Устройство для защиты электродвигателя от неполнофазного режима

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Соцналнстнчесинк

Республик

,90974тт (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 10.07.80 (2) ) 2954860/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.82, Бюллетень №8 (5! )М. Кл.

Н 02 Н 7/08 фкударстаенный кюмнтет

СССР не делам нзебретеннй н вткрытнй (33) УД (621 316 .925. (088. 8) Дата опубликования описания 28.02 82

Б ° Ф. Папин и В. И. Песоцкий /, / ", ч (;., "" „ I (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для за. шиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов.

Известны устройства для зашиты трехфазной электроустановки, собранные на триодных тиристорах, диодах, конденсаторах, исполнительном органе и трансформаторах тока(11.

К недостаткам указанных устройств следует отнести большое количество эле1О ментов, большие габариты устройства зашиты из-за использования трех трансформаторов тока. Кроме того, быстродействие зашиты ограничено временем разря-. да конденсаторов в цепи базы транзисть15 ра, Известно также устройство для защиты трехфазной электроустановки от неполнофазного режима, содержашее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подклю» ченный к фазам питающей сети, к выходу которого подключен триодный тиристор, между катодом и управляюшим электродом которого включена пусковая кнопка, а между катодом тиристора и нулевым проводом сети включен исполнительный элемент"2J.

Недостатком известного устройства является его ограниченное применение в режимах номинальной нагрузки элеКтродвигателя. Это объясняется тем, что при обрыве провода трехфазной сети, по которой подается сетевое напряжение на трехфазную нагрузку (двигательная) индуктивного характера, в цепи оборванной фазы возникает ЭДС восстановления, наведенная в обмотке оборванной фазы через общие магнитопроводы от двух оставшихся фаз. Наведенная ЭДС, в зависимости от скольжения, может достигать напряже,ния сети и быть синфазной с напряжениж оборванной фазы, что приводит к несрабатыванию схемы защиты.

11ель изобретения — расширение функ» циональных возможностей защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты электродви3 9097 гателя от неполнофазного режима, содержашем однополупериодный трехфазный выпрямитель, пс дключенный к фазам питающей сети, тиристор, анод которого подключен к выходу выпрямителя и через кнопку включения к управляющему электроду, а между катодом тиристора и нулевым проводом сети включен исполнительный элемент, в один из фаэных проводов питак шей сети включен первичной обмоткой 1,1 трансформатора тока, вторичная обмотка которого замкнута на последовательно соединенные фазосдвигаюшую цепочку и пороговый элемент, к общей точке которых подключен анод диода однополупериодного трехфазного выпрямителя, à средняя точка вторичной обмотки трансформатора то-! ка подключена к нулевому проводу питающей сети.

На фиг. 1 представлена схема прецла гаемого устройства; на фиг. 2 — диаграф ма, поясняющая работу устройства при наличии напряжения ао всех фазах и отключенной нагрузке; на фиг. 3 - то же, при наличии напряжения во всех трех фазах и включенной нагрузке; на фиг. 4то же, при обрыве 1 и или 3-й фазы и изменении коэффициента мошности нагрузки, на фиг. 5 - то же„при обрыве 1-й или 3-й фазы и увеличении тока в исправных фазах.

На схеме показаны клеммы 1 - 4 цля подключения к питающей трехфаэной сети, клеммы 5 - 8 для подключения нагрузки, трансформатор 9 тока, тиристор 10, фазосдвигающая цепочка 11, обеспечиваю-З шая BoGMDKBQGTb регулировать первоначальный сдвиг фазы тока(2-я фаза относительно токов 1-й и 3-й фаз, протекаюших через тирнстор 10, пороговый элемент 12, обеспечивающий сдвиг фазы то40 ка (,во 2-й фазе относительно 1-й и 3-й фаз, протекающего через тиристор, при увеличении тока в нагрузке до определенного значения, трехфазный однополупериодный выпрямитель на диодах 13 - 1 5, кнопка 16 включения, исполнительный элемент 1 7.

Устройство работает следуюшим об разом, При наличии напряжения во всех трех

50 фазах (1 - 3) выпрямленное напряжение двух фаэ 1-й и 3-й поступает на тириотор 10. Иэ-оа отсутствия тока в сети напряжение со -.2-й фазы не поступает на тиристор 10 (фиг. 2).

Нажатием кнопки 16 тиристор открым вается в тот момент, когда напряжение становится достаточным цля протекания

46 ф через „.управляюший переход тиристора 10 тока спрямления, и выключается при уменьшении тока через тиристор до величины, меньшей чем Х@, тиристора 10 (фиг. 2, в точках А и С открывается, в точках В и ц закрывается). На исполнительный элемент 17 прикладывается выпрямленное пульсируюшее напряжение двух фаз, и он включае.ся. С включением нагрузки с трансформатора 9 тока подается напряжение на тиристор 10. Отпускание кнопки

1 6 не приводит к отключению тиристора

10, так как ток, протекаюший через него, не снижается до нуля (до тока выключения тиристора 10) (фиг. 3). При оч ,ключении напряжения с клемм 1 - 3 возникает напряжение восстановления. Выпрямленное напряжение восстановления двух фаз 1-й и З-й синфазно с напряжением сети, а напряжение, снимаемое с трансформатора 9 тока, сдвинуто на

) 80о

При отключении напряжения с индуктивной нагрузки меняется фаза тока на

180, т. е. к тиристору приложено однополупериодное выпрямленное напряжение двух фаз (фиг. 2). При снижении тока в цепи тиристора 10 до нуля (точка В или

D. фиг. 2), он закрывается, отключая исполнительный элемент.

Схема защиты аналогичным образом работает при обрыве 2-й фазы.

При обрыве в 1-й или 3-й фазе устройство защиты работает следуюшим оера- зом. При обрыве одной из фаз на двигательной нагрузке снижается коэффициент мошности нагрузки и увеличивается ток неповрежденных фаз более чем вдвое.

Следовательно, возможна настройка устройства зашиты на срабатывание от величины коэффициента мошности нагрузки или тока в питающей сети.

В первом случае в доаварийном режиме ток, протекающий через тиристор, определяется, как показано на фиг. 3.

При обрыве одной из фаз 1-й ипи 3-й напряжение восстановления синфазно с сетью, а напряжение, снимаемое с транс.. форматора тока, в связи с уменьшением коэффициента мощности нагрузки сдвинуто по фазе относительно доаварийного напряжения. Сдвиг напряжения 2-й фазы относительно 1-й и З-й фаз приводит к сдвигу фазы токов, протекающих через тиристор 10, и снижению его до тока отключения тиристора (точка В, фиг. 4).

В доаварийном режиме напряжение 2-й фазы на однополупериодный выпрямитель 14

Устройство для защиты электродвигателя от неполнофазного режима, содержа шее однополупериодный трехфазный выпрямитель, подключенный к фазам питающей сети, тиристор, анод которого подключен к выходу выпрямителя и через кнопку включения к управляющему электроду, а между катодом тиристора и нулевым проводом сети включен исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е сятем,,что,,с целью расширения функциональных возможностей, в один нэ фазных проводов питающей сети включен первичной обмоткой трансформатор тока, вторичная обмотка которого замкнута на последовательно соединенные фаэосдвигающую цепочку и пороговый элемент, к общей точке которых подключен анод диода однополупериодного трехфазного выпрями:теля, а средняя точка вторичной обмотки t ðàíñôoðìàòoðà тока подключена к нулево му проводу питающей сети, Источники информации, аринятые во внимание цри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No632643,,кл. Н 02 Н 7/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N 639077, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.

5 90974 снимается с трансформатора тока (выводыаи8).

Во втором случае в связи с увеличе нием тока в питающей сети снимаемое с трансформатора тока напряжение пре- 5 вышает вдвое доаварийное. При достижении на пороговом .элементе 1 2 пробивного напряжения диод 14 подключается к выводу С трансформатора 9 тока. В ре. зультате на тиристор 10со 2-йфаэы подает- to ся напряжение со сдвигом по фазе до

180 относительно напряжения доаварийного режима (зависит от первоначального сдвига фазы и соотношения элементов схемы) (фиг. 5.). В точке В тиристор 15 отключается. Таким образом, исполнительный элемент включается при наличии напряжения во всех трех фазах и отключается при обрыве одной из фаэ или одновременном го отключении трех фаэ, обеспечивая быстродействие и надежность срабатывания эа« шиты.

Применение предлагаемого устройст ва в схемах зашиты электродвигателей с 2s

:двухсетевым электропитанием обеспечивает переключение электродвигателя на резервную сеть без снижения оборотов.

Устройство универсально и может найти применение не только в схемах зашиты электродвигателей, но и в схемах автс матики Ilo подключению косинусных бата6 б рей, в качестве датчика по ограничению холостого хода электродвигателей и т. п

Формула изобретения

909746

Составитель В. Орлов

Техреа Ж.Кастелевич Корректор С. Шекмар

Редактор В, Петраш

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 906/75 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5