Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийного режима
Изобретеиие OTFUX ITCH к лектроте.хнике, в частности к устройствам, иредиазначе1И1ым д:1я ; ,аи1И 1ы ъ.мектродвигателей от неполнофазиы.х ри/кимов, перегрузки и от недопустимой асимметрии напряжений гпп аю- П1ей сети. Цель изоб1)с1ения повьппепие чувствительносги и o . ciiXi.ieiH iBn; при парутении лектроГ)с : ,(,г. . Micrii в результатеасимметрии наиряи-л ;: : питающей и. ти Устройство содер/кпт измери 1 е. 1ьпы транс(})()рматора I -, 2, (Ьазоч) вствительньи детектор 3, O/KJK K(iii:j)o,iH пС Лесрузки 4, С :- ст()Я1Ций из диода 5. |1О1 еи а Ометра (i. пер Boi o резистора 7, ограничительного резпсто ра 8, конденсатора 9, второго резистора И), тиристора II, третьего резистора 12 и порогового i.iLMciira 13 исио. пштельиый э. меиг 14. тиристорнук) ч.топару 15. четвертый резистор Ui, ст;1бплитрон 17, догкхтннте. резистор IS. Мри асим.метрии фазных напряжеии сети между корпусом и средней TO iKoii соединения статорпой обмотк; э.мектро двигателя ноявляется напряжение, при опреде.ченном уровне которого пробпьается стаби. i;iTi)OH 17, в пени светодио.и: оит(И1а)Ы ипяв.чяется в.ходной v r;:; ;:: iiiiui- ния, гиристор онтонары oTKpi-iBaci csr м мере; , диод 5, резпс юр 18 и. )вый ь.чемент цегп унрав;1е11ия нороговьгм ь.цементом 13 подаетея ианряжение. Тиристор I I открывается , шунтирует ба.1/1астный ()езистор 1| азочувствите;П)) детектора 3, которыГ разбаланспруется и выз,1;ает срабатыванп; ИС1().;Н11 re.ii) i. 14. к.-Т()р1,п Г;- к.иочаО . iCK po.LiUM :; . i :i.;. .45te SJAa. О о ff
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 H 02 И 70(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Д(:
4 (е .>
4,У <ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4 172022/24-07 (22) 04.01,87 (46) 15.08.88. Ьюс!. ¹ 30 (7! ) 1!аучно-ироизводстве(1ное объединеHifL
«11рогресс» (72) В. В. Зс!!бот (53 ) 621.3! 6.925 (088.8) (;>6) Лвторское свидегелытво СССР
Л 6!0229, кл. И 02 }{ 7)08, 1977.
Авторское Bff.(còåëüñòâo СССР
X 702453, кл. Н 02 Н 7/08, 1979. (54) )>С РОЙСTB0 . 1.1Я ЗАШИТЫ ТРЕХФ (3I1OI .).1ЕКТРОДВИГЛТЕ. 1Я ОТ .- (В."(РИГ11(ОГО РЕЖИМА (57) Из<>брет(нис относится к аг!ектротекникс, в иастносз и к ст17ойствач, цредназнаи(. 1111 Ы tt Д.1 H:< < I I! l И 7 I >I V. I Е и 7 Р ОД В И Г а Т(. Л Е И 0 Т H f>ИОЛНОфаЗНЫ. Рс.КИЧОВ, ИЕРЕГРУЗКИ И От НЕ. (ОНУСТИ М Ой а«И»1Ч (ГРИВ H;I II PHrh(. If i! и IlitTiii(>и((й сети. Цель il;<()(>pt IL ния !и>вы>пени« иувствителы ос!и и б) «:.!>< .«,;(.Вия Ilри наруиiL Hèè электр(я>(1(>!; ." ги В рс (i, <,т;(тt а«И >! Ч(. Тря И ii3111)riii t. I. :,! IIIITiltO!I!« (Гll
;> СТрОИС 1 ВО (О,(L j)rh f! > (Вl t рн ГС.7 Ь И Ь! ".
SU 1417099 А1 трансфорчатор;1 I ", фа:!О<1 вствитег!Ьн(>й (L Г(. hT()j) 3, б l(>h h()li".р(>.IH ис )L Грузки 4; (. ;стояи(ий из дlt(),та i). !и)те!11<иометра 6.:!«. во(о резисторы 7, ()I pi!HI! Ièò«ë»íîãî рези«l > ра 8, h(>H L«HL(IT(>pH (). Второго резистора If). тири«тора 11. треть«Г< р«.(и«7ора 12 и ïîj)0 I () H(>I +. iL, «! i!и !>ill Э. 1"м H Г l-f, тирист<>рн(!о »ьтои(!р 15. <«твертый р: Iiiclt;f) 16, стабилитрон 17, дополиитслы>ь>и pc(H«l<>p 1)(. I!pi! асимметрии фазнык H «тся (т((бии:Г! (Я>н I <, в ILL ии «I(«T(>ël" .(.<:>IiT(>fliI Р I>l if(>ß ВГ!ЯЕТ(Я B ((> (H()H < >К < ".;,, . "»I!>ii и(, 1(>.> li » Г«. I l> i!()I <) а, 1< 1(..f . H<:T< >pl>i!! 1i()t! "." " <. t. 1" ) (В!« : > I <» н !я,; !11 исT()p оитоиары <> hрь,ва«1«>i и«рсь »иод 5, рези« (ор 18 lip(H озый алеМ Ii Г 1»ЕИИ V!Ip tj <(з()<1> В«ТВИТ<. Г!ЬH(>i (>;«! 1(T(>pd 3. h(>7 Op»if! 1>аз() 14 Изобретение относится к электГ<отехн«ке, в частности к устройствам, предназначенным для за<питы электродвигателей от неп«лнофазных режимов, перегрузки и ог недопустимой асимметрии напряжений питающей эл< ктросети Hcilb изобретения повьппение чувствительности и быстродействия при нарушении электробезопасностч при асимметрии напряжений. На чертежс приведена црници схема устройства, Устройсгво содержит два измерительных трансформатора 1 и 2 с двумя первичными обмотками с разным числом витков и выводами для включения первых обмоток в разноименные две фазы, а вторых, встречно направленных, — — к первым в третьей фазе питания электродвигателя, при этом к край. ним выводам вторичных обмоток присоединен фазочувствительной детектор 3, к одной диагонали которого подключена входная цепочка блока 4 контроля перегрузки (БКГ1) состоягцая из последовательно соединенных диода 5, потенциометра 6 и первого резистора 7, со средним выводом потенциометра 6 через ограничительный резистор 8 первым выводом соединена времяэадающая цепочка блока 4 контроля перегрузки, состоящая из параллельно включенных конденсатора 9 и второго резистора 10, второй вывод которой соединен с общей точкой первого резистора и анодом тиристора 11 БКП 4, шунтирующего балластный резистор фаэочувствительного детектора, управляющий электрод тиристора через третий резистор 12 и. пороговый элемент 13 соединен с первым выводом времязадающей цепочки БКП 4, исполнительный элемент 14, соединенный со. средними выводами вторичных обмоток измерительных трансформаторов, тиристорную оптопару 15, светодиод которой включен последовательно с четверть<м резистором 16 и стабилитроном 17 в цепь между нулевой точкой статорной обмотки и корпусом электродвигателя, анод тиристора оптонары через дополнительный резистор 18 соединен с общей точкой диода 5 и потенциометра 6, а катод — с первым выводом врем яза даю щей . цепоч ки Б КП 4. Устройство работает следующим образом. При норм альной работе электродвигателя величины ЭДС Е, и Е вторичных обмоток равны, но сдвинуты по фазе на угол, близкий к 9«1". Фазочувствительный детектор 3 находится в состоянии равновесия, сигнал»а исполнительном элементе 14 отсутствуетт. При обрыве одного из фазных проводов угол фазового сдвига между токами трехфазной сети «эм< няется, изменяется и угол сдвига меж,<у Е, и Е,. Нарушается равенство значений э<их величин. На входе исполнительного эл< ме <та 14 появляется сигнал. В l 7099 2 р(3<< льтат< -. 14 срабатывает и егo контакты огключают электродвигатель. При перегрузке электродвигателя, не нарушающей фазовой симметрии, увеличива<от5 ся лишь значения Е, и Е,, одна из которых например L,, контролируется блоком контроля перегрузки, 5KI1 выполнен и виде бескон-. тактного реле времени с выдержкой времени, зависни ей от величины перегрузки. При увеличении Е, сверх установленного уровня, который устанавлива TcH потенциометром 6 БКП 4, через некоторое время открывается тиристор 11 hK(I 4 и шунтирует балластный резистор фаэочувствительного детектора 3. Равновесие фазочувствительного детектора 3 нарушается, в результате этого срабатывает исполнительный элемент 14. Из-за относительно большой емкости конденсатора 9 БКП 4 кратковременные и поэтому неопасные перегрузки электродвигателя устройство не фиксирует, не допуская необоснованного отключения электродвигателя. В местностях, гдс к одной электросети подключены однофазные и трехфазные потребители, часто возникает значительная 50 асимметрия фазных напряжений, вызывающая дополнительное нагрева н ие обмотки электродвигателей, подключенных к такой сети. В этих случаях между корпусом и средней точкой соединения статорной обмотки электродвигателя появляется напряжение, величина которого контролируется при помощи тиристорной оптопарь< 15. При симметрии напряжения, допустимой нормами, тиристорная оптопара 15 закрыта. При определенном напряжении пробивается стабилитрон 17, в цепи светодиода оптопары появляется. входной ток срабатывания, диод начинает облучать тиристор опгопары, последний открывается. На выходной цепи оптопары через диод 5 БКП 4 резистор 18 на пороговом элементе 13 БКП тоявляется напряжение. Величина этого напряжения открывает пороговый элемент 13 и на управляющем электроде тиристора 11, шунтирующего балластный резистор фазочувствительного детектора 3, появляется сигнал срабатывания. Равновесие.фазочувствительного детектора разбалансируется, в результате этого срабатывает исполнительный элемент 14, контакт которого отключает электродвигатель. Кратковременная асимметрия напряжения устройством не фиксируется благодаря инерции контура заряда БКП, не допуская необоснованного отключения электродвигателя. Применение тиристорнои оптопары позволяет значительно увеличить <увствите«прость схемы, ул<сн< п<ить величину сигнала срабатывания, так как необходимый сигнал 1417!1()(! Формулп изобретения (.о(тавитель В. Орлов Рваактор >!. Пиолииокаи твхр(л II. В(.рв(Корргктор 11. Король Зак;>а 407:! 5) 1 > > р;) )и t) 5 () 11оли и(ио(Н11ИИПИ o(Iларгт>и ><»()l когиит(.и <. .С (Р ио лола>и иао<)!и)(иий и открытий I I I()3<), Мо(к во, /К,), >, I ">т<»(ë:<ÿ >I<>(), . 1. 4:,1 1!роиав<>лигв(ии< -поли. рири>п ив, г >окг<>I><>1, )л. I IIð<>(ктиаи, 4 срабатывания, поступающий на вход диода о)попары, на порядок меньше сигнала срабатывания электромагнитного реле. Увеличение чувствительности определяет и быстродействие устройства, а э го очиllb важно с точки зрения электробезопасности, особенно в случаях, когда в результате замыкания на корпус электродвигателя последний попадает под напряжение, а также в случаях, когда в нулевом проводе ошибочно появляется напряжение. Г!реимуц(еством устройства является и то, что повышается надежность работы устройства в смешанных трехфазно-однофазных сетях, так как контроль неполнофазного режима осу(цествляется по двум параметрам — при помощи контроля фазового сдвига между напряжениями (токами), питающими электродвигатель, и tto напряжению нулевой последовательности, которое измеряется между корпусом и средней точкой соединения статорной обмотки электродвигателя. Устройство обеспечивает более высокую достоверность и надежность контроля аварийных режимов, при этом значительно уменьшается материалоемкость из-за значительного уменьшения количества элементов. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийного режима, содержащее два измерительных трансформатора с двумя первичными обмотками с разным числом витков и выводами для включения первых обмоток в разноименные фазы, а вторых, встречно направленных — — к первым в третьей фазе питания электродви(а геля, при этом к крайним выводам вторичны; обмоток присо 7(ttttcí фазочувствительпый детектор, к одной, диагонали которого подключена входная цепочка блока контроля перегруза, состоя шая из последовательно соединенных диода, потенциометра и первого резистора, к среднему выводу потенциометра через ограничительный резистор подключена первым выводом времязадающая цепочка элемента контроля перегрузки, состоящая из параллельно включенных конденсатора и второго резистора, второй вывод которой соединен с общей точкой первого резистора и анода тиристора, шунтиру15 ющего балластный резистор фазочувствительного детектора, при этом управляющий электрод тиристора через третий резистор и пороговый элемент соединен с первым выводом времязадающей цепочки, четвертый резистор, стабилитрон и исполнительный элемент, соединенный со средними выводами вторичных обмоток измерительных трансформаторов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия при нарушении электробезопасности в результате асимметрии напряжений питающей сети, оно дополнительно снабжено четвертым резистором, стабнлитроном и тиристорной оптопарой, светодиод которой снабжен выводами для подключения через последовательно соединенные четвертый резистор и стабилитрон к нулевой точке статорной обмотки и корпусу электродвигателя, анод тиристора оптопары через дополнительный резистор соединен с общей точкой диода и потенциометра, а катод — с первым выЗ5 водом времязадакгщей цепочки блока контроля перегрузки.
