Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХ ФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ, содержащее три быстро насыщающихся трансформатора тока в цепи электродвигателя, первые вторич ные обмотки которых соединены в раэомкнутый треугольник и подключены к первому выпрямителю, а вторые вторичные обмотки - в звезду и подключены к второму выпрямителю, а также исполнительный орган, отличающееся Tev., что, с целью повышения надежности работы путем улучшения отстройки от помех из-за неидентичности характеристик быстронасьпцающихся трансформаторов тока в широком диапазоне нагрузок электродвигателя , в него дополнительно введены первьй и второй пороговые элементы , блоки Запрет, Задержка и Память, а также блок усиления, на первьй и второй входы блока Запрет. подключены выходы соответственно первого и второго пороговых элементов входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго выпрямителей, выход блока Запрет 1ерез последовательно включенный блок Задержка подключен к первому входу блока Память, к второму входу TtoToporo подключен выход источника сбрасывающего сигнала, а выход блока Память через последовательно включенный блок усиления подключен к входу исполнительного органа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

Вдц Н02Н709

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

1 (21) 3570804/24-07 (22) 31.03.83 (46) 30.04.84. Бюл, 9 16 (72) У.Г.Стецюк и Г.И.Косенков (71) Смоленский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства (53) 62!.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .У 144921, кл. H 02 Н 9/09, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

9 655013 кл. Н 02 Н 7/09, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ

НА ДВУХ ФАЗАХ, содержащее три быстронасыщающихся трансформатора тока в цепи электродвигателя, первые вторичные обмотки которых соединены в разомкнутый треугольник и подключены к первому выпрямителю, а вторые вторичные обмотки — в звезду и подключены к второму выпрямителю, а также исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я те, что, с целью повышения надежности работы путем улучшения отстройки от помех из-за неидентичности характеристик быстронасыщающихся трансформаторов тока в широком диапазоне нагрузок электродвигателя, в него дополнительно введены первый и второй пороговые элементы, блоки "Запрет", "Задержка и

"Память", а также блок усиления, на первый и второй входы блока "Запрет," подключены выходы соответственно первого и второго пороговых элементов, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго выпрямителей, выход блока "Запрет через последовательно включенный блок "Задержка" подключен к первому входу блока "Память", к второму входу которого подключен выход источника сбрасывающего сигнала, а выход блока

"Память" через последовательно включенный блок усиления подключен к входу исполнительного органа. 089694.ному органу fl) .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электрооборудования от аварийных режимов, и предназначено для защиты трехфазных электродвигателей от рабаты на двух фазах, Известно устройство для защиты трехфазных электродвигателей ат абры ва одной из фаз, содержащее включенные в фазные цепи три быстронасыщающихся трансформатора тока, вторичные обмотки которых соединены па схеме разомкнутого треугольника и через выпрямитель подключен к исполнительНедостатком даннога устройства является низкая надежность несрабатывания защиты вследствие практической невозможности обеспечить компен-, „ сацию различия напряжения вторичных обмоток без обрыва одной иэ фаз винцу разброса параметров трансформаторов тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты трехфазных электродвигателей от обрыва одной из фаз, содержащее включенные в фазные цепи три быстранасыщающихся трансформатора тока, каждый из кото.-. рых имеет основную и дополнительную вторичные обмотки, соединенные соответственно в открытый треугольник и звезду и подключенные к однафазному и трехфазному выпрямителю,, и испол35 нительныЛ орган, на вход которого падается разностный сигнал с последовательна †встреч соединенных выходов выпрямителей f?j, 4О

Недостатком известного устройства йвляется также низкая надежность работы, являющаяся следствием неидентичности трансформаторов. Соизмеримость сигналов, поступающих при

Д холостом ходе в палнафазнам режиме и при обрыве фазы в режимах больших токов, может привести к ложному отключению двигателя при работе на холостом ходу или к неотключению

rO его при пуске с оборванной фпзай или при "опрокидывании" вследствие обрыва фазы.

Цель изобретения — павыщение надежнасти работы устройства путем улучщения отстрайки от помех из-за неидентичнасти характеристик быстронасыщающихся трансформаторов тока в широком диапазоне нагрузок электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, чта в устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее три быстронасыщающихся трансформатора тока в цепи электродвигателя, первые вторич ные обмотки каторьгх соединены в разомкнутый треугольник и подключены к первому выпрямителю, а вторые вто-. ричные обмотки — в звезду и подключены к второму выпрямителю, а также исполнительный орган„ дополнительно введены первый и второй пороговые элементы, блоки "Запрет", "Задержка", и "Память", а также блок усиления, на первый и второй входы блока "Запрет" подключены выходы соответственно первого и второго пороговых элементов, входы которых подключены к выходам соответственного первого и второго выпрямителей, выход блока "Запрет" через последовательно включенный блок Задержка подключен к первому входу блока "Память", к второму входу которого подключен выход источника сбрасывающего сигнала, а выход блока "Память" через послецовательно включенный блок усиления подключен к входу исполнительного (эр ) ана, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из трех быстронасыщающихся трансформаторов l тока, включенных пофазно в цепи защищаемого электродвигателя и имеющих каждый по две вторичные обмотки, первого выпрямителя 2, второго выпрямителя 3, двух пороговых элементов 4 и 5, блока 6

"Запрет", блока 7 временной задержки, блока 8 "Память", усилителя 9 и исполнительного органа 10, Пороговый элемент 4 настраивается на срабатывание при токе двигателя, равном

0,4, а пороговый элемент 5-0,8 номимального значения. Выходной сигнал элемента 4 поступает на инвертирующий а элемента 5 — на неинвертирующий входы элемента Запрет".

Устройство работает следующим образом.

При отключенном двигателе аба сигнала (т.е. от однафазнаго и трехфазного выпрямителей) равны нулю и, следовательно, нулевые сигналы IIoc ã"óïàI0I на входы блока 6 "Запрет", На

1089694

ВНИИПИ Заказ 2947/51 Тираж 614 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 выходе блока 6 также будет нулевой сигнал и выходное реле 10 будет обесточено.

В режиме холостого хода сигналы, поступающие на входы пороговых эле- 5 ментов 4 и 5, ниже порогов срабатывания и состояния элементов 4 — 9 и выходного реле 10 остаются такими же, как и при отключении двигателя. При обрыве фазы в режиме холостого хода характер воздействия сигналов от трансформаторов на схему не изменяется и устройство не реагирует на обрыв фазы, в этом режиме нет необхо димости в отключении двигателя, перешедшего вследствие обрыва фазы в однофазный режим,так как ток в двух оставшихся обтекаемых током фазах не превышает 0,4-0,6 номинальной величины, 20

В режиме работы двигателя с малыми нагрузками сигнал, поступающий от выпрямителя 2, вызывает срабатывание порогового элемента 4 и на инвер тирующий вход блока 6 "Запрет" поступает сигнал "1". Так как сигнал от выпрямителя 3 остается ниже порога срабатывания порогового элемента, то комбинация "10" на входах блока

6 "Запрет" не вызывает его срабаты- З0 вания и выходное реле !О остается обесточенным. Обрыв Фазы в этом режиме, т.е, появление на входах блока

"Запрет" комбинации "00", не вызывает срабатывания защиты и двигатель не отключается, в этом режиме также нет необходимости в отключении двигателя, прошедшего вследствие обрыва фазы в. однофазный режим, так как ток в двух оставшихся фазах не превышает 4п номинального значения.

При средних нагрузках в полнофазном режиме двигателя поступающая на входы блока б "Запрет" комбинация сигналов 10" не изменяет состоя- 45 ния схемы. Обрыв любой иэ фаз в таком

Режиме сопровождается снижением сигнала от однофазного выпрямителя 2 до величины, определяемой степенью неидентичности электрических и магнитных 0 характеристик трансформаторов, Так как такой сигнал в любом режиме меньше порога отпускания элемента 4, последний отключается и на инвертирующий вход блока 6 "Запрет" подается сигнал "О". В то же время возрастание тока в оставшихся фазах приводит к повышению напряжения на выходе трехфазного выпрямителя, срабатыванию порогового элемента 5 и, следовательно, к появлению на неинвертирующем входе блока 6 "Запрет" сигнала

"1". Комбинация "01" на входах обеспечивает срабатывание "Запрет". Сигнал с выхода это:o элемента поступает на вход бло>:-. 7 задержки и с выдержкой време; -, подается на блок 8

11

Память" и у.:ьлнтель 9. Последний включает реле 1О, которое подает команду на отключение двигателя.

При нагрузках, близких к номинальной, при перегрузке двигателя, а также в режиме пуска в полнофазном режиме напряжения однофазного и трех фазного выпрямителей превышают пороги срабатывания элементов 4 и 5 и на вход блока 6 Запрет" поступает комбинация сигналов "11", не вызывающая его срабатывания. При обрыве фазы пороговый элемент 4 отключается и комбинация на входе. элемента "Запрет" изменяется на 01, что приводит к срабатыванию устройства на отключение двигателя.

Ис".îëüçîâàíèå блока 8 "Память" исключает возможность повторного пуска двигателя, например, при автоматическом управлении до устранения причин аварии и до подачи на второй вход блока 8 сигнала сброса.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту электродвигателя, работающего с переменной нагрузкой, от работы на двух фазах в рехжмах, где обрыв фазы может привести к перегреву обмоток, и исключает возможные ложные срабатывания из-за неидентичности характеристики трансформаторов тока.