Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в устройствах защиты и сигнализации при обрыве фазы электродвигателя. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Данная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены трансформаторы тока в фазы питания электродвигателя, при этом выходы трансформаторов тока через усилители связаны с входами двух логических устройств, выходы которых через схему ИЛИ и схему И связаны с исполнительным устройством, выход которого связан с обмоткой питания пускателя, а второй вход схемы И связан с выходом схемы определения несимметрии сети питания.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты электродвигателя от обрыва фазы.

Известны устройства для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащие вход трехфазной сети питания, связанной с входом пускателя, выход которого связан с трехфазной обмоткой питания электродвигателя, причем вход пускателя связан с входом схемы определения несимметрии сети питания, выход которой связан с обмоткой питания пускателя [1, 2].

Недостатками известных устройств являются затруднения определения несимметрии питания электродвигателя во время его работы при обрыве фазы сети из-за наличия э.д.с. вращения электродвигателя, а так же при обрыве фазы на участке цепи токоввода электродвигателя.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащее пускатель, подключающий сеть питания к электродвигателю, трансформатор тока в одной из фаз питания электродвигателя, усилитель и схему обработки сигнала с трансформатора тока, выход которой связан через исполнительное устройство с обмоткой питания пускателя [3].

Недостатком известного устройства является то, что при обрыве фазы питания электродвигателя, в которой нет трансформатора тока, защита от обрыва фазы осуществляется по перегрузке тока в двух других фазах. Такая защита невозможна при широком диапазоне момента нагрузки на валу электродвигателя, когда электродвигатель работает с недогрузкой и обрыв фазы приводит к увеличению тока в других фазах, недостаточному для включения защиты. При этом электродвигатель будет работать при несимметричном питании с повышенной вибрацией и износом, что в ряде случаев недопустимо.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены трансформаторы тока в фазы питания электродвигателя, при этом выходы трансформаторов тока через усилители связаны с входами двух логических устройств, выходы которых через схему ИЛИ и схему И связаны с исполнительным устройством, выход которого связан с обмоткой питания пускателя, а второй вход схемы И связан с выходом схемы определения несимметрии сети питания.

На Фиг. представлена схема устройства.

Устройство содержит вход (А, В, С) трехфазной сети питания, подключенной к пускателю 1, вход которого связан с входом схемы 2 определения несимметрии сети питания, а выход через трансформаторы тока 3, 4, 5 подключен к трехфазному электродвигателю 6, выходы трансформаторов тока через усилители 7, 8, 9 связаны с входами двух логических схем 10, 11, выходы которых через схему ИЛИ 12 и схему И 13 связаны с исполнительным устройством 14, выход которого связан с обмоткой питания пускателя 1, а второй вход схемы И 13 связан с выходом схемы 2 определения несимметрии сети питания, при этом кнопка «Пуск» подключена к логической схеме 10, а кнопка «Стоп» подключена к логической схеме 11.

Устройство работает следующим образом. При нормальной работе двигателя в фазах А, В, С протекают токи и с датчиков тока 3, 4, 5 сигналы поступают на усилители 7, 8, 9, в которых усиливаясь до логического уровня «1», поступают на входы логических устройств 10 и 11. Логическое устройство 11 по наличию сигналов с усилителей 7, 8, 9 формирует сигнал «нормальная работа», который через схему ИЛИ 12 и схему И 13 поступает на вход исполнительного устройства 14, которое подает ток на обмотку питания пускателя 1 и обеспечивает его рабочее состояние (силовая цепь замкнута). При этом схема 2 определения несимметрии сети питания, по наличию симметричного питания на входе устройства, формирует сигнал «нормальная работа» на второй вход схемы И 13, тем самым подтверждая нормальную работу пускателя 1 и двигателя 6.

В процессе работы, при обрыве фазы на любом участке сети питания двигателя, исчезает ток в фазе и пропадает сигнал с соответствующего датчика тока (3, 4, 5) и усилителя (7, 8, 9), принимая логический уровень «0». Логическое устройство 11 по отсутствию хотя бы одного сигнала с усилителей 7, 8, 9 формирует сигнал «обрыв фазы», который через схему 12 и схему 13 поступает на исполнительное устройство 14, которое обесточивает обмотку питания пускателя 1 и останавливает работу двигателя 6.

При наличии несимметрии питания в сети, схема 2 формирует сигнал «несимметрия питания», который через схему 13 поступает на исполнительное устройство 14 и блокирует подачу тока на обмотку питания пускателя 1, не позволяя подключить двигатель к сети до тех пор, пока сеть питания не придет в норму.

Логическое устройство 10 формирует сигнал «нормальная работа» на момент пуска двигателя 6 (при нажатии кнопки «Пуск»), когда изначально токи в фазах двигателя равны нулю. По завершению переходного процесса формирования токов в фазах двигателя и соответственно сигналов с датчиков тока 3, 4, 5 и усилителей 7, 8, 9 сигнал «нормальная работа» формируется логическим устройством 11, подтверждая режим нормальной работы пускателя 1 и двигателя 6.

При нажатии кнопки «Стоп» логическое устройство 11 останавливает формирование сигнала «нормальная работа» и через схемы 12 и 13 блокирует исполнительное устройство 14, которое обесточивает обмотку питан пускателя 1 и отключает двигатель 6 от сети.

Литература

1. Патент РФ на изобретение 2151458, Н02Н 7/08, Лиферь А.А., Цыганов Б.К., 2000.

2. Патент РФ на полезную модель 21700, HD2H 7/09, Попов П.Л., Федотова П.А., 2002.

3. Патент РФ на изобретение 2025858, Н02Н 7/08, Лушников В.В., 1994.

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащее вход трехфазной сети питания, схему определения несимметрии сети питания, пускатель, выход которого связан с обмоткой питания трехфазного электродвигателя, исполнительное устройство, связанное с обмоткой питания пускателя, кнопки «Пуск» и «Стоп», отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены трансформаторы тока, включенные в фазы питания электродвигателя, причем выходы трансформаторов тока через усилители связаны с входами двух логических устройств, выходы которых через схему ИЛИ и схему И связаны с исполнительным устройством, а второй вход схемы И связан с выходом схемы определения несимметрии сети питания.