Главная » Промышленная электроника
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Токовая защита однофазных и трехфазных асинхронных электродвигателей

promelectr17-1.jpg

Устройство было разработано для защиты однофазных и трехфазных асинхронных электродвигателей. Но возможно использовать и для отслеживания любой нагрузки.

Токовая защита способна контролировать потребляющий ток по двум фазам с отображением текущего тока на индикаторе. Отображение осуществляется поочередно. Сначала индицируется первая фаза затем другая. Ток, при котором сработает защита, задается в меню настроек от 1А до 39A. С шагом в 1А.

Когда двигатель не запущен естественно тока он не потребляет. Вследствие чего токовая защита переходит в дежурный режим и ожидает появления начального тока. Дежурный режим осуществлен не просто так, а для фиксирования пускового тока (пусковой ток превышает рабочий ток в семь раз). И для того чтобы токовая защита не срабатывала на пусковые токи, в ней реализована возможность регулирования времени от 0 до 5.9сек, c шагом 0.1сек. (при установленном значении “0 “пусковой ток не отслеживается). При фиксации пускового тока на индикаторе отображается отсчет времени в обратной последовательности. И как только время выйдет, токовая защита будет отслеживать, и отображать текущий ток. Как только произойдет отключение электродвигателя, токовая защита автоматически  перейдет в дежурный режим.

Схема устройства токовой защиты

Также в токовой защите предусмотрена возможность не сразу отключения электродвигателя при превышении заданного тока. К заданному току прибавляется 10% и если ток не превышает то электродвигатель может проработать, то время, которое задал пользователь в меню установок от 0 до 9.9сек. (при установленном значении “0 “защита сработает сразу, как только зафиксирует превышение заданного тока). При превышении тока и 10% токовая защита сработает моментально.

Зафиксировав превышение заданного тока, токовая защита отключит электродвигатель и перейдет в режим аварии. На индикаторе будут периодически мигать три прочерка. Вывести из аварийного состояния можно только одновременным нажатием двух кнопок. Отключением питания вывести из аварийного состояния не удастся, токовая защита запоминает свое состояние. Мне нужно было именно так, чтобы кто попало, не включал его обратно. А дожидался электрика, а он уже в свою очередь определял причину.

В процессе эксплуатации на производстве был замечен некоторый нюанс. После затяжного тяжелого пуска электродвигателя (рабочий ток 25А, пусковое время пришлось делать не менее 15 сек.) что-то происходило с токовым датчиком ACS756. Когда тока не было датчик фиксировал маленький ток. Я подозреваю это связано с самим токовым датчиком ACS756 он на 50А надо было ставить на 100А. При замере токовыми клещами  пусковой ток превышал 140А. Я не стал выяснять причину ,на других объектах  токовые защиты работали нормально. Там не было такого длительного пуска.

promelectr17-2.jpg

Немного о сборке

Токовые датчики размещены отдельно в своем корпусе (G1906 Корпус).  Разъем соединяется четырех жильным экранированным кабелем. В моем случае длина 40см, но можно и больше. К сожалению сами датчики не имеют подходящих выводов, а лишь загнутые медные шинки. Потому припаивал медные провода сечением шесть миллиметров квадратных, сто ватным паяльником. Особых осложнений это не вызвало хотя опасения перегреть датчики были. Для надежного крепления самих датчиков на печатную плату размещены четыре квадратных пятака. Непосредственно на них и припаивается с одной стороны сами датчики.

promelectr17-3.jpg

promelectr17-4.jpg

Корпус для основного устройства был выбран под дин рейку (D4MG Корпус). Габаритные размеры составляют: по длине 71мм, по ширине 90.2мм и по высоте 57.5мм. Можно применить и более дешевый корпус Z100K. Но D4MG имеет более качественный пластик и самое важное он состоит из четырех съемных частей, что очень удобно при сборке. Нижняя плата закрепляется впереди на двух металлических стойках TFF-10мм.M3, а сзади на двух болтах  с гайками. Верхняя плата фиксируется на термоклее.

promelectr17-5.jpg

promelectr17-6.jpg

Если понадобится вывести в ноль по току. Настройка осуществляется подбором  резисторами R12,R13 (резисторы должны быть как минимум 1%). Устройство содержит симисторный выход, который управляет пускателем (для электродвигателей). При печати платы ток(верх) выставляйте инвертировать.

Фьюзы AVR

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК AVR 8-бит
ATmega16
1 Поиск в FivelВ блокнот
Линейный регулятор
L7805AB
1 Поиск в FivelВ блокнот
Оптопара
MOC3063M
1 Поиск в FivelВ блокнот
Датчик токаACS756SCA2 Поиск в FivelВ блокнот
T1 Симистор
BTA08
1 Поиск в FivelВ блокнот
Диод4 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2, C3, C6, C7 Конденсатор0.1 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C4, C5 Электролитический конденсатор3300 мкФ 16 В2 Поиск в FivelВ блокнот
R1-R8 Резистор
680 Ом
8 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
6.8 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R10, R12, R13 Резистор
470 Ом
3 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Tr1 ТрансформаторTL30S-090-1671 Поиск в FivelВ блокнот
S1, S2 Кнопка тактовая2 Поиск в FivelВ блокнот
Светодиодный индикаторE30561-L-0-0-W1 Поиск в FivelВ блокнот
Разъём LPT1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 17.06.2013 0 2
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (14) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Виталий #
Хорошая и нужная штука. Жалко, что нет автоматического перезапуска минимум через 5 минут после аварийного срабатывания
Ответить
0

[Автор]
zim #
Изначально так и было. А в процесе эксплуатации решено было блокировать до прихода электрика
Ответить
0
Виталий #
Спасибо. Соберу и испытаем на насосе глубинном ЭЦВ8 125. Я сам являюсь электриком по обслуживанию и монтажу скважин.
Ответить
0
Никита #
В схеме опечатка с диодным мостом.
И C1, наверно, всё же 10uF, вместо 10mF?
Ответить
0
zim #
Спасибо что подправили. Особенно с диодным мостом непростительная ошибка. Электролит С1-10x16V
Ответить
0
skrols #
Очень хотелось бы прошивку для атмеги
1. С одним токовым датчиком , что бы индикация была непрерывная одной цепи,
2. А также прошивку для трех независимых цепей, то есть три токовых датчика и три независимых выходных цепей, чтобы контролировать три фазы по отдельности (каждое реле размыкает свою фазу), ну это если конечно возможно.
Лично мне больше всего понравилось бы три независимые схемы с одним питанием в 5 вольт (для трех фаз), мы сразу видим потребление тока в реальном времени каждой фазы, и если одна фаза отключится, то остальные продолжают давать ток, можно даже установить на свой дом оберегать от перегрузок.
Ответить
0
yy4jmm #
Хорошая и полезная разработка, хотелось бы поподробнее о программировании данного устройства, особенно о фьюзах.
Ответить
0
Андрей #
Напечатайте пожалуйста формулу по которой контроллер обрабатывает сигнал с датчика, с пояснениями. Сигнал же с датчика синусоидальный с постоянной составляющей.
Буду Вам благодарен.
Ответить
0
Андрей #
Принцип опроса датчика контроллером прост.
Организовывается внутренний цикл опроса датчика (АЦП) с ограничением количества, скажем 100, время каждого цикла равно Tp - время периода сигнала 0,02сек. для сети 50Гц. деленное на количество циклов то есть 100. Идея понятна, за один период синусоиды сети контролер опросит АЦП 100 раз, чем больше тем точнее результат (теоретически можно уложится в 10 раз). После каждого опроса выбирается (контроллером) большее значение тем самым получаем Пик сигнала. Далее поскольку датчик имеет постоянную составляющею, а АЦП выдает целое число от 0 до 1023, отнимаем от полученного результата 511 (постоянная составляющая датчика), делим полученное число на 0,93 (на моей практике получилось именно это число, а не 0,7), получаем действующее значение тока в значении INT. Методы преобразования значения INT в нужные вам величины и что с ним делать, решайте сами.
Резистор и конденсатор, для коррекции "0" на входе МК подбирать не нужно.
Ответить
0
nikola_man #
В какой строчке исходника можно увеличить время "C"? Т.е. время задержки отключения
Ответить
0
Данная защита хорошо бы подошла для защиты электродвигателей герметичных насосов типа ЦГ. Для других она либо недостаточна либо избыточна.
С избыточна и так все ясно а вот с недостаточностью.... желательно видеть ток по трем фазам. Уставку по току выбирать от номинала, а характеристику отключения class5-10-20 и т.д. Чтобы получились след кривые
Вот это было бы классно реализовать
Прикрепленный файл: p_kriv.gif
Ответить
0
Максим #
Скажите пожалуйста, а вы 50А гоняли через сигнальный разъем?
Ответить
0
zim #
Я так понял речь идет о датчике тока. Нет, я на сорок ампер пробовал.
Ответить
0
Максим #
У вас выход с симистора выход идет ч.з DB25. Вы что им включаете?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
Автомобильный GPS-трекер с GSM/GPRS и дистанционным управлением Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
вверх