Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ПОТЕРИ ФАЗЫ И СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения , пороговые элементы входами подключенные к фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходами к входу усилителя, к шзкоду которого подключен вход исполнительного органа , отличающееся тем, что, с целью повьшения пофазной чув-; ствительности устройства к снижению напряжений фаз, источник опорного напряжения вьтолнён в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие разисторы подключены к фазам сети, а катоды обьединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающим конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент .каждой фазы содержит резисторный делитель напряжения. который шунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор соединенный также с общей точкой катодов диодов указанного выпрямителя,: с которой соединен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода - с входом усилителя. 2. Устройство по П.1, отличающее с я тем, что с целью I исключения режима генерации на уровне порога срабатывания, усилитель выСО полнен на двух транзисторах, эмиттерами подключенных к общей точке катодов диодов указанного вьтрямитёля, при этом база первого транзистора подключена к средней точке дополнительного резисторного делителя, включенного между входом усилителя и обСлЭ щей точкой катодов указанного вьтрясо митёля, и соединена с последней через О5 дополнительный конденсатор, коллектор со со первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабилитрона через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стабилитрона соединен с базой первого транзистора и через четвертьй резистор с выходом усилителя, к которому .подключен вход исполнительного органа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у Н 02 Н 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3597134/24-07 (22) 30.05.83 (46) 07. 01. 85 к Бюл. ¹ (72) Г.С.Герасименко и В.И.Мишин (71) Украинская ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственная академия. (53) 621 ° 31б ° 925(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетелЬство СССР

¹ 930485, кл. Н 02 Н 7/08, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР № 642817, кл. Н 02 Н 3/24, 1977.

3. Патент США № 3749944, кл. Н 02 Н 3/24, 1973. ("4) (57} 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ПОТЕРИ ФАЗЫ И СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, пороговые элементы, входами подключенные к фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходами— к входу усилителя, к выходу которого подключен вход исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пофазной чув-. ствительности устройства к снижению напряжений фаз, источник опорного напряжения выполнен в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие разисторы подключены к фазам сети, а катоды объединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающлм конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент, каждой фазы содержит резисторный делитель напряжения, „SU„„113 633 А который шунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор сое; диненный также с общей точкой катодов. диодов указанного выпрямителя,. с которой соединен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода — с входом усилителя.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью исключения режима генерации на уров- щ

Ф не порога срабатывания, усилитель выполнен на двух транзисторах, эмиттерами подкиючеиж от к общей точке като- дов диодов указанного выпрямителя, при этом база первого транзистора подключена к средней точке дополниМйщ тельного резисторного делителя, включенного между входом усилителя и общей точкой катодов указанного выпрямителя, и соединена с последней через © дополнительный конденсатор, коллектор © первого транзистора подключен к ано- С ) ду указанного первого стабилитрона САР

/ через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стаби- ф литрона соединен с базой первого транзистора и через четвертый резистор с выходом усилителя, к которому .подключен вход исполнительного органа.

4 11336

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей от снижения напряжения и потери фазы. 5

Известно устройство для защиты трехфаэной электроустановки от асимметрии напряжений и обрыва фазы, содержащее трехфазный выпрямитель, выход которого через резистор и кнопку 10 подключен к управляющему электроду тиристора, исполнительный орган, включенный последовательно с выпрямителем и тиристором, пороговый. элемент, входом подсоединенный к нулевой точ- 1 ке звезды резисторов, подключенной к фазам сети, RC-цепь и транзистор, включенные последовательно(1) .

Недостатком данного устройства является низкая чувствительность при 2О нофазном снижении напряжения, не равная чувствительности при симметричном снижении.

Известно устройство для контроля чередования фаз трехфазной сети, со- 2 держащее пороговый блок, присоединенный к контролируемым фазам, логический элемент И, один вход которого подключен к одному из выходов порогового блока, выходной усилитель 30 и соединенныи с ним исполнительный орган, а также два триггера, при этом запускающий вход первого триггера и соединенные между собой сбрасывающие входы обоих триггеров подключены к выходам порогового блока, выход первого триггера подключен к другому входу логического элемента И, выход которого соединен с запускакнцим входом второго триггера, подключенным к 4О выходному усилителю(2).

Недостатком такого устройства, реализованного в реле ЕД-10, серийно выпускаемом отечественной промышленностью, является низкая чувстви- . 4 тельность при снижении напряжения в отдельных фазах, отличающаяся от чувствительности прн симметричном снижении напряжения. Устройство срабатывает при симметричном снижении э® напряжения до величины, равной 0,70,75 номинального значения.И при снижении напряжения в одной фазе до величины, равной 0,55-0,65 номинального значения. Вследствие такого 55 уменьшения пофазной чувствительности возможна длительная работа защищаемого элсктродвигателя при токе в

33 2 отстающей фазе, в два раза превышающем номинальный ток, что недопустимо.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник опорного напряжения, пороговые элементы, входами подключенные к фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходом - к входу усилителя, к выходу которого подключен вход исполнительного органа(3"1.

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность при снижении напряжения в отдельной фазе по сравнению с его чувствительностью при симметричном снижении напряжения.

Уменьшение чувствительности устройства к пофазпому снижению напряжения обусловлено тем, что снижение напряжения в одной фазе может быть компенсировано повышением в другой.

Цель изобретения — повышение пофазной чувствительности устройства к снижению напряжений фаз и исключение режима генерации на уровне порога срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что источник опорного напряжения выполнен в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие раэисторы подключены к фазам сети, а катоды объединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающим конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент каждой фазы содержит резисторный делитель напряжения, который шунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор соединенной также с общей точкой катодов диодов указанного вынрямителя, с которой соединен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода — с входом усилителя.

Усилитель выполнен на двух-,транзисторах, эмиттерами подключенных к общей точке катодов диодов указанного выпрямителя, при этом база первого транзистора подключена к сред ней точке дополнительного рвзисторного делителя, включенного между вхоцом усилителя и общей точкой като1133633 4 дов указанного выпрямителя, и соедиI иена с последней через дополнительный конденсатор, коллектор первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабилитрона через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стаби- 1О литрона соединен с базой первого транзистора н через четвертый резистор с выходом усилителя, к которому подключен вход исполнительного органа.

На чертеже представлена схема

15 устройства для защиты трехфазных электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения.

Устройство содержит гасящие резисторы 1-3, подключенные к фазам А,В и С сети и к анодам диодов

4-6 трехфазного однополупериодного выщ ямителя, служащего источником опорного напряжения. Катоды диодов

4-6 объединены в общ точку, являющуюся положительным полюсом источника опорного напряжения. Пороговые элементы фаэ включают в себя резисторные делители 7-12, шунтирующие диоды 4-6 соответствующей фазы, пороговые стабияитроны 13-15, анодами подключенные к средним.точкам резисторных делителей 7-12, а катодами - к базам транзисторов

16-18 пороговых элементов, эмитте- 35 .ры которых непосредственно, а базы через конденсаторы 19-21 подключены к общей точке катодов диодов 4-6 (положительному полюсу источника опорного напряжения). 40

Коллекторы транзисторов 16-18 соединены через дополнительные резисторы 22-24 с анодом стабилитрона 25 и через разделительные диоды 26-28— с входом усилителя, включающего в 45 .себя резисторы 29 и 30, конденсатор . 31, транзисторы 32 и 33, .резисторы

34 и 35, дополнительный стабилитрон

36. Эмиттеры транзисторов 32 и 33 соединены с общей точкой катодов 50 диодов 4-6. База транзистора 32 подключена к средней точке дополнительного резисторного делителя, образованного резисторами 29 и 30, включенного между входом усилителя и об- 55 щей точкой катодов диодов.4-6 и соединена с последней через дополнительный конденсатор 31. Коллектор транзистора 32,подключен к аноду стабилитрона 25 через резистор 37 и че рез резистор 34 к базе транзистора 33, коллектор которого через последовательно соединенные резистор 35 и анодкатод дополнительного стабилитрона 36 соединен. с базой транзистора 32 и через резистор 38 — с выходом усилителя, к которому подключен вход ис.полнительного органа — управляющий электрод тиристора 39. К общей точке диодов 4-6 подключен катодом стабилитрон 25, тунтированный сглаживающим конденсатором 40. Анод стабилитрона

25 через анод-катод диода 41 соединен с нейтральным проводом сети, являющимся отрицательным полюсом источника. опорного напряжения.

Тиристор 39 исполнительного органа соединен анодом с катодами диодов 42 и 43, а катодом. — с анодами диодов 41, 44 и 45 (диод 41 устраняет гальваническую связь между нейтральным проводом сети и обмоткой . контактора 46 исполнительного органа через диод 45) анод диода 42 и катод диода 44 подключены к нейтральному проводу, к нему.же подключена и одна клемма кнопки "Пуск" 47. Катод диода 45 и анод диода 46 подключены к одной клемме блокирующего контакта 48, вторая клемма которого соединена с второй клеммой кнопки

"Пуск" 47 и клеммой кнопки "Стоп" 49, вторая клемма которой соединена с клеммой обмотки контакта 46 исполнительного органа, вторая клемма которой подключена к фазе С сети.

Контакты 50 контактора 46 включены

s линии фаз А,Б и С, запитывающие электродвигаль.

Устройство работает следующим образом.

С помощью резисторов 8,10 и 12 реэисторных делителей 7-12 напряжения устанавливается уровень срабатывания пороговых элементов, при этом каждый из стабилитронов 13-15 должен быть открыт прн нормальном напряжении фазы и закрыт при снижении этого напряжения ниже допустимого уровня.

При нормальном режиме транзисторы 16-18 открыты, так как через стабилитроны 13-15 протекают базовые токи этих транзисторов. Транзистор 32 закрыт, а транзистор 33 и тиристор 39 открыты. Обмотка контак1133633 цццццц Заказ 9957/42 Унцан 420 Поцпнсноа

Фняная ППП Патант, r. Унтород, уя.Проектная,4 тора 46 находится под напряжением контактор срабатывает и замыкает контакты 50, подающие напряжение на электродвигатель.

При снижении напряжения, напри- 5 мер в фазе А, ниже допустимого уровня, транзистор 16 закрывается, открывается транзистор 32, закрываются транзистор 33 и тиристор 39. Контак- тор 46 обестЬчивается, отключая . 10 электродвигатель от сети.

Аналогично работает устройство при снижении напряжения в Фазе В или С, при потере любой фазы, а также при симметричном снижении напряжения во всех трех фазах..Предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту электродвигателей от снижения напряжения в одной фазе, а также от обрыва фаэ, предотвращая возможность длительной работы электродвигателя при токах фаз, превышающих допустимые значения, что существенно уменьшит число электродвигателей, выходящих из строя вследствие снижения напряжения в одной фазе.