Устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя от обрыва фазы

 

Использование: для защиты электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником от обрыва фаз. Сущность изобретения: при обрыве фазы "А" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будет создаваться напряжением между фазами "В" и "С". В этом режиме магнитные потоки обмотки 2Φ_вс и обмотки 3 - Φ_са создадут суммарный магнитный поток ΣΦ, составляющий менее 0,29 ΣΦ_н, что вызовет отключение реле 1, размыкание его контакта 4, отключение питания обмотки контактора 5, его отключение, размыкание контактов 8 и отключение двигателя 6. При обрыве фазы "В" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будут создаваться напряжением между фазами "А" и "С". В этом режиме магнитные потоки обмотки 2 Φ_вс и обмотки 3 Φ_са создадут суммарный магнитный поток ΣΦ, составляющий менее 0,29 ΣΦ_н, что также вызовет отключение реле 1 и двигателя 6. При обрыве фазы "С" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будут создаваться напряжением между фазами "А" и "В". В этом режиме магнитные потоки обмотки 2Φ_вс и обмотки 3 - Φ_са будут равны и направлены в противоположные стороны. Суммарный магнитный поток ΣΦ -0, что вызовет отключение реле 1 и двигателя 6. 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником.

Известен электродвигатель с блоком защиты и управления (1), содержащий магнитный пускатель с основной обмоткой и дополнительной обмоткой, намотаной на общем магнитопроводе встречно с основной обмоткой магнитного пускателя, реле с двумя обмотками и сигнальную лампу.

Указанный электродвигатель с блоком защиты и управления обладает следующими недостатками. Он может применяться только для двигателей, обмотки которых соединены звездой с питанием от сети с нулевым проводом. Для применения этого изобретения не смогут быть использованы серийно выпускаемые магнитные пускатели, т.к. понадобится к основной обмотке добавлять дополнительную, которая не поместится на магнитной системе серийно выпускаемых контакторов.

Известно устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя от обрыва фазы (2), содержащее контактор подачи питания на двигатель, кнопки управления контактором и два реле. Обмотки контактора и реле подключены к разным фазам. Замыкающие контакты контактора и обоих реле включены в цепь питания обмотки контактора, параллельно кнопке включения контактора.

Указанное устройство обладает следующими недостатками: недостаточно надежно, т.к. для двигателя с обмотками, соединенными треугольником, при обрыве любой фазы на обмотке контактора или реле, подключенной к оборванной фазе сохранится 50% номинального напряжения, и контактор и реле могут остаться во включенном положении; содержит два реле, и в цепь обмотки контактора включены три замыкающих контакта, что усложняет устройство и понижает его надежность. Указанное устройство принято за прототип настоящего изобретения.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства для защиты от обрыва фазы трехфазного асинхронного двигателя с обмотками, соединенными треугольником.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем контактор подачи питания на двигатель, кнопки управления контактором и две обмотки реле, с выводом одной обмотки, подключенным к 1-ой фазе, выводом второй обмотки, подключенным к 2-ой фазе и другими выводами обмоток, подключенными к 3-ей фазе, обмотки выполнены одинаковыми и намотаны встречно одна другой на одном магнитопроводе реле. Замыкающей контакт реле включен в цепь обмотки контактора подачи питания на двигатель параллельно кнопке включения контактора.

В результате применения настоящего изобретения будет обеспечена надежная защита от обрыва фазы трехфазных асинхронных двигателей с обмотками, соединенными треугольником, за счет применения серийно выпускаемых контакторов и только одного дополнительного реле устройство будет упрощено.

На фиг.1 дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма напряжений на обмотках двигателя и реле при нормальном режиме работы; на фиг.3 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе реле при нормальном режиме работы; на фиг.4 - векторная диаграмма напряжений на обмотках реле при обрыве фазы "А"; на фиг.5 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе реле при обрыве фазы "А"; на фиг. 6 - векторная диаграмма напряжений на обмотках реле при обрыве фазы "В"; на фиг. 7 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе реле при обрыве фазы "В"; на фиг.8 - векторная диаграмма напряжений на обмотках реле при обрыве фазы "С"; на фиг.9 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе реле при обрыве фазы "С".

Устройство содержит реле 1 с двумя одинаковыми обмотками 2 и 3, намотанными встречно друг к другу. Одними концами обмотки 2 и 3 подключены к фазе "С". Другим концом обмотка 2 подключена к фазе "В" и обмотка 3 к фазе "А". Замыкающий контакт 4 реле 1 включен в цепь обмотки контактора 5 подачи питания на двигатель 6 параллельно кнопке 7 включения контактора 5.

Устройство работает следующим образом.

Нажимом кнопки 7 замыкают цепь питания обмотки контактора 5, который включается, замыкает контакты 8, включает двигатель 6 и подает питание на обмотки 2 и 3 реле 1. После замыкания контакта 4 снимают нажим кнопки 7.

Напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 при нормальном режиме работы показаны на фиг.2.

Магнитный поток Φ_СА обмотки 3 и магнитный поток Φ_ВС обмотки 2, намотанной встречно с обмоткой 3, создают суммарный магнитный поток ΣΦ, обеспечивающий работу реле 1 (фиг.3). Для нормального режима работы двигателя 6 суммарный магнитный поток ΣΦ_н показан на векторной диаграмме фиг.3. Реле 1 включает и замыкает контакт 4, который при отпускании кнопки 7 сохраняет цепь питания обмотки контактора 5 и подачу питания на двигатель 6. При обрыве фазы "А" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будет создаваться напряжением между фазами "В" и "С" (фиг.4). В этом режиме магнитные потоки обмотки 2 Φ_ВС и обмотки 3 Φ_СА создадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг. 5), составляющий менее 0,29 ΣΦ_н, что вызовет отключение реле 1, размыкание его контакта 4, отключение питания обмотки контактора 5, его отключение, размыкание контактов 8 и отключение двигателя 6.

При обрыве фазы "В" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будет создаваться напряжением между фазами "А" и "С" (фиг.6). В этом режиме магнитные потоки обмотки 2Φ_BC и обмотки 3 Φ_CA cоздадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг.7), составляющий менее 0,29 ΣΦ_н, что также вызовет отключение реле 1 и двигателя 6.

При обрыве фазы "С" напряжения на обмотках 2 и 3 реле 1 будет создаваться напряжением между фазами "А" и "В" (фиг.8). В этом режиме магнитные потоки обмотки 2 Φ_BC и обмотки 3 Φ_CA будут равным и направлены в противоположные стороны. Суммарный магнитный поток ΣΦ = 0 (фиг.9), что вызовет отключение реле 1 и двигателя 6.

Применение предлагаемого устройства для защиты от обрыва фазы трехфазных асинхронных двигателей с обмотками, соединенными треугольником, за счет применения в устройстве управления двигателем только одного дополнительного реле и серийно выпускаемых контакторов и значительного снижения магнитного потока, создаваемого обмотками в реле при обрыве фазы, повысит надежность защиты двигателя и упростит устройство.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ, содержащее контактор подачи питания на двигатель, кнопки управления (включения и отключения) контактором и две обмотки реле, вывод одной обмотки подключен к первой фазе, вывод второй обмотки подключен к второй фазе, а другие выводы обмоток подключены к третьей фазе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства для двигателей с обмотками, соединенными треугольником, обмотки выполнены одинаковыми и намотаны встречно одна другой на одном магнитопроводе реле, а замыкающий контакт реле включен в цепь обмотки контактора подачи питания на двигатель параллельно кнопке включения контактора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9