmten Überlast die gemessene Spannung die durch das Potentiometer R6 eingestellte Öffnungsschwelle des Thyristors VS1 erreicht, beginnt sich der Kondensator C.1 über den Thyristor und den Ladewiderstand R11 aufzuladen.

Der Öffnungswinkel des Thyristors hängt von der gemessenen Spannung ab, daher ist die Ladezeit des Kondensators bei großen Überlastungen kürzer. Um die Reaktionszeit des Gerätes bei sehr großen Überlastungen (Ruhelosigkeit des Rotors des Elektromotors) zu verkürzen, wird der Ladewiderstand R11 durch eine Zusatzschaltung R11, VD7 und R10 manipuliert

Bei großer Überlastung „bricht“ die Zenerdiode VD7 und die Ladung des Kondensators erfolgt über die Parallelwiderstände R10 und P11, wodurch eine Verzögerung von nicht mehr als 5 bis 6 Sekunden entsteht.

Wenn die Spannung im Speicherkondensator die Spannung beim Einschalten des Einzeltransistors VT erreicht, entlädt sich der Kondensator C1 schnell und öffnet den Thyristor VS2 mit einem Stromimpuls, was zu einem Ungleichgewicht in der Brücke führt Beim Ringdetektor entsteht ein Strom in der KV-Spule und der Motor schaltet ab.

Die Installation eines R7-PTC-Thermistors am Motorgehäuse bietet zusätzlichen Schutz bei einem Ausfall der Motorkühlung.Bei gefährlicher Überhitzung des Elektromotors steigt der Widerstand des Posistors stark an, das Potential der Basis des Thyristors VS steigt1, dieser öffnet vollständig, der Kondensator C1 lädt sich schnell auf und der Motor wird abgeschaltet.

Der Thermistor R9 (mit negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstands) ist im Schutzgerät installiert und soll die Schutzcharakteristik bei schwankenden Umgebungstemperaturen stabilisieren.

Bild 2 zeigt die Schutzleistung von FUZ-U bei Umgebungstemperaturen von 40 °C (durchgezogene Linie) und 20 °C (gestrichelte Linie). Die Eigenschaften zeigen die hohe Temperaturstabilität des Geräts.

Reis. 2. Schutzeigenschaften der Schutzeinrichtung FUZ-U

Die Vorteile des phasenempfindlichen Schutzes FUZ-U sind wie folgt:

• schnelle Reaktion in direkten Notfällen, wie z. B. Phasenausfall und Nichtaktivierung (Stummschaltung) des Elektromotors;

• Stabilität der Schutzeigenschaften;

• Einfachheit des Anschlusses und der Einstellung des Relais.

Phasenempfindliche Schutzgeräte FUZ-M, FUZ-U werden in fünf Standardgrößen mit einem Betriebsstrombereich von Elektromotoren von 1 bis 32 A hergestellt. Diese Geräte können entsprechend dem Nennstrom des Elektromotors ausgewählt werden.