Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима

(19)(И) А 1) Н 02 Н 7/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРИЙ И ОП РЫТИЙ ОБРЕТ ЕТЕЛЬСТ с с ТРЕХОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Кубанский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт(56) 1. Беркович М.А., Семенов В.А. сновы техники и эксплуатации релейной защиты. М., "Энергия",.1971, с. 191.2, Грундулисс А.И, Защита элект, родвигателей в сельском хозяйстве, М., "Колос", 1982, с. 38. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ФАЗНОГО .ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРМАПЬНОГО РЕЖИМА, содержащее активноемкостный фильтр напряжения обратной последовательности, входом присоединенный к фазам электродвигателя, а выходом - к переключателю, связанному с обмоткой электромагнитного реле, контакт которого включен в цепь отключения магнитного пускателя, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что,целью повышения надежности устрой-,тва путем уменьшения потребляемой им мощности, оно дополнительно снабжено цепью иэ последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора, присоединенной к выходу фильтра напряженияобратной последовательности, входная цепь переключателя, выполненного оптронным, через вновь Е введенные динистор и резистор присоединена к упомянутому конденсатору, а выходная цепь включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле. ФФ1 1127036 2 Изобретение относится к электро- такой мощности выэь техническим устройствам, в частности устройства, снижени к устройствам для защиты трехфазных работы и необходимо двигателей. его габаритов и вес Известны устройства для защиты 5. значениях емкости к трехфазных двигателей, содержащиера и более высокоом фильтр напряжения обратной последо- потребляемая мощнос вательности и электромагнитное резко падает надежн реле 1 13. ройства из-за сущес Недостатками известных устройств 1 О ния напряжения на вь являются значительные собственное вследствие его шунт энергопотребление и массогабаритные кой. показатели, низкая надежность в ра- Цель изобретения боте. надежности работы у Наиболее близким по технической 15 уменьшения потребля сущности к предлагаемому является Поставленная цел устройство для защиты электродвига- тем, что устройство теля, содержащее активно-емкостный фазного электродвиг фильтр напряжения обратной послепо- ного режима, содерж вательности и два электромагнитных 1 О костный фильтр напр реле - основное и вспомогательное последоватеЛьности,в функции переключателя. Катушка ненный к фазам элек вспомогательного реле является нагруз выходом - к переклю кой фильтра и непосредотвенно включе- с обмоткой электром на между точками соединения соответ контакт которого вк ствующих конденсаторов и резисторов. отключения магнитно Катушка основного реле включена полнительно снабжен между двумя, линейными проводами,че- ледовательно соедин рез размыкающий контакт вспомога- денсатора и резисто тельного реле, Контакт основного реле к выходу фильтра на включен в цепь управления магнитного последовательности,пускателя двигателя. При обрыве лю- переключателя, выпо бой фазы реле включает магнитный , ным, чеРез вновь вв пускатель и электродвигатель отклю" и РезистоР присоеди чается 1 23. тому конденсатору, 35 Недостатками данного устройства являются значительные собственное энергопотребление и массогабаритные показатели, низкая надежность в Работе, вследствие того, что .электромаг- нитное реле в Функции переключателя, подключенное к выходу фильтра имеет относительно низкое сопротивление катушки и шунтирует входные зажимы фильтра, поэтому чтобы получить на выходе фильтра напряжение, достаточное для срабатывания реле, в фильтре необходимо использовать конденсаторы большой емкости (порядка 2-4 мкф) и низкоомные мощные резисторы. В резуль 5 О тате собственная потребляемая мощность и массогабаритные показатели защитного устройства получаются значительными. Расчеты показывают, что при емкости конденсаторов фильтра в 55 2 мкФ н линейном напряжении 380 В активная мощность фильтров на холостом ходу превышает 70 Вт. Выделение вает перегреве надежности егость увеличенияа. При меньшихонденсаторов Фильтных резисторахть снижается, ноость работы усттвенного уменьшеходе фильтраирования нагруз - повьппениестройства путемемой им мощности.ь достигаетсядля защиты трехателя от анормальащее. активно-емяжения обратнойвходом присоедитродвигателя, а.чателю, связанномуагнитнаго реле,лючен в цепьго пускателя, доо цепью из посеных диода кон-ра, присоединеннойпряжения обратнойвходная цепьлненногб оптронеденные динисториена к упомянуа выходная цепьвключена последовательно с упомянутымэлектромагнитным реле.Оптронный переключатель имеетзначительное входное сопротивление,за счет чего ослабляется шунтирующеедействие нагрузки на Фильтр. Этодает возможность уменьшить потребляемую мощность и массогабаритные показатели путем применения в фильтреконденсаторов меньшей емкости ивысокоомных резисторов, улучшитьтемпературный режим устройства,повысить надежность его работы.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты трехфазных двигателей.Устройство для защиты .трехфазныхдвагателей содержит фильтр напряжения обратной последовательности,образованный конденсаторами 1 и 2 ирезисторами 3 и 4, входы которого5 и 7 подключены на линейные проводаА, В, С параллельно входным зажимам3 11270 двигателя 8, выходы фильтра 9 и 10 соединены с оптронным переключателем, содержащим диод 11, анод которого подключен к выходу 9 фильтра, а к его катоду подключен одним своим выводом накопительный конденсатор 12, другой вывод накопительного конденсатора 12 подключен через резистор 13 к выводу 10 фильтра; к точке соединения накопительного конденса- О тора 12 с катодом диода 11 анодом подключен динистор 14, катод динис- тора, соединен с анодом светодиода во входной цепи тиристорного оптрона 15, катод которого через резистор 16 . подключен к точке соединения накопительного конденсатора 12 и резистора 13; анод фототиристора в выходной цепи тиристорного оптрона 15 соединен с одним из выводов катушки электромагнитного реле 17, катод фототиристора подключен к точке 7; другой вывод катушки электромагнитного реле 17 подсоединен к цепи питания электромогйитного реле 17 в точке соединения резисторов 18 и 9; . анод диода 20 цепи питания соединен с точкой 5, а его катод подключен к второму выводу. резистора 18, второй вывод резистора 19. соединен г точкой 7; выводы конденсатора 21 цепи питания подключены к резистору 19 размыкающий контакт.22 электромагнитного реле 17 подключен параллельно к кнопке 23 через замыкающий контакт .24 магнитного пускателя 25 в цепи управления двигателем 8; цепь . управления двигателем 8 содержит последовательно подключенные клинейным проводам фаз Ь и С кнопки40 26 и .23, катушку магнитного пускателя 25 и размыкающий контакт 27 теплового реле 28. Входные зажимы двигателя 8 .через тепловое реле 28 и замыкающие контакты 29 магнитного пускателя 2545 подключены к линейным проводам фазЯ, 6, С.Устройство для.защиты трехфазных двигателей работает следующим образом.Трехфазный двигатель 8 включается в работу с помощью магнитного пускателя 25 при нажатии кнопочного. выключателя 23. При этом двигатель подключается.к питающей трехфаэной сети 55 А, .6., С замыкающими контактами 29 магнитного пускателя 25. После отпускания кнопки 23 магнитный пускатель 36 4остается подключенным к сети через кнопочный выключатель 26, размыкающие контакты 22 реле 17 и блокиро-ночные замыкающие контакты 24. В остальном работа схемы включения двигателя известна и не требует дальнейших пояснений.В нормальном режиме при симметрии питающих напряжений на выходе фильтра устанавливается минимальное (теоретически нулевое) напряжение небаланса фильтра. Накопительный конденса.-тор 12 через диод 11 заряжен до напряжения, равного амплитудному значению напряжения на.выходе фильтра.Это напряжение значительно ниже напряжения переключения динистора 14. При этом динистор и тиристорный оптрон 15 находятся в закрытом состоянии, реле 17 обесточенои устройство защиты не включается. Двигатель работает в установленном режиме.При обрыве одной из фаз со сторо- . ны источника (неполнофазный режим) на выходе фильтра появляется значительное напряжение, Накопительный конденсатор 12 оптронного переключателя заряжается через диод 11 и резистор 13, При достижении напряжением на нем значения, равного напряжению переключения динистора 14, последний открывается и накопительный конденса 1тор 12 разряжается .через динистор, входную цепь оптрона 15 и резистор 16. Импульсный ток разряда конденсатора достаточен для переключения выходной тиристорнрй цепи оптрона в открытое состояние, В результате включается электромагнитное реле 7. Контакты 22 этого реле размыкаются, и магнитный пускатель 25 отключает двигатель 8 и устройство защиты от сети.Существенно, что до момента переключения динистора его ток в закрытом состоянии незначителен, что и позволяет увеличить входное сопротивление оптронного переключателя и ослабить шунтирование выходных зажимов фильтра. При опрокидывании одной из фаз питающей сети (изменении фазы на 180 ) линейные напряжения становятся несимметричными. При пуске двигателя на выходе фильтра появляется напряжение, реле 17, срабатывает, контакты1 22 размыкаются и включить двигатель в работу становится невозможным.Аналогично, если порядок чередоваСоставитель Л. КорнееваРедактор К, Волощук Техред Л.КощобнякЮЕЮИЮЮВВюЗаказ 8751/42 Тираж б 13 Тяск Коррек Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул ектная Э 112703 Ь 6 ния фаз питающей сети меняется, то собственной потребляемой мощности, на выходе фильтра появляется напря- массогабаритнык показателей, повыжеиие, превышающее линейное, и уст- шенной надежностью и обеспечивает ройство защиты срабатывает. Цепь защиту трехфазных двигателей от питания электромагнитного реле 20, 5 неполнофазных режимов, опрокндыва, 19, 21 ие обесточивается при ния фазы источника и от изменения обрыве любой фазы питающей сети порядка чередования фаз. В устрой- . вследствие гальванической связи фаэ стве могут быть использованы комп- через обмотки двигателя 8, лектующие иэделия, серийно выпускаТаким образом, предлагаемое уст емые промышленностью. Устройство . ройство, по сравнению с известнымнесложно как по количеству элементов, отличается уменьшенными значениями так и по технологии изготовления,