Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от повреждения

 

Изобретение относится к защите электрических машин, в частности трехфазных электродвигателей. Целью изобретения является повышение надежности защиты трехфазного электродвигателя. Цель достигается тем, что в устройство введены трансформаторы 7,11,13 тока, выпрямительный мост 39 и конденсатор 42. Этим обеспечивается зависимость времени срабатывания устройства от величины тока перегрузки электродвигателя . 1 ил. (Л С

сои)з (т18(l (...ких

СОПИАЛИСТИ 1Е (КИХ

РГСПУБПИК (51)5 Н 02 Н 7/08, 3/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764445/07 (22) 15,11,89 (46) 07.10.91, Бюл, М 37 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И. Г. Есьмана (72) Р, И. Мустафаев, Ю. M. Курдюков и Б. А.

Листенгартен (53) 621.316.925(088.8) (56) Себекин И, С. и др. Повышение надежности электроснабжения и автоматизации управления электроустановками нефтехимических предприятий. Сер. "Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности" — M.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979, с. 23.

Авторское свидетельство СССР

hh 985879, кл. Н 02 Н 7/08, 1981.

„„ЯЦ„„1683118 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к защите электрических машин, в частности трехфазных электродвигателей. Целью изобретения является повышение надежности защиты трехфазного электродвигателя, Цель достигается тем, что в устройство введены трансформаторы 7, 11, 13 тока, выпрямительный мост

39 и конденсатор 42. Этим обеспечивается зависимость времени срабатывания устройства от величины тока перегрузки электродвигателя. 1 ил.

1683118

Изобретение относится к защите электических машин, в частности трехфазных лемтродвигателей, от аномальных режимов работы, например, от таких, как токовые перегрузки, междуфазные замыкания.

Целью изобретения является повышение надежности защиты трехфазного электродвигателя путем обеспечения зависимости выдержки времени срабатывания устройства защиты от величины тока перегрузки электродвигателя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из трехфазного исгочника 1 питания, от которого получает питание электродвигатель 2, причем перЬая фаза электродвигателя 2 подключена к

Источнику 1 питания через замыкающий контакт 3 магнитного пускателя 4, один конец обмотки которого подсоединен к точке между источником 1 питания и замыкающим контактом 3, обмотку 5 первого геркона 6 и первичную обмотку трансформатора 7 тока, вторая фаза электродвигателя 2 подключена через замыкающий контакт 8 магнитного пускателя 4, обмотку

9 второго геркона 10 и первичную обмотку трансформатора 11 тока, третья фаза элек тродвигателя 2 подключена через замыкаю,щий контакт 12 магнитного пускателя 4 и, первичную обмотку трансформатора 13 тока. Первый вывод геркона 6 подсоединен к первому выводу геркона 10 (т,е. имеют общую точку соединения). Второй вывод гер кона 10 через первый резистор 14 подсоединен к блоку 15 задержки, включающему конденсатор 16 и резистор 17, через резистор 18, ограничивающий ток базы транзистора 19 порогового элемента, выход, порогового элемента подключен к выходному усилителю 20, собранному на резисторах

21-23 ограничения токов базы и коллектора, а также для установки рабочей точки его первого транзистора 24, резисторах 25 и 26 ограничения тока базы и коллектора его второго транзистора 27. К выходу усилителя 20 подключен исполнительный элемент 28, со20

40 стоящий иэ резистора 29, ограничивающего ток управляющего электрода тиристора

30, катушки 31 исполнительного реле с pas- 50 мыкающим контактом 32 в цепи обмотки магнитного пускателя 4, Пороговый элемент на транзисторе 19, выходной усилитель 20 и исполнительный элемент 28 получают питание от источника 33 питания постоянного тока через кнопку 34 возврата схемы в исходное положение .

Второй вывод геркона 6 подключен к первому выводу второго резистора 35, второй вывод которого подключен к точке соединения первого резистора 14 и второго вывода геркона 10, Начала вторичных обмоток трансформаторов 7, 11 и 13 тока подключены соответственно к диодам 36-38 трехфазного однополупериодного выпрямителя 39 с нулевой точкой, образованной объединением концов вторичных обмоток трансформаторов 7, 11 и 13 токов. Выход выпрямителя 39 подключен через стабилизатор напряжения, состоящий из третьего резистора 40 и стабилитрона 41, к конденсатору 42 фильтра, шунтированному четвертым резистором

43. Плюсовая обкладка конденсатора 42 соединена с общей точкой соединения герконов 6 и 10, а минусовая обкладка конденсатора 42 подсоединенэ к минусу источника 33 питания постоянного тока 33.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении тока нагрузки; протекающего по обмотке 5 геркона 6, замыкающий контакт последнего, настроенный на замыкание притоке намагничивания обмотки 5, равном или превышающем ток уставки срабатывания устройства при перегрузке/например, 1,5!н/, замыкается и происходит заряд конденсатора 16 по цепи: плюс конденсатора 42 фильтра выпрямителя 39— замыкающий контакт геркона 6 — резисторы

35, 14 и 18- конденсатор 16 — минус конденсатора 42.

При достижении в процессе заряда порогового значения напряжения на конденсаторе 16 транзистор 19 открывается. Затем открываются транзисторы 24 и 27, тиристор

30, получает питание, катушка 31 исполнительного реле, которое своим размыканием контакта 32 разрывает цепь питания катушки 4 магнитного пускателя, главные контакты которого обеспечивают цепи трехфазного источника 1 питания электродвигателя 2, после чего замыкающий контакт геркона 6 размыкается, так как обеспечивается его токовая обмотка 5, но катушка 31 реле остается включенной через открытый тиристор 30 от источника 33 питания до выяснения причины отключения электродвигателя.

После устранения неисправности нажатием раэмыкающей кнопки 34 прерывается ток в цепи тиристора 30 и обмотки реле 31.

После отпускания кнопки 34 и замыкания ее контактов устройство-приходит в исходное состояние, замкнутый контакт 32 подготавливает цепь питания катушки магнитного пускателя 4 для повторного пуска.

Следует заметит, что время заряда конденсатора 16 до noporoaoro значения зави16г< I1 I8

30 достигает порогового значения, то произой- 40

55 си от напряжения на конденсаторе 42 фильтра трехфазного выпрямителя 39.

Чем выше напряжение на выходе выпрямителя 39, тем быстрее величина напря жения на конденсаторе 16 достигает .порогового значения. Так как напряжение на выходе выпрямителя 39 пропорционально току электродвигателя 2, то время достижения порогового значения напряжения на конденсаторе 16 уменьшается с увеличением тока электродвигателя, и наоборот. Следовательно, имеет место зависимость времени срабатывания устройства при перегрузке от величины тока электродвигателя.

При токе перегрузки, равном 3;41н, срабатывает одновременно герконы 6 и 10— геркон 10 своим замыкающим контактом шунтирует резистор 35, тем самым уменьшает время заряда конденсатора 16.

Заряд конденсатора 16 происходит по цепи: плюс конденсатора 42- замыкающийся контакт геркона 10 — резисторы 14 и 18— конденсатор 16 — минус конденсатора 42.

По достижении порогового значения напряжения на конденсаторе 16 транзистор

19 открывается, и далее работа устройства протекает аналогично работе, как было описано при токе электродвигателя до 3;4 4.

Время срабатывания защиты при токе

3:4 I выбирается из условия.отстройки защиты для осуществления нормального пуска электродвигателя.

В режиме пуска, который. соответствует току электродвигателя 5:7 I>, вместе с герконом 6 срабатывает и геркон 10. Цепь заряда конденсатора 16 аналогична цепи при работе устройства при токе 3;4 Ig, Если напряжение на конденсаторе за время пуска дет срабатывание устройства защиты и отключение двигателя.

Для осуществления нормального пуска электродвигателя необходимо обеспечить выдержку срабатывания защиты на время пуска, т.е. время заряда конденсатора 16 до порогового напряжения на конденсаторе 42 будет больше, чем при токе перегрузки, равном 34 4.

Если выбрать сопротивление резистора

14 для обеспечения необходимой выдержки срабатывания защиты при пуске исходя из величины напряжения на конденсаторе 42, пропорциональной току 5:7 IH, то время срабатывания защиты при токе перегрузки 3:4

I будет больше выдержки времени защиты при пуске, так как напряжение на конденсаторе 42 будет меньше (пропорционально току 3:4 I ), а сопротивление резистора 14 остается таким же.

Ус> ранение указанного недостатка достигается включением на выходе трехфазного выпрямителя 39 стабилизатора, состоящего из резистора 40 и стабилитрона

41, параметры которого подобраны таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе 42 при токах двигателя, превышающих

3:4 I<, было стабилизировано на уровне, пропорциональном току 3:4 I<.

Следовательно, и напряжение на конденсаторе 42 как при пуске двигателя, так и при токе перегрузки 3;4 I будет одинаково, и минимальное время срабатывания защиты при токе перегрузки 3:4 IH будет равно выдержке защиты при пуске электродвигателя.

Так как электродвигатель рассчитан на протекание пусковых токов в течение времени пуска, то защита с минимальной выдержкой времени, равной задержке срабатывания защиты при пуске, обеспечит надежную защиту электродвигателя.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в повышении надежности защиты электродвигателя при перегрузке.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от повреждения, содержащее датчики тока, предназначенные для установки в двух фазах питающей сети, выполненное в виде обмоток герконов, их герконы имеют общую точку соединения, первый резистор, подсоединенный одним выводом к входу блока задержки и входу порогового элемента, выход которого соединен с входом выходного усилителя, к выходу которого подключены параллельно соединенные исполнительный элемент и источник питания постоянного тока, при этом размыкающий контакт исполнительного органа предназначен для включения между обмоткой магнитного пускателя и землей, обмотки упомянутых герконов имеют разное число витков, свободный вывод первого геркона подсоединен к одному выводу второго резистора, другой ко. гц которого подключен к общей точке соединения второго вывода первого резистора свободного вывода второго геркона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены трансформаторы тока по числу фаз питающей сети, трехфазный однополупериодный выпрямитель, конденсатор, третий и четвертый резисторы, стабилитрон, при этом первичные обмотки трансформаторов тока имеют клеммы для включения в разрывы трех фаз питающей сети, концы вторичных обмоток объединены с минусовой обкладкой конденсатора, 1683118

Составитель K,Øèëàí

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор О.Хрипта

Заказ 3419 Тираж Подписное .8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 одним концом четвертого резистора, анодом стабилитрона и подсоединены к минусу источника питания постоянного тока, начала вторичных обмоток трансформаторов тока подключены к 5 входу трехфазного выпрямителя, выход которого через третий резистор подключен к общей точке, объединяющей плюсовую обкладку конденсатора, второй конец четвертого резистора и катод стабилитрона, соединенной с общей точкой соединения герконов.