Устройство для защиты трехфазных электродвигателей при опрокидывании

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 Н 151) ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ И ГКНТ СССР ТЕ АН П ОМУ В ырья, подКОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Мелитопольский институт механизации сельского хозяйства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ и ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ОПРОКИДЫВАНИИ(57) Использование: защита группы трехфазных электродвигателей при опрокидыИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты группы электродвигателей и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авторском свидетельстве М 1377956,Известное устройство по авт.св, М 1377956 содержит сумматор с расположенными на нем первичными обмотками, включенными в разные фазы защищаемых электродвигателейи одной вторичной обмоткой, фильтр напряжения обратной последовательности, пороговый элемент с замыкающими и размыкающими контактами и элемент задержки, выполненный в виде термистора, фильтр подключен к фазным проводам общей линии питания электродвигателей, к выходу фильтра подключен шунтированный термистором вход порогового элемента, замыкающий контакт поро 5 О 1749977 А вании для поточных линий обработок с Сущность изобретения; датчики ток ключаются в разные фазы двигател фазах протекают токи, близкие по в не, но сдвинутые на 1200. В резул магнитный поток близок к нулю. При кидывании одного из двигателей б нарушается и срабатывает защита. П рыве одной из. фаз на выходе фильт пряжения обратной последователь напряжение возрастает и срабатыва роговый элемент, замыкаются его кон и соединяют нейтрали двигателей с вым проводом. В результате сокращ расход электроэнергиина дополн ный нагрев обмоток защищаемых эл двигателей. 1 ил,еи. В еличиьтате опроаланс ри обра наности ет по- такты нулеается ител- ьектгового элемента включен между выводами вторичной обмотки сумматора, а размыкающий контакт включен в цепь отключения первого электродвигателя поточной линии со стороны загрузки перерабатываемого сырья, причем нулевые точки обмоток электродвигателей занулены,Недостатком устройства по основному , авт.св, является дополнительный нагрев защищаемых электродвигателей токами нулевой последовательности, снижающими КПД электродвигателя, вызванными несимметрией напряжения электросети в трехфаэном режиме. Эта несимметрия напряжения в трехфазном режиме возникает иэ-за несимметричной загрузки фаз однофаэными потребителями,Целью изобретения является сокраще- ние потерь электроэнергии на дополнительный нагрев обмоток защищаемыхэлектродвигателей токами нулевой последовательности,Положительный эффект от использования изобретения достигается за счет сокращения электроэнергии на дополнительныйнагрев обмоток защищаемых электродвигателей в трехфазном режиме,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве по авт.св. ч. 1377956 междуклеммами для соединения с нулевыми точ ками защищаемых электродвигателей иклеммами для соединения с нулевым проводом сетй введены дополнительные замыкающие контакты порогового элемента.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для защиты и трехфазных электродвигателей при опрокидывании,Устройство содержит сумматор 1, выполненный в виде кольцевого магнитопровода 2 с расположенными на немобмотками 3 - 5 по числу защищаемых электродвигателей и одной вторичной обмоткой6. Первичная обмотка 3 подключена к датчику 7 тока, подключенному к фэзному проводу 8 электродвигателя 9, первичная обмотка4 к датчику 10 тока, подключенному к фазному проводу 11 электродвигателя 12, первичная обмотка 5 к датчику 13 тока,подключенному к фазному проводу 14электродвигателя 15, Коэффициентытрансформации датчиков тока 7, 10, 13 пропорциональны мощности соответствующихзащищаемых электродвигателей 9, 12, 15,Вторичная обмотка 6 сумматора 1 подключена к исполнительному органу 16, размыкающий контакт 17 которого установлен вцепи управления электродвигателями 9, 12,15. Электродвигатели 9, 12, 15 подключенык фазным проводам 8, 11, 14 сети черезсиловые контакты 18, 19, 20 контакторов,Нулевые точки 21, 22, 23 электродвигателей9, 12, 15 изолированы от корпусов, которыеприсоединены к нулевому проводу 24. Уставка тока срабатывания исполнительногооргана 16 выбирается больше возможноготока небаланса устНб, Максимальный токнебаланса буцрт при количестве работающих электродвигателей не кратным трем,Например, при двух работающих электродвигателях нб = н.д, При опрокидыванииэлектродвигателя на выходе сумматора появляется ток= К н.д (где К - кратностьпускового тока), который всегда больше тока небаланса и выбранной уставки.В устройстве имеется фильтр 25 напряпения обратной последовательности, пороговый элемент 26 с замыкающим контактом27 и размыка.ощим контактом 28 и элементзадержки, выполненный в виде термистора15 20 29, Входы фильтра 25 через соответствующие выводы подключены к фазным проводам 8, 11, 14 общей линии питанияэлектродвигателей 9, 12, 15. К выходу фильтра 25 подключен шунтированный термистаром 29 вход порогового элемента 26Замыкающий контакт 27 порогового элемента 26 включен между выводами вторичной обмотки 6 сумматора 1, размыкающий контакт 28 порогового элемента 26 включен в цепь управления первого электродвигателя 9 поточной линии со стороны загрузкиперерабатываемого сырья. Сигнальный орган 30 подключен к источнику питания 31 через замыкающий контакт 32 порогового элемента 26. Уставка срабатывания порогового элемента 26 выбирается больше напряпения естественной несимметрии в сетикрустОнисим., которая состоит из напряжений обратной и нулевой последовательностей и регламентируется ГОСТом 13109-67. Дополнительные замыкающие контакты 33,34, 35 управляемые пороговым элементом26, включены между соответствующими25 клеммами для соединения с нулевыми точками 21, 22, 23 электродвигателей 9, 12, 15и клеммами для соединения с нулевым проводом 24. Цепи управления контактов 18,19, 20 на схеме не показаны, так как их30 построение определяется контактной технологической схемой работы поточной линии,Устройство работает следующим образом,35 В нормальном режиме работы при одинаковом коэффициенте загрузки электродвигателей 9, 12, 15 в первичных обмотках3, 4, 5, подключенных к датчикам тока 7, 10,13, установленных в фазах 8, 11, 14, проте 40 кают токи, близкие по величине, но сдвинутые на угол 120. В результате, суммарныймагнитный поток в кольцевом магнитопроводе 2 сумматора 1 близок нулю и ЭДС вовторичной обмотке 6 практически отсутству 45 ет, При опрокидывании одного из электродвигателей, например, электродвигателя 9,его ток увеличивается до величины пускового(в 5-7 раз), соответственно увеличиваетсяток в первичной обмотке 3 сумматора 1 и50 суммарный магнитный поток в магнитопроводе 2, Во вторичной обмотке 6 возбуждается ЭДС, ток в ней увеличивается и поступаетна исполнительный орган 16, который срабатывает, размыкая свой контакт 17 в цепи55 управления контакторами электродвигателей 9, 12, 15. Контакты 18. 19. 20 размыкаются, отключая электродвигатели от сети.При неодинаковом коэффициенте загрузкиэлектродвигателей или при количестве их некратном трем в кольцевом магнитопроводе1749977 2 будет создаваться магнитный поток небаланса, вызванный несимметрией токов в первичных обмотках сумматора 1, Величина магнитного потока небаланса всегда меньше магнитного потока, появляющегося при опрокидывании одного из электродвигателей, так как магнитопровод 2 при пусковых токах работает в области ненасыщения.При обрыве фазного питающего провода, например, провода 14, до места подключения фильтра 25 со стороны питания на его выходе появится напряжение обратной последовательности, пороговый элемент 26 срабатывает и своим замыкающим контактом 27 закоротит исполнительный орган 16, . подключенный к выходу сумматора 1, а дополнительно введенными замыкающими контактами 33, 34, 35 подключит нулевые точки 21, 22, 23 защищаемых электродвигателей 9, 12, 15 к нулевому проводу 24 сети, Режим работы перегруженных электродвигателей при этом улучшится за счет генерации напряжения на обмотках одноименной фазы недогруженных электродвигателей и опрокидывания электродвигателей не произойдет; Одновременно с этим разомкнется контакт 28 в цепи управления контактором первого электродвигателя 9 поточной линии со стороны загрузки перерабатываемого сырья. Контакт, 18 отключат электродвигатель 9 от сети. После .этого с выдержкой времени, достаточной для переработки остатков сырья, термистор 29 закорачивает 5 пороговый элемент 26 и его первый контакт27 разомкнется, исполнительный орган 16 сработает и своим размыкающим контактом 17 обесточит цепи управления контакторами электродвигателей 12 и 15, Контакты 19 10 и 20 отключат оставшиеся электродвигателиот сети.Положительный эффект достигается засчет сокращения электроэнергии на дополнительный нагрев обмоток защищаемых 15 электродвигателей в трехфазном режиме. Формула изобретения Устройство для защиты и трехфазныхэлектродвигателей при опрокидывании по 20 авт. св. М 1377956, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью сокращения потерь электроэнергии на дополнителЬный нагрев обмоток защищаемых электродвигателей токами нулевой последовательности, между клемма ми для соединения с нулевыми точкамизащищаемых электродвигателей клеммами для соединения с нулевым проводом сети введены дополнительные замыкающие контакты порогового элемента. УПРА 8 ЛГНИ ЯолвигнплЯми Я 12,1