Устройство для защиты электрического двигателя от перегрузки и сверхтоков

(19) (1 027 А ГОСУДАРСТВЕПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ ССС)+ЫЙ КОМИТЕТ ЯМ И ОТКРЫТИ ОПИС ЗОБ ТЕН ВТО 61) 139801621) 4615446/24 ЭЛЕКТ ГРУЗК ектротех- электрильзовано ства для и, Целью ние наложного озапуске я формипрерыве ДС на выОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССВ 1398016, кл. Н 02 Н 7/085, 1987 Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических машин, может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для защиты электрических двигателей (ЭД) и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 1398016.Цель изобретения - повышение надежности путем исключения. ложного срабатывания защиты при самозапуске ЭД.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для защиты ЭД от перегрузки и сверхтоков.Устройство подключается к защищаемому ЭД 1 через основные преобразователи тока 2 и напряжения 3 и содержит преобразователь 4 ток - напряжение со схемами выпрямления и сглаживания полуволн токов положительной 5 и отрицательной 6 полярностей, выходы которых соединены последовательно-согласно и подключены к входу формирователя 7 сигнала поопорциц 5 Н 02 Н 7/08, 7/085, 3/О(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЬРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕР И СВЕРХТОКОВ(57) Изобретение относится к эл нике, а именно к релейной защите ческих машин, и может быть испо в любой отрасли народного хоэяи защиты электрических двигателе изобретения является повыше дежности путем исключения срабатывания защиты при сам электродвигателя. Цель достигаетс рованием сигнала блокировки при питания и наличии остаточного Э водах электродвигателя. 1 ил. онально сумме полуволн тока статорэ ЭД 1, выход которого через первый элемент 8 выдержки времени соединен с управляющей цепью ключа 9, через исполнительную цепь которого к источнику постоянного тока подключены исполнительная цепь блокирующего ключа 10 и второй элемент 11 выдержки времени, выходом которой через второй компаратор 12 соединен с входом исполнительного органа устройства 13 защиты, формирователь 14 сигнала, пропорционального разности полуволн тока, вход которого подсоединен по схеме суммирования к выходам выпрямителей 5 и 6 положительной и отрицательной полуволн тока, а выход через выпрямитель 15 - к входу первого компаратора 16, нагруженного нэ управляющую цепь блокирующего ключа 10, многоконтурный ЯС-аналог 17 теплового состояния ЭД 1, который входом включен на суммарное напряжение выпрямителей 5 и 6, а выходом подключен к инвертирующемувходу второго компаратора 12, формирователь 18 сигнала, пропорционального сумме действующего значения периодической составляющей тока машины и ее производной, который связывает раздельно неинвертирующий вход второго компаратора 12 с выходом выпрямителя положительной полуволны тока, а иноертирующий - с выходом выпрямителя отрицательной полуоолны тока. Кроме того, устройство содержит преобразователь 19 напряжения, первичная обмотка которого подключена к основному преобразователю 3 напряжения, а вторичная через однополупериодную схему 20 выпрямления и сглаживания - к неинвертируюшему входу органа 21 блокировки при самозапуске ЭД 1, нагруженного на управляющую цепь блокирующего ключа 10, инвертирующий вход которого подключен к выходу схемы выпрямления и сглаживания положительных полуволн вь 1 ходного напояжения преобразователя 4 ток - напряжение,Устройство работает следующим образ о 1 яПри успешном пуске ЭД 1 напряжение на входе операционного усилителя формирователя 7 сигнала, пропорционального сумме полуволн тока статора ЭД 1, превышает значение порога переключения, последнее переключается.Выходное напряжение формирователя 7 сигнала начинает уменьшаться, что приво.дит к.разряду конденсатора времязадающего элемента 8. Его разность потенциалов доходит до О, затем меняет свой знак, При определенной величине его отрицательного потенциала происходит пробой стабилитрона элемента 8 выдержки времени, что обеспечивает перевод ключа 9 в проводящее состояние, заряд конденсатора второго элемента 11 выдержки времени и включение блокирующего ключа 10, Последний включается, так как первичный ток на интероале времени, большим выдержки первого элемента 8 времени, содержит низкочастотную составляющую, и компаратор 16 находится в сработанном состоянии. Следовательно, ключ 10 блокирует устройство защиты в пусковом режиме ЭД 1,В режиме пуска ЭД 1 с заклиненным ротором неравенство полуволн тока имеет место в течение времени, меньшего, чем выдержка времени элемента 8, поэтому конденсатор элемента 11 выдержки времени продолжает заряжаться, так как к этому моменту компаратор 16 возвращается в исходное состояние, и по истечении его выдержки времени компаратор 12 переключается, Последний своим положительным выходным5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 потенциалом вызывает переключение транзистора и срабатывание исполнительного реле выходного органа 13, воздействующего на элемент 22 отключения защищаемого ЭД 1.При затянувшихся пусках, а также перегрузках с кратностями тока, меньшими порога переключения операционного усилителя формирователя 7 сигнала, защита, ЭД обеспечивается органом 17, Время- задающая схема такого органа содержит трехконтурную ВС-цепь, мрлд каждого из конденсаторов которой эквивалентирует нагрев соответственно обмсток статора, стали машины, обмоток ротора. Вход данной времязадающей цепи подключен к конденсаторам выпрямителей 5 и 6, В качестве выходного сигнала используется половина напряжения последнего конденсатора, и в момент времени, когда отрицательный выходной потенциал превышает по модулю уставку компаратора 12, происходит срабатывание защиты. На входы компаратора 12, кроме того. подаются сигналы положительной и отрицательной полярностей, каждый из которых пропорционален величине первичного тока и его производной, Компаратор действует на сумму модулей данных сигналов и при превь 1 шении заданной величины обеспечивается его срабатывание. Соотношение формируемого сигнала блока 18 и уставки компаратора 12 выбирается таким, чтобы срабатывание происходило только при токах, больших пускового, Таким образом, при коротких замыканиях срабатывание защиты обеспечивается без выдержки времени,В режиме кратковременного исчезновения тока в цепи статора ЭД 1 компаратор органа 21 блокировки при самозапуске ЭД 1 переключается ввиду наличия остаточной ЭДС на выводах ЭД, формируя сигнал управления блокирующего ключа 10, который удеркивается на время, превышающее время первого элемента 8 времени с момента возврата компаратора органа 21 блокировки в исходное состояние, Поэтому при восстановлении питания ЭД блокирующий ключ 10 открывается после отработки выдержки времени элемента 8 времени. Благодаря этому исключается неправильное срабатывание устройства при самозапуске.Таким образом, устройство правильно действует в аварийных и эксплуатационных режимах ЭД,Предлагаемое устройство не срабатывает ложно при самозапусках и тем сам м исключаются излишние пуски ЭД. Благодаря этому предотвращается излишний нагрев обмоток защищаемой машины, что1598027 подключена к вновь введенному основному и оеобразователю . напряжения, вторичная через однополупериодную схему выпрямления и сглаживания - к неинвертирующему 5 входу вновь введенного органа блокировкипри самозапуске, выход которого подключен к управляющей цепи блокирующего ключа, а его инвертирующий вход подсоединен к выходу схемы выпрямления и сглажи вания полуволн токов положительныхполярностей. Сосгавитель Е,Шила Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай тор Н.Тупица Заказ 3064 Тираж 482 ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, Рул,Гагарина, 1 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг исключает ускоренное старение ее изоляции и сокращение срока службы ЭД,Формула изобретения Устройство для защиты электрического двигателя от перегрузки и сверхтоков по авт, св, М.1398016,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложного срабатывания защиты при самозапуске электродвигателя, оно дополнительно снабжено преобразователем напряжения, первичная обмотка которого Подписное етениям и открытиям при ГКНТ СССРнская наб., 4/5