Устройство для защиты частотно-управляемого электродвигателя

 

Использование: для защиты трехфазных частотно-регулируемых электродвигателей от недопустимой асимметрии напряжений. Сущность изобретения: при асимметрии напряжений выше допустимого предела (обычно для промышленных образцов преобразователей частоты эта цифра составляет выше 5-10%) срабатывает компаратор 26, рабочим сигналом которого является логический ноль. Этот сигнал поступает на четвертый вход элемента И-l IE 17. Причем на трех входах элемента ИЛИ 10 иИ-НЕ YI присутствуют три логические единицы На выходах этгх элементов появляются логические единицы, на выходе элемента 16 тоже присутствует единица которая приводит к срабатыванию защити устройства. При обрыве очной из фаз, на двух входах элемента 17 И-НС появляются логические нули один из которых созд с тся за счет срабатывания компаратора 26 так ак через нулевой провод протекает значительный ток. Соответственно -это приводит у срабатыванию защиты устройстрз. 1 ил 00

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 4t419Q

ТЕХ Я)у ц(ъОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

Щ (21) 4924819/07 (22) 03.04.91 (46) 23.06.93. 6юл. N. 23 (71) Ташкентский государственный технический университет им. А,P.Áèðóllè (72) Ш.М.Сабиров и А.A.Xàøèë oî (56) Хашимов А.А, и др. Теория и методы расчетов частотно-управляемых асинхронных злектроприводов в асимметричных режимах. Ташкент, 1969, с. 229, Авторское свидетельство СССР

М 1181047, кл. Н 02 Н 7/08, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМОГО ЭЛ Е КТРОД В И ГЛТЕЛЯ (57) Использование; для защиты трехфазных частотно-регулируемых электродвигателей от недопустимой асимметрии напряжений. Сущность изобретения: при

„,5U ÄÄ 1823066 А1 асимметрии напряжени11 вы11е допустимого предела (обычно для про,. ышлен11ых образцов преобраэова1елей частоты зта цифра

c0cTdBëяет BblLUc 5-107;) срабатывает компаратор 26, рабочим сиг 1алом которого является логический ноль. Этот с11гнал пос упает на четвертый вход элемен а ИН l E

17, Причем на трех входах элемента ИЛИ 10 и И-НЕ 17 присутс1вуют три логические еди11ицы. На выходах эт1:х элементов появляются логи1еские единицы, на выходе элемента

16 тоже присутствует еди11ица, которая приеlодит v сра баты ва11и10 за Щ11т11 ус1 роб1стаа, При обрыве Одной иэ фаз, на д1зух входах элемента 17 Ll-НЕ появляются ло1ические нули., од1111 из которых создается эа счет сраб11тывания компаратора 26, так1ак 1е11ез нулееай провод протекает значительный ток. Соответстве1111о это приводит к срабатыва111;ю защиты устройства. 1 пл. у

I»

1823066

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматизированного электропривода с частотным регулированием, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для защиты частотно-регулируемого электродвигателя состоит из коммутационного аппарата 1, преобразователя 2 частоты, защищаемого электродвигателя 3 подключенного к преобразователю 2 частоты, к статорным обмоткам электродвигателя 3 подключены фазные трансформаторы 4, 5, 6 тока, выпрямители 10, 11, 12 соединены к выходам фазных трансформаторов 4, 5, 6 тока через параллельно соединенные стабилитроны 7, 8, 9, три входа элемента И-HE 17 и три входа элемента

ИЛИ 18 соединены с выходами выпрямителей 10, 11, 12 через параллельно соединенные сглаживающие конденсаторы 13, 14. 15, первый выход датчика 16 напряжения, элемента И-НЕ 17, элемента ИЛИ 18 соединены соответственно к первому. второму, третьему входам элемента И 19, выход которого соединен с входом элемента задержки 20, вход усилителя 21 соединен с выходом элемента задержки 20, вход исполнительного органа 22 соединен с выходол1 усилителя 21, вход датчика 16 напряжения преобразователя частоты соединен с преобразователем частоты 2, к нулевому проводу электродвигателя 3 подключен трансформатор тока 23, вход выпрямителя 24 соединен с вторым входом компаратора 26 через параллельно соединенный конденсатор 25, второй выход датчика 16 напряжения преобразователя частоты 2 соединен с первым входом компаратора 26, а выход соединен с четвертым входом элемента И-НЕ 17.

Устройство работает следующим образом. При нарушении симметрии нагрузки по нулевому проводу протекает ток. При регулировании скорости электродвигателя по закону частотного управления асимметричный режим отрицательно влияет на энергетические показатЕли двигателя и рациональный диапазон регулирования по частоте.

С другой стороны, для сохранения прежнего диапазона регулирования скорости электродвигателя при асимметрии необходимо уменьшение величины полезной мощности на его валу двигателя. Трансформатор тока 23, подключенный к нулевому проводу при асимметрии напряжений выдает переменное напряжение. которое парал5

55 лельно изменяется с изменением напряжения подводимого к зажимам электродвигателя 3. Для уменьшения потерь и повышения чувствительности, трансформатор тока 23 выполнен на магнитопроводе из феррита. С уменьшением напряжения частоты электродвигателя 3 форма тока и напряжений сильно искажается иэ-за несинусоидальности напряжения преобразователя частоты 2, Поэтому асимметрия напряжений при низких частотах вызывает дополнительные потери и снижает КПД электродвигателя. Для сглаживания и улучшения формы выходного напряжения к входу выпрямителя 24 параллельно включается конденсатор 25. Далее выходное напряжение поступает на второй вход компаратора

26. С выхода датчика напряжения 16 преобразователя частоты на первый вход компаратора 26 поступает сигнал, который параллельно изменяется при регулировании напряжения электродвигателя. Компаратор 26 настраивают на определенное значение асимметрии напряжений. Напряжение поступающее с датчика напряжения

16 преобразователя частоты берется как опорное.

При асимметрии напряжений выше допустимого и редела (обычно для и ромышленных образцов преобразователей частоты эта цифра составляет выше 5-10 ) срабатывает компаратор 26, рабочим сигналом которого является логический ноль. Этот сигнал поступает на четвертый вход элемента И-НЕ

17. Причем на трех входах элемента ИЛИ 18 и И-НЕ 17 присутствуют три логических единиц. На выходах этих элементов появляются логические единицы, на выходе элемента 16 тоже присутствует единица, которое приводит к срабатыванию защиты устройства.

При обрыве фаз одной из фаз на двух входах элемента 17 И-НЕ появляются логические нули, один из которых создается за счет срабатывания компаратора 26, так как через нулевой провод протекает значительный ток. Соответственно это приводит к срабатыванию защиты устройства.

Таким образом введение в устройство датчика асимметрии, связанного с элементом И-HE 17 и датчиком напряжения 16 преобразователя частоты, защищает частотно-регулируемый электродвигатель 3, работающий в замкнутом режиме с автоматическим регулированием от асимметрии напряжений во всем диапазоне регулирования, что исключает работу электродвигателя с низкими электрическими показателями и в конечном итоге повышает срок службы электродвигателя. помимо этого новая взаимосвязь элементов срабатывает при обры1823066

Составитель А.Хашимов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 2183 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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 ве фаз и коротком замыкании электродвигателя.

Формула изобретения

Устройство для защиты частотно-управляемого электродвигателя, содержащее три фаэных трансформатора тока, вторичные обмотки которых через стабилитроны, выпрямители и интегрирующие конденсаторы подключены к входам элементов И-НЕ и

ИЛИ, выходы которых подключены к входам элемента И, третий вход которого подключен к датчику напряжения преобразователя частоты, а выход через последовательно соединенные элемент задержки и усилитель подключен к исполнительному органу, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство дополнительно содержит трансформатор тока с выводами для включения в нулевой

5 провод электродвигателя, выпрямитель, конденсатор и компаратор, причем элемент

И-НЕ выполнен четырехвходовым, выход трансформатора тока соединен с выпрямителем, первый вход компаратора соединен

10 с выходом датчика напряжения преобразователя частоты, второй вход компаратора— с выходом выпрямителя через параллельно соединенный конденсатор, а четвертый вход-элемента И-НЕ соединен с выходом

15 компаратора,