Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима

 

Изобретение относится к области электротехники - релейной защите электроустановки от аварийного режима и может быть использовано для защиты электродвигателя и генератора от перегрузки и нарушения симметрии питающего напряжения. Цель изобретения - повышеиие надежности путем

СОЕЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 011 (51) 4 Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3864521/24-07 (22) 11.03.85 (46) 30.1 1.86. Бюл. И 44 (7 1) Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства (72) В.М.Гетманенко (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 904080, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1053209, кл. Н 02 Н 7/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИИА (57) Изобретение относится к области электротехники — релейной защите электроустановки от аварийного ревима и момет быть использовано для за.— щиты электродвигателя и генератора от перегрузки и нарушения симметрии питакхцего напряжения. Цель изобретения — повышение надежности путем

1274062 ны загрузки двигателя. Для этого в устройство дополнительно введен фазометр 11 выход которого нагружен двумя оптронами 12 и 13, фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15, выполняющих функцию аналога динистора, Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2И-НЕ 2 1, 22, 23, 24, интегратор 25, повторитель 26, конденсатор 27 ° резистор 28 и ключ 29. 1 s. u. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите электродвигателей от несимметрии питающих напряжений и от увеличения тока в фазах при перегрузках, и может быть использовано для защиты генераторов транспортных средств.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем предотвращения ложного срабатывания устройства 10 при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 график работы компараторов.

Устройство содержит фильтр 1 напряжения обратной последовательности, входы которого подключены к силовой сети, питающей электродвигатель 2.

В двух фазах электродвигателя 2 уста- о новлены трансформаторы 3 и 4 тока, нагруженные обмотками реле с герконами 5 и 6. Контакты герконов шунтируют резисторы фильтра 1 напряжения обратной последовательности. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности. К выходу фильтра 1 через выпрямитель 7 подключен накопи.тельный конденсатор 8 и разрядный резистор 9. К выходу трансформатора 4 тока и к фаэному проводу 10, в разрыв которого включен трансформатор 4 тока, подключен фазометр 11, выполненный на микросхемах. Выход фазометра нагружен светодиодами оптронов 12 и 13, 35 фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15, предотвращения ложного срабатывания.

Устройство содержит датчики 3,4 тока, установленные в фазах питания электродвигателя, к выходу которых подключены обмотки реле на герконах 5,6.

Вход фильтра 1 напряжения обратной последовательности подключен к фазам питающей сети. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности подключен пороговый элемент, выполненный в виде аналога динистора с автоматически регулируемым напряжением срабатывания в зависимости от величи1 образующих аналог динистора, зашунтированного конденсатором 16. Накопительный конденсатор 8 через транзисторы 14 и 15 подключен к исполнительному элементу 17, управляющему работой магнитного пускателя 18.

Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2И-НЕ 2 1 — 24, интегратор 25, аналоговую ячейку памяти, выполненную на повторителе 26, конденсаторе 27, резисторе 28 и ключе 29.

Устройство работает следующим образом.

После включения магнитного пускателя 18 по силовым цепям электродвигателя 2 протекает ток. При этом величина вторичного тока трансформатора 3 и 4 недостаточна для замыкания герконов 5 и 6. При симметричном питающем напряжении на выходе фильтра 1 существует напряжение небаланса, до которого заряжается конденсатор 8.

Величина этого напряжения недостаточна для открывания аналога динистора, выполненного на транзисторах 14 и 15 разной структуры, поэтому изменений в работе устройства не происходит.

Длительная несимметрия питающих напряжений при той потребляемой мощности приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 1. С выдержкой времени конденсатор 8 заряжается до амплитудного значения напряжения обратной последовательности. Как только это значение достигает напряжения срабатывания аналога динистора, вы1274062

i. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима, содержащее резистивноемкостной фильтр напряжения обратной последовательности, присоединенный к источнику трехфазной сети, два трансформатора тока, включенных в два фазных провода, два герконовых реле, обмотки которых подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а контакты шунтируют резисторы фильтра, выпрямительный мост, подключенный к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, накопительный конденсатор с разрядным сопротивлением, присоединенный к выходу выпрямительного моста, конденсатор и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения ложного срабатывания устройства при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя, оно дополнительно снабжено фазометром, подключенным к трансформатору тока и фазному проводу, двумя биполярными транзисторами разной структуры и двумя оптронами, присоединенными к выходу фазометра причем фоторезисторы оптронов шунтируют эмиттерные переходы транзисторов, включенных по схеме аналога динистора и зашунтированных HTQ рым конденсатором, а обмотка исполнительного элемента подключена к накопительному конденсатору через аналог динистора.

2. Устройство по и. 1, о т л.ич а ю щ е е с я тем, что фазометр . содержит два компаратора, четыре логических элемента 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти, причем

45

55 полненного на транзисторах 14 и 15, конденсатор 8 разряжается на исполнительный элемент 17, контакты которого отключают пускатель 18, останавливая двигатель 2.

Однако для двигателей с рабочей машиной, имеющей вентиляторную характеристику, например погружных насосов, при возникновении несимметричного режима из-эа увеличения скольже- 10 ния происходит уменьшение потребляемой мощности (уменьшение коэффициента загрузки), поэтому такие двигатели могут длительно работать с другим, более высоким значением коэффициента >5 несимметрии. Следовательно, необходимо увеличить напряжение срабатывания порогового элемента — динистора.

С этой целью эмиттерные переходы транзисторов эашунтированы фоторезис- 20 торами оптронов. Сопротивление резисторов меняется в зависимости от величины коэффициента загрузки двигателя, о которой можно судить по величине угла сдвига между током и напряжением. При уменьшении коэффициента загрузки увеличивается угол фазового сдвига между током и напряжением,(кривые 30 и 31 фиг. 2) . С помощью компараторов 19 и 20 получают прямоуголь- 30 ные импульсы (кривые 32 и 33, фиг.2).

Логические элементы 2И-НЕ 2 1 — 24 преобразуют два входных сигнала в прямоугольные импульсы, ширина которых пропорциональна углу сдвига фаэ между током и напряжением (кривая 34, фиг. 2). С помощью интегратора, выполненного на операционном усилителе 25, происходит интегрирование полученных импульсов (кривая 35, фиг. 2), а аналоговая ячейка памяти осуществляет изменение напряжения на выходе фаэометра (кривая 36, фиг.2).

Устройство работает при изменении угла сдвига фаз от 0 до 90

Увеличение напряжения на выходе фазометра 11 приводит к возрастанию потока освещенности фоторезисторов.

Это приводит, в свою очередь, к уменьшению сопротивления фоторезисторов оптронов и возрастанию напряжения срабатывания аналога динистора. Для исключения ложного срабатывания при больших скоростях нарастания напря- . жения аналог динистора зашунтирован конденсатором 16. Так как значение порогового напряжения аналога динистора изменилось в соответствии с коэффициентом загрузки двигателя, то устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметрии питающих напряжений сработает при другом, более высоком значении коэффициента несимметрии, исключив тем самым ложные срабатывания устройства при малых загрузках.

Технико-экономическая эффективность от использования устройства заключается в уменьшении числа ложных срабатываний при неноминальных загрузках на валу, что приводит к сокращению технологического ущерба.

Формула изобретения

S 1274062 ь входы компараторов подключены к транс- элемента И-НЕ, интегратор и аналогоформатору тока и фаэовому проводу, а вую ячейку памяти — к цепи управления их выходы через четыре логических оптронами.

Ilopmu српбать баюя камфар

35 М 2

Составитель В.Орлов

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

Заказ 6485/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий., 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Yæãoðîä, ул.Проектная, 4