Устройство для защиты от перегрузки и несимметрии фазных токов трехфазного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированном электроприводе в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. При пуске электродвигателя 1 включается коммутационный аппарат 2, через силовые ключи 3 которого подается питание на электродвигатель, а через ключ 4 напряжение логической единицы подается на вход повторителя 32, обрабатывающего выдержку времени, превышающую длительность переходного процесса пуска. При перегрузке электродвигателя 1 срабатывает датчик 5 фазного тока, выполненный на первом магнитопроводе 16, в поперечном щелевом зазоре которого размещен пороговый первый датчик 18 Холла, формирующий импульсы с частотой изменения индукции в зазоре магнитопровода 16. Эти импульсы через элемент ИЛИ 34 и расширитель 35 импульсов поступают на исполнительный элемент 8, запрещающий дальнейшую работу электродвигателя. На время переходного процесса пуска прохождение импульсов с датчика 5 фазного тока на исполнительный элемент 8 блокируется элементом 33 И на время задержки, обрабатываемой повторителем 32. При обрыве фазы питающей сети срабатывает датчик 6 тока нулевой последовательности, выполненный на втором магнитопроводе 19 с поперечным щелевым зазором, в котором размещен пороговый второй датчик 23 Холла, формирующий импульсы с частотой изменения индукции в зазоре магнитопровода 19. Эти импульсы через элемент ИЛИ 34 и расширитель 35 импульсов также поступают на вход исполнительного элемента 8, запрещающего работу двигателя при неполнофазном питании. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Н 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4304441/24-07 (22) 10 ° 09,87 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) В.Н.Арэамасцев, А.А.Вычужанин, Б.А,Елохин и В.В.Иванов (53) 621.316 ° 925(088,8) (56) Патент EP 11 0157054, кл. Н 02 Н 3/33, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 670995, кл, H 02 H 7/08, 1979.

Л0„„1527684 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ И НЕСИММЕТРИИ ФАЗНЫХ ТОКОВ

ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированном электроприводе в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности. При пуске электродвигателя

1 включается коммутационный аппарат

2, через силовые ключи 3 которого подается питание на электродвигатель, а через ключ 4 напряжение логической

1527684 единицы подается на вход повторителя

32, обрабатывающего выдержку времени, превышающую длительность переходного процесса пуска. При перегрузке электродвигателя 1 срабатывает датчик 5 фазного тока, выполненный на первом магнитопроводе 16, в поперечном щелевом зазоре которого размещен пороговый первый датчик 18 Холла, формирующий импульсы с частотой изменения индукции в зазоре магнитопровода 16.

Эти импульсы через элемент ИЛИ 34 и расширитель 35 импульсов поступают на исполнительный элемент 8, запрещающий дальнейшую работу электродвигателя. На время переходного процесса пуска прохождение импульсов с датИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированном электроприводе в IlpoMbgIUIpнности, сельском хозяйстве и на транспорте.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности.

На чертеже представлена схема уст- 30 ройства.

Устройство для защиты от перегрузки и несимметрии фазных токов трехфазного электродвигателя 1, подключенного к питающей сети через комму35 тационный аппарат 2 с силовыми замыкающими ключами 3 и замыкающим блокирующим ключом 4, содержит датчик 5 фазного тока, датчик 6 тока нулевой последовательности фазных токов электродвигателя 1, реагирующий орган 7 и исполнительный элемент 8. Датчик 5 фазноro тока имеет входные выводы 9 и 10 для включения в линию питания одной фазы электродвигателя 1. Выходы датчиков фазного тока 5 и тока нулевой последовательности 6 подключены соответственно к первому 11 и второму 12 входам реагирующего органа 7, выходом 13 подключенного к входу исполнительного элемента 8, имеющего выходные выводы 14 и 15 для включения в цепь управления коммутационного аппарата 2 по логической схеме

ЗАПРЕТ. Датчик 5 фазного тока выполнен на первом магнитопроводе 16 с поперечным щелевым зазором, входной токовой обмотке 17 н пороговом интегральном первом датчике 18 Холла. чика 5 фазного тока на исполнительный элемент 8 блокируется элементом И 33 на время задержки, обрабатываемой повторителем 32. При обрыве фазы питающей сети срабатывает датчик 6 тока нулевой последовательности, выполненный на втором магнитопроводе 19 с поперечным щелевым зазором, в котором размещен пороговый второй датчик 23

Холла, формирующий импульсы с частотой изменения индукции в зазоре магнитопровода 19. Эти импульсы через элемент ИЛИ 34 и расширитель 35 импульсов также поступают на вход исполнительного элемента 8, запрещающего работу двигателя при неполнофазном питании. 1 ил.

Входная токовая обмотка 17 размещена на первом магнитопроводе 16 и включена между входными выводами 9 и 10 датчика фазного тока ° Первый датчик 18 Холла установлен в щелевом зазоре первого магнитопровода 16 с возможностью перемещения в плоскости этого зазора. Датчик 6 тока нулевой последовательности выполнен на втором магнитопроводе 19 с поперечным щелевым зазором, трех других токовых обмотках 20-22 с одинаковыми числами витков и пороговом интегральном втором датчике 23 Холла. Другие токовые обмотки 20-22 размещены на втором магнитопроводе 19 и снабжены выводами 24 и 25,26 и 27,28 и 29для включения каждой обмотки в линию питания соответствующей фазы электродвигателя 1 согласно двум другим обмоткам.

Второй датчик 23 Холла установлен в щелевом зазоре второго магнитопровода 19 неподвижно.

Реагирующий орган 7 снабжен третьим входным выводом 30 для подключения через замыкающий блокирующий ключ 4 коммутационного аппарата 2 к оперативному источнику 31 постоянного тока и выполнен на логическом повторителе 32 с задержкой срабатывания по переднему фронту входного сигнала, двухвходовом элементе И 33, двухвходовом элементе ИЛИ 34 и расширителе 35 импульсов. Первые входы элементов И 33 и ИЛИ 34 служат соотС ветственно первым 11 и вторым 12 входами реагирующего органа 7, третьим

1527684 входом 30 которого служит вход логического повторителя 32, выход которого соединен с вторым входом элемента

И 32, выходом подключенного к второму входу элемента ИЛИ 34, выходом подключенного к выходу расширителя

35 импульсов, выход которого служит выходом 13 реагирующего органа 7..

Устройство работает следующим образом.

При пуске электродвигателя 1 включается коммутационный аппарат 2, через силовые ключи 3 которого подается питание на электродвигатель, а через блокирующий ключ 4 напряжение логической единицы подается на вход повторителя 32, отрабатынающего выдержку времени по переднему фронту входного сигнала, превышающую длительность переходного процесса пуска.

Пусковой ток, протекая по обмотке 17 магнитопронода 16, создает магнитный поток, вызывающий срабатывание датчика 18 Холла, на выходе которого возникают импульсы напряжения с частотой изменения индукции в магнитном зазоре.

Прохождение этих импульсов через элемент И 33 блокируется на время пуска повторителем 32. По окончании процесса пуска на втором входе элемента И 33, связанном с повторителем

32, устанавливается сигнал логической "1", а на перном входе импульсы исчезают. При перегрузке индукция в зазоре магнитопровода 16 достигает порога срабатывания датчика 18 Холла, на выходе которого возникают импульсы напряжения, которые, проходя через первый вход элемента ИЛИ 34, преобразуются расширителем 35 импульса и через выходной усилитель последнего воздействуют на исполнительный элемент 9, который срабатывает и запрещает дальнейшую работу электродвигателя 1.

При симметричном режиме питания электроднигателя токи н обмотках 2022, охватывающих второй магнитопровод 19, равны по величине и сдвинуты по фазе на 120, результирующий магнитный поток и индукция в магнитном зазоре равны О, на выходе нторого датчика 23 Холла импульсы отсутствуют. При обрыве одной из фаз симметрия токов нарушается,н зазоре магнитопронода возникает магнитный поток, обусловленный током нулевой последо5

55 нательности, и при достижении индукцией порогового значения срабатывает второй датчик 23 Холла.

Импульсы с выхода датчика 23 Холла поступают на второй вход элемента

HJIH,34, с выхода которого через расширитель 35 импульсы подаются на исполнительный элемент 8, вызывая срабатывание последнего и отключение электродвигателя 1 от питающей сети.

Техническая эффективность предложеньюго устройства защиты заключается в его универсальности, повышенной надежности и расширенной области применения, так как это устройство срабатывает практически при всех видах аварийных режимов, характерных для асинхронных двигателей. формула изобретения

Устройство для защиты от перегрузки и несимметрии фазных токов трехфазного электродвигателя, подключаемого к питающей сети через коммутационный аппарат с силовыми замыкающими ключами и замыкающим блокирующим ключом, содержащее датчик фазного тока, датчик тока нулевой последовательности фазных токов электродвигателя, реагирующий орган и исполнительный элемент, причем датчик фазного тока имеет входные выводы для включения в линию питания одной фазы электродвигателя, выходы датчиков фазного тока и тока нулевой последовательности подключены соответственно к первому и второму входам реагирующего органа, выходом подключенного к входу исполнительного элемента, имеющего выходные выводы для включения в цепь управления коммутационного аппарата по логической схеме ЗАПРЕТ, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, датчик фазного тока выполнен на первом магнитопроводе с поперечным щеленым зазором, входной токовой обмотке и пороговом интегральном первом датчике Холла, причем входная токовая обмотка размещена на первом магнитопроноде и включена между нходными выводами датчика фазного тока, а первый датчик Холла установлен в щеленом зазоре первого магнитопровода с возможностью перемещения в плоскости этого зазора, датчик то1527684

Составитель 0.Орлов

Техред М. Ходанич Коррекиор Т.Малец

Редактор В.Данко

Заказ 7516/55 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 ка нулевой последовательности выполнен на втором магнитопроводе с поперечным щелевым зазором, трех других токовых обмотках с одинаковыми чис5 лами витков и пороговом интегральном втором датчике Холла, причем другие токовые обмотки размещены на втором магнитопроводе и снабжены выводами для включения каждой обмотки в линию питания соответствующей фазы электродвигателя согласно двум другим обмоткам, а второй датчик Холла установлен в щелевом зазоре второго магнитопровода неподвижно, при этом ре- 15 агирующий орган снабжен третьим входным выводом для подключения через замыкающий блокирующий ключ коммутационного аппарата к оперативному Нс точнику постоянного тока и выполнен на логическом повторителе с задержкой срабатывания по переднему фронту входного сигнала, двухвходовом элементе И, двухвходовом элементе ИЛИ и расширителе импульсов, причем первые входы элементов И и ИЛИ служат соответственно первым и вторым входами реагирующего органа, третьим входом которого служит вход логического повторителя, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выходом подключенного к второму входу элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу расширителя импульсов, выход которого служит выходом реагирующего органа.