Устройство безаварийной работы асинхронного электродвигателя от обрыва одной из фаз питающей сети

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты асинхронного двигателя при обрыве фаз питающей сети. Сущность изобретения: в устройство безаварийной работы асинхронного электродвигателя при обрыве одной из фаз питающей сети, содержащее конденсаторы 11 и коммутирующие элементы 4, введены два диодных выпрямителя 10, 20, промежуточное реле 12 и второй пускатель 15, при этом обмотка промежуточного реле 12 включена между нулевыми точками сети и обмотки статора, его замыкающий контакт 18 - между одним из выводов обмотки второго пускателя 15 и общей точкой соединения катодов трех диодов выпрямителя 20, аноды которых подключены к фазам сети после замыкающих контактов первого магнитного пускателя 3. Обмотка второго пускателя 15 включена между нулевой точкой обмотки статора и одной из общих точек параллельно включенных контактов промежуточного реле 12 и второго пускателя 15, а обмотка первого пускателя 3 подключена между нулевым выводом сети и общей точкой соединения трех диодов выпрямителя 10 через цепочку из последовательно соединенных кнопок "Пуск" - "Стоп" 8, 9 и контакты теплового реле 7, причем аноды этих диодов подключены к фазам сети, а конденсаторы 11 подключены к фазным зажимам обмотки статора по схеме "треугольник". 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты асинхронного двигателя при обрыве фаз питающей сети.

Известно устройство, в котором нулевая точка обмотки статора асинхронного двигателя соединена с нулевым выводом источника питания [1] Однако указанное устройство при обрыве фазы сети обеспечивает безаварийную работу электродвигателя при нагрузках не более 70% от номинальной. Кроме того, в нормальном режиме по обмоткам статора двигателя и проводнику, связывающему нулевую точку двигателя с нулевой точкой сети, протекают токи третьей гармоники сетевого напряжения, вызванные насыщением сердечника двигателя. Эти токи вызывают дополнительные потери и снижают КПД двигателя.

Известно также устройство, в котором нулевая точка двигателя подключается к нулевой точке сети через систему контактов токовых реле [2] Недостатком такого устройства является то, что подключение нулевой точки двигателя и нулевой точки сети осуществляется только при обрыве двух фаз сети и не используется преимущество такой коммутации при обрыве одной фазы.

Целью предлагаемого изобретения является сохранение положительных свойств соединения нулевой точки сети с нулевой точкой статора в аварийном режиме и устранение дополнительных потерь при наличии такой связи в нормальном режиме работы.

Поставленная цель достигается тем, что нулевая точка обмотки статора соединяется с нулевым проводом сети только при обрыве одной или двух фаз сети.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Обмотка статора электродвигателя 1 подключается к трехфазной сети через автомат 2 и магнитный пускатель, имеющий катушку 3, силовые контакты 4 и блок-контакт 5. Нагревательные элементы теплового реле 6 подключены к сети через обмотки электродвигателя, а его контакты 7 подключены последовательно с обмоткой пускателя 3. Включение и отключение двигателя происходит при нажатии кнопок "Пуск" 8 и "Стоп" 9 соответственно. Для того, чтобы магнитный пускатель не отключался при обрыве фаз сети, его катушка 3 подключена по схеме трехфазного выпрямления через диоды 10. Конденсаторы 11 служат для компенсации реактивной мощности двигателя и обеспечения его безаварийной работы при обрыве одной из фаз сети питания. Между нулевыми точками сети 0 и обмотки статора 01 включена катушка промежуточного реле 12 последовательно с регулировочным резистором 13 и размыкающим контактом кнопки "Пуск" 14, второй магнитный пускатель, соединяющий нулевые выводы сети и обмотки статора двигателя: точки 0 и 01, имеет катушку 15, силовой контакт 16 и блок-контакт 17. Блок-контакт 17 включен параллельно контакту промежуточного реле 18. Параллельно катушке 15 включена сигнальная лампа 19. Чтобы пускатель 15 включился при обрыве фазы сети, его катушка включена параллельно обмоткам двигателя по схеме трехфазного выпрямления через диоды 20.

Схема работает следующим образом.

Автоматом 2 подается питание из сети. При нажатии кнопки 8 включается магнитный пускатель 3. Двигатель 1 и конденсаторы 11 одновременно подключаются к сети контактами 4. На период нажатия кнопки "Пуск" 8 ее размыкающие контакты 14 предотвращают ложное срабатывание промежуточного реле 12, размыкая его цепь. Конденсаторы 11 компенсируют реактивную мощность двигателя. После отпускания кнопки "Пуск" контакты кнопки 14 замыкаются. В нормальном режиме работы напряжение между точками 0 и 01 недостаточно для срабатывания реле 12. При обрыве одной или двух фаз напряжение между точками 0 и 01 возрастает. Реле 12 срабатывает, замыкает свой контакт 18. Срабатывает пускатель 15, который своим силовым контактом 16 соединяет точки 0 и 01, а блок-контакт 17 включается параллельно контакту 18. Загорается сигнальная лампа 19 "обрыв фазы". Несмотря на то, что катушка 12 закорачивается контактом 16, вследствие чего контакт 18 размыкается, катушка 15 питается током через контакт 17 и диоды 20. В случае перегрузки по току в любой фазе тепловой элемент 6 нагревается и двигатель отключается от сети за счет размыкания контакта теплового реле 7 в цепи катушки 3. Автомат 2 защищает схему от коротких замыканий.

Таким образом, в нормальном режиме исключаются дополнительные потери в электродвигателе, вызванные протеканием токов тройной частоты в обмотках статора и в цепи, соединяющей его нулевую точку с нулевым выводом сети, и обеспечивается устойчивая работа электродвигателя при обрыве одной или двух фаз сети.

Формула изобретения

Устройство безаварийной работы асинхронного электродвигателя при обрыве одной из фаз питающей сети, содержащее первый магнитный пускатель с тепловым реле, кнопки "Пуск" и "Стоп" и конденсаторы, отличающееся тем, что в него введены два диодных выпрямителя, промежуточное реле и второй магнитный пускатель, при этом катушка промежуточного реле включена между нулевыми точками сети и обмотки статора через цепочку из последовательно соединенных переменного резистора и размыкающего контакта кнопки "Пуск", первый выпрямитель подключен анодами к фазам сети до замыкающих контактов первого магнитного пускателя, а его катоды соединены между собой, второй выпрямитель подключен анодами к фазам сети после замыкающих контактов первого магнитного пускателя, а его катоды соединены между собой, замыкающие контакты промежуточного реле и второго магнитного пускателя соединены параллельно и подключены одним концом к общей точке катодов второго выпрямителя, а другим - к зажиму катушки второго магнитного пускателя, второй конец этой катушки подключен к нулевой точке обмотки статора, силовой замыкающий контакт второго магнитного пускателя подключен между нулевыми точками сети и обмотки статора, катушка первого магнитного пускателя подключены между общей точкой катодов первого выпрямителя и нулевой точкой сети через цепочку из последовательно соединенных кнопок "Пуск" и "Стоп" и размыкающего контакта теплового реле, а конденсаторы, соединенные по схеме "треугольник" подключены к фазам сети после замыкающих контактов первого магнитного пускателя до нагревателей теплового реле.

РИСУНКИ

Рисунок 1