Устройство для защиты электродвигателя переменного тока

ЧЧ 5;О.биб 1 и.- ОПИСАН И Е ИЗОБВЕТЕН Ия К АВУОР(:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) 543 О 84 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.01.77. Бюллетень2 Дата Опуол 5 кова 5 пя Описан.5 1 1.02.( Государственнан комите Совета Министров ССС 58) УД К 6 о 1 З 1 6 02. Анищенко 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГАТЕЛЯ Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты и может быть использовано для защиты электродвигателей псременного тока от перегрузки и токов короткх замыканий.Известны устройства для зац;иты электродвигателя переменного тока, содержант 55 е трансформаторы тока, подключенные через выпрямители к сглахкивающему конденсатору и резистору, и пороговый элемент 1, 2.Недостатком известных устройств является то, что они пе обеспечивают необходимого уровня надежности, поскольку не позволяют получить нужного соотношения между временем срабатывания и величиной перегрузки, поэтому эта защита, так же как и тепловая, должна отключаться на время пуска электродвигателя с инерционными нагрузками. Если же увеличением постоянной времени зарядной цепи обеспечить задержку срабатывания па время пуска, то при малых аварийных перегрузках задержка в срабатывании защиты будет недопустимо большой.Для повышеш;я надежности в предлагаемом устройстве между пороговым элементом и конденсатором дополнительно включен стабилизатор тока, выполненный на полевом транзисторе.Включение в зарядной цепи в качестве токоограппчивающего элемента стабилизатора тока обеспечивает нарастание напряжения на входе порогового устройства в рабочей области по закону, бл 5 з 05 у к линейному. Благодаря э ому удается уменьшить зависимость времепи срабатывания защиты от кратности 55 ерсгрузки, что обсспечпваст надежную защп ту электроди 5 гателей при малых аварпйных перегрузках и пе приводит к ложным срабатываниям прп пуске электродвигателей, Допол нительным преимуществом предложенногоустройства зацтпты является также то, что прп использовании в стабилизаторе тока полевогс транзистора (через его переход затвор в ст) автоматически обеспечивается быстрое воз вращение схемы зашиты в исходное состояниепосле ее срабатывания и отключения сети, что позволяет применять это защитное устройство в системах управления электродвигателяхи, снабженных схемой автоматического повтор ного включеш 5 я. В зависимости от типа защищаемого устройства и характера питающей сети количество трансформаторов тока и выпрямителей может 25 быть от одного до трех, прн этом параметрысрабатывания схемы защиты практически не меняОтся, так как ВклОенпый на входе поро.50 вого устройства г 50 леьой транзпстор работает без потребления по цепи затвора.3) На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства.Устройство включает в себя трансформаторы тока 1 - 3, вторичные обмотки которых шунтированы резисторами 4 - 6, выпрямители 7 - 9, резистор 10, конденсатор 11, стабилизатор тока, собранный, например, на полевом транзисторе 12 и переменном резисторе 13, накопительный конденсатор 14 и пороговое устройство 15.Схема защиты работает следующим образом.Г 1 ри возникновении в цепи питания электродвигателя однофазной, двухфазной или трехфазной перегрузки (принципиальное значение имеет лишь кратность перегрузки) увеличивается напряжение на резисторе 10 и конденсаторе 11, что в свою очередь вызывает повышение напряжения па конденсаторе 14, Если перегрузка в цепи питания электродвигателя превышает заданное значение (уровень которого устанавливается переменным резистором 16), происходит срабатывание порогового устройства 1. Скорость и закон нарастания напряжения на накопительном конденсаторе 14, т, е. время задержки срабатывания защиты прп различных кратностях перегрузки, определяются соотношением полной величины сопротивления резистора 13 и его части, включенной между истоком и затвором полевого транзистора 12, Максимальная задержка срабатывания защиты, соответствующая минимальному аварийному уровню перегрузки, определяется практически лишь полным сопротивлением резистора 13 и величиной емкости конденсатора 14, так как ток, протекающий при этом в зарядной цепи при оптимальном выборе параметров схемы, меньше тока стабилизации. С ростом кратности перегрузки в работу вступает схема стабилизации тока и тем раньше, чем большая величина сопротивления резистора 13 включена мехкду истоком и затвором транзистора 12. Подбирая величину этого сопротивления можно в каждом конкретном случае обеспечить такую задержку срабатывания защиты, при которой схема защиты не будет успевать срабатывать при пуске двигателя и в то же время будет надежно работать при устойчивой перегрузке.Прп снятпи перегрузки и соответственнопропадании (снижении) напряжения на резисторе 10 меняется полярность напряжения на переходе затвор в ст транзистора 12, переход 1 о открывается и создает цепь для быстрого разряда накопительного конденсатора 14. Благодаря этому после срабатывания защиты и отключения питания с аварийного двигателя происходит быстрое восстановление исходного 15 состояния схемы защиты.Применение в предложенном устройстве защиты полевых транзисторов обеспечивает не только принципиальное решение описанных выше задач, но позволяет также уменьшить 23 габариты устройства защиты.Ф ор мул а изобретенияУстройство для защиты электродвигателяпеременного тока, содержащее трансформато ры тока, подключенные через выпрямители ксглаживающему конденсатору и резистору, и пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, между пороговым элементом и указанным конденсаЗз тором дополнительно включен стабилизатортока, выполненный на полевом транзисторе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:З 5 1, Электронные устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового энергоснабжения, под ред. В. Я, Овласюка, изд-во Транспорт, М 1974, стр. 157, рис. 88 (аналог).40 2. В. Я, Овласюк и др. Типовые логическиеи функциональные элементы системы Сейма, Труды ЦНИИ МПС, вып. 397, изд-во Транспорт, М., 1969, стр, 120, рис, 15 (прототип).543084 д л ю с Т Тираж 899а Совета Министн открытийшская наб., д. 4,5 Подписиов СССР Изд. 1 з 103 Государственного комитет по делам нзобретениГ 13035, Москва, Ж, Рау