Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot анормального режима

1111828302 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Йовз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.06.79 (21) 2782758/24-07 51) М. КлН 02 Н 7/ заявкиисоединен Государственный комитет СССРпо делам изобретений н открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРМАЛЬНОГО РЕЖИМИзобретение относитсв частности к техникекасается устройства длдвигателей от перегреврежима.Известно устройство я к электроте релейной защ я защиты эл а и неполноф хнике, ты, и ктро- зного для такой з ть Однако в них не предусмотрены меры защиты от короткого замыкания в цепи позисторов, которое приводит к тому, что уст ройства не защищают электродвигатель от перегрева обмотки, это существенно снижает надежность и эффективность защиты в целом. Кроме того, устройство 1 имеет довольно сложную систему коммутации при 15 пуске двигателя (необходимо замкнуть две электрические цепи и механически переместить постоянный магнит), что также снижает надежность устройства защиты,Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устройство 2 для защиты трехфазных электродвигателей, содержащее измерительные трансформаторы тока, позисторы, соединенные в открытый треугольник, орган сравнения и 25 исполнительный орган, оно может быть использовано для защиты электродвигателя от обрыва фаз и от перегрузок. Устройство обладает хорошей чувствительностью к неполнофазному режиму ч недостаточной ЗО чувствительностью к перегреву обмоток, так как в первом случае исполнительное реле срабатывает от неодинаковых условий работы измерительных трансформаторов тока, а во втором - от разбаланса фазочувствительной детекторной системы, которого иногда бывает недостаточно без соответствующего увеличения тока нагрузки. Перегрев обмоток в результате незначительных, но долговременных перегрузок является характерной аварийной ситуацией электрических машин, работающих при максимальном коэффициенте использования по мощности.Применение двух многообмоточных трансформаторов тока создает трудности при монтаже устройств, связанные с правильным фазированием обмоток трансформатора, особенно при защите машин большой мощности.Для защиты электродвигателей всего выпускаемого электрохимической промышленностью диапазона мощностей необходимо вводить несколько типоисполнений по диапазонам мощностей, что не всегда удобно для потребителя.В устройстве не предусмотрены меры от ложного срабатывания при пуске электрической машины, что снижает надежность защиты.где Р 9 ЮЙ 7 - ЙВ -Р 9+ РХ 260Я - суммарное сопротивлениетрех последовательно соединенных позисторов; Р 7, Р 8, Р 9 - сопротивления резисторов7, 8, 9 соответственно. 65 3Целью изобретения является повышениечувствительности и расширение функциональных возможностей устройства,Для достижения поставленной цели вустройстве для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащем позисторы, соединенные в открытый треугольник, измерительные трансформаторы тока по числу фаз, к вторичным обмоткам которых подключены орган сравнения и исполнительный орган, трансформаторы тока в каждой фазе выполнены ввиде обмотки на тороиде, охватывающемфазный провод, а исполнительный орган иорган сравнения объединены в трехобмоточном герконовом реле с размыкающимконтактом, причем каждая из обмоток реленамотана тремя проводами и сечение одного из них в два раза больше сечения двухдругих, Каждая из обмоток соединена с соответствующей вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока через выпрямитель и ЯС-фильтр, а параллельно резистору одного из фильтров присоединеныпозисторы. 25На фиг. 1 представлена электрическаясхема устройства; на фиг. 2 - схема катушки.Устройство защиты состоит из измерительных трансформаторов тока 1, 2, 3, дио- З 0дов 4, 5, 6, резисторов 7, 8, 9, конденсаторов 10, 11, 12, трехобмоточной катушки 13размыкающего геркона 14, позисторов 15,секций катушки из обмоток 16 - 24, кнопки25, магнитного пускателя 26 с силовыми 35контактами 27, блока контактов 28 и кнопки Стоп 29,Измерительные трансформаторы тока выполнены в виде пассивного индукционногопреобразователя (пояса Роговского). Пояс 40Роговского является катушкой, имеющейконфигурацию, топологически эквивалентную тору, поэтому если пояс Роговскогоохватывает проводник с измеряемым током(в данном случае фазный провод), то результат измерений не зависит от относительного положения пояса и проводника сизмеряемым током, а зависит от количества охватов проводника поясом и кратенему, 50Резисторы 7, 8, 9 выбраны в зависимости от сопротивления трех последовательно соединенных позисторов таким образом,что55 4Такое соотношение сопротивлений рези. сторов при превышении температурой обмоток классификационной температуры позисторов обеспечивает значительное уменьшение тока в цепи трансформатора 3 (приблизительно в два раза).В катушке 13 (см. фиг. 2) обмотки 16, 19 и 22 создают поле 2 Н каждая, а обмотки 17, 18, 20, 21, 23 и 24 создают поле Н каждая, где Н - поле, необходимое для размыкания геркона 14. Обмотки 22, 23, 24 параллельно подсоединены к цепи трансформатора 3, обмотки 19, 20, 21 - к цепи трансформатора 2, обмотки 16, 17, 18 - к цепи трансформатора 1 согласно указанным стрелкам и началам обмоток.Для обеспечения симметрии токов измерительных трансформаторов конструктивно катушка намотана девятью проводами, со,единенными в секции параллельно по три, В каждой секции один провод из трех имеет сечение в два раза большее сечения двух других, сопротивление этого провода соответственно в два раза меньше, а ток в проводе - в два раза больше. При этом направление его намотки в двух секциях согласно, причем в этих секциях два других провода намотаны один - встречно, другой .согласно, в третьей секции все три провода намотаны согласно. Направления намотки по схеме, приведенной на фиг. 2, обеспечиваются соответствующей коммутацией начал и концов всех девяти намотанных проводов, Такая конструкция катушки и распределение токов в обмотках позволяют создавать в катушке реле необходимые магнитные поля для срабатывания геркона в следующих аварийных ситуациях.При обрыве фазы А обесточены обмотки 22, 23, 24, суммарное магнитное поле в катушке Н больше или равно 4 Н, при обрыве фазы В обесточены обмотки 19, 20, 21, суммарное поле в катушке больше или равно 24, при обрыве фазы С обесточены обмотки 16, 17, 18, суммарное поле в катушке больше или равно 2 Н, при перегреве об,моток двигателя выше классификационной .температуры применяемых позисторов или обрыве цепи позисторов ток в обмотках 22, 23, 24 уменьшается в два раза, суммарное поле в катушке равно 2 Н; при коротком замыкании в цепи позисторов ток в обмотках 22, 23, 24 возрастает до величины, которая ограничивается только собственным сопротивлением параллельно соединенных обмо.ток, которое меньше Й, и суммарное магнитное поле в катушке больше 2 Н.При управлении двигателем устройство защиты работает следующим образом.Кнопкой 25 включают магнитный пускатель 26, который замыканием контактов 27 запускает двигатель. На момент пуска двигателя контакты 14 блокируотся контактами 28 кнопки 25, Отключают двигатель либо кнопкой 29, либо в указанных выше ава,рийных ситуациях размыканием контактов 14 исполнительного органа устройства защиты.Предлагаемое устройство может быть применено для защиты трехфазных асин хронных электродвигателей от обрыва фазы, перегрева обмотки, при этом аварийной ситуацией считается неисправность цепи позисторов (короткое замыкание или обрыв,) . 10Предлагаемое устройство универсально, его схема по сравнению с известными не усложнена, кроме того, устройство обладает высокой эксплуатационной и функциональной надежностью. 15 Фор мул а изобретения Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее позисторы, соединенные в открытый треугольник, измерительные трансформаторы тока по числу фаз, к вторичным обмоткам которых подключены орган сравнения и исполнительный орган, отл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности защиты и расширения функциональных возможностей, трансформаторы тока в каждой фазе выполнены в виде обмотки на тороиде, охватывающем фазный провод, а исполнительный орган и орган сравнения объединены в трехобмоточном герконовом реле с размыкающим контактом, причем каждая из обмоток реле намотана тремя проводами, и сечение одного из них в два раза больше сечения двух других, при этом каждая из обмоток соединена с соответствующей вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока через выпрямитель и РС-фильтр, а параллельно резистору одного из фильтров присоединены позисторы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе