Устройство для защиты частотно-управляемого электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 02 Н 7/08 ТЕХ Ю НИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТО РСКО ы трехфаз- ктродвигамл 1 етрии тения: при ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Ташкентский государственный технический университет им. А,Р.Бируни(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧАСТОТНО.УП РАВЛ Я ЕМ О ГО ЭЛ Е КТ РОДЯ И ГЛТЕЛЯ(57) Использование; для защит ных частотно-регулируемых зле телей от недопустимой ас напряжений, Сущность изобре Ы 1 82306 б А 1 асимметрии напряжении выше допустимого предела (обычно для про,. ышленных образцов преобрдэова 1 елей чдстогы зтд цифрд составляет выше 5-10/) срабатывает ком. пдрдтор 26, рдбочим сигналом которого является логический ноль. Этот сигнал пос 1 уг дет на четвертый вход элемен гд И- ) Е 17, Причем на трех входах элемента ИЛИ 10 и И-НЕ 1присутс 1 еуют три логические единицы Нд выходах эт 1:х элементов появляются логи веские единицы, нд выходе элемента 16 тоже присутствует единица, котордя приводит к срабатыванию защиты ус 1 ройстед, При обрыве сдной иэ фдз, на двух едоддх элементд 7 И-НЕ появляются логические нули., один из которых создэется эа счет срдбдтыедния компдрдторд 26, такдк через нулевой провод протекает значительный ток. Соответственно это приводи к срдбдтыеднию защиты устройстед. 1 плИзобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматизированного электропривода с частотным регулированием,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство для защиты частотно-регулируемого электродвигателя состоит из коммутационного аппарата 1, преобразователя 2 частоты, защищаемого электродвигателя 3 подключенного к преобразователю 2 частоты, к статорным обмоткам электродвигателя 3 подключены фазные трансформаторы 4, 5, 6 тока, выпрямители 10, 11, 12 соединены к выходам фазных трансформаторов 4, 5, 6 тока через параллельно соединенные стабилитроны 7, 8, 9, три входа элемента И-НЕ 17 и три входа элемента ИЛИ 18 соединены с выходами выпрямителей 10, 11, 12 через параллельно соединенные сглаживающие конденсаторы 13, 14, 15, первый выход датчика 16 напряжения, элемента И-НЕ 17, элемента ИЛИ 18 соединены соответственно к первому. второму, третьему входам элемента И 19, выход которого соединен с входом элемента задержки 20, вход усилителя 21 соединен с выходом элемента задержки 20, вход исполнительного органа 22 соединен с выходом усилителя 21, вход датчика 16 напряжения преобразователя частоты соединен с преобразователем частоты 2, к нулевому проводу электродвигателя 3 подключен трансформатор тока 23, вход выпрямителя 24 соединен с вторым входом компаратора 26 через параллельно соединенный конденсатор 25, второй выход датчика 16 напряжения преобразователя частоты 2 соединен с первым входом компаратора 26, а выход соединен с четвертым входом элемента И-НЕ 17.Устройство работает следующим образом. При нарушении симметрии нагрузки по нулевому проводу протекает ток. При регулировании скорости электродвигателя по закону частотного управления асимметричный режим отрицательно влияет на энергетические показатЕли двигателя и рациональный диапазон регулирования по частоте,С другой стороны, для сохранения прежнего диапазона регулирования скорости электродвигателя при асимметрии необходимо уменьшение величины полезной мощности на его валу двигателя. Трансформатор тока 23, подключенный к нулевому проводу при асимметрии напряжений выдает переменное напряжение. которое парал 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лельно изменяется с изменением напряжения подводимого к зажимам электродвигателя 3. Для уменьшения потерь и повышения чувствительности, трансформатор тока 23 выполнен на магнитопроводе из феррита, С уменьшением напряжения частоты электродвигателя 3 форма тока и напряжений сильно искажается иэ-за несинусоидальности напряжения преобразователя частоты 2, Поэтому асимметрия напряжений при низких частотах вызывает дополнительные потери и снижает КПД электродвигателя. Для сглаживания и улучшения формы выходного напряжения к входу выпрямителя 24 параллельно включается конденсатор 25. Далее выходное напряжение поступает на второй вход компаратора 26. С выхода датчика напряжения 16 преобразователя частоты на первый вход компаратора 26 поступает сигнал, который параллельно изменяется при регулировании напряжения электродвигателя. Компаратор 26 настраивают на определенное значение асимметрии напряжений. Напряжение поступающее с датчика напряжения 16 преобразователя частоты берется как опорное,При асимметрии напряжений выше допустимого предела(обычнодля промышленных образцов преобразователей частоты эта цифра составляет выше 5-10 ) срабатывает компаратор 26, рабочим сигналом которого является логический ноль. Этот сигнал поступает на четвертый вход элемента И-НЕ 17. Причем на трех входах элемента ИЛИ 18 и И-НЕ 17 присутствуют три логических единиц. На выходах этих элементов появляются логические единицы, на выходе элемента 16 тоже присутствует единица, которое приводит к срабатыванию защиты устройства.При обрыве фаз одной из фаз на двух входах элемента 17 И-НЕ появляются логические нули, один из которых создается за счет срабатывания компаратора 26, так как через нулевой провод протекает значительный ток. Соответственно это приводит к срабатыванию защиты устройства.Таким образом введение в устройство датчика асимметрии, связанного с элементом И-НЕ 17 и датчиком напряжения 16 преобразователя частоты, защищает частотно-регулируемый электродвигатель 3, работающий в замкнутом режиме с автоматическим регулированием от асимметрии напряжений во всем диапазоне регулирования, что исключает работу электродвигателя с низкими электрическими показателями и в конечном итоге повышает срок службы электродвигателя. помимо этого новая взаимосвязь элементов срабатывает при обры1823066 Составитель А,ХашимовТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Заказ 2183 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ве фаз и коротком замыкании электродвигателя.Формула изобретения Устройство для защиты частотно-управляемого электродвигателя, содержащее три фаэных трансформатора тока, вторичные обмотки которых через стабилитроны, выпрямители и интегрирующие конденсаторы подключены к входам элементов И-НЕ и ИЛИ, выходы которых подключены к входам элемента И, третий вход которого подключен к датчику напряжения преобразователя частоты, а выход через последовательно соединенные элемент задержки и усилитель подключен к исполнительному органу, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство дополнительно содержит трансформатор тока с выводами для включения в нулевой 5 провод электродвигателя, выпрямитель,конденсатор и компаратор, причем элемент И-НЕ выполнен четырехвходовым, выход трансформатора тока соединен с выпрямителем, первый вход компаратора соединен 10 с выходом датчика напряжения преобразователя частоты, второй вход компаратора - с выходом выпрямителя через параллельно соединенный конденсатор, а четвертый вход элемента И-НЕ соединен с выходом 15 компаратора,