Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЖКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ . АНОРМАЛЬНОГО РЕЖМА, содержащее трансформатор тока на двухсекциочном магнитопроводе с сигнальной обмот ®еайз/ ,ад: 04 л лиотд кой, токовые обмотки которого расположены по одной на крайних и среднем стержнях и присоединены к фазам защищаемого; двигателя, сигналь-, ная обмотка присоединена к органу сравнения, соединенному с исполнительным органом, 1, отличающетем , что, с целью повышения е с я «использования перегрузочной спрсоб ности двигателя при обрыве фазы, сигнальная обмотка расположена на среднем стержне магнитопровода трансформатора тока, при этом то- i ковые обмотки фаз. включены согласно, а отношение числа витков токовой I обмотки, расположенной на среднем (П стержне магнитопровода, к числу витков каждой из обмоток, расположенных на крайних стержнях, равно 3:1..
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) У Н 02 Н 7/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ зе сд® „
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЖФБЩЙ ГЫ
-(2) 25.01 84 (46) 07.12 85. Бюл. 9 45 (7.» Латвийская ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия (72) А.О.Грундулис (53) 621.316.925 (088.8) (56) Грундулис А.Р. Защита двигателей в сельском хозяйстве. Рига, 1978, с.21-25. Авторское свидетельство СССР У 936183, кл. Н 02 Н 7/09, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРИАЛЬНОГО РЕЖИМА, содержащее трансформатор тока на двухсекци чном. магнитопроеоде с сигнальной обмот-. ) в с кой, токовые обмотки которого расположены по одной на крайних и среднем стержнях и присоединены к фазам защищаемого двигателя, сигнальная обмотка присоединена к органу сравнения, соединенному с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения .использования перегрузочной способ- ности двигателя при обрыве фазы, сигнальная обмотка расположена на среднем стержне магнитопровода ) трансформатора тока, при этом токовые обмотки фаз включены согласно, а отношение числа витков токовой обмотки, расположенной на среднем стержне магнитопровода, к числу вит-. ков каждой из обмоток, расположенных на крайних стержнях, равно 3:1., 1196992 Изобретение относится к электро- технике, в частности к устройствам защиты электродвигателей ответственных механизмов, .например в поточных линиях, где необходимо максимально использовать перегрузочные способности электродвигателя как в симметричном, так и в неполнофазном режимах. Целью изобретения является повышение использования перегрузочной способности двигателя при обрыве фазы. На фиг.1 представлена схема устройства защиты электродвигателя; на фиг.2 — векторные диаграммы, поясняющие работу устройства. . Устройство для защиты электродвигателя 1 содержит трансформатор 2 тока с двухсекционным магнитопроводом 3, токовыми обмотками 4;6 и сигнальной обмоткой 7, расположенной на среднем стержне магнитопровода 3 и подключенной к входам органа 8 сравнения, выход которого соединен с исполнительным органом 9, связанным с магнитным пускателем 10. При этом одни из выводов токовых обмоток 4-6 связаны с магнитным пускателем 10, другие их выводы подключены к защищаемому электродвигателю 1. Токовые обмотки 4-6 включены согласно, при этом отношение числа витков токовой обмотки 5, расположенной на среднем стержне магнитопровода 3, к числу витков токовых обмоток 4 и 6, расположенных на крайних стержнях, равно 3:1. Орган 8 сравнения выполнен, например, следующим образом. Первый вход органа 8 сравнения подключен к резистору 11, аноду тиристора 12 и аноду диода 13. Общая точка резистора 11 и потенциометра 14 соединена с управляющим электродом тиристора 12. Балансировочный потенциометр 15 включен другим выводом потенциометра 14 и катодом тиристора 12. Резистор 16 одним выводом подключен к эммитеру однопереходного транзистора 17 и к положительной клемме конденсатора 18, а другой его вывод подключен к катоду тиристора 12 и одному из вывбдов резистора 19. Второй вход органа 8 сравнения подключен к общей точке резисторов 19 и 20, анода стабилитрона 21 и отрицательных клемм конденсаторов 18 и 22. Катод диода 13 подключен к одному из выводов резистора 23, второй вывод которого соединен с общей точкой второй базы однопереходного транзистора 17, катода стабилитрона 21 и положительной клеммы конденсатора 22. К первой базе однопереходного тран10 зистора 17 подключен другой вывод резистора 20 и вход исполнительного органа 9.. Устройство работает следующим образом. 15 С помощью магнитного пускателя 10 защищаемый электродвигатель 1 подключается к фазам питания А, Э иС. При прохождении тока нагрузки электродвигателя 1 через токовые 20 обмотки 4-6 трансформатора 2 тока в сигнальной обмотке 7 наводится напряжение, амплитуда которого пропорциональна величине суммарного магнитного потока, замыкающего в 25 магнитопроводе 3 трансформатора 2. Вектор суммарного магнитного потока является геометрической суммой .векторов магнитных потоков, создаваемых токами отдельных фаз. При соотношении между числом витков токовой обмотки 5, расположенной на среднем стержне, и числом витков обмоток 4 и 6, расположенных на крайних стержнях (фиг.2) равном 3: 1, обеспечивается постоянство ве-, 35 личины модуля вектора суммарного магнитного потока как в симметричном, так и в неполнофазном режиме (например, при кратковременном обрыве фазы). Величина модуля вектора суммарного магнитного потока, а следовательно и напряжения, наводимого в сигнальной обмотке 7, зави-. сит от величины тока нагрузки электродвигателя 1. Напряжение сигнальной обмотки 7 подается на вход органа 8 сравнения, где осуществляется его сравнение с пороговым напряжением, устанавливаемым потенциометром 14. Величина порогового напряжения выбирается исходя из условия обеспечения перегрузочной способности электродвигателя 1, т.е. обеспече55 ния максимального допустимого времени его работы в неполнофазном режиме, Таким образом, орган 8 сравнения вырабатывает сигнал на отклю1196992,Ф Фг Фиг. 2 Вццщщ джаз 7572/54 уи ж 619 По пнсное 2 Я чение работающего в неполнофазном режиме электродвигателя 1 не в момент обрыва фазы, а лишь при пре.вышении током нагрузки определенного заранее выбранного значения, чем обеспечивается использование перегрузочной способности электродвигателя 1. При работе электродвигателя 1 в нормальном режиме амплитуда напряжения, наводимого в сигнальной обмотке 7, оказывается ниже порогового напряжения, установленного потенциометром 14, тиристор 12 находится в закрытом состоянии и орràH 8 сравнения выходного сигнала не вырабатывает, исполнительный орган 9 не подает команду на отключение магнитного пускателя 10 и защищаемый электродвигатель 1 остается подключеннь|м к фазам питания A В и С . В случае возникновения перегрузки электродвигателя 1 как в симметричном, так и в неполнофазном режимах, с ростом тока нагрузки возрастает и амплитуда напряжения, наводимого в сигнальной обмотке 7, достигая г порогового значения открывания тиристора 12. Последний открывается и начинает пропускать положительные импульсы тока, которые через зарядный резистор 16 заряжают накопитель-, ный конденсатор 18. Когда напряжение заряда конденсатора 18 достигает значения напряжения открывания однопереходного транзистора 17, определенного стабилитроном 2 1, однопереФ ходный транзистор 17 открывается и накопительный конденсатор 18 начинает лавинообразно разряжаться через транзистор 17 и его режимный резистор 20, подавая импульс напряжения на исполнительный орган 9, подающий команду на магнитный пускатель 10, который отключает защищаемый электродвигатель t от.фаз пита1Р ниЯА,В и С Если перегрузка лишь кратковременна, с. уменьшением тока нагрузки при прекращении перегрузки уменьшается амплитуда напряжения, наводимого в магнитной обмотке 7, тиристор 12 закрывается, а накопленный за время его открытого состояния заряд конденсатора 18, не достигнув величины, достаточной для открывания однопереходного транзистора 17, стекает через резисторы 16 и 19. Однопереходный транзистор 17 остается закрытым и состояние схемы оказывается аналогичным работе электродви- . гателя 1 в номинальном режиме. Предлагаемое устройство является универсальным, пригодным для защиты как трехфазных, так,и однофазных электродвигателей. Особенно эффективно использование устройства для защиты электродвигателей ответственных механизмов, например в поточных линиях, где необходимо максимально использовать перегрузочные Спо- собности электродвигателя как в сим35 метричном, так и в неполнофазном режимах.
