Устройство для защиты асинхронного электропривода системы вентиляции вагонов

 

Изобретение относится к транспортному вспомогательному электрооборудованию и может быть использовано для защиты асинхронных двигателей вентиляторов вагонов метрополитена. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство для защиты асинхронного электропривода системы вентиляции вагонов содержит трехпар-. .ный автономный инвертор 1 (источник питания), к одному из фазных вьшодов которого подключена обмотка 2 реле наличия напряжения источника питания . На выходе инвертора 1 включены датчики аварийного тока, вьтолненные на резисторах 3-5, исполнительный орган 6 защиты, в состав которого входят трехфазный автоматический выключатель 7, цепочка из последовательно включенных разделительного диода 8, зарядного регистра 9 и накопительного конденсатора 10, подключенная к контактам выключателя 7, и тиристор i 11. Выпрямитель собран на диодах 12- 14, к катодам которых подключена цепь из ограничивающего резистора 17 И датчика 18 напряжения, параллельно которому включен сглаживающий конденсатор 19, связанный через контакт 20 реле наличия напряжения и разделительный диод 21 с пороговым элементом 22 и источником 26 о порного напряжет ния. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4020581/27-11 (22) 06.02.86 (46) 07. 05. 88. Вюл. М - 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения (72) И.M. Гаршин, Е.И. Калинкин, А. К. Мамедов и В. А. Скибинский (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 543084, кл. Н 02 Н 7/08, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ВАГОНОВ (57) Изобретение относится к транспортному вспомогательному электрооборудованию и может быть использовано для защиты асинхронных двигателей вентиляторов вагонов метрополитена.

Целью изобретения является повышение надежности. Устройство для защиты асинхронного электропривода системы вентиляции вагонов содержит трехпар-. ный автономный инвертор 1 (источник

„„80„„1393669 А1 (51)4 В 60 L 3/04, Н 02 Н 7/08 питания), к одному из фазных выводов которого подключена обмотка 2 реле наличия напряжения источника питания. На выходе инвертора 1 включены датчики аварийного тока, выполненные на резисторах 3-5, исполнительный орган 6 зашиты, в состав которого входят трехфазный автоматический выключатель 7, цепочка из последовательно включенных разделительного диода 8, зарядного регистра 9 и накопительного конденсатора 10, подключенная к контактам выключателя 7, и тиристор

11. Выпрямитель собран на диодах 1214, к катодам которых подключена цепь из ограничивающего резистора 17 и. датчика 18 напряжения, параллельно Е которому включен сглаживающий конден- у у сатор 19, связанный через контакт 20 M У реле наличия напряжения и разделительный диод 21 с пороговым элементом

22 и источником 26 бпорного напряже+ Я ния ° 1 з,п, ф лыу 1 ил °

Ф»»

1393669

Изобретение относится к области транспортного вспомогательного зле ктрооборудования и может быть использовано как средство защиты асинхронных электродвигателей системы вентиляции вагонов метро и пассажирских вагонов, где электродвигатели питаЮтся от бортовой сети через полупроВодниковый статический преобразова

10 (Цель изобретения — повышение на" ежности.

На чертеже приведе:на пр инципиальая схема устройства для защиты асин" 15 ронного электропривода системы вениляции .вагонов.

Устройство содержит трехфазный автономный инвертор 1 (источник пита< ия)у к Одному из фазньгх ВыВОдОВ кО-20 дорого подключена обмотка 2 реле на<ичия напряжения источника питания.

1 а выходе инвертора включены датчики

1 варийного тока, выполненные на резисторах 3-5 и исполнительныи орган 25

О защиты, в состав которого входят грехфазный автоматический выключатель цепочка иэ последовательно вклюенных разделительного диода 8, зарядного резистора 9 и накопительного конденсатора 10, подключенная к контактам выключателя 7, тиристор 11, п<эдключенный анодом к точке соедине- н тя зарядного резистора 9 и накопит<льного конденсатора 10, а катодом к контакту выключателя в фазе С со

35 с<гороны инвертора. Устройство также феет выпрямитель из диодов 12-14, подключенных анодами к соответствующ фазам А, В и С источника питания

40 п сле выключателя 7, и трехфазный кфнтактор 15, включенный В цепь пита-ння групп асиглхронных электродвигател«„й 16. Катоды диодов 12-14 подключены через, ограничивающий резистор 17 и датчик 18 напряжения к нулевому вы-

45 в<)ду инвертора 1. К сглаживающему к<>нденсатору i 9 через контакты 20 наличия напряжения включены последовательно соединенные разделительный диод 21 и пороговый элеме:нт 22, состоя-50 щнй из последовательно соединенных тнристора 23 и импульсного трансформатора 24, выходная обмотка которого подключена к управляющему электроду тиристора 11, управляющий электрод тг1ристора 23 через стабилитрон 25 пс дключен к плюсовому Выводу источника 26 опорного наг::ряжения.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при появлении напряжения на выходе трехфазного инвертора автоматически включается контактор 15, и своими контактами под1

:ключает одну из групп электродвигателей 16 к питающему напряжению. Одновременно с появлением напряжения на выходе трехфазного инвертора срабатывает реле 2 и замыкает свой контакт

20, подготовив к работе цепь устрой ства защиты. В нормальном режиме, в отсутствие перегрузки, уровень напряжения подаваемого от источника пи» тания (инвертора) на датчик 18 напряжения через диоды 12-14 и резистор 17 выше чем напряжение источника опорного напряжения, что не приводит к срабатыванию порогового элемента 22 и отключению выключателя 7. При этом конденсатор 19 используется для сглаживания коммутационных провалов инвертированного напряжения на датчи" ке 18 напряжения. При возникновении перегрузки иэ-за замыкания в обмотках электродвигателя одной из групп или замыкания в.питающих линейных проводах возрастает ток в фазе с поврежденной обмоткой или в других фазах (при линейном замыкании), что в силу ограниченной мощности инвертора резко изменяет форму и величину выходного напряжения инвертора после датчика аварийного тока.

Вследствие этого на датчике 18 на-. пряжения величина вьгходного напряжения уменьшается. Поэтому одновременно с возникновением перегрузки (разница в несколько микросекунд) из-эа появления положительной разности напряжения между источником 26 опорного напряжения и напряжением на датчике 18, срабатывает пороговый элемент

22. за счет переключения стабилитрона

25. Переключение стабилитрона приводит к включению тиристора 23. При включении тиристора формируется им- пульс через первичную обмотку импульсного трансформатора 24, амплитуда которого определяется разностью напряжений на датчике 18 и параллельно к нему подключенном конденсаторе 19, начиная с момента возникновения пере::рузки.

Импульс тока при срабатывании порогового элемента 22 трансформируется Во вторичную обмотку импульсного

1393669 трансформатора 24 и включает тиристор

11 в исполнительном органе 6 защиты, который импульсно разряжает накопительный конденсатор 10 через контак-! ты выключателя 7 и era отключающую обмотку в одной из фаз, предварительно заряженный до линейного напряжения при включении инвертора. В результате мощный разрядный импульс конденсатора 10 с крутым фронтом, воздействуя на отключающую обмотку выключателя 7, отключает последний, обесточивая группу с поврежденным электродвигателем, не вызывая отключения инвертора. 1g

Поскольку время срабатывания порогового элемента 22 незначительно, то время срабатывания групповой защиты определяется фактически временем срабатывания выключателя 7. Это обстоятельство позволяет обеспечить высокое быстродействие защиты электропотребителей и, как следствие, селективность с защитой трехфазного инвертора, поскольку исполнительный ор- 25 ган защиты срабатывает ке в момент достижения током перегрузки в одной из фаз величины уставки тока.

При фазовом замыкании ток в фазе не превышает номинального значения, но вызывает срыв инвертора и срабатывание его зашиты. В предлагаемом устройстве этот режим невозможен, поскольку для срабатывания защиты не требуется увеличение аварийного тока до тока уставки. Наличие резисторов

35 в цепи питания фазовых обмоток электродвигателей каждой группы позволяет не только повысить чувствительность ее защиты, но и исключает ложное сра-

40 батывание пороговых органов других групп, поскольку их датчик уровня напряжения отделен от датчиков других групп двумя резисторами в каждой фа.зе, за счет чего уровень снижения напряжения в группе с повреждением в

45 несколько раз больше, чем в других группах электродвигателей (без повреждения).

По сравнении с известными предлагаемое устройство для защиты асинхронного электропривода системы вентиляции вагенов позволяет обеспечить

его селективность с защитой питающего трехфазного иквертора, используя простейшие коммутационные аппараты, и позволяет защищать группу электродвигателей беэ увеличения коммутационной способности инвертора.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для защиты асинхрон-.. ного электропривода системы вентиляции вагонов от перегру ок, содержащее выпрямитель, св=.:-аккый входами с фа. зм-.", источника питания асинхронных дви.а:е.=ей„ а выходом — с цепью из соединен rr:rx i:ã â€,г". ..;;: : ==- -тельно ограничиВающе ГО pe srrc ора и сглаживающе ГО конденсатора, и пороговый элемент, выход которого подключен к входу исполкv.åлького органа защиты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено включенным параллельно сглаживающему кондексатору датчиком напряжения, подкл очеккым одним иэ выводов к одному из входов порогового элемента источником опорного напряжения„ разде-. лительным диодом, датчиком аварийного тока и реле наличия напряжения источника питания, замыкающий контакт которсго включен между точкой соединения ограничивающего резистора и одного из выводов сглаживающего конден сатора и одним из выводов раздели- . тельного диода, другой вывод которого соединен с другим входом порогового элемента, причем другие выводы сглаживающего конденсатора и источника опорного напряжения соединены между собой и с нулевым, выводом источника питания.

2. Устройство по и. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что исполнительный орган защиты содержит автоматический выключатель, к одному из контактов которого включена цепь из соединенных последовательно накопительного конденсатора и тиристора, управляющий вход которого является входом исполнительного органа защиты, причем накопителькый конденсатор через разделительный диод и зарядный резистор связан с выводом другого контакта вы-. ключателя.