Устройство для защиты от перегрузки и обрыва фаз обмотки асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно для защиты соединенной в звезду статорной обмотки трехфазного асинхронного двигателя. Цель изобретения - повышение надежности. Для этого в устройство введены первый и второй тиристоры, первый и второй диоды, а также резистор, причем анод первого тиристора соединен с точкой соединения реле и диода, его катод - с анодами первого диода и второго тиристора, а управляющий электрод - с анодом второго диода и одним из выводов резистора, катод второго тиристора соединен с одним из выводов вторичной обмотки трансформатора тока. 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319999/24-07 (22) 26.10.87 (46) 23.09,89. Бюл, У 35 (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) Е.В.Журенко, А.К.Тищенко и С.Д.Богаенко (53) 621.315 (088,8) (56) Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1972, 9 99, с.15-18.

Авторское свидетельство СССР

Ф 997167, кл. Н 02 Н 7/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ И ОБРЫВА ФАЗ ОБМОТКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно для защиты соединенной в звезду статорной обмотки трехфазного асинхронного двигателя.

Целью изобретения является увеличение надежности, На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство для защиты от перегрузки и обрыва фаз обмотки асинхронного

I двигателя содержит реле 1, контакты которого включены в цепь питания катушки магнитного пускателя, трансформатор 2 тока, динистор 3, диод 4, „.80„„ 1510044 А 1 (5D 4 Н 02 Н 7/08

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно для защиты соединенной в звезду статорной обмотки трехфазного асинхронного двигателя. Цель изобретения — повышение надежности, Для этого в устройство введены первый и второй тиристоры, первый и второй диоды, а также резистор, причем анод первого тиристора соединен с точкой соединения реле и диода, его катод — с анодами первого диода и второго тиристора, а управляющий электрод — с анодом второго диода и одним из выводов резистора, катод второго тиристора соединен с одним из выводов вторичной обмотки транс- форматора тока. 2 ил, первый 5 и второй 6 тиристоры, первый

7 и второй 8 диоды, а также резистор

9. Анод первого тиристора 5 соединен >и с точкой соединения реле 1 и диода 4, его катод — с анодом первого диода 7 и второго тиристора 6, а управляющий электрод — с анодом второго диода 8 и одним из выводов резистора 9, катод второго тиристора 6 соединен с. одним ,из выводов вторичной обмотки трансформатора 2 тока, а также с фазой, отстающей по отношению к той, в кото-. рую включена первичная обмотка трансформатора 2 тока, катод второго диода 8 соединен с фазой, в которую включена первичная обмотка трансформатора 2 тока, катод первого диода

3 1510044

7 и второй вывод резистора 9 соединены с фазой, отстающей по отношению к той, с которой соединены катод второго тиристора 6 и один из выводов вторичной обмотки трансформатора 2 тока, а управляющий электрод второго тиристора 6 соединен с катодом динистора 3, анод которого соединен с дру1

5 гни выводом вторичной обмотки трансформатора 2 тока.

Устройство работает следующим образом.

При пуске электродвигателя через

10 его обмотки, а следовательно, и че15 рез первичную обмотку трансформатора

2 тока протекает пусковой ток, величина которого в несколько раз превышает величину номинального тока. На фиг. 2 мгновенное значение пускового

20 тока показано в виде кривой i„„>

Так как обмотки электродвигателя включены в звезду, то этот ток является и фазньм и линейным, Известно, что для большинства асинхронных короткозамкнутых электродвигателей средней мощности коэффициент мощности при пуске составляет 0,25 — 0,35, что соответствует отставанию линейного тока i > „,„. по отношению к соответствующему фазному напряжению

U на угол 76-69 эл.град. Во вторичной обмотке трансформатора 2 тока индуктируется ЭДС, достаточная для

30 перевода динистора 3, а также тиристора 6 в проводящее состояние. Однако для перевода тиристора б в проводящее состояние необходимо выполнение двух условий — наличие достаточ35 через его управляющий переход, и достаточного по величине и положительного по знаку напряжения на его аноде относительно катода. Как видно мэ фиг. 2, второе условие выполняется лишь нри фазовом угле, меньшем

60 эл.град., так как при большем фазовом угле мгновенное значение лияейного напряжения U > начинает превышать мгновенное значение линейного напряжения,U °

По мере разгона электродвигателя происходит увеличение коэффициента мощности электродвигателя (т.е. уменьшение угла сдвига фаэ между соответствующими напряжениями и токами).и .уменьшение значения линейного тока. Второе условие перевода тиристора 6 в проводящее состояние на45

55 ного по величине тока, протекающего, 40 чинает выполняться для большинства асинхронных короткозамкнутых электродвигателей средней мощности при скольжении от 0,45 до 0,55, однако ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора 2 тока, индуктирует в его вторичной обмотке ЭДС уже недостаточную для перевода динистора

3, а также тиристора 6 в проводящее состояние, Разгон электродвигателя завершается при достижении равенства между электромагнитным вращающим и тормозным моментами. Установившемуся режиму (близкому к номинальному) на фиг. 2 соответствует кривая мгновенного значения линейного тока iA .

Таким образом, при работе электродвигателя в режиме, близком к номинальному, динистор 3, а следовательно, и тиристоры 6 и 5 находятся в непроводящем состоянии, а значит, катушка реле 1 не получает питания. Электрическая энергия, выделяемая на резисторе 9 в номинальном режиме, невелика и не оказывает существенного влияния на электрические характеристики пускорегулирующего и защитного устройства в целом.

При возрастании механической нагрузки на. валу электродвигателя происходит увеличение тока, протекающего через. первичную обмотку трансформатора 2 тока,. а также незначительное снижение коэффициента мощности. Так, например, при увеличении механической мощности в 1,5 раза по сравнению с номинальной происходит увеличение потребляемого тока также примерно в 1,5 раза и снижение коэффициента мощности на 2-б . Этому режиму перегрузки на фиг. 2 соответствует кривая дд « . При этом выполняются оба условия включения тиристора 6, а значит, и тиристора 5, поскольку через управляющий переход последнего протекает анодный ток тиристора 6. Включение тиристора 5 обеспечивает подачу фазного напряжения Us на катушку реле 1. При фазовом угле у й, равном

60 эл.град., тиристор 6 выключается, поскольку перестает выполняться второе условие его включения, однако тиристор 5 остается в проводящем сос тоянии, поскольку в проводящее состояние переходит диод 7, что обеспечивает подачу фазного напряжения Ue на катушку реле 1. Таким образом, катушка реле 1 получает питание в

1510044 течение времени, достаточного для его срабатывания. Контакты реле 1, включенные в цепь Магнитного пускателя электродвигателя, обеспечивают его отключение.

При обрыве одной или двух фаз (а также при значительной несимметрии фазных напряжения) между точками N и N (фиг. 1) образуется напряжение, которое выпрямляется диодом 4

1 и прикладывается к катушке реле 1.

При этом также происходит отключение электродвигателя.

Формула изобретения

Устройство для защиты от перегрузки и обрыва фаз обмотки асинхронного двигателя, содержащее реле, контакты которого включены в цепь питания катушки магнитного пускателя, трансформатор тока, первичная обмотка которого имеет клеммы для включения в первую фазу питающей сети, динистор и диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности, в него введены первый и второй тиристоры, первый и второй пиоды, 4 6 C Ф резистор, при этом анод первого тиристора соединен с точкой соединения первого вывода обмотки реле и диода, 5 его катод — с анодами первого диода и второго тиристора, управляющий электрод — с анодам второго диода и одним из выводов резистора, катод второго тиристора соединен с одним

1g из выводов вторичной обмотки трансформатора тока и имеет клемму для подключения к второй фазе, отстающей по отношению к той, в которую включена первичная обмотка трансформатора

15 тока, катод первого диода и второй вывод резистора имеют клемму для сое динения с третьей фазой, отстающей по отношению к второй, а управляющий электрод второго тиристора сое-. р0 динен с катодом динистора, анод ко- торого соединен с другим выводом вторичной обмотки трансформатора тока, второй вывод обмотки реле имеет клемму для соединения с нулевым про25 водом питающей сети, а свободный вывод диода имеет клемму для соединения с нулевой точкой электродвигателя.

1510044

Составитель Г.Ермаков

Техред Л,Олийнык

Корректор В. Кабацки

Редактор И.Шмакова

Заказ 5825/54 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101