Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений
Изобретение предназначено для использования в релейной защите асинхронных электродвигателей и позволяет повысить надежность путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию . Сущность изобретения: устройство 1 имеет входные выводы 2, 3. 4 и выходной вывод 5 для защиты асинхронного электродвигателя б с выводами А, В, С, О, диодные сборки 7, 13 на диодах 9-14, доа динамических запоминающих элемента 13, 16 с корректирующими peancTopaN ii 21, 22, токоогрзничивающий резистор 23. Применение динамических запоминающих элементов 16, 15 позволяет использовать для коммутации цепей и шунтирования обмоток диоды 9-14, что дает возможность строить наиболее надежные устройства дтя защиты асинхронных электродвигателей. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s<)s Н 02 Н 7/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) мI
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891525/07 (22) 17,12.90 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 (71) Владимирский политехнический институт (72) А.Ф.Барашев (56) Авторское свидетельство СССР
М 746805, кл. Н 02 Н 7/06. 1978.
Авторское свидетельство СССР
hk 11664477774400, кл. Н 02 Н 7/06, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение предназначено для использования в релейной защите асинхронных электродвигателей и позволяет. Ы«1823064 А1 повысить надежность путем расширения возможностей по напряжению и быстродейcrave. Сущность изобретения: устройство 1 имеет входные выводы 2, 3, 4 и в(ходной вывод 5 для защиты асинхронного электро- двигателя 6 с выводами Л, В, С, О, диодные сборки 7, 8 на диодах 9-14, два динамических запоминаю;цих элемента 13, 16 с корректирующими резисторамit 21, 22, токоограничивающий резистор «3. Применение динамических запомин ащих эле- ментов 16, 15 позволяет исполь овать для кол1мутации цепей и шунтирования обмоток диоды 9-14, что дает возможность строить наиболее надежные устройства для защиты асинхронных электродвигателсй. 1 ил.
1823064
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты От коммутационных перенапряжений электрических аппаратов, Цель изобретения — повышение надежности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию.
На чертеже представлена схема устройства.
Устройство 1 с входными выводами 2, 3, 4 и выходным выводом 5 для защиты от коммутационных перенапряжений асинхронного электродвигателя 6 с выводами А, В, С и нулевой точкой О содержит трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный s виде двух диодных сборок 7, 8 на диодах 9-14, входные выводы 2, 3, 4 которого предназначены для подключения к выводам А, В. С, О фаз защищаемого электродвигателя 6; два динамических запоминающих элемента 15, 16, предназначенных для выбора уровня срабатывания защиты и выполненных.на конденсаторах
17, 18, стабилитронах 19, 20 с корректирующими резисторами 21, 22, токоограничивающий резистор 23. Защитные цепочки выполнены на диодных сборках 7, 8, динамических запоминающих элементах
15, 16 и токоограничивающем резисторе 23.
Последовательно с диодными сборками соединены динамические запоминающие элементы, каждый иэ которых, например — 7(8), выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора 17(18) и цепочки из последовательно соединенных стабилитрона 19(20) и корректирующего резистора 21(22), при этом стабилитрон 19(20) первого (второго) динамического запоминающего элемента
15(16) соединен катодом (анодом) с соответствующей диодной сборкой 7(8), Устройство работает следующим образом.
При включении, отключении, реверсе электрических аппаратов, например, асинхронного электродвигателя с нулевой точкой на его зажимах возникают коммутационные перенапряжения с крутыми фронтами децимикросекундной длительности (до 0.1 мкс), которые имеют знакопеременную сложную форму и при отсутствии защиты в несколько раз превышают амплитуду напряжения питающей сети.
Первая защитная цепочка на диодной сборке 7 и динамическом запоминающем элементе 15 обеспечивает защиту электродвигателя 6 от коммутационных перенапряжений на клеммах электродвигателя положительной полярности относительно нулевой точки О.
При возникновении коммутационных перенапряжений отрицательной полярности обеспечивает защиту аналогичная цепочка на диодной сборке 8 и динамическом запоминающем элементе 16.
Если напряжение сети находится в допустимых пределах, то конденсатор 17(18) заряжен до напряжения стабилизации стабилитроном 19(20), В паузах между амплитудными значениями напряжения сети конденсатор частично теряет заряд, но периодически подзаряжается через диоды 9, 10, 11 (12. 13. 14). Напряжение стабилитрона
19(20) определяет порог срабатывания защи- . ты во время действия положительного(отрицательного) коммутационного перенапряжения. К концу паузы напряжение на конденсаторе не должно быть меньше минимального напряжения стабилизации.
При колебаниях и перенапряжениях в сети напряжение на динамическом запоминающем элементе не превышает максимальное напряжение стабилизации, что обеспечивает коррекция наклона вольтамперной характеристики ВАХ стабилитрона
19(20), Напряжение на динамическом запоминающем элементе 15(16) играет роль источника смещения для диодов 9, 10, 11 (12, 13, 14).
Во время работы электродвигателя, когда мгновенное напряжение сети по модулю меньше напряжения на динамическом запоминающем элементе импульсные (высокочастотные) диоды 9, 10, 11 (12, 13, 14) закрыты, обмотки электродвигателя шунтируются обратными сопротивлениями R В районе амплитудного значения напряжения сети 0сеть>0конд, больше напряжения на конденсаторе, соответствующий диод открыт, осуществляется подзаряд конденсатора, при этом обмотка кратковременно шунтируется сопротивлением диода, что практически не изменяет энергетические показатели работы электродвигателя. B случае коммутационных перенапряжений с крутыми фронтами децимикросекундной длительности соответствующий импульсный диод открывае1ся, а обмотка шунтируется малым прямым сопротивлением диода. что снижает уровень коммутационных перенапряжений. При необходимости ограничения тока через диоды и уменьшения степени шунтирования обмотки вклю чают токоограничивающий резистор 23. 1823064 Составитель А,Барашео Техред М,Моргентал Корректор М, Де ля 1К Редактор Заказ 2183 Тираж Подписное ВНИИПИ (осударственного 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 В качестве стабилитронов 19, 20 могут быть использованы цепочки из и последовательно соединенных стабилитронов на заданное напряжение,или переменный стабилитрон на высоковольтном транзисторе. Применение динамических запоминающих элементов позволяет для ко1лмутации цепей и шунтирования обмоток использовать диодные схемы на различных диодах, широкий выбор которых значительно расширяет диапазон защиты от коммутационных перенапряжений, дает воэможность строить наиболее надежные устройства для защиты асинхронного электродвигателя с нулевой точкой от коммутационных перенапряжений. Устройство для защиты асинхронного электродвигателя с нулевой точкой от коммутационных перенапряжений, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный о виде двух диодных сборок, входные выводы которого предназначены для подключения к выводам защищаемого электродвигателя, дое защитные цепочки, общая точка которых через токоограничивающий резистор соединена с выводом для подключения к нулевой точке подключаемого электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию, упомянутые защитные цепочки выполнены о виде диодных сборок упомянутого выпрямителя с числом диодов в каждой по числу фаз сети и введенных лвух динамических запоминающих элементов, соединенных последовательно с диодными сборками, и каждый из которых выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора и цепочки из последовательно соединенных стабилитронв и корректирующего резистора, при этом ств. билитрон первого динамического запоминающего элемента соединен катодом с 5 соответствующей диодной сборкой, а ствбилитрон другого динамического запоминающего элемента соединен анодом с другой диодной сборкой. Формула изобретения 10 Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный в виде доух диодных сборок, 15 входные выводы которого предназначены для подключения к выводам для защищаемого электродвигателя, дое защи1ные цепочки. общая точка которых через токоограничивающий резистор соединена с 20 выводом для подключения к нулевой точке подключаемого электродвигателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с 1(ель1о повышения надежности путем расширения возможностей по напряжению l1 быстродействию, за25 щитные цепочки и1полнаны о виде диодных сборок выпрямителя с числом диодов а каждой llO числу фаз сети и введенных двух динамических запоминающих элементов, . соединенных последооатель11о с диодны30 ми сборками, каждый из которых выполнен в виде параллельно соединен11ых конденсатора и цепочки из последовательно соединенных стабилитрона и корректи. рующего резистора, при этом стабилитрон 35 первого динамического запоминающего элемента соединен катодом с соогветствующей диодной сборкой, а стабилитрон другого динамического запоминающего элемента соединен анодом с другой диод40 ной сборкой.
