Устройство для включения и защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в одной из фаз сети питания

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением. Цель изобретения - оптимизация пусковых и рабочих характеристик электродвигателя в режимах полнофазного питания в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением. Включение двигателя 1 при полнофазном питании на входных выводах 2, 3, 4 осуществляется путем замыкания контактов 9, 10, 11, 12 управляющего коммутационного аппарата. Срабатывают реле 22 времени и промежуточные реле 38, 42, подключая на период пуска в каждой фазе параллельно соединенные рабочие 25, 26, 27 и пусковые 46, 47, 48 конденсаторы последовательно статорным обмоткам двигателя 1, что обеспечивает повышение напряжения на двигателе и ограничение пусковых токов двигателя. После завершения пуска реле 22, 38, 42 возвращаются в исходное состояние, подключая рабочие конденсаторы в треугольник для компенсации реактивной мощности двигателя. При исчезновении напряжения в одной из фаз питающей сети при работающем двигателе 1 обесточивается соответствующее токовое реле 13, 16, 19, включенное в данную фазу питания двигателя, и последний переводится в конденсаторный режим работы. Пуск двигателя 1 при неполнофазном питании на входных выводах 2, 3, 4 осуществляется в режиме конденсаторного пуска путем подачи напряжения на обмотку двигателя, связанную с поврежденной фазой сети, через параллельно соединенные соответствующие рабочий и пусковой конденсаторы от последующей фазы сети. При снижении напряжения на входных выводах 2, 3, 4 ниже уставки реле 28, 31, 34 напряжения срабатывает реле 38 и подключает пусковые конденсаторы 46, 47, 48 параллельно рабочим конденсаторам 25, 26, 27. Увеличивается реактивная мощность конденсаторной батареи, осуществляется перекомпенсация реактивной мощности двигателя 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з Н 02 Н 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4307785/24-07 (22) 21.09.87 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Вологодский политехнический институт (72) А.И. Игнайкин и В.А. Москалев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 851611, кл. Н 02 Н 7/09, 1981.

Авторское свидетельство СССР

hh 783905, кл. Н 02 Н 7/09, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1334259, кл, Н 02 Н 7/09, 1987.

„„Я „„1598028 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ОДНОЙ ИЗ ФАЗ СЕТИ ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением. Цель изобретения — оптимизация пусковых и рабочих характеристик электродвигателя в режимах полнофазного питания в электрических се1598028

15

30 тях с преимущественно активным токопотреблением. Включение двигателя 1 при полнофазном питании на входных выводах 2, 3, 4 осуществляется путем замыкания контактов 9, 10, 11, 12 управляющего коммутационного аппарата. Срабатывают реле 22 времени и промежуточные реле 38, 42, подключая на период пуска в каждой фазе параллельно соединенные рабочие 25, 26, 27 и пусковые 46, 47, 48 конденсаторы последовательно статорным .обмоткам двигателя

1, что обеспечивает повышение напряжения на двигателе и ограничение пусковых токов двигателя. После завершения пуска реле 22, 38, 42 возвращаются в исходное состояние, подключая рабочие конденсаторы в треугольник для компенсации реактивной мощности двигателя. При .исчезновении напряжения в одной из фаз питающей сети при работающем двигателе 1 обесточиваетИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением (городские коммунальные сети в основном с электронагревальным и осветительным оборудованием и т.п.).

Цель изобретения — оптимизация пусковых и рабочих характеристик электродвигателя в режимах пол нофазного и неполнофазного питания в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением и повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства, Устройство для включения и защиты трехфазного асинхронного электродвигателя 1 от исчезновения напряжения в одной из фаз сети питания содержит три входных вывода 2 — 4 для подключения к фазам питающей сети, три выходных вывода 5 — 7 для подключения фаз электродвигателя 1, дополнительный вывод 8 для подключения к источнику питания, управляющий коммутационный аппарат с тремя силовыми замыкающими контактами 9 — 11 и замыкающим блок-контактом 12, первое токовое реле 13 с двумя замыкающими контактами 14 и 15, второе токовое реле 16 с двумя замыкающими контактами 17 и 18, третье токовое реле

19 с двумя замыкающими контактами 20 и

21, реле 22 времени с двумя замыкающими контактами 23 и 24 и три рабочих конденсаторэ 25 — 27. Первые выводы первого 9, второго 10 и третьего f1 силовых замыкающих ся соответствующее токовое реле 13, 16, 19, включенное B данную фазу питания двигателя, и последний переводится в конденсаторный режим работы. Пуск двигателя 1 при неполнофазном питании на входных выводах 2, 3, 4 осуществляется в режиме конденсаторного пуска путем подачи напряжения на обмотку двигателя, связанную с поврежденной фазой сети, через параллельно соединенные соответствующие рабочий и пусковой конденсаторы от последующей фазы сети. При снижении напряжения на входных выводах 2, 3, 4 ниже уставки реле

28, 31., 34 напряжения срабатывает реле 38 и подключает пусковые конденсаторы 46, 47, 48 параллельно рабочим конденсаторам

25, 26, 27. Увеличивается реактивная мощность конденсаторной батареи, осуществ.ляется перекомпенсация реактивной мощности двигателя 1. 1 ил. контактов коммутационного аппарата соединены соответственно с первым 2, вторым

3 и третьим 4 входными выводами, первые выводы обмоток первого 13, второго 16 и третьего 19 токовых реле соединены соответственно с первым 5, вторым 6 и третьим

7 выходными выводами.

Первая цепочка последовательно соединенных первого рабочего конденсатора

25, первого замыкающего контакта 17 второго токового реле 16 и первого замыкающего контакта 20 третьего токового реле 19 включена между первыми выводами обмоток первого 13 и второго 16 токовых реле

Вторая цепочка последовательно соединенных второго рабочего конденсатора 26, второго замыкающего контакта 21 третьего токового реле 19 и первого замыкающего

-контакта 14 первого токового реле 13 вклю20 чена между первыми выводами обмоток второго 16 и третьего 19 токовых реле. Третья цепочка из последовательно соединенных третьего рабочего конденсатора 27, второго замыкающего контакта 15 первого токового реле 13 и второго замыкающего контакта 18 второго токового реле 16 включена между первыми выводами обмоток третьего 19 и первого 13 токовых реле, а первый вывод управляющего входа реле 22 времени через замыкающий блок-контакт 12 коммутационного аппарата соединен с дополнительным выводом 8.

В устройстве имеются первое реле 28 напряжения с размыкэющим 29 и замыкаю35 щим 30 контактами, второе реле 31 напря1598028 жения с размыкающим 32 и замыкающим 33 контактами, третье реле 34 напряжения с размыкающим 35, замыкающим 36 и переключающим 37 контактами, первое промежуточное реле 38 с тремя замыкающими контактами 39 — 41, второе промежуточное реле 42 с тремя переключающими контактами 43 — 45 и три пусковых конденсатора 4648.

В первой, второй и третьей цепочках первый 25, второй 26 и третий 27 рабочие конденсаторы своими первыми выводами непосредственно соединены с первыми выводами обмоток первого 13, второго 16 и третьего 19 токовых реле соответственно, первые выводы катушек первого 28, второго

31 и третьего 34 реле напряжений соединены соответственно с первым 2, вторым 3 и третьим 4 входными выводами, а вторые выводы катушек этих реле напряжений соединены с дополнительным выводом 8, предназначенным для подключения к нулевой точке питающей сети. Первый вывод обмотки первого промежуточного реле 38 соединен с дополнительным выводом 8 через цепочку последовательно соединенных размыкающих контактов 29, 32 и 35 первого 28, второго 31 и третьего 34 реле напряжений, параллельно которой включен первый выходной контакт 23 реле 22 времени. Первый вывод обмотки второго промежуточного реле 42 соединен с дополнительным выводом

8 через цепочку последовательно соединенных второго выходного контакта 24 реле 22 времени и замыкающих контактов 30, 33 и

36 первого 28, второго 31 и третьего 34 реле напряжений, Вторые выводы управляющего входа реле 22 времени и обмоток первого

38 и второго 42 промежуточных реле через . замыкающую группу переключающего контакта 37 третьего реле 34 напряжения соединены с третьим входным выводом 4, а через размыкающую группу этого переключающего контакта с первым 2 или вторым 3 входными выводами. Вторые выводы первого 9, второго 10 и третьего 11 силовых замыкающих контактов коммутационного аппарата через размыкающую группу соответствующего пере кл ючающего конта кта

43-45 второго промежуточного реле 42 соединены каждый с вторым выводом обмотки первого 13, второго 16 и третьего 19 токовых реле соответственно, а через замыкающую группу того же переключающего контакта второго промежуточного реле 42 — с вторым выводом первого 25, второго 26 и третьего

27 рабочих конденсаторов соответственно.

Параллельно каждому рабочему конденсатору 25 — 27 включена цепочка последовательно соединенных пусковых

55 конденсаторов 46-48 и замыкающих контактов 39-41 первого промежуточного реле

38.

Реле 22 времени выполнено по схеме одновибратора с статическим входом и прямым выходом в виде двух выходных контактов 23 и 24 этого реле, выполненных в виде замыкающих контактов.

Устройство с двигателем 1 работает слЕ дующим образом.

При полнофазном питании на входных выводах 2 — 4 реле 28, 31 и 34 напряжения включены, При замыкании контактов 9 — 12 управляющего коммутационного аппарата срабатывает реле 22 времени, замыкая контакты 23 и 24 и включая промежуточные реле 38 и 42. При замыкании контактов 39—

41 реле 38 рабочие 5 — 27 и пусковые 46 — 48 конденсаторы в каждой фазе включаются параллельно, увеличивая общую емкость конденсаторов в каждой фазе. Одновременно переключаются контакты 43 — 45, подключая ко нденсаторы в каждой фазе последовательно статорным обмоткам двигателя 1.

В результате пуск двигателя 1 осуществляется через последовательно соединенную конденсаторную батарею, что обеспечивает повышение уровня напряжения на двигателе, ограничение пусковых токов двигателя за счет емкостного сопротивления конденсаторов.

После завершения пуска срабатывает реле 22 времени и отключает промежуточные реле 38 и 42. Переключающие контакты

43-45 возвращаются в исходное состояние, по обмоткам токовых реле 13, 16 и 19 начинает протекать рабочий ток двигателя 1, замыкаются контакты токовых реле 14, 1,5, 17, 18, 20 и 21, подключая рабочие конденсаторы 25-27 в треугольник и тем самым компенсируя реактивную мощность двигателя 1.

При исчезновении напряжения в одной из фаз питающей сети при работающем двигателе 1, например, на вводе 2 обесточивается реле 13 и размыкает свои контакты 14 и 15, к поврежденной фазе остается подключенным один рабочий конденсатор 25, двигатель переводится в конденсаторный режим работы.

При пуске двигателя в неполнофазном режиме, например, при отсутствии напряжения на вводе 2 отключается реле 28 напряжения и размыкает свой контакт 30, блокируя таким образом включение реле 42, переключающие контакты которого 43 — 45 остаются в исходном состоянии. По обмоткам токовых реле 16 и 19 протекает пусковой ток двигателя 1, и они замыкают свои контакты 17 и 20, подключая конденсатор 25

1598028

20

35

55 к поврежденной фазе сети. На время пуска срабатывает реле 22 времени и включает промежуточное реле 38, которое подключает через замыкающий контакт 39 пусковой конденсатор 46 параллельно рабочему конденсатору 25. Все остальные конденсаторы отключены контактами 14 и 15 реле 13. Происходит пуск двигателя через параллельно соединенные рабочий 25 и пусковой 46 конденсаторы. После завершения пуска срабатывает реле 22, отключает промежуточное реле 38, которое отключает пусковой конденсатор 46.

При снижении напряжения на входных выводах 2-4 ниже уставки реле напряжения срабатывает реле 38 и подключает пусковые конденсаторы 46- 48 параллельно рабочим конденсаторам 25 — 27, тем самым увеличивается реактивная мощность конденсаторной батареи, осуществляется перекомпенсация реактивной мощности двигателя 1, Протекание емкостной составляющей тока на индуктивных элементах сети питания (трансформаторы) вызывает повышение напряжения на зажимах двигателя 1, тем самым оптимизируя его рабочие режимы.

Формула изобретения

Устройство для включения и защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в одной из фаз сети питания, содержащее три входных вывода для подключения к фазам питающей сети, три выходных вывода для подключения фаз электродвигателя, дополнительный вывод для подключения к источнику питания, управляющий коммутационный аппарат с тремя силовыми замыкающими контактами и замыкающим блок-контактом, три токовых реле с двумя замыкающими контактами, каждое реле времени с двумя замыкающими контактами и три рабочих конденсатора, причем первые выводы первого, второго и третьего силовых замыкающих контактов коммутационного аппарата соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами, первые выводы обмоток первого, второго и третьего токовых реле соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходными выводами, первая цепочка последовательно соединенных первого рабочего конденсатора, первого замыкающего контакта второго токового реле и первого замыкающего кон, такта третьего токового реле включена между первыми выводами обмоток первого и второго токовых реле, вторая цепочка последовательно соединенных второго рабочего конденсатора, второго замыкающего контакта третьего токового реле и первого замыкающего контакта первого токового реле включена между первыми выводами обмоток второго и третьего токовых реле, третья цепочка иэ последовательно соединенных третьего рабочего конденсатора, второго замыкающего контакта первого токового реле и второго замыкающего контакта второго токового реле включена между первыми выводами обмоток третьего и первого токовых реле, а первый выводуправляющего входа реле времени через замыкающий блок-контакт коммутационного аппарата соединен с дополнительным выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оптимизации пусковых и рабочих характеристик электродвигателя в режимах полнофазного и неполнофазного питания в электрических сетях с преимущественно активным токопотреблением и повышения надежности, в устройство введены первое и второе реле напряжения каждое с размыкающим и замыкающим контактами, третье, реле напряжения с раэмыкающим, замыкающим и переключающим контактами, первое промежуточное реле с тремя замыкающими контактами, второе промежуточное реле с тремя переключающими койтактами и три пусковых конденсатора, причем в первой, второй и третьей цепочках первый, второй и третий рабочие конденсаторы первыми выводами непосредственно соединены с первыми выводами обмоток первого, второго и третьего токовых реле соответственно, первые выводы катушек первого, второго и третьего реле напряжения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами, а вторые выводы катушек этих реле напряжения соединены с дополнительным выводом, предназначенным для подключения к нулевой точке питающей сети, первый вывод обмотки первого промежуточного реле соединен с дополнительным выводом через цепочку последовательно соединенных рэзмыкающих контактов первого, второго и третьего реле напряжения, параллельно которой включен первый выходной контакт реле времени, первый вывод обмотки второго промежуточного реле соединен с дополнительным выводом через цепочку последовательно соединенных второго выходного контакта реле времени и замыкающих контактов первого, второго и третьего реле напряжения, вторые выводы управляющего входа реле времени и обмоток первого и второго промежуточных реле через замыкающую группу переключающего контакта третьего реле напряжения соединены с третьим входным выводом, а через размыкающую группу этого переключающего контакта — с первым или вторым входным

1598028

Составитель О.Орлов

Техред M.Моргентал Корректор А,Обручар

Редактор Н.Тупица

Заказ 3064 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 выводом, вторые выводы первого, второго и третьего силовых замыкающих контактов коммутационного аппарата через размыкающую группу соответствующего переключающего контакта второго промежуточного реле соединены каждый с вторым выводом обмотки первого, второго и третьего токовых реле соответственно, а через замыкающую группу того же переключающего контакта второго промежуточного реле — с вторым выводом первого, второго и третьего рабочих конденсаторов соответственно, при этом параллельно каждому рабочему конденсатору включена цепочка последовательно соединенных пускового конденсато5 ра и замыкающего контакта первого промежуточного реле, а реле времени выполнено по схеме одновибратора со статическим входом и flpAMblM выходом в виде двух упомянутых выходных контактов этого

10 реле, выполненных в виде замыкающих контактов.