Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защи-те . Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона контролируемых токов. Введение второго порогового блока 6 и емкости 7 позволяет на выходе устройства получить релейный, а не пульсирующий выходной сигнал. Емкость 7 не успевает заряжаться до следующей величины за счет выбора постоянной времени заряда емкости 7 и напряжения уставки блока 6. Наличие стабилитрона 3 позволяет расширить диапазон контролируемых токов нагрузки. Стабилитрон 3 защищает пороговый блок 5 от перенапряжений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ду4Н 02 Н 7/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3977349/24-07 (22) 25.11.85 (46) 07.01.88. Бюл. У 1 (72) В.А. Андреев, А.В. Байко, В.Н. Будилов и А.Г. Рукавишников (53) 621. 316. 925 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 928511, кл. Н 02 С 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР к 915161, кл. Н 02 Н 7/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ (57) Изобретение относится к электро- технике, в частности к релейной защи„„SU„„1365234 д1 те. Цель изобретения — упрощение устройства и расширение диапазона контролируемых токов. Введение второго порогового блока 6 и емкости 7 позволяет на выходе устройства получить релейный, а не пульсирующий выходной сигнал. Емкость 7 не успевает заряжаться до следующей величины за счет выбора постоянной времени заряда емкости 7 и напряжения уставки блока 6.

Наличие стабилитрона 3 позволяет расширить диапазон контролируемых токов нагрузки. Стабилитрон 3 защищает пороговый блок 5 от перенапряжений. 2 ил.

136 тора 7, вторая обкладка которого соединена с общей шиной. Выход второго порогового блока 6 соединен с входом выходного органа 8, воздействующего на отключение электродвигателя, Напряжение питания блоков 5, 6 и 8 снима< ется с второго конденсатора 9, одна обкладка которого соединена с общей шиной, другая — с катодом диода 10, анод которого подключен к плюсовому выходу выпрямительного моста 2.

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы работает следующим образом.

При включении нагрузки (электро.;двигатель работает) по первичным обмоткам датчиков тока фаз протекает ток, и на выходе выпрямительного моста 2 (на потенциометре 4) появляется напряжение (момент времени <, фиг.2, а). Пороговый блок 5 представляет собой транзисторный двухкаскадный усилитель, работающий в ключевом режиме, со стабилитроном на входе, который и определяет порог срабатываИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электродвигателей от обрыва фазы, в частности электродвигателей с изменяющейся нагрузкой.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение диапазона контI ролируемых токов.

На фиг. 1 приведена функциональная. схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, (а — напряжение с выхода выпрямительного моста на потенциометре, U, — напряжение уставки первого порогового блока; б— напряжение питания устройства; в— напряжение на конденсаторе и U — напряжение уставки второго порогового блока; r — напряжение на выходе второго порогового -блока и выходного органа).

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы содержит трансформаторы 1 тока, устанавливаемые в фазы питающей сети и подключенные вторичными обмотками к трехфазному выпрямительному мосту 2, нагруженному параллельно соединенными стабилитроном 3 и потенциометром 4, движок которого соединен с входом первого порогового блока 5. Выход последнего соединен с входом второго порогового блока 6 и обкладкой первого конденса5234 2 ния блока (U ) . При появлении сигнала на входе устройства (время

Э фиг. 2), который всегда больше порога U,, при условии, что ток нагрузки I — 0,2 I„,„, базовый переход первого каскаде открыт и транзистор первого каскада также открыт, т.е. выходное напряжение равно нулю, не1р смотря на то, что напряжение питания не достигло расчетного значения (вре< мя t -t ). Транзистор второго каскада (инвертор) при этом закрыт, и его выходное напряжение пропорционально

1<. напряжению питания в любой момент

< времени tq-t -t>. С этого момента времени начинают заряжаться емкость 7 и емкость питания 9 (фиг. 2, в и б соответственно). При этом первый по2<< роговый блок 5 не работает, так как уровень его уставки (напряжение U<, фиг. 2,а) меньше напряжения с выхода выпрямительного моста 2. В интервале времени <- напряжение уставки

25 (U фиг. 2, в) второго порогового блока 6. превышает напряжение на емкости 7, но и данный пороговый блок

6 также не срабатывает, так как к этому моменту времени напряжение пи30 тания (U „,„, фиг. 2, б) еще не доетигнет расчетного (номинального) значения. После момента времени t напряжение на емкости 7 уже превышает напряжение U и при достижении напря35 жением питания своего номинального значения (при величине емкости питания 1000 мкф. интервал времени

t<-t составляет величину порядка

10 мс) устройство готово к функцио

40 нированию по назначению. Однако, гак как ни блок 5, ни блок 6 не срабо али, то на выходном органе 8 сигнал равен нулю (фиг. 2, г).

В случае обрыва фазы с выхода выпрямительного моста 2 на вход первого порогового блока 5 поступает пульсирующее напряжение с провалами до нуля (фиг. 2, а). Данное напряжение периодически становится меньше уров80 Н< Уставки U< (моменты времени 1 С < > и т.д., фиг. 2, а) . Первый пороговый блок 5 срабатывает, а емкость

7 в эти моменты времени разряжается до нуля на "землю" через выходной элемент (транзистор второго каскада) блока 5. При этом напряжение на емкости 7 становится меньше напряжения уставки второго порогового блока 6 (фиг. 2, в) и последний срабатывает, 1365234 на его выходе и выходе выходного органа 8 появляется напряжение, соответствующее высокому потенциалу (фиг.2, r). Выходной орган 8, например слаботочное реле типа РЭС55А воздействует своими контактами на цепь отключения электродвигателя.

Введение второго порогового блока

6 и емкости 7 позволяет на выходе уст1О ройства получить репейный, а не пульсирующий выходной сигнал, так как в моменте времени t4 t tg tg и т ° д емкость 7 не успевает заряжаться до величины напряжения U, что обеспечи- 1к вается выбором постоянной времени заряда емкости 7 и напряжением уставки блока 6.

При обрыве фазы напряжение питания устройства остается практически постоянным благодаря большой величине емкости питания 9, наличию разделительного диода 10 и стабилитрона 3.

Наличие стабилитрона 3 придает устройству новое положительное свойство: 2б расширяет диапазон контролируемых токов нагрузки электродвигателя, так как устройство надежно функционирует при токах нагрузки от 0,2 I> и выше.

Стабилитрон 3 защищает пороговый блок ЗО

5 от перенапряжений, что и позволяет использовать предлагаемое устройство для защиты электродвигателей с изменяющейся нагрузкой в большом диапазоне ее изменения, например судовых

35 электродвигателей подруливающих устройств.

Таким образом, поставленная цель достигается за счет включения стабилитрона параллельно потенцнометру и сокращения числа элементов в схеме по сравнению с известным устройством.

К тому же, в пр едла га емом устрой с тв е не требуется отдельного источника питания.

Формула изобретения

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащее трансформаторы тока, устанавливаемые в фазы питающей сети и подключенные вторичными обмотками к трехфазному выпрямительному мосту, нагруженному потенциометром, пороговый блок, подключенный входом к.движку потенциометра, и выходной орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и раеширения диапазона контролируемых токов, в него введены второй пороговый блок, первый и второй конденсаторы, диод и стабилитрон, подключенный параллельно потенциометру, выход первого порогового блока соединен с входом второго порогового блока и обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, выход второго порогового блока подключен к входу выходного органа, при этом источник питания упомянутых блоков выполнен в виде второго конденсатора, одна обкладка которого соединена с общей шиной, другая— с катодом диода, анод которого подключен к плюсовому выходу упомянутого трехфазного выпрямительного моста.

1365234

Составитель В. Онучин

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Заказ 6649/50 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4