Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийного режима

)елытво СС ) 7)08, 1977. зьство СССР 4 7/08, 1979 4:)5; ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изцре(ение относ)тся к аг)ектроте;ни. ке, в частице)и к Эстрцйствач, цре,цазнаи(.Н ЦЫМ ЛЛ 5):сии И Ь 3,)ЕКТРЦ,=(ВИатсе)ЕИ ОТ Н(.- нос)но(разин. рскис)ов, перегрузки и от не;(оиустимой с)(ичче)рии напряжений нита)о)п(й сети. Цель изцр)( ция нвыцсчнгс чувствитег)ынцс(и и б с ),.И ьц Ири нарун)енин электр(н(зц,; с ги и резЭ, ,т;)т аСИЧ Ч(.Трц И На Н рЯ;+ С, :, ИИТсцц )ГЕИГИ УСТрцСТВО ОЛСржц .с Н:,)С",)И )ЕГ)ЬИЬ. ТРансОРчс)тоР; 1, ", ф:)ОИЭвствительньйлеектцр 3, б,)цк конг)О.)я ц:Осгрмзки 4; (.ст 5)н(ий из;(ио,( 5. )готенцометра 6,;с,вц)ц резистора 7, (н рацтельного резис- )ра 8, кцнзенсс)тора , второго резистора О,тиристцра 1, третьего резистора 12 и порогового:.)с ,"; 1,. исцолцнтельць;и э.мен г .), Тиристцрц) к )ьтоис)р 5, четвертый рс:зистцр 16, ст;цилитрон 7, лополцителыььи резиср 5. 1 ри асимметрии фд.ны напряжений сети чежду корпусоч и ср,;ней точкой соелине(И 5 статорцой цочцтк;ЭЛЕКТрОЛВИГатЕЛя ПОяВЛяЕтСя Напр(жСНИ,цри оцрелег)ецнц) уровне которого нр(пнвц -стся (тсь:(т)Он 17, в цени сцстцл .(, иТоцс Р Ь Н 5 В, )Я(.ТСЯ ВЦЛЦЦИ Г)( СГ , 3 "Ысния,;)(ристор оцтоцары откр,вассчерез лиол 5, ре;)ис)ор 18 ) ирогцзый алеМЕит СЦ И Ъ НРс В, )С НИ 5 Ц)ЦГЦВЬ)М , )Е) ВИТОМ3 ио;(ветс цанряжсцис. 1 ирис)цр 11 отКРЫ Вс.ТС 5),Ц ЦИ Г). Ца, ),с)СТЦЫ И 1(.3 И СТОРс)ЗЦЧ( ЦСТВИТС;)Ьици;ССКТЦРс 3, К(ТО 5)ЬИРс)3с),)с)ЦСН)ЕТС 5 И ВЬ.Ьнс)СТ СРс)баТЫВанИ(НЦЛ Н)Е )ЬЦЦЦ 3.с. . К ТИРЫ ИИц" с".) (Ви "4Изобретение относится к электротехнике, и частности к устройствам, предназначенным лля закляты электродвигателей от неполнофазньгх режимов, перегрузки и ог недопустимой асимметрии напряжений пи. тающей эл(ктросети. Цель изобретения повьппение чувствительности и быстродействия при нарушении электробезопасностч при асимметрии напряжений. На чертежс приведена принципиальная схема устройства,Устройсгио содержит два измерительных трансформатора 1 и 2 с лвумя первичными обмотками с разным числом витков и выводами для включения первых обмоток в разноименные две фазы, а вторых, встречно направленных, -- к первым в третьей фазе питания электродвигателя, при этом к край. ним выводам вторичных обмоток присоединен фазочувствительной детектор 3, к олной диагонали которого иодклкчегга входная цепочка блока 4 контроля перегрузки (БКГ 1) состоящая из последовательно соединенных диода 5, потенг 1 иометра 6 и периого резистора 7, со средним выводом потенциометра 6 через ограничительный резистор 8 первым выводом соелинена времяэадаюгцая цепочка блока 4 контроля перегрузки, состоящая из параллельно включенных конленсатора 9 и второго резистора 10, второй вывод которой соединен с общей точкой первого резис. тора и анодом тиристора 11 БКП 4, еунтирующего балластный резистор фаэочувствительного детектора, управляюгций электрод тиристора через третий резистор 12 и. пороговый элемент 13 соединен с первым выводом времязадающей цепочки БКП 4, исполнительный элемент 14, соединенный со. средними выводами вторичных обмоток измерительных трансформаторов, тиристорную оптопару 15, светодиод которой включен последовательно с четвертьгм резистором 16 и стабилитроном 17 в цепь между нулевой точкой статорной обмотки и корпусом электродвигателя, анод тиристора оптонары через дополнительный резистор 18 соединен с общей точкой диода 5 и потенциометра 6, а катод - с первым выводом врем яза даю щей . цепоч ки Б КП 4.Устройство работает следующим образом,11 ри нормальной работе электродвигателя величины ЭДС Е и Е, вторичных обмоток равны, но сдвинуты по фазе на угол, близкий к 9)". Фазочувствительный детектор 3 находится в состоянии равновесия, сигнал на исполнительном элементе 14 отсутствует.При обрыве одного из фазных проводов угол фазового сдвига между токами трехфазной сети изменяется, изменяется и угол сдвига между Е, и Е,. Нарушается равенство значений э(их величин. На входе исполни. тельного эл(ме (та 14 появляется си(эа.(г, В7)921 НЗулгтате этого и(чголггителг пьяни элемент 4 срабатывает и его к(етакты огключают электродвигатель,При перегрузке электродвигателя, не нарушающей фазоиой симметрии, уиеличииаготся лишь значения Е, и Г одна из которых например Е контролируется блоком контроля перегрузки, БКП выполнен и виде бескон-.тактного реле времени с выдержкой времени, зависящей от величины перегрузки. При увеличении Е, сверх установленного уровня, который устанавливается потенциометром 6БКП 4, через некоторое время открываетсятиристор 1 БКП 4 и еунтирует балластный резистор фаэочуистиительного детектора 3.Равновесие фазочунстиительного детектора 3 нарушается, в результате этого срабатывает исполнительный элемент 14.Из-за относительно большой емкости конденсатора 9 БКП 4 кратковременные и поэтому неопасные перегрузки электродвигателя устройство не фиксирует, не лопуская необоснованного отключения электролвигателя.В местностях, гдс к одной электросетиподключены однофазньге н трехфазные потребители, часто возникает значительная 30 35 40 45 50 асимметрия фазных напряжений, вызывающая дополнительное нагрева н ие обмотки электродвигателей, подключенных к такой сети. В этих случаях между корпусом и средней точкой соединения статорной обмотки электродвигателя появляется напряжение, величина которого контролируется при помощи тиристорной оптопарьг 15. При симметрии напряжения, допустимой нормами, тиристорная оптопара 15 закрыта.При определенном напряжении пробива. ется стабилитрон 17, в цепи светодиода оптопары появляется. входной ток срабатывания, диод начинает облучать тиристор опгопары, последний открывается. На выходной цепи оптопары через диод 5 БКП 4 резистор 18 на пороговом элементе 13 БКП тоявляется напряжение. Величина этого напряжения открывает пороговый элемент 3 и на управляющем электроде тиристора 11, еунтируюшего балластный резистор фазочувствительного летектора 3, появляется сигнал срабатывания. Равновесие.фазочувствительного детектора разбалансируется, в результате этого срабатывает исполнительный элемент 14, контакт которого отключает электролиигатель.Кратковременная асимметрия напряжения устройством не фиксируется благодаря инерции контура заряда БКП, не допуская необоснованного отключения электродвигателя.Применение тиристорной оптопары позволяет значительно увеличить чуиствителгпость схемы, умсныпить величину сигнала срабатывания, так как пеобхолнмьгй сигнал.,огтавитель В. ОрловРвлактор . Пиолиигкав Гвхрвл ). В рс Корргктор КорольЗаки) 4073 Эир;к 50 Полиигиовц 1111 ИПИогуларггги ииго когиитиа .;О;Р ио лолаи и.(опрт иид и открь(тий1 1)З, Мокви, /К,(, 1 ити(л;(5( иП,:1, 4(1 роиавли гв иио.поли рии(и оков ир;и(рип ив, г окгорол, ) л. 11 ри ктиаи, 4 срабатывания, поступающий цд вход дио. да оцтоцары, ца порядок меньше сип)ала срабатывания электромагнитного реле.Увеличение чувствительности определяет и быстродействие устройства, а эго очень важно с точки зрен(гя электробезопасцости, особенно в случаях, когда в результате замыкания на корпус электродвигателя последний попадает под напряжение, а также в случаях, когда в нулевом проводе ошибочно появляется напряжение.Греимупеством устройства является и то, что повышается надежность работы устройства в смешанных трехфазно-одцофазных сетях, так как контроль неполцо 4)азцого режима осугцествляется по двум параметрам - при помощи контроля фазового сдвига между напряжениями (Токами), питающими электродвигатель, и по напряжению нулевой последовательности, которое измеряется между корпусом и средней точкой соединения статорцой обмотки электродвигателя.Устройство обеспечивает более высокую достоверность и надежность контроля аварийных режимов, при этом значительно уменьшается материалоемкость из-зд значительного уменьшения количества элементов. Устройство для зашиты трехфазного электродвигателя от аварийного режима, содержащее два измерительных трансформатора с двумя первичными обмотками с разным числом витков и выводами для включения первых обмоток в разноименные фазы, а вторых, встречно направленных -- к первым в третьей фазе питания электродвцдгсля, при этом к к 1)дйним вводам вторичных 06- моОк присоединен фзйчц Вствите,)ьпЙ де.тектор, к одной, диагонали которого подключена входная цепочка блока контроля перегруза, состоящая из последовательно соединецньх диода, потенциометра и первого резистора, к среднему выводу потецциометра через ограничительный резистор подключена первым вьводом времязадающая цепочка элемента контроля перегрузки, состояцая из параллельно включенных конденсатора и второго резистора, второй вывод которой соединен с общей точкой первого резистора и анода тиристора, шунтцру юц 1 его балластный резистор фазочувствцтельцого детектора, при этом управлявший электрод тиристора через третий резистор и пороговый элемент соединен с первым выводом времязадающей цепочки, четвертый резистор, стабилитрон и исполнительный элемент, соединенный со средними выводами вторичных обмоток измерительных трансформаторов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия при нарушении электробезопасности в результате асимметрии напряжений питающей сети, оно дополнительно снабжено четвертым резистором, стабнлитроном и тиристорной оптопарой, светодиод которой снабжен выводами для подключения через последовательно соединенные четвертый резистор и стабилитрон к нулевой точке статорной обмотки и корпусу электродвигателя, анод тиристора оптопары через дополнительный резистор соединен с общей точкой диода и потенциометра, а катод - с первым выЗ 5 водом времязадакццей цепочки блока контроля перегрузки.