Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot неполнофазногорежима

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Сеюз Сюветскнх

Социапистнческни

Ресттубанк

<щ 851610 (61) Дополнмтвльмов к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено ОЫ079 (21) 2825226/24-07 р1)м. к. с присоединением заявки М!

Государственный «омитет

СССР по делая изобретений и от«рытий

H 02 H 7/09 (23) Приоритет

Опубликовано З00781, бюллетень "19 28

Дата опублмковамия описания 300781 (53) УДК бг1. З18. .925(088.8) В.И.Миронов 1 с -",.:7

4

Научно-производственное объединение. ".ЗЬЩЦ ТРОИДО (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО

РЕЖИМА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от работы на двух фазах электродвигателей грузоподъемных лебедок, например кранов, лифтов и подъемников.

Известно устройство для защиты электродвигателя с повторно-кратковременным режимом от работы на двух фазах, содержащее реле постоянного тока, зашунтированное конденсатором и включенное последовательно с тиристором, электроды которого подключены к фазам трехфазной сети. Контакт реле

Включен в цепь питания аппарата управления, силовые контакты которого включены между фазами сети и жилами питающего электродвигатель кабеля (11, Однако известное устройство не обеспечивает надежной защиты электродвигателя от работы на двух фазах, 20 например в случае обрыва жилы питающего кабеля или статорной обмотки электродвигателя..

Известно также устройство защиты электродвигателя от работы на двух

25 фазах, содержащее три трансформатора тока, вторичная обмотка каждого из которых через диод соединена с цепью управления тиристора, анод которого . подключен к жиле питающего кабеля, 30 а катод через обмотку реле постоянного тока, зашунтированную конденсатором — к нулевому проводу. Контакты реле соединены последовательно, зашунтированы пусковой кнопкой и включены в цепь питания аппарата управления, силовые контакты которого включены между фазами сети и жилами питающего электродвигатель кабеля (2).

Однако в известных устройствах при нажатой пусковой кнопке блокируется защита, что при наличии обрыва фазы приводит к работе электродвигателя на двух фазах. Это недопустимо для двигателей грузоподъемных лебедок.

Кроме того, при переменном характере нагрузки на валу электродвигателя угол сдвига фаз между током и напряжением существенно меняется, что приводит к ложным срабатываниям защиты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты трехфаэным электродвигателей, содержащее пусковой контакт, реле постоянного тока, аппарат управления,. силовые контакты которого включены между фазами сети и жилами питающего электродвигатель каЧеля и в цепь питания катушки которого вклочены пусковой контакт и контакт реле,и три трансформатора тока, 851610

25 ко вторичным обмоткам каждого из которых через трансформаторы напряжения подключены выпрямители, соединенные с входом логической цепи, выход которой подключен к цепи управления тиристора, включенного в цепь питания реле (ЗJ.

Известное устройство не требует блокировки защиты при пуске электродвигателя, но допускает его включение при наличии обрыва в цепи питания электродвигателя, фазы сети или нулевого провода. В устройстве не дос- © тигается стабильная работа логической цепи из-эа угла сдвига фаз между токами, а, следовательно, и сигналами на выходе выпрямителей. Переменный характер нагрузки на валу электродви- 15 гателя приводит к ложным срабатываниям устройства.

Цель изобретения — повышение надежности защиты электродвигателей от работы на двух фазах. 20

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима, содержащее пусковой орган, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами кабеля электродвигателя через первичные обмотки трансформатороб тока, к вторичной ббмотке каждого из которых подключен через трансформатор напряжения выпрямитель, выход которого через блок защиты подключен к исполнительному органу, выполненному на реле постоянного тока, замыкающий контакт которого последовательно с пусковые контактом включен 3S в цепь катушки пускового органа, дополнительно снабжено конденсатором, шунтирующим реле постоянного тока, и пусковым блоком, а блок защиты выполнен в виде трех измери- 4О тельных элементов, входные зажимы которых подключены к выпрямителям, а выходные включены последовательно и .соединены с выходными зажимами пускового блока, которые в свою очередь через обмотку реле постоянного тока подключены к двум фазам сети, причем входные зажимы пускового блока подключены к трем жилам кабеля, электродвигателя, нулевому зажиму сети и пусковому контакту.

Пусковой блок содержит два тнристорных оптрона, резисторы, защитные диоды и диод, включенный параллельно силовому контакту и связанный через пусковой контакт с фазой сети и одной из жил питающего электродвигатель кабеля, между каждой из двух других жил которого и Гулевым проводом чеоез резистор включен эашунтированный защитным диодом светодиод одного иэ 40 оптронов, тиристоры которых соединены последовательно между выходными зажимами блока.Измерительный элемент содержит конденсатор, включенный на входные 65 зажимы элемента, резистор, стабилитрон и оптрон, светодиод которого и стабилитрон подключены через резистор .к конденсатору, а тиристор оптрона соединен с выходными зажимами элемента.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - принципиальная схема контрольного блока, на фиг.3 - эпюра напряженмй сети.

Устройство (фиг.1) содержит реле

1 постоянного тока, зашунтированное. конденсатором 2 и подключенное к выходному зажиму 3 пускового блока 4 и фазе 5 сети. К фазе 6 подключен выходной зажим 7 пускового блока. Е фазе 8 сети подключен через пусковой контакт 9 и замыкающий контакт 10 реле 1 один конец катушки органа 11 управления, второй конец которой подключен к фазе 6. Силовые контакты 1214 аппарата 11 управления включены между фазами 5,8 и 6 и жилами 15-17 . пит ющего электродвигатель 18 кабеля.

Меясцу пусковым контактом 9 и контак» том 10 реле 1 включен анод диода 19 пускового блока ° Катод диода 19 подключен к жиле 16 кабеля. К двум другим жилам 15 и 17 через резисторы 20 и 21 подключены аноды светодиодов тиристорных оптронов 22 и 23. Катоды этих светодиодов подключены к нулевому проводу 24. Светодиоды оптронов

22 и 23 зашунтированы защитными диодами 25 и 26. Катод тиристора оптрона

22 подключен к выходному зажиму 7 пускового блока, .а анод этого тиристора подключен к катоду тиристора оптрона 23. Анод тиристора оптрона

23 подключен к выходному зажиму 3 пускового блока. Жилы 15-17 являются первичными обмотками трансформаторов 27-29 тока, напряжение со вторичных обмоток каждого из которых через трансформаторы 30-32 напряжения и двухполупериодные выпрямители 33-35 подаются на входные зажимы

36-37, 38-39 и 40-41 контрольных блоков 42-44. На входные зажимы контрольного блока (фиг.2) включен конденсатор 45 и через резистор 46 параллельно включенньМ стабилитрон 47 и светодиод тиристорного оптрона 48.

Анод тиристора оптрона контрольного блока 42 соединен с выходным зажимом 3 пускового блока, а катод тириотора оптрона контрольного блока

44 - с выходным зажимом 7. Катод и анод тиристора оптрона контрольного блока 43 соединены соответственно с анодом и катодом тиристоров.оптронов контрольных блоков 44 и 42;

Устройство работает следующим образом.

При замыкании пускового контакта

9, например контакта командоконтроллера, положительная полуволна напрякения с фазы 8 через диод 19, жилу 16, 851б10

65 статорные обмотки электродвигателя

18, соединенные в "звезду", жилы 15 и 17 и резисторы 20 и 21 прикладыва-. ется к светодиодам оптронов 22 и 23.

В результате этого тиристоры оптро- нов 22 и 23 отпираются на полупери" од, что вызывает срабатывание реле

1. В следующий полупериод реле удерживается во включенном состоянии за счет разряда через катушку реле конденсатора 2. Замыкание контакта 10 реле 1 приводит к срабатыванию аппарата 11 управления и замыканию его контактов 12-14 и шунтированию диода 19 контактом 13. К светодиодам оптронов 22 и 23 прикладывается напряжение ОА и U< (фиг.3). Тиристоры . этих оптронов отпираются только тогда, когда Ос 0р,, Ug0 и Ц„- О. Поэтому после замыкания контактов 1214. на реле подается напряжение (заштрихованная область на фиг.Э), недостаточное для его удержания. Но одновременно с этим опережающие напряжение фазные токи в жилах 15-17 индуктируют напряжение на вторичных обмотках трансформаторов 27-29 тока, которое согласуется н повышается трансформаторами 30-32 напряжения> выпрямляется выпрямителями .33-35 и поступает на входы 36-37, 38-39 и

40-41 контрольных блоков 42-44; где оно сглаживается конденсатором 45, стабилизируется цепочкой из резистора 46 и стабилитрона 47 и подается на светодиод оптрона 48.Ти истор оптрона отпирается на время, когда

0С ) ОА. Так как тиристоры оптронов контрольных блоков шунтируют тиристоры oIITpoHOB пускового блока, реле остается включенным.

Диоды 25 и 26 защищают светодиоды оптронов 22 и 23 от обратного напряжения.

При обрыве фазы сети, жилы питающего кабеля, статорной обмотки электродвигателя или нулевого провода после замыкания пускового контакта 9 напряжение на светодиоды оптронов 22 и 23 (или на один из них ) не подается. Реле 1 не срабатывает, н электродвигатель не подключается к сети.

При обрыве в цепи питания работающего электродвигателя исчезает ток в одной из жил 15-17 кабеля. Прн этом светодиод оптрона соответствующего контрольного блока обесточивается, а его тнристор запирается, что приводит к отключению реле 1,аппарата 11 управления и электродвигателя.

Предлагаемое устройство более надежно защищает электродвигатели груэоподъемных лебедок от работы на двух фазах, что выгодно отличает его от известных устройств аналогичного назначения.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполно фазного режима, содержащее пусковой орган, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажима ми кабеля электродвигателя через первичные обмотки трех трансформаторов тока, к вторичной обмотке кажросо из которых подключен через трансформатор напряжения выпрями.тель, выход которого через блок защиты подключен к исполнительному рргану, выполненному на реле постоянного тока, замыкакщий контакт которого последовательно с пусковым контактом включен в цепь катушки пускового органа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения на15 дежности защиты, оно дополнительно снабжено конденсатором, шунтирующим реле постоянного тока, и пусковым блоком, а блок защиты выполнен,в виде трех измерительных элементов,. входные зажимы которых подключены к выпрямителнм, а выходные включены последовательно и соединены с выходными зажимами пускового блока, которые в свою очередь через обмотку реле постоянного тока подключены к двум фазам сети, причем входные зажимы пускового блока подключены к трем жилам, нулевому проводу сети и пусковому контакту.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пусковой блок снабжен двумя тиристорными оптронами; резисторами, защитными диодами и диодом, связанным через пусковой контакт с фазой сети и одной из жил электродвигателя кабеля, между каждой из двух жил которого и нулевым проводом через. резистор включен зашунтированный защитным диодом светодиод одного из оптро40 нов, тиристоры.которых соединены последовательно и включены между выходными зажимами блока.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый иэ трех измерительных элементов снабжен конденсатором, включенным на входные зажимы упомянутого элемента, резистором, стабилитроном и,тиристорным оптроном, светодиод которого и стабилитрон подключены через резистор к конденсатору, а тиристор оптрона соединен с выходными зажимами элемента.

Источники информации, принятые во--внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 488279, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.

2. Васикевич В.и. Тиристорное устройство для защиты электродвигателей от работы на двух фазах.-"Промыаленная энергетика", 1977 М 11 с.31.

3. Патент Франции.9 2275922, кл. H 02 Н 7/09, 1975.