Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима

 

Изобретение относится к области электротехники - релейной защите трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима. Цель изобретения - повьшение эксплуатационной на дежности путем контроля целостности фаз сети перед включением. Устройство содержит магнитный контактор, конА е такты 4 которого включены в фазы питания электродвигателя 20, а катушка 3 контактора через зa a Iкaкиций контакт 19 исполнительного элемента 14 подключена к двум фазам сети питания, Трехфазные полупериодные выпрямители 1 и 2 подключены к фазам питания до и после силовых контактов 4 магнитного контактора. Между выходами выпрямителей 1 и 2 через кнопку 5 Пуск и зам 1ка10Б|НЙ контакт тумблера 18 включен диод 7. К ёыходу выпрямителя 2 присоединен тиристор 8, управлякяцая цепь которого включена через индикатор II тлеющего разряда и резистор 10 к илходу выпрямителя 1. Контроль целостности фаз сетн перед включением обеспечен введением двух дополн ительных конденсаторов 12 и 13, токоограничивающего резистора 15, индикатора 11 тлекнцего разряда и переключателя - тумблера 18 с замлкаю- 1ЩМ контактом. 2 ил. - - ; . JP Ю СП «м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аю 011, (,ц) 4 Н 02 Н 7/09 р

Рр.-„ р3с ; "с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т г рь

t ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТНРЫТИЙ (21) 3670395/24-07 (22) 06.12.84 (46) 23. 09. 86. Бюл. У 35 (71) ГоМельский совхоз-комбинат

"Сож" (72)- В.В.Карловский и В.ВеДедов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, У 930480, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 811391s кл. Н 02 Н 7/08р 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА (57) Изобретение относится к области электротехники — релейной защите трехфазного электродвигателя от неполнофаэного режима. Цель изобретений — повышение эксплуатационной надежности путем контроля целостности

J фаз сети перед включением. Устройство содержит магнитный .контактор, контакты 4 которого включены в фазы питания электродвигателя 20, а катушка

3 контактора через эамакающий контакт 19 исполнительного элемента 14 подключена к двум фазам сети питания.

Трехфазные полупериодные выпрямители 1 и 2 подключены к фазам питания до и после силовых контактов 4 магнитного контактора. Между выходами выпрямителей I и 2 через кнопку 5

"Пуск" и замыкающий контакт тумблера

18 включен диод 7. K выходу выпрямителя 2 присоединен тиристор 8, управляющая цепь которого включена через индикатор 11 тлеющего разряда и резистор 10 к выходу выпрямителя

Контроль Нелостности Фее сети перед (/) включением обеспечен введением двух дополнительных конденсаторов 12 и

13, токоогранйчивающего резистора 15, индикатора 11 тлеющего разряда и переключателя — тумблера 18 с замыкающим контактом. 2 ил. я

59397

1 12

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах.

Цель изобретения — повьппение эксплуатационной надежности путем контроля целостности фаз сети перед включением электродвигателя.

На фиг,l представлена функциональная схема предпагаемого устройства; на фиг.2 — диаграммы выпрямленного напряжения.

Устройство содержит два трехфаэных однололупериодных выпрямителя 1 и 2, катушку 3 контактора,. контакты 4 последнего, кнопку 5 "Пуск", кнопку б " Стоп", диод 7, тиристор 8, резистор

9, первый токоограничивающий резистор 10, индикатор 11 тлеющего разряда, второй 12 и третий 13 конденсато*ры, катушку исполнительного элемента (реле) 14, второй токоограничивающий резистор 15, резистор 1б, первый конденсатор 17, тумблер 18 с замыкающими контактами, замыкающий контакт 19 катушки исполнительного элемента (ре" ле) 14, электродвигатель 20, клеммы

А, В и С трехфазного синусоидального переменного напряжения, клемму N ней" тральной точки сети.

На фиг.2 показаны диаграммы выпрямленного напряжения, подаваемого на анод тиристора 8, которые соответствуют нормальному режиму работы трехфазного электродвигателя, когда на его зажимы подано трехфазкое симметричное напряжение (а) и случаю исчезновения одной иэ фаз (например„ фазы В) питающего напряжения (б) .

Устройство работает следующим образом.

При наличии симметричной звезды питающего напряжения форма сигнала на выходе трехфазных однополупериодных выпрямителей 1 и 2 имеет вид, показанный на фиг.2а. При подаче на клеммы А, В и С трехфазного синусоидальногц переменного напряжения в ручном режиме пуска нажимается кнопка 5 "Пуск" и подается напряжение на резистор 9.Через диод 7 на анод тиристора 8 через резистор 9 начинает заряжаться второй конденсатор 12.

Когда напряжение на втором конденсаторе 12 достигает значения зажигания индикатора 11 тлеющего разряда, последний зажигается и происходит разряд второго конденсатора !2 по цепи

55 первый токоо1.раничивающий рези тор

10 — индикатор 11 тлеющего раэряда— управляющий электрод тиристора 8.При этом тиристор включается. Ток протекает от кнопки 5 "Пуск" через диод

7, тиристор 8, токоограничивающий резистор 15, третий конденсатор 13 и катушки исполнительного элемента (реле) 14. При заряде третьего конденсатора 13 включается катушка исполнительного элемента (реле) l4 и своим контактом 19 подает напряжение на катушку 3 контактора, При этом контакты 4 катушки 3 контактора подают напряжение на электродвигатель 20 и на трехфазный однополупериодный вы". прямитель 2, с выхода которого— на анод тиристора 8. При отпускании кнопки 5 "Пуск" и при наличии всех трех фаз тиристор остается включенным.

При исчезновении одной фазы, например фазы В, на выходе трехфазных однополупериодных выпрямителей 1 и 2 диаграмма напряжений имеет вид,показанный на фиг.2б, на этой диаграмме имеются участки х,в которых напряжение отсутствует, а следовательно, ток, протекающий через тиристор 8 в это время равен нулю, тиристор 8 закрывается и через время разряда третьего конденсатора 13 катушка исполнительного элемента (реле) 14 обесточивается, размыкается контакт

19, выключается катушка 3 контактора, которая своими контактами 4 выключает электродвигатель 20.

При исчезновении одной из фаз на высокой стороне линии электропередач на проводе с отсутствующей фазой наводится напряжение двух оставшихся фаз, поэтому участок X может иметь очень малую длительность. Для выключения тиристора 8 в такой ситуации предназначена цепь искусственной коммутации, состоящая из резистора lб и первого конденсатора 17.

В автоматическом режиме пуска включается тумблер 18 с нормально разомкнутыми контактаья. В этом режиме контролируется наличие всех трех фаз только на входе устройства.

С включением тумблера 18 запуск тириетора 8 происходит также, как и в ручном режиме пуска.

При исчезновении одной или двух фаэ первый конденсатор постоянно заряжается и разряжается через индика1259

3 тор тлеющего разряда н тиристор 8.

При этом индикатор 11 тлеющего разряда зажигается и гаснет. Частота включения-выключения индикатора 11 тлеющего разряда и, следовательно, тпристора 8 подбирается значением резистора 8 и первого конденсатора

12 и равна примерно 2 Гц. Мигание индикатора тлеющего разряда служит сигналом об отсутствии фазы.

Тиристор 8 с каждым разрядом первого конденсатора 12 включается с частотой f, равной 2 Гц, а выключается с частотой следования участка

Х на диаграмме (фиг.26), равной

f 50 Гц.

Основной ток при включении и выключении тиристора 8 проходит через третий конденсатор 13, а не через катушку исполнительного элемента (ре- 20 ле) 14, поэтому реле не включается.

При восстановлении пропавшей фазы очередной разряд первого конденсатора 12 включает тиристор 8, на катоде и управляющем электроде появляется высокий уровень напряжения, поэтому прекращается заряд-разряд второго конденсатора 12 и индикатор

ll тлеющего разряда перестает мигать, что сигнализирует о наличии всех фаз. 30

При заряде третьего конденсатора 13 включается катушка исполнительного элемента (реле) 14 и, следовательно, электродвигатель 20.

При исчезновении одной или двух фаз на время, менее 2 с (это время регулируется изменением значения емкости второго конденсатора 13), тиристор 8 может закрыться, но катушка исполнительного элемента (реле) 14 удерживается током разряда третьего конденсатора 13. Быстрое восстановление пропавшей фазы снова включает тиристор 8 на постоянное время, т.е. катушка исполнительной элемента (реле) 14 не успевает выключиться и включиться и,следовательно, происходит кратковременное отключение и включение электродвигателя 20.

Остановка электродвигателя осу- 50

1t 11 ществляется разрывом кнопки б Стоп тока в цепи тиристора 8. При этом тиристор закрывается, катушка исполнительного элемента (реле) 14 обесточивается и своими контактами размыкает цепь катушки 3 контактора, который контактами 4 отключает электродвигатель. Кнопка 6 "Стоп" при на397 4 жатии фиксируется и снимается с фиксации при нажатии кнопки 5 "Пуск".

Цепочка искусственной коммутации тиристора 8, состоящая из последовательно соединенных резистора 16 и первого конденсатора 17, предусмотрена в схеме для повышения чувствительности защиты.

Применение предлагаемого устройства для защиты трехфазного электро-, двигателя от неполнофаэного режима выгодно отличает от базового объекта (тепловое реле типа TPH-10). Технико-экономический эффект заключается в улучшении эксплуатационных характеристик.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима, содержащее коммутирующий аппарат, силовые контакты которого подключены к фазам сети и к электродвигателю, а катушка управления через замыкающие контаКты исполнительного элемента подключена к двум фазам сети, кнопку "Пуск" электродвигателя, тиристор, катодом подключенный через кнопку "Стоп" и первый токоограни1 чивающий резистор к первому выводу катушки исполнительного элемента, контур искусственной коммутации, состоящий из последовательно соединенных первого конденсатора и первого резистора и подключенный одним выводом к общей точке кнопки "Стоп" и первого токоограничивающего резистора, а другим — к второму выводу катушки исполнительного элемента, подключенному к нулевому проводу сети, первый и второй трехфазные однополупериодные выпрямители, первый иэ которых подключен непосредственно к зажимам электродвигателя, а второй— к трехфазной сети, причем к выходу второго трехфазного однополупериодного выпрямителя подключена кнопка

"Пуск", соединенная с анодом диода и первым выводом второго резистора, а катод диода подключен к аноду тиристора и выходу первого однополупериодного выпрямителя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем контроля целостности фаз сети перед включением электродвигателя, оно снабжено вторым и третьим

4 8 С 4 8 С

Составитель В.Орлов

Техред И.Ходанич Корректор В.Братяга

Редактор И.Дербак

Заказ 5I32/53 Тирам 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

5 1 конденсаторами, вторым токоограничивающим резистором, индикатором тлеющего разряда и переключателем, замыкающие контакты которого включены параллельно кнопке "Пуск", второй вывод второго резистора подключен к одним выводам второго конденсатора и второго токоограничивающего реэис259397 6 тора, другой вывод которого через тлеющий индикатор подключен к управляющему электроду тиристора, дру- гой вывод второго конденсатора подключен к нейтральной точке сети, а третий конденсатор подключен параллельно катушке исполнительного элемента.