Устройство для защиты трехфазного электродвигателя

 

Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение надежности работы-и безопасности эксплуатации устройства защиты электродвигателя. Поставленная цель достигается тем, что с помощью использования двуплечего моста с использованием транзисторов 17 и 21 исключено взаимное влияние на работу устройства в целом установок токовой и тепловой защит электродвигателя, входящих в состав устройства, а с помощью использования оптрона 14 обеспечена разрядка потенциала фазы сети и схемы устройства. 1 ил. /4. S f ffC со ю оо 00 О5 М

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щи 4 Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3941435/24-07 (22) 13.08.85 (46) 07.08,87, Бюл. 11 - 29 (7i) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН УЗССР (72) В.Л.Золоторенко, А.Ю.Смолин и А.Д,Закирходжаев (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 993378, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 652644, кл. Н 02 Н 7/08, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

„,Я0„„1328876 А1 (57) Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение надежности работы и безопасности эксплуатации устройства защиты электродвигателя. Поставленная цель достигается тем, что с помощью использования двуплечего моста с использованием транзисторов 17 и 21 исключено взаимное влияние на работу устройства в целом установок токовой и тепловой защит электродвигателя, входящих в состав устройства, а с помощью использования оптрона 14 обеспечена разрядка потенциала фазы сети и схемы устройства. 1 ил.

1 1328876

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных двигателей от электрических и тепловых перегрузок.

Цель изобретения — повышение надежности и удобства в работе.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит активно-индуктивную нагрузку - электродвигатель 1, силовые контакты 2 магнитного пускателя с катушкой 3, подключенной по тйповой схеме к кнопочному посту 4 с кнопками "Пуск" и "Стоп", предохранителем 5, блок-контакт 6 магнитного пускателя и плавкие предохранители 7.

Трансформатор 8 тока первичными об1 1 мотками W W включен в фазы сети, а

1в вторичной обмоткой подключен к выпрямительному мосту 9, соединенному с

RC-цепью 10 и 11, и подключен к фильтру, образованному балластным резистором 12 и конденсатором 13, соединенным со светодиодом тиристорного .оптрона 14, светотиристор которого включен в диагональ второго выпрямительного моста 15, а его выход подключен к цепи питания катушки магнитного пускателя. При этом светодиод оптрона 14 образует общее плечо двух идентичных пороговых элементов, первый из которых подключен к времязадающей RC-цепи 10 — 11 через потенциометр 16 и образован транзистором

17 и развязывающим диодом 18, соединенным с резистором 19. Второе плечо другого измерительного порогового элемента образовано развязывающим диодом 20 и транзистором 21, к базе которого подключен потенциометр 22 и термосопротивление 23, расположенное за пределами схемы устройства на двигателе. Устройство также содержит терморезисторы 24 и 25 и стабилитрон

26, балластный резистор 27 стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне 28.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии нагрузка— электродвигатель 1 отключен от питающей сети нормально открытыми силовыми контактами 2 магнитного пускателя с обесточенной катушкой 3. При подаче питания на клеммы АВС и кратковременном нажатии кнопки "Пуск" кнопочного поста 4 по цепи катушки магнит45,диод 18, в результате чего конденса50

55 0 5

20 у5

40 ного пускателя 3, защищенной предохранителем 5, протекает ток, в результате чего замыкается блок-контакт б магнитного пускателя, подготавливающий блокировку кнопки "Пуск", при этом также замыкаются силовые контакты магнитного пускателя и через предохранители 7 и две первичные обмотки W" и W трансформатора 8 тока це1 пи статора двигателя получают питание. Наводимое в обмотке И трансформатора тока напряжение выпрямляется мостом 9 и через потенциометр 10 начинает заряжать конденсатор 11, при этом постоянная времени этой RC-цепи подбирается потенциометром 10 по времени, необходимому для разгона двигателем рабочего механизма. Одновременно напряжение с моста 9 поступает через резистор 12 на конденсатор 13 фильтра выпрямителя, причем величина постоянной времени этого фильтра выбирается такой, чтобы зажигание светодиода тиристорного оптрона 14 происходило с задержкой, равной 2-3 периодам питающей сети„ При достижении напряжением на конденсаторе 13 величины, достаточной для зажигания светодиода и включения светотиристора оптрона 14, через него и плечи моста

15, находящиеся в данный момент под действием прямого напряжения, начинает течь ток, что позволяет отпустить кнопку "Пуск" через 60 мс (2-3 периода питающей сети), на чем подготовка схемы к работе заканчивается.

Если ток в обмотке статора двигателя превышает величину, необходимую для открывания транзистора 17, определяемую положением движка потенциометра

16, то через время, определяемое положением движка потенциометр- 10 RCцепи, открываются транзистор 17 и тор 13 разряжается через токоограничивающее, малое по величине, сопротивление 19, потенциал на аноде светодиода падает, светодиод тухнет и светотиристор оптрона в следующий полупериод питающего напряжения не может включиться, так как даже при последуюшем случайном запирании транзистора 17 конденсатор 13 фильтра не успева.ет зарядиться до уровня, доста- точного для зажигания светодиода, что также повышает надежность срабатывания катушки 3 магнитного пускателя, включенной в цепь контакта 6 ти1328876 повой схемы питания и вызывает полное отключение схемы.

Развязывающий диод 20 делает невозможным влияние настройки транзистора 17 на порог срабатывания транзиЬ стора 21 правого плеча схемы, работающего аналогично.

С другой стороны изменение потенциометром 22 порога срабатывания уст- 10 ройства по температуре от термосопротивления 23 датчика температуры ввиду наличия развязывающего диода 18 не влияет на токовой порог транзистора I7. Термосопротивления 2ч и 25 стаби- 15 лизируют влияние температуры внешней среды на пороги срабатывания транзисторов 17 и 21.

При возникновении большого по амп— литуде броска тока, вызванного, например, коротким замыканием в статоре, "пробивается" стабилитрон 26. Отсутствие конденсатора 13 сглаживающего фильтра в цепи стабилитрона позволяет срабатывать транзистору 21 в первый же полупериод питающей сети, а перенос конденсатора 13 фильтра после балластного резистора 12 улучшает фильтрацию питающего напряжения. Гобразный фильтр, образованный резистором 12 конденсатором 13 и балластным резистором 27, уменьшает пульсацию напряжения на термосопротивлении

23, вынесенном за пределы схемы, чему также способствует стабилизация напряжения стабилитроном 28.

По сравнению с известным устройством включение двух идентичных первичных катушек И, и W трансформатора

1 1

8 тока в две фазы питающей сети вызы- 4 вает срабатывание устройства при об— рывах любой из фаз, при коротких замыканиях внутри статора между любыми фазами, при превышении тока в любой фазе установленного выше порога, нап- 4 ример при перегрузке двигателя, что подтверждается экспериментально. Конструктивное выполнение трансформатора подобно серийно изготовляемым трансформатором тока нулевой последо50 вательности.

Случайное прикосновение заземленного предмета, например, отверткой к любому из элементов слаботочной части схемы, или пробой силового светотиристора, находящегося под напря55 жением фазы, питающей катушку магнитного пускателя, не вызовут выхода иэ строя элементов схемы или поражения током оослуживающего персонала. Это позволяет не изолировать термосопротивление датчика температуры электрически от станции двигателя, что понижает инерционность работы датчика.

Независимость регулировок порогов срабатывания позволяет оперативно подбирать оптимальный режим работы двигателя, а ускорение реагирования схемы на короткие замыкания повышает надежность защиты двигателя.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузок и аварийных режимов, содержащее магнитный пускатель, катушка которого через последовательно соединенные предохранитель, кнопочный пост с кнопками

"IIycK" и Стоп1 и первый мостовой выпрямитель, в диагональ которого включен выход реагирующего элемента, подключена к первой фазе питающей сети, контакты магнитного пускателя включены последовательно с обмоткой электродвигателя, к второй фазе питания которого включена первичная об-, мотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого соединена с входом второго мостового выпрямителя, выход которого подключен к сглаживающему фильтру и входу первого делителя напряжения, одно из плеч которого.выполнено на терморезисторе и времязадающей RC-цепочке, выход делителя напряжения подключен к входу первого порогового элемента, выход которого функционально связан с входом реагирующего элемента, и содержащее также второй делитель напряжения, выполненный на термосопротивлениях, присоединенный к одному из выходов второго выпрямительного моста и к средней точке фильтра через баластный резистор, зашунтированный первым стабилитроном, выход которого подключен к входу второго порогового элемента, выход которого функционально связан с входом реагирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и удобства в работе, дополнительно введена вторая первичная обмотка измерительного трансформатора тока, установленная в третьей фазе питающей сети, два разделительных диода, второй стабилитрон, при этом реагирующий

1328876

Составитель В.Балашов

Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Редактор E.Ïàïï

Заказ 3494/54 Тираж б17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4,элемент выполнен на тиристорном оптроне, светодиод которого является входом реагирующего элемента, а оптотиристор-является выходом последнего, катод светодиода через разделительные диоды подключен к коллекторам пороговых элементов, выполненных на иден . тичных транзисторах, второй стабилитрон присоединен к другому входу второго выпрямительного моста и к входу второго делителя напряжения.