Устройство для защиты трёхфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам защиты трехфазных электродвигателей. Технический результат изобретения, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства защиты при обрыве фаз сети, достигается путем того, что устройство включает в себя преобразователь однофазного напряжения в трехфазное и блок выбора неповрежденной фазы сети, который осуществляет автоматическое переключение электродвигателя от основной сети при неполнофазном режиме на преобразователь. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети.

Известно устройство /1/, содержащее блок контроля фазных напряжений, управляющий посредством трех сильноточных промежуточных реле работой трехфазного электродвигателя таким образом, что, при потере одной из фаз в сети, к обесточенной фазе электродвигателя подается напряжение от здоровых фаз через фазосдвигающий элемент.

Недостатком данного устройства является невозможность работы трехфазного электродвигателя при обрыве двух фаз питающей сети.

Известно также устройство /2/, принятое за прототип, содержащее фильтровое реле напряжения, электромагнитный пускатель, три сильноточных электромагнитных реле, управляющий выключатель и конденсатор. Как и предыдущее устройство, данное, при исчезновении фазы питающей сети, переключает трехфазный электродвигатель в режим двухфазного питания.

К недостаткам данного устройства относятся большие потери активной мощности на валу электрдвигателя в режиме двухфазного питания и невозможность работы трехфазного электродвигателя при обрыве двух фаз питающей сети.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства защиты, обеспечивающего работу электродвигателя при обрыве двух фаз сети.

Указанная задача решается тем, что в устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети, содержащее электромагнитный пускатель, силовые контакты которого включены между электродвигателем и сетью, фильтр симметричных составляющих, входом своим подключенный к фазам сети, три электромагнитных реле, включенных между нулем и каждой из фаз сети, дополнительно введены второй элекромагнитный пускатель и преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, между выходом которого и клеммами электродвигателя включены силовые замыкающие контакты второго электромагнитного пускателя, два замыкающих контакта которого введены между входными клеммами преобразователя и концами цепи, состоящей из последовательно включенного размыкающего контакта первого электромагнитного пускателя и катушки второго, общие узлы которых подключены к нулю и общей точке, образованной тремя размыкающими контактами электромагнитных реле, при этом размыкающий контакт электромагнитного реле, контролирующего третью фазу сети, подключен, через второй замыкающий контакт электромагнитного реле, контролирущего первую фазу, к первой фазе сети, соответственно размыкающий контакт второго реле, через замыкающий контакт третьего реле, - к третьей фазе, а размыкающий контакт первого реле, через замыкающий контакт второго реле, - ко второй фазе, кроме этого, катушка первого электромагнитного пускателя, через дополнительный размыкающий контакт второго электромагнитного пускателя, подключена к выходу фильтра симметричных составляющих, включенного по схеме фильтра напряжения прямой последовательности.

Заявляемое устройство представлено схемой на чертеже.

Устройство содержит электромагнитные реле 1, 2, 3, фильтр напряжения прямой последовательности 4, к выходу которого, через контакт 5 электромагнитного пускателя 6, подключена катушка 7, чьи контакты 8 включены в цепь питания электродвигателя, а контакт 9 - в цепь питания катушки 6. Замыкающий контакт 10 реле 1 последовательно соединен с размыкающим контактом 11 реле 3, замыкающий контакт 12 реле 2 - соответственно с размыкающим контактом 13 реле 1, а замыкающий контакт 14 реле 3 - с размыкающим контактом 15 реле 2. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное 16, через группу контактов 17 и 18 электромагнитного пускателя 6, питает электродвигатель при неполнофазном режиме сети.

Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети работает следующим образом.

В нормальном режиме работы сети включение электродвигателя обеспечивается подачей напряжения на вход схемы, например, посредством автоматического выключателя (на схеме не показан). При этом получает питание фильтр напряжения прямой последовательности 4, на выходе которого в нормальном режиме работы сети появляется напряжение, достаточное для удержания катушки 7 в сработанном положении. Через контакты 8 электродвигатель получает полнофазное питание, а контактом 9 осуществляется электрическая блокировка включения катушки 6. Преобразователь 16 обесточен.

При обрыве одной из фаз сети, например, той, которую контролирует реле 1, на выходе фильтра 7 напряжение резко снижается. Это приводит к потере питания катушки 7 и реле 1. В результате электродвигатель отключается контактами 8, а контакт 9 подготавливает цепь питания катушки 6, которая через контакты 12 и 13 подключается ко второй здоровой фазе сети. Преобразователь 16 включается контактами 17 в работу, а посредством контактов 18 подает полнофазное питание на электродвигатель. Одновременно с этим контактом 5 осуществляется электрическая блокировка включения катушки 7.

При восстановлении поврежденной фазы включается реле 1 и своим контактом 13 отключает катушку 6. Катушка 7 получает питание, и далее схема функционирует, как при нормальном режиме работы сети.

Аналогично схема устройства работает при разрыве любой другой фазы сети.

Если обрываются две фазы сети, например, которые контролируют реле 1 и 2, то электродвигатель останавливается, катушка 7 отключается, цепь питания катушки 6 разблокируется. Через контакты 14 и 15 катушка 6, а затем и преобразователь 16 подключатся к оставшейся неповрежденной фазе сети. При этом электродвигатель вновь включится в работу контактами 18.

Восстановление полнофазного режима в сети приведет к отключению катушки 6 и включению катушки 7 с последущим подключением электродвигателя к исправной сети.

Аналогичные переключения в схеме устройства произойдут при одновременном разрыве любых двух других фаз сети.

Таким образом, предлагаемое устройство может обеспечивать устойчивую работу электродвигателей ответственных технологических процессов не только при однофазном разрыве в питающей сети, но и при двухфазном.

Источники информации 1. Патент Российской Федерации 2115988, кл. Н 02 Н 7/08, 7/09, 1998.

2. А.с. СССР 1034121, кл. Н 02 Н 7/09, 1982 - прототип.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети, содержащее электромагнитный пускатель, силовые контакты которого включены между электродвигателем и сетью, фильтр симметричных составляющих, входом своим подключенный к фазам сети, три электромагнитных реле, включенных между нулем и каждой из фаз сети, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй электромагнитный пускатель и преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, между выходом которого и клеммами электродвигателя включены силовые замыкающие контакты второго электромагнитного пускателя, два замыкающих контакта которого введены между входными клеммами преобразователя и концами цепи, состоящей из последовательно включенного размыкающего контакта первого электромагнитного пускателя и катушки второго, общие узлы которых подключены к нулю и общей точке, образованной тремя размыкающими контактами электромагнитных реле, при этом размыкающий контакт электромагнитного реле, контролирующего третью фазу сети, подключен через второй замыкающий контакт электромагнитного реле, контролирующего первую фазу к первой фазе сети, соответственно размыкающий контакт второго реле через замыкающий контакт третьего реле - к третьей фазе, а размыкающий контакт первого реле через замыкающий контакт второго реле - ко второй фазе, кроме этого, катушка первого электромагнитного пускателя через дополнительный размыкающий контакт второго электромагнитного пускателя подключена к выходу фильтра симметричных составляющих, включенного по схеме фильтра напряжения прямой последовательности.

РИСУНКИ

Рисунок 1