Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов

 

:1

ОП ИСАНИЕ:

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союэ Советских

Чоциалистицеских

Республик (и) 5593 9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,03.76 (21) 2331650/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2S.0S.77 Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания 30.09.77 (51) M. Кл.1102 Н 7 09

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретенкй и открытий (53) УДК 621.1)6.92S (088.8) (72) Автор изобретевия

А, М. Липин (71) Заявитель (54) УСТРОЙС ТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 0Т НЕПОЛНОФАЗНЫХ

РЕЖИМОВ!

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты электрических двигателей от аварийных режимов и может быть использовано дпя зациты трехфазных электродвигателей от нецолиофазных режимов.

Известны устройства, которьм могут быль применены для той же цели.

Например, известно устройство, содержащее исцолнительное реле, включенное между двумя нулевыми точками, одна из которых образована тремя конденсаторами, соединенными звездой и подключенными к контролируемым фазам.

Однако недостаток этого устройства в том, что оно не обеспечивает необходимого уровня надежности, поскольку требует наличия нулевого провода и не выполняет своих функций при его обрыве, Кроме того, устройство обладает слишком большой чувствительностью, вследствие чего двигатель может отключаться из — за нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофаэных потребителей, питающихся от этой сети.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повьппення надежности вторая нулевая точка образована ко)щевсатором, дросселем и резистором, соединенными также звездой и подключенными к фазам контролируемой сети.

Введение в устройство дополнительной эвеэды позволяет при определенном соотношении параметров конденсатора, дросселя н резистора получить вторую нулевую точку при условии, побы сумма векторов токов, протекающих через эти элемен:гы, была равна нулю. Параметры новых элементов между собой тригонометрически зависимы. Графическое исполнение этих зависимостей позволяет определить параметры конденсатора и резистора при условии, что параметры дросселя заданы.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема

1а устройства; ив фиг. 2 — векторная диаграмма токов и напряжений на элементах, образующих вторую нулевую точку, ю фиг. 3 — векторная диаграмма комплексных сопротивлений элементов, образующих вторую нулевую точку.

gp Устройство содержит конденсаторы 1, 2, 3 н 4, резисторы S,б, дроссель 7. Конденсаторы 1, 2, 3 соединены звездой и образуют нулевую точку 8.

Конденсатор 4, резисторы 5, б и дроссель 7 также соединены звездой и обраэуки вторую нулевую точи> 9. Между нулевыми точкаъщ 8 и 9 вк:ьчед

559329

3 диодный мост 10, иа выходе которого установлено исполнительное реле 11.

Устройство присоединено к трехфазной линии фазами А, В, С, При нарушении одной из фаз, например фазы С, устройство работает как мост сопротивлении, в противоположные плечи которого включены конденсаторы 2 и 4, а также конденсатор 1 и резис. top 5. Этот мост будет заведомо разбаланснрован, так как суммы аргументов комплексных сопротивлений противоположных плеч бущт не равны меж 10 ду собой. Таким образом, при пропадании любой иэ фаэ в диагонали моста между точками 8 и 9 будет появляться напряжение. Это напряжение после выпрямления диодным мостом 10 запитает обмотку реле 11. Контакты реле, размыкаясь, обесточат об- 1в мотку магнитного пускателя.

° Векторная диаграмма токов и напряжений на элементах 4,5,6,7, образующих нулевую точку 9, содержит: А q Чв, Чс. — векторы иапряжендй на конденсаторе 4, резисторе 5,6 и дросселе7 coor- gy ветственно; 1А — вектор тока в конденсаторе 4; -вектор тока в резисторе 5 (совпадает по фазе с йапряжением); 1 — вектор тока в резисторе 6 и дросселе 7 (отстает по фазе or напряжения на угол

9Р 60 С Ф (90 ), . 25

Вектор 1„опережает ()д аа 90 . Такоедопущение возможно в случае, если конденсатор 4 обладает малым таигенсом угла потерь. Для бумажных конденсаторов графический метод дает достаточно точное решение. Условием равенства нулю pores пиала точки 9 является выполнение векторного равенства 4+1А =-1в

Таким образом векторы 1А1 и — 1ь образуют треугольник. Применяя к треугольнику теорему синусов, получим 35 а с а 9 а(п (т- 60) Мп f(894-(9 -30 ц sia 30< где 1„, 1 1 — модули векторов 1„,1, 1 соответственно.

Отсюда получаем

VÀ Ua цс

1 хе е(п (Р" 60 ) 1а(д(ч -30 ) 3 где Цр,, ()в, Ус — модуливекторов ()а>Ua,V соответственно;

Š— модуль комплексного сопротивления

JlpoCCe JBK;

Хс — емкостное сопротивление конденсатора

4;

30 и — активное сопротивление резистора 5.

Если ()А = Ов Ос

М

*х а(п(ч 60) а я ace (P- 30.) с У откуда

Ип (Ч-60 ) - - ащ (У-3P ) + .

"е

Два последних выражены позволяют построить два прямоугольных треугольника по известным катету а и противолежащему углу, равному

Ф вЂ” 60 в йервом случае и Ф вЂ” 30 — во втором.

1нпотенуэы этих треугольников будут равны Х; и R соответственно. Таким образом, для каждого конкретного дросселя с активным сопротивлением обмотки Г H индуктивным сопротивлением х > можно однозначно определить параметры конденсатора 4 и резистора 5.

Порядок построения первого из этих треугольников следующий. На действительной и мнимой осях (см. фиг.3) откладываются величины r u

}(„соответственно. Строится И вЂ” вектор комплексного сощютивления дросселя. Затем отрезок делится пополам и радиусом 07, равным ф иэ начала координат, проводится дуга РВ . Касательная И Я к этой дуге, проведенная под углом, lEM0, равным 60 к действительной оси, пересечет продолжение вектора Z в точке 8 . Нетрудно эамиить, что в прямоугольном треугольнике 6098 угол 080 равен у — 60, катет 00 равен Я и, следовательно, гнпотенуэа ОЯ, равна искомой величине Х„.. Вектор Хс — вектор емкостного сопротивления конденсатора 4.

Касательная МК к дуге -Р1), проведенная под углом L. ÊÌÎ, равным 30 к действительной оси, пересечет вектор Б-в точке К, Нетрудно заметить, что в прямоугольном треугольнике ЬОГК утол

1.ЕКОравен у — 30, катет 0F равен у и, следовательно, гипотенуза ОК равна искомой величине R.

Вектор R — вектор сопротивления резистора 5.

Использование трехпроводной трехфазной сети

0еа нулевого провода в предлагаемом устройстве позволяет повысить надежность устройства в рабо. те.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфаэных электро. двигателей от неполнофаэных режимов, содержащее исполнительное реле, включенное между двумя нулевыми точками, одна нз которых образована тремя конденсаторамн, соединенными звездой и подключенными к контролируемым фазам, о т и ича юще е с я тем, что, с целью повышения надежности, вторая нулевая точка образована конденсаюром, дросселем н резистором, соединенными также звездой и нодключеннымн к фазам контролируемой сети.

559329

Составитель Л. Корнеева

Техред А, Лвмьянова Корр ктор М. 4е..,„

Редактор Л. Полыоиова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаа, 4

1414/105 Тыраж 93 у Подаысное

ЦНИИПИ Государственного комытета Совета Мынистров СССР по делам мюбретений и открытий! 13035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5