Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы при обрыве и несимметрии фаз питающей сети

 

Изобретение относится к области электротехники релейной защиты трехфазных электропотребителей, в частности , может быть использовано для запдаты трехфазных электродвигателей от работы при обрьгое и несимметрии фаз питающей сети, пробое фазы на корпус, обрьгое нулевого провода. Цель изобретения - повышение надежности защиты. Устройство содержит стабилизированный источник 1 питания на основе балластного конденсатора. Ис (Л В С N ND Ю СО to

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Н 7/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3855120/24-07 (22) 15.02.85 (46) 15,12.86. Бюл. У 46 (71) Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства и

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (72) В.Н,Данилов, Я,Б.Тубис, С,В.Оськин, В.А.Воробьев и П.П.Бондарчук (53) 621 . 31 6.925(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 773812, кл, Н 02 Н 7/08.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1182598, 1984.,;SU„„1277292 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ ПРИ

OBPbIHF, И НЕСИМИЕТРИИ ФАЗ ПИТАЮЩЕЙ

СЕТИ (57) Изобретение относится к области электротехники релейной защиты трехфазных электропотребителей, в частности, может быть использовано для защиты трехфаэных электродвигателей от работы при обрыве и несимметрии фаз питающей сети, пробое фазы на

1 корпус, обрыве нулевого провода, Цель изобретения — повышение надежности защиты, Устройство содержит стабилизированный источник 1 питания на основе балластного конденсатора. Ис1277292 полнительное герконовое реле 10 при соединено к источнику 1. Параллельно стабилитронам 6,7,8 источника 1 включен усилитель 12, который управляется от звезды сопротивлений 21, 22, 23, присоединенных к фазам питающей сети. К усилителю присоединен исполнительный орган 28, выполненный на тиристоре 27. Повышение надежности защиты достигается путем обеспечения защиты от обрыва нулевого проИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электроцвигателей от работы при обрыве и несим-. метрии фаэ питающей сети, пробое фазы на корпус, обрыве нулевого провода.

Целью изобретения является повыюение надежности защиты электродвигателя, 10

На чертеже представлена принципи,альная электрическая схема устройства для защиты трехфазного электродвигателя от работы при обрыве и несимметрии фаз питающей сети.

Схема содержит стабилизиро:ванный источник 1 питания, выполненный на основе балластного конденсатора 2, разрядного резистора 3, в1,|прямительного моста 4, сглаживающего конденсатора 5, стабилитронов 6,7, дополнительного стабилитрона 8, включенных между собой последовательно. Между анодом стабилитрона 7 и "плюсом" выпрямительного моста 4 включена катупка 9 исполнительного реле 10 и с герконом 11, Параллельно стабилитронам 6,7,8 включен усилитель 12 переменного тока выполненный на ос9

30 нове транзистора !3, дополнительного транзистора 14, резисторов 15 — 18, настроечного резистора 19 и первого дополнительного диода 20, анод которого соединен с базой дополнительного транзистора 14, а катод - с настроенным резистором 19, связанным с общим "минусом" схемы. Между средней точкой звезды резисторов 21,22, вода и защиты от помехи, приходящей от звезды сопротивлений 21,22,23 и со стороны стабилизированного источника 1, а также самоконтроля. Поставленная цель достигается введением развязывающего трансформатора 25,, дополнительного транзистора 14 в усилителе 12. Устройство обеспечивает помехоустойчивость, термостабилизацию и срабатывание защиты от второго управляющего импульса. l ил.

23, датчика 24 аварийных режимов в нулевым проводом И трехфазной сети переменного тока включена первичная обмотка раэвязывающего трансформатора 25, вторичная обмотка которого включена в цепь эмиттера дополнительного транзистора 14, Коллектор транзистора 13 соединен через другой дополнительный диод 26 с управляющим переходом тиристора 27 исполнительного органа 28, Катод тиристора 27 подключен к точке соединения анода стабилитрона 7 с катодом дополнительного стабилитрона 8, Между общим

"минусом" схемы и управляющим электродом тиристора 27 включен конденсатор 29. Анод тиристора 27 через резистор 30 соединен с "плюсом" выпрямительного моста 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче трехфазного напряжения на клеммы A В,.С,11 на стабилизированном источнике 1 питания появляется напряжение, геркон 11 исполнительного реле 10 замыкает свой контакт и не препятствует включению магнитного пускателя и электродвигателя (не показаны) ° При этом дополнительный транзистор 14 усилителя

12 переменного тока закрыт, транзистор 13 открыт, тиристор 27 исполнительного органа 28 закрыт. Сигнал управления, приходящий со средней точки звезды резисторов 21,22,,23 на первичную обмотку развязываюшего трансформатора 25, практически равен

1277292 нулю и не мешает нормальному функционированию устройства, При обрыве одной из фаз А,В,С,N питающей сети или возникновении несимметрии напряжений фаз на средней 5 точке звезды резисторов 21,22,23 появляется потенциал относительно нулевого провода, на вторичной обмотке развязывающего трансформатора

25 появляется ЭДС, управляющая дополнительным транзистором 14. Начинает работать усилитель 12 переменного тока и сигнал управления поступает на управляющий электрод тиристора 27.

Последний открывается, катушка 9 исполнительного реле 10 обесточивается, его геркон 11 размыкает контакты в цепи катушки магнитного пускателя, электродвигатель отключается от сети (на схеме магнитный пускатель и электродвигатель не показаны).

При обрыве нулевого провода И исчезает напряжение на стабилизированном источнике 1 питания, катушка 9 исполнительного реле 10 обесточивается, что приводит к отключению электродвигателя.

Для предотвращения ложного отключения электродвигателя помехами различного происхождения в устройстве предусмотрено их подавление, Помеха, приходящая со стороны звезды резисторов 21,22,23, частично гасится на развязывающем трансформаторе 25, далее — на транзисторе 14 З5 и конденсаторе 29.

Помеха, приходящая со стороны стабилизированного источника 1 питания, гасится частично на катушке 9 исполнительного реле 10, далее — на 40 диоде 26 и конденсаторе 29. Если все же на управляющем электроде тиристора 27 появляется всплеск перенапряжения, ложное отключение электродвигателя не происходит, потому что сигнал помехи не достаточен для открытия тиристора 27, так как его катод подключен к катоду стабилитрона 8 и поэтому при открытом транзисторе 13 имеет потенциал вьппе, чем потенциал управляющего электрода.

Кроме того, устройство осуществляет самоконтроль, т.е ° при снятии напряжения со схемы или при срабатывании устройства вследствие неисправ->> ности замыкающий контакт геркона 11 исполнительного реле 10 размыкается, отключая электродвигатель.

Устройство может быть использовано для защиты электродвигателя или электроустановки от пробоя фазы на корпус. При этом оно подключается совместно с автоматическим выключателем, имеющим катушку дистанционного управления. Например, при пробое фазы электродвигателя или электроустановки на корпус при неисправном повторном заземлении и наличии длинной линии 0,4 кВ нулевой провод N трехфазной сети переменного тока принимает потенциал поврежденной фазы. Itoэтому по первичной обмотке развязывающего трансформатора 25 течет ток.

Это приводит к срабатыванию устройства аналогично режиму недопустимой несимметрии напряжений трехфазной сети переменного тока °

При пробое фазы электродвигателя или электроустановки на корпус при исправных заземлений и нулевом проводе N поврежденная фаза А,В или С принимает потенциал нулевого провода

N. В сети возникает недопустимая несимметрия, первичная обмотка развязывающего трансформатора 25 оказывается подключенной параллельно одному из резисторов 21,22,23 датчика 24 аварийных режимов, соединенному с поврежденной фазой. По первичной обмотке развязывающего трансфор-. матора 25 течет ток, Это вызывает срабативание устройства и отключение электродвигателя от сети.

Благодаря предложенной схеме устройства для защиты трехфазного элек» тродвигателя от работы при обрыве и несимметрии фаз питающей сети повышается надежность защиты электродвигателя за счет повьппения цомехоустой" чивости, улучшения термостабильности и настраиваемости, повьппения надежности срабатывания устройства в. случае несрабатывания от первого управляющего импульса, а также sa счет обеспечения самоконтроля устройства. Кроме того, уменьшается себестоимость устройства за счет уменьшения числа отбракованных тиристоров при настройке в условиях завода-изготовителя. формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы при обрыве и несимметрии фаз питающей сети, 1277292

Составитель В,Орлов

Редактор Н,Ивьдкая Техред В.Кадар .Корректор С.Шекмар

Заказ 6154/52

Тираж 612 По,цписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ужгород, ул.Проектная,4 содержащее датчик аварийных режимов, выполненный в виде звезды резисторов .и подключенный входом к клеммам магнитного пускателя со стороны электродвигателя и к нулевому проводу, а выходом — к усилителю, коллектор транзистора которого связан с цепью управления тиристора исполнительного органа, соециненного анодом через резистор со стабилизированным ис° точником питания с двумя последовательно включенными стабилитронами на выходе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в датчик аварийных режимов дополнительно введен развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого включена между нулевой точкой звезды резисторов и нулевым проводом, а вторичная обмотка — в цепь змиттера дополнительного транзистора усилителя, база которого через дополнительный резистор соединена с управляющим электродом тиристора исполнительного органа, а через первый введенный диод — с введенным настроечным резистором, связанным с минусом стабилизированного источника

1О питания, при этом катод тиристора исполнительного органа подключен к точке соединения катода дополнительно: введенного стабилитрона с анодом стабилитрона стабилизированного ис15 точника питания, а управляющий электрод тиристора исполнительного органа соединен через второй введенный диод с коллектором транзистора усилителя.