Устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя от обрыва фазы

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электродвигателей от обрыва фазы с целью упрощения и повышения надежности устройства защиты. Сущность изобретения: устройство содержит две равные части 1 и 2 основной обмотки магнитного пускателя. Часть 1 основной обмотки намотаны встречно с частью 2 основной обмотки, на общем магнитопроводе. Части 1 и 2 обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе, а другими концами каждая часть 1 и 2 обмотки подключена к другой отдельной фазе. Контакты 3 магнитного пускателя включены в цепь питания двигателя 4. 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от обрыва фазы электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником.

Известен электродвигатель с блоком защиты и управления (2), содержащий магнитный пускатель с основной обмоткой и дополнительной обмоткой, намотанной на общем магнитопроводе встречно с основной обмоткой магнитного пускателя, реле с двумя обмотками и сигнальную лампу.

Указанный электродвигатель с блоком защиты и управления обладает следующими недостатками. Он может применяться только для двигателей, обмотки которых соединены звездой с питанием от сети с нулевым проводом. Для применения этого изобретения не смогут быть использованы серийно выпускаемые магнитные пускатели, т.к. понадобится к основной обмотке добавлять дополнительную, которая не поместится на магнитной системе серийно выпускаемых контакторов, устанавливаемых в магнитных пускателях. Недостаточно надежна работа защиты при обрыве фаз, к которым не подключена основная обмотка магнитного пускателя, т.к. в этих случаях вектора напряжений и токов в основной и дополнительной обмотках будут сдвинуты один относительно другого на 120^о. Указанное устройство принято за прототип настоящего изобретения.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства для защиты от обрыва фазы трехфазного асинхронного двигателя с обмотками, соединенными треугольником.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем магнитный пускатель с двумя обмотками, намотанными на общем магнитопроводе встречно друг к другу, обмотки составляют две равные части обмотки пускателя. Эти части обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе и другими концами каждая часть обмотки подключена к другой отдельной фазе.

В результате применения настоящего изобретения путем замены на серийно выпускаемых магнитных пускателях одной основной обмотки на две равные составляющие ее части будет обеспечена надежная защита от обрыва фазы трехфазных асинхронных электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником, без применения какого-либо дополнительного оборудования и блоков защиты, что даст значительный экономический эффект.

На фиг.1 дана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений на обмотках двигателя и магнитного пускателя при нормальном режиме работы; на фиг.3 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при нормальном режиме работе; на фиг.4 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "А"; на фиг.5 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "А"; на фиг.6 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "В"; на фиг.7 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "В"; на фиг.8 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "С"; на фиг.9 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "С".

Устройство содержит (фиг.1) две равные части 1 и 2 основной обмотки магнитного пускателя. Часть 1 основной обмотки намотана встречно с частью 2 основной обмотки на общем магнитопроводе. Части 1 и 2 обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе, а другими концами каждая часть 1 и 2 обмотки подключена к другой отдельной фазе. Контакты 3 магнитного пускателя включены в цепь питания двигателя 4.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя показаны на векторной диаграмме фиг.2.

Магнитный поток Φ_СА части 2 основной обмотки и магнитный поток Φ_ВС части 1 основной обмотки, намотанной встречно с частью 2, создают суммарный магнитный поток ΣΦ, обеспечивающий работу устройства.

Для нормального режима работы двигателя, суммарный магнитный поток ΣΦ_н показан на векторной диаграмме фиг.3 и принят за единицу.

При обрыве фазы "А" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "В" и "С" (фиг.4).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_АС и части 2 - Φ_СА создадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг.5), составляющий менее 0,29ΣΦ_н, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

При обрыве фазы "В" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "А" и "С" (фиг.6).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_ВС и части 2 - Φ_СА создадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг.7), составляющий менее 0,29ΣΦ_н, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

При обрыве фазы "С" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "А" и "В" (фиг.8).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_ВС и части 2 - Φ_СА компенсируют друг друга. Суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг. 9) будет равен нулю, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает, по сравнению с прототипом, упрощение и повышение надежности устройства для защиты трехфазных асинхронных двигателей с обмотками, соединенными треугольником, от обрыва фазы, за счет применения в нем двух частей основной обмотки магнитного пускателя взамен полной основной и дополнительной обмоток магнитного пускателя и предохранителя, примененных в прототипе.

Это позволяет применить для предлагаемого устройства модернизированные, серийно выпускаемые отечественной промышленностью магнитные пускатели, вследствие чего будет получен значительный экономический эффект.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ, содержащее магнитный пускатель с двумя обмотками, намотанными на общем магнитопроводе встречно одна к другой, с цепью управления и контактами для подключения двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, обмотки составляют две равные части обмотки пускателя, эти части обмотки одними концами через цепь управления пускателем подключены к клемме для соединения с одной и той же фазой, а другими концами каждая часть обмотки подключена к клеммам для соединения с другими отдельно фазами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9