Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОР- : МАЛЬНОГО РЕЖИМА, содержащее активноемкостный фильтр напряжения обратной последовательности, входом присоединенный к фазам электродвигателя, а выходом - К переключателю, связанному с обмоткой электромагнитного реле, контакт которого включен в цепь отключения магнитного пускателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения потребляемой им мощности, оно дополнительно снабжено цепью из последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора , присоединенной к выходу фильтра напряжения обратной последовательности , входная цепь переключателя, выполненного оптронным, через вновь введенные динистор и резистор присоединена к упймянутому конденсатору , а выходная цепь включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

3151) Н 02 Н 7/08

Ю(, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКЮЫТИй (21) 3602630/24-07 (22) 10.06.83 (46) 30. 11.84. Бюл. У 44 (72) Б.К.Цыганков, В.К.Капленко и А.С. Тхабисимов (71) Кубанский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 621.316.923(088.8) (56) 1. Беркович М.А., Семенов В.А.

))сновы техники и эксплуатации релейной защиты. М., "Энергия",.1971, с. 191.

2. Грундулисс А.И. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве.

М., "Колос", 1982, с. 38. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО .ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРМАПЬНОГО РЕЖИМА, содержащее активноемкостный фильтр напряжения обратной последовательности, входом присоединенный к фазам электродвигателя, а выходом — к переключателю, связанному с обмоткой электромагнитного реле, контакт которого включен в цепь отключения магнитного пускателя, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устрой-, ства путем уменьшения потребляемой им мощности, оно дополнительно снаб жено цепью иэ последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора, присоединенной к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, входная цепь переключателя, выполненного оптронным, через вновь введенные динистор и резистор присоединена к упомянутому конденсатору, а выходная цепь включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле.

1 1127036 2

Изобретение относится к электро- такой мощности выэь техническим устройствам, в частности устройства, снижени к устройствам для защиты трехфазных работы и необходимо двигателей. его габаритов и вес

Известны устройства для защиты 5. значениях емкости к трехфазных двигателей, содержащие ра и более высокоом фильтр напряжения обратной последо- потребляемая мощнос вательности и электромагнитное резко падает надежн реле $13. ройства из-за сущес

Недостатками известных устройств Ið ния напряжения на вь являются значительные собственное вследствие его шунт энергопотребление и массогабаритные кой.. показатели, низкая надежность в ра- Цель изобретения боте. надежности работы у

Наиболее близким по технической 15 уменьшения потребля сущности к предлагаемому является Поставленная цел устройство для защиты электродвига- тем, что устройство теля, содержащее активно-емкостный фазного электродвиг фильтр напряжения обратной послепо- ного режима, содерж вательности и два электромагнитных 0 костный фильтр напр реле — основное и вспомогательное последоватеЛьности, в функции переключателя. Катушка ненный к фазам элек вспомогательного реле является нагруз- выходом — к переклю кой фильтра и непосредственно включе- с обмоткой электром на между точками соединения соответ- 25 контакт которого вк ствующих конденсаторов и резисторов. отключения магнитно

Катушка основного реле включена полнительно снабжен между двумя, линейными проводами,че- ледовательно соедин рез размыкающий контакт вспомога- денсатора и резисто тельного реле. Контакт основного реле 3О K Bblx0PQ ФильтРа HR включен в цепь управления магнитного последовательности, пускателя двигателя. При обрыве лю- переключателя, выпо бой фазы реле включает магнитный, ным, чеРез вновь вв пускатель и электродвигатель отклю- и РезистоР присоеди чается (2 3. тому конденсатору, 35

Недостатками данного устройства являются значительные собственное энергопотребление и массогабаритные показатели, низкая надежность в Работе, вследствие того, что .электромаг- нитное реле в функции переключателя, подключенное к выходу фильтра имеет относительно низкое сопротивление

I катушки и шунтирует входные зажимы фильтра, поэтому чтобы получить на выходе фильтра напряжение, достаточное для срабатывания реле, в фильтре необходимо использовать конденсаторы большой емкости (порядка 2-4 мкФ) и низкоомные мощные резисторы. В pe3yJIb50 тате собственная потребляемая мощность и массогабаритные показатели защитного устройства получаются значительными. Расчеты показывают, что при емкости конденсаторов фильтра в

2 мкФ н линейном напряжении 380 В активная мощность фильтров на холостом ходу превышает 70 Вт. Выделение гвает перегрев е надежности его сть увеличения а. При меньших онденсаторов фильтных резисторах ть снижается, но ость работы усттвенного уменьше ходе фильтра ирования нагруз— повьппение стройства путем емой им мощности. ь достигается для защиты трехателя от анормальащее активно-емяжения обратной входом присоедитродвигателя, а. чателю, связанному агнитнаго реле, лючен в цепь го пускателя, доо цепью из посеных диода кон- ра, присоединенной пряжения обратной входная цепь лненногб оптронеденные динистор иена к упомянуа выходная цепь включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле.

Оптронный переключатель имеет значительное входное сопротивление, за счет чего ослабляется шунтирующее действие нагрузки на фильтр. Это дает возможность уменьшить потребляемую мощность и массогабаритные показатели путем применения в фильтре конденсаторов меньшей емкости и высокоомных резисторов, улучшить температурный режим устройства, повысить надежность его работы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты трехфазных двигателей.

УстройСтво для защиты .трехфазных двагателей содержит фильтр напряжения обратной последовательности, образованный конденсаторами 1 и 2 и резисторами 3 и 4, входы которого

5 и 7 подключены на линейные провода

А, В, С параллельно входным зажимам 3 11270 двигателя 8, выходы фильтра 9 и 10 соединены с оптронным переключателем, содержащим диод 11, анод которого подключен к выходу 9 фильтра, а к его катоду подключен одним своим выводом накопительный конденсатор 12, другой вывод накопительного конденсатора 12 подключен через резистор

13 к выводу 10 фильтра; к точке соединения накопительного конденса- !0 тора 12 с катодом диода 1! анодом подключен динистор 14, катод динистора, соединен с анодом светодиода so входной цепи тиристорного оптрона 15, катод которого через резистор 16 . подключен к точке соединения накопительного конденсатора 12 и резистора 13; анод фототиристора в выходной цепи тиристорного оптрона 15 соединен с одним из выводов катушки электромагнитного реле- 17 катод фототиристора подключен к точке 7; другой вывод катушки электромагнитного реле 17 подсоединен к цепи питания электромогйитного реле 17 в точке соединения резисторов 18 и !9; . анод диода 20 цепи питания соединен с точкой 5, а eio катод подключен к второму выводу. резистора 18, второй вывод резистора 19. соединен г точкой 7; выводы конденсатора 21 цепи питания подключены к резистору

19! размыкающий контакт.22 электромагнитного реле 17 подключен параллельно к кнопке 23 через замыкающий контакт .24 магнитного пускателя 25 в цепи управления двигателем 8; цепь . управления двигателем 8 содержит последовательно подключенные к линейным проводам фаз Ь и С кнопки

26 и.23, катушку магнитного пускателя

25 и размыкающий контакт 27 теплового реле 28. Входные зажимы двигателя 8 . через тепловое реле 28 и замыкающие контакты 29 магнитного пускателя 25

45 подключены к линейным проводам фазЯ, 6, С.

Устройство для..защиты трехфазных двигателей работает следующим образом.

Трехфазный двигатель 8 включается в работу с помощью магнитного пускателя 25 при нажатии кнопочного выключателя 23. При этом двигатель подключается.к питающей трехфаэной сети 55

А, .6., C замыкающими контактами 29 магнитного пускателя 25. После отпускания кнопки 23 магнитный пускатель

36 4 остается подключенным к сети через кнопочный выключатель 26, размыкающие контакты 22 реле 17 и блокироночные замыкающие контакты 24. В остальном работа схемы включения двигателя известна и не требует дальнейших пояснений.

В нормальном режиме при симметрии питающих напряжений на выходе фильтра устанавливается минимальное (теоретически нулевое) напряжение небаланса фильтра. Накопительный конденса.- тор 12 через диод 11 заряжен до напряжения, равного амплитудному значению напряжения на.выходе фильтра.

Это напряжение значительно ниже напряжения переключения динистора 14.

При этом динистор и тиристорный оптрон 15 находятся в закрытом состоянии,. реле 17 обесточено и устройство защиты не включается. Двигатель работает в установленном режиме.

При обрыве одной из фаз со сторо- . ны источника (неполнофазный режим) на выходе фильтра появляется значительное напряжение. Накопительный конденсатор 12 оптронного переключателя заряжается через диод 11 и резистор 13. При достижении напряжением на нем значения, равного напряжению переключения динистора 14, последний открывается и накопительный конденса1 тор 12 разряжается .через динистор, входную цепь оптрона 15 и резистор 16.

Импульсный ток разряда конденсатора достаточен для переключения выходной тиристорнрй цепи оптрона в открытое состояние. В результате включается электромагнитное реле !7. Контакты

22 этого реле размыкаются, и магнитный пускатель 25 отключает двигатель

8 и устройство защиты от сети.

Существенно, что до момента переключения динистора его ток в закрытом состоянии незначителен, что и позволяет увеличить входное сопротивление оптронного переключателя и ослабить шунтирование выходных зажимов фильтра.

При опрокидывании одной из фаз питающей сети (изменении фазы на

180 ) линейные напряжения становятся несимметричными. При пуске двигателя на выходе фильтра появляется напряжение, реле 17, срабатывает, контакты

22 размыкаются и включить двигатель в работу становится невозможным.

Аналогично, если порядок чередоваЭ 112703Ü 6 ния фаз питающей сети меняется, то собственной потребляемой мощности, на выходе фильтра появляется напря- массогабаритнык показателей, повыжеиие, превышающее линейное, и уст- шенной надежностью и обеспечивает ройство защиты срабатывает. Цепь защиту трехфазных двигателей от питания электромагнитного реле 20, g неполнофазных режимов, опрокндыва18, 19, 21 ие обесточивается при ния фазы источника и от изменения обрыве любой фазы питающей сети порядка чередования фаз. В устрой- . вследствие гальванической связи фаэ стве могут быть использованы компчерез обмотки двигателя 8. лектующие иэделия, серийно выпускаТаким образом, предлагаемое уст- 10 емые промышленнастью. Устройство . ройство, по сравнению с известным несложно как по количеству элементов, отличается уменьшенными значениями так и по технологии изготовления.

Составитель Л. Корнеева

Редактор К, Волощук Техред Л.Коцюбняк Корректор А. Тяско

«««

Заказ 8751/42 Тираж б13 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