Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕТЮЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА, содержащее Трехфазный однополупериодный выпрякйтель , подключенный к контролируемым фазам, выход которого связан с анодом тиристора, в управлякицую цепь которого через ограничительный резистор включена кнопка Пуск, между обшей точкой кнопки пуск и ограничительного резистора включен диод, а катод через кнопку Стоп, другой ограничительный резистор и обмотку исполнительного органа подключен к нулевому проводу сети, отличающееся тем, что, с целью расширения функционсшьнда BOSNTOKHOCтей путем контроля фазных токов, оно дополнительно снабжено герконом с тремя обмотками управления, тремя диодами и тремя силовыми резисторами, каждаай из которых включен в фазовый провод трехфазного питания электродвигателя, причем один конец каждой из управляющих обмоток соединен с катодом диода , анод диода и яругой конец каждой из управляющих обмоток подключеi ны в каждой фазе к концам своего силового резистора, а замыкакяций контакт геркон включен в анодную С цепь тиристора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина сопротивления каждого из силовых резисторов не превышает 1 Ом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„2 17 А

3(5Н Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3311635/24-07 (22) 06. 07. 81, (46) 30. 07. 83. Бюл. Р 28 (72) A.Н.Борданов (71) Ставропольский политехнический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельСтво

СССР Р 639077, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 597973, кл. H 02 Н 7/08, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ

НЕТЮЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА, содержащее трехфазный однополупериодный вы- . прямитель, подключенный к контролируемым фазам, выход которого связан с анодом тиристора, в управляющую цепь которого через ограничительный резистор включена кнопка

"Пуск", между общей точкой кнопки

"Пуск" и ограничительного резистора включен диод, а катод через кнопку "Стоп", другой ограничительный резистор и обмотку испол-нительного органа подключен к нулевому проводу сети, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля фаэных токов, оно дополнительно снабжено герконом с тремя обмотками управления, тремя диодами и тремя силовыми резисторами, каждый иэ которых включен в фазовый провод трехфазного питания электродвигателя, причем один конец каждой из управляющих обмоток соединен с катодом ди- ода, анод диода и другой конец каждой иэ управляющих обмоток подключены в каждой фазе к концам своего Я силового резистора, а замыкающий контакт герконЪ включен в анодную цепь тиристора.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что величина сопротивления каждого из силовых резисторов не превьпаает 1 Ом.

1032517

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты.

Известно устройство релейной защиты для обнаружения неполнофазных режимов трехфаэной сети, содержащее 5 однополупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам.

Выход выпрямителя соединен с анодом тиристора и кнопкой включения, причем последняя вторым концом присоединена )p к управляющему электроду тиристора.

Между катодом и нулевой точкой сети включен реагирующий орган )1).

Недостатками устройств являются ограниченные Функциональные возможности — устройство не реагирует на неполнофазные режимы трехфазной сети при индуктивном характере трехфаэной нагрузки. В этом случае при обрыве или случайном отключении одного из линейных проводов сети питания, напряжение в этой фазе нагрузки не ,исчезает, а лишь уменьшается. При вращении ротора электродвигателя амплитуда генерируемой ЭДС в проводе исчезнувшей фазы может достичь почти 25 той же величины, что и амплитуда пи тающего напряжения. Следовательно, устройство не обнаружит неполнофазный режим, кроме того возможность быстрого выхода из строя тиристора, ЗО равно как и устройства в целом, изэа отсутствия ограничительного резистора в его управляющей цепи.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля наличия напряжения в фазах, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам. Выход выпрямителя подключен к аноду тиристора и через последовательно соединенные резистор 40 и кропку пуска — к управляющему электроду тиристора. Между нулевой точкой сети и катодом тиристора включен реагирующий орган. При наличии на входных зажимах устройства 45 напряжения трехфазной системы будет приложено псложительное, выпрямленное трехфазным однополупериодным выпрямителем, напряжение к аноду тиристора. Если при этом кратковременно замкнуть контакт кнопки "Пуск", то тиристор откроется, реагирующий орган подаст сигнал, соответствующий наличию напряжения во всех трех фазах или сигнал на включение нагрузки . Схема переходит в устойчивое состояние, сохраняемое при размыкании кнопки "Пуск". В этом случае тиристор удерживается в открытом состоянии под действием протекающего через него тока. При полном исчезновении одной из фаз контролируемого напряжения трехфаэной системы в случае активного или емкостного характера нагрузки будет отсутствовать на выходе выпрямительного моста по- 65 ложительная полуволна этой Фазы, о

При 60 напряжение на аноде тиристора равно нулю, уменьшается до нуля и ток через него. Тиристор закрывается и ввиду отсутствия управляющего напряжения остается в этом состоянии и в положительные полуволны неповрежденных двух фаэ сети трехфазной системы. реагирующий орган срабатывает, и устройство сигнализирует об отсутствии фазы (2 ).

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности — устройство не реагирует на исчезновение напряжения одной иэ фаэ, если в трехфазной системе включен трехфазный электродвигатель.

Кроме того, снижается надежность работы устройства при использовании

era в качестве защиты от двухфазного режима работы трехфазного потребителя с активным и емкостным характером нагрузки иэ-за необходимости применения дополнительного промежуточного контактного реагирующего органа, кото" рый подает сигнал на исполнительный орган, а последний, в свою очередь, отключает трехфазный потребитель от сети при переходе его в двухфазный режим работы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем контроля фазных токов электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофаэного режима, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам, выход которого связан с анодом тиристора, в управляющую сеть которого через ограничительный резистор включена кнопка "Пуск", между общей точкой кнопки "Пуск" и ограничительного резистора включен диод, а катод через кнопку

"Стоп", другой ограничительный резистор и обмотку исполнительного органа подключен к нулевому проводу сети, дополнительно снабжено герконом с тремя обмотками управления, тремя диодами и тремя силовыми резисторами, каждый из icoToрых включен в фазовый провод трехФазного питания электродвигателя, причем один конец каждой из управляющих обмоток соединен с катодом диода, анод диода и другой конец каждой из управляющих обмоток подключены в каждой фазе к концам своего силового резистора, а замыкающий контакт геркона включен в анодную цепь тиристора.

Причем величина сопротивления каждого из силовых резисторов не превышает 1 Ом, 1032517

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства; на фиг. 2 диаграммы мгновенных значений ампервитков.

Устройство содержит диоды 1-3, подключенные к силовым резисторам

4-6 и к управляющим обмоткам 7-9 фаз В, С, A. Ограничительный резистор 10 включен в цепь управления тиристора 11, к аноду которого присоединены контакты геркона 12 и диод 13, геркон 11 подключен так><е к выходу трехфазного однополупериодного выпрямителя, выполненного на диодах 14-1.6. Второй ограничительный резистор 17 включен между обмоткой исполнительного органа 18 и кнопкой "Стоп" 19, кнопка "Пуск" 20 подключена между трехфазным однополупериодным выпрямителем и диодами 13, обмотка магнитного пускателя 21 подключена между фазами В и С через замыкающий контакт 22 исполнительного органа реле 18, силовые контакты пускателя .23 подключены к электродвигателю 24.

Управляющая об лотка геркона 11 состоит их трех 7-9 обмоток, каждая из которых соединена одним концом с катодом диода фиг. 1 и 2, образуя последовательную цепочку, а каждая из трех цепочек 1-7, 2-8, 3-9 подключена параллельно к своему резистору 4,5,6 соответственно фазам A,Â,С.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контакта кнопки

20 (запуск электродвигателя) на анод тиристора 12 и его управляющий электрод будет подан плюс с выхода выпрямительного моста, выполненного на диодах 14-16. Тиристор 12 открывается и катушка 18 исполнительного реле обтекается током, Реле срабатывает и замыкает свой контакт 21, создавая цепь питания катушки 22 магнитного пускателя. Пускатель срабатывает и замыкает свои силовые контакты 23. По резисторам 4-6 начинает протекать ток и электродвигатель 24 запускается.

При наличии напряжения во всех трех фазах А,В,С, образовавшиеся падения напряжения на резисторах

4-6 { фиг. 1 и 2 ) будут приложены к соответствующим трем цепочкам, каждая из которых состоит из диода и катушки. При это л выпрямленный по однополупериодной схеме ток, протекая по катушкам 9,7,8, создает ампервитки намагничивания

Диаграмма мгновенных значений ампервитков для нормального режима -работы (во всех трех фаз10

50 ных проводах протекают токи) показана на фиг. 2а. Результирующие ампервитки пульсируют. При 1%/ . l,С9/

z ср контакт геркона 11 (фиг. 1 ) будет находиться в замкнутом состоянии: где % -,,„ — минимальное значение результирующих ампервитков; амлервитки срабатывания геркона. Тиристор 12 (фиг. 1) однажды открывшись, пусковым импульсом в его цепи управления, будет находиться в открытом состоянии.

При исчезновении в трехфазной системе A В,С одного иэ токов например тока в фазе Ю, исчезает и падение напряжения на резисторе 5 (фиг. 1). Намагничивающие ампервитки i5! в катушке 7 становятся равными нулю.

Результирующие ампервитки для случая исчезновения фазы 8 (следовательно и тока в этой фазе) показаны на фиг. 2-б. Как следует иэ фиг. 2-б результирующие ампервитки

led> пульсируют с частотой 2f от нуля до максимума. В момент времени (фиг. 2-б) становится равными ампервиткам отпускания 3%<< геркона 11 (фиг ° 1) . Контакт геркона размыкается и разрывает анодную цепь тиристора 12 тиристор 12 закрывается. Разомкнутое состояние геркона 11 будет продолжаться в промежутке времени t1 — t2 (фиг. 2-б) .

В момент временй 12 результирующие ампервитки Ф/> становятся равными ампервиткам срабатывания геркона 11 и тем самым создается анодная цепь тиристора 12 (фиг. 1). Но открытие тиристора не происходит, так как íà его управляющем электроде отсутствует запускающий импульс.

При закрытом состоянии тиристора 12 катушка исполнительного реле

18 обесточивается, реле отпускает и разрывает своим контактом 21 (фиг. 1 ) цепь питания катушки магнитного пускателя. Иагнитный пускатель отпускает и своими силовыми контактами 23 (фиг. 1 ) отключает электродвигатель 24 от сети ° Такое состояние схемы будет продолжаться сколь угодно долго.

Изобретение может быть использовано на прожпаленных предприятиях, коммунально-бытовых предприятиях, в сельскохозяйственном произ" водстве для защиты трехфазных электроприемников от неполнофазных режимов работы. Устройство срабатывает мгновенно и надежно защищает от двухфазного режима трехфазную электроустановку при любом характере нагрузки (активном, индуктивном или активно-индуктивном).

1032517

1032517

Составитель В. Орлов

Редактор Ю. Середа. ТехредЖ. Кастелевич Корректор A. Тяско

Заказ 5414/56 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,. Проектная, 4