Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

) 652644

1) М. Кл.

Н 02 Н 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

3) УДК .925(088.8) (72) Автор изобретения

И. Г. Кропачев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей переменного тока от аварийных режимов, Известные устройства аналогичного назначения (1), (2) не обеспечивают необходимого уровня надежности, поскольку они характеризуются низкой стабильностью и чувствительностью и в них не предусмотрена типовая защита электродвигателя.

Ближайшим аналогом предложенного устройства можно считать устройство, содержащее магнитный пускатель, обмотка которого через последовательно соединенные предохранитель, выключатель и кнопку

«ПУСК» подсоединена к питающей сети, а контакты включены последовательно с обмоткой электродвигателя, и трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в одну из фаз питающей сети, а вторичная— через выпрямитель подключена к делителю напряжения, соединенному с RC-цепью и коммутирующим элементом (3).

Недостатком известного устройства также является то, что оно не обеспечивает необходимого уровня надежности вследствие его низкой чувствительности и стабильности и отсутствия тепловой защиты электродвигателя.

Целью предложенного изобретения является повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее магнитный пускатель, обмотка которого подключена к питающей сети через последовательно соединенные предохранитель, выключатель и кнопку «ПУСК», а контакты включены последовательно с обмоткой электродвигателя, и трансформатбр тока, первичная обмотка которого включена в одну из фаз питающей сети, а вторичная — через выпрямитель подключена к делителю напряжения, соединенному с RC-цепью и коммутирующим элементом, дополнительно введены выпрямительный мост и два тиристора, причем выпрямительный мост- включен в цепь обмотки магнитного пускателя параллельно кнопке «ПУСК» и в его диагональ включен первый дополнительный тиристор, а делитель напряжения образован первым потенциометром и диодом и подключен к управляющему электроду этого тиристора, к катоду которого и к среднему выводу потенциометра

652644 подключены второй тиристор и коммутирующий элемент, который выполнен в виде измерительного моста, одна ветвь которого выполнена на термосопротивлениях, а вторая — на потенциометре и резисторе. При

5 этом к общей точке второго потенциометра и резистора подключена база токостабилизирующего транзистора, коллектор которого соединен с конденсатором, шунтированным. резистором, а к общей точке термосопротивлений подключен первый вход анало- 1О га двухбазового диода, выход которого через резистор соединен с управляющим электродом второго тиристора, при этом второй вход упомянутого аналога двухбазового диода соединен через диод с анодом второго тиристора и с выходом потенциометра второй ветви измерительного моста через стабилитрон и другой лиол.

Схема устройства приведена на чертеже.

Оно содержит электродвигатель 1, выклю- 20 чатель 2, магнитный пускатель 3 с обмоткой и контактами 4, тиристоры 5, 6 диоды 7 — 18, стабилитроны 19, 20, потенциометры 21 — 23, резисторы 24 — -28, термосопротивления 29, 30, конденсаторы 31, 32, транзистор 33 и аналог двухбазового диода на транзисторах

34, 35)трансформатор тока 36, предохранители 37, кнопку «ПУСК» 38.

Устройство работает следующим образом: в исходном состоянии тиристор 5 закрыт, обмотка магнитного пускателя 3 обесточена, электродвигатель отключен от сети.

При подаче напряжения на зажимы А, В, С и включении выключателя 2 устройство подготавливается к работе. При нажатии кнопки «ПУСК» 38 на обмотку магнитного 35 пускателя 3 подается напряжение, он срабатывает и своими нормально открытыми контактами 4 подключает электродвигатель 1 к сети. Ток электродвигателя, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока 36, преобразуется диодами 11, 1? 13, 14 в постоянное напряжение. Через делитель напряжения из потенциометра 21, диод 18 и управляющий переход тиристора 5 протека- . ет ток. Тйристор 5 подготавливается к включению. При оп пускании кнопки «ПУСК» 38 тиристор 5 открывается. Через обмотку магнитного пускателя 3 протекает ток в олин полупериод по цепи фаза С-выключатель 2, прелохранитель 37 — обмотка магнитного пускателя 3 — диод 7 — тиристор 5 — диод 10 и нулевой провод,а в следующий по- 50 лупериод — через открытые диоды 8, 9 и тиристор 5, в следствие чего магнитный пускатель остается включенным.

С выхода делителя напряжения, шунтированного тиристором 6, напряжение поступает на ком мутирую ций элемент. Транзис55 тор 33 при этом открывается, через его коллекторно-эмиттерный перехол и резистор 28, потенциометр 22 осуществляется заряд времязадающего конденсатора 32. Время заряда конденсатора выбирается в несколько раз большим постоянной времени разгона электродвигателя 7. Поэтому во время пуска напряжение на конденсаторе 32 не достигает напряжения срабатывания аналога двухбазового диода.

Если длительность перегрузки электродвигателя 1 превышает время разгона механизма, то через определенный интервал времени, определяемый постоянной времени резисторов 29, 25, 28 и конденсатора 32, напряжение на конденсаторе достигает значения большего порога срабатывания аналога лвухбазового диода. Транзисторы 34, 35 открываются, импульс разрядного тока конденсатора 32 открывает тиристор 6, шунтирующий выход делителя напряжения. При этом тиристор 5 закрывается. Оомотка магнитного пускателя 3 обесточивается. Электродвигатель 1 отключается от сети.

При обрыве фазы А или С процессы в схеме подобны. В случае обрыва фазы В ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока, равен нулю. Напряжение на выходе выпрямителя, выполненного на диодах 11, !2, 13, 14, равно нулю, поэтому тиристор 5 закрывается. Обмотка магнитного пускателя з обесточивается, отключая электродвигатель от сети.

Г!ри возникновении короткого замыкания напряжение, снимаемое с делителя и с потснциометра 23 и резистора 24, «пробивает» стабилитрон 19, напряжение на входе аналога лвухбазового диода оказывается больше, чем напряжение порога срабатывания.

Транзисторы 34, 35 открываются, импульс перепала напряжения открывает тиристор 6.

Тиристор 5 при этом закрывается, магнитный пускатель отключает электродвигатель 1 от сети.

Г1ри необходимости контроля за всеми фазами и обеспечения защиты от короткого замыкания применяются схемы с двумя или тремя трансформаторами тока, включенными в соответствующие фазы и нагруженные на предлагаемое устройство.

В тех случаях, когда необходимо отстроиться от длительных перегрузок малой кратности или осуществить контроль за температурой подшипников, в статорные обмотки электродвигателя 1 или на подшипниковые крышки устанавливаются терморезисторы 29.

С целью иск.пючения влияния и осуществления коррекции устройства по окружающей температуре терморезистор 30 устанавливается непосредственно в устройстве управления. Терморезисторы 29 и 30 выбираются с одинаковым ТКС, что обеспечивает стабильный потенциал их общей точки соединения и позволяет осуществлять контроль непосредственно истинной температуры обьекта. Для исключения влияния изменения питающего напряжения питание терморезисторов 29, 30 стабилизировано параметричес652644

Формула изобретения го

Составитель В. Быков

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Тираж 856 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Д. Зубов

Заказ 1072/50 ким стабилизатором на стабилитроне 20 и резисторе 27. При превышении температуры;,þáîé из обмоток двигателя 1 либо перегреве подшипников сопротивление терморезистора 29 уменьшается, транзисторы 34, 35 аналога двухбазового диода открываются, импульс разрядного тока конденсатора

32 открывает тиристор 6, который шунтирует управляющий переход тиристора 5. Тиристор 5 закрывается, обмотка магнитного пускателя обесточивается и электродвигатель отключается от сети.

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов, содержащее магнитный пускатель, обмотка которого через последовательно соединенные предохранитель, выключатель и кнопку

«ПУСК» подсоединена к питающей сети, а контакты включены последовательно с обмоткой электродвигателя, и трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в одну из.фаз питающей сети, а вторичная— через выпрямитель подключена к делителю напряжения, соединенному с RC-цепью и коммутирующим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе>в него дополнительно введены выпрямительный мост и два тиристора, причем выпрямительный мост включен в цепь обмотки магнитного пускателя параллельно кнопке «ПУСК» и в его диагональ включен первый дополнительный тиристор, а делитель напряжения образован первым потенциометром и диодом и подключен к управляющему электроду этого тиристора, к катоду которого и к среднему выводу потенциометра подключены второй тиристор и коммутирующий элемент, который выполнен в виде измерительного моста, одна ветвь которого выполнена на термосопротивлениях, t0 а вторая — на потенциометре и резисторе, при этом к общей точке второго потенциометра и резистора подключена база токостабилизирующего транзистора, коллектор которого соединен с конденсатором, шунтированным резистором, а к общей точке термосопротивлений подключен первый вход аналога двухбазового диода, выход которого через резистор соединен с управляющим электродом второго тиристора, при этом второй вход упомянутого аналога двухбазового диода соединен через диод с анодом второго тиристора и с выходом потенциометра второй ветви измерительного моста через стабилитрон и другой диод. г5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 357644, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.

2. Авторское свидетельство № 433586, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.

3. Авторское свидетельство № 244478, кл. Н 02 Н 7/08, 1968.