Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИК у Н 02 Н 3/2 ДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСНО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(72) Г.С.Герасименко и В.И.Мишин (71) Украинская ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия.(56) 1, Авторское свидетелЬство СССР 9 930485, кл. Н 02 Н /08, 1982.2. Авторское свидетельство СССР В 642817, кл, Н 02 Н 3/24, 1977.3. Патент США В 3749944, кл. Н 02 Н 3/24, 1973.(4)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ПОТЕРИ ФАЗЫ И СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, пороговые элементы, входамиподключенные к Фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходами -к входу усилителя, к выходу которогоподключен вход исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения пофазной чув-.ствительности устройства к снижениюнапряжений Фаз, источник опорногонапряжения выполнен в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя,аноды диодов которого через гасящиеразисторы подключены к Фазам сети, акатоды объединены и через катод-анодпервого стабилитрона, шунтированногосглаживающлм конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент, каждой Фазы содержитрезисторный делитель напряжения80.113 633 А который шунтирует диод указанноговыпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор сое;диненный также с общей точкой катодов.диодов указанного выпрямителя, с которой соединен эмиттер транзисторапорогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона,а через катод-анод разделительногодиода - с входом усилителя,2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с цельюисключения режима генерации на уровФне порога срабатывания, усилитель выполнен на двух транзисторах, эмиттереми падкиючеиюат к общей точке кета-дов диодов указанного выпрямителя,при этом база первого транзистораподключена к средней точке дополниреййщ 4 е тельного резисторного делителя, вклю ченного между входом усилителя и общей точкой катодов указанного выпрямителя, и соединена с последней чере дополнительный конденсатор, коллектор первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабилитрона/через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стабилитрона соединен с базой первоготранзистора и через четвертый резистор с выходом усилителя, к которомуподключен вход исполнительного органа1 11336Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты трехфазных электродвигателей от снижения напряжения и потерифазы. 5Известно устройство для защитытрехфаэной электроустановки от асимметрии напряжений и обрыва фазы, содержащее трехфазный выпрямитель, выходкоторого через резистор и кнопку 10подключен к управляющему электродутиристора, исполнительный орган, включенный последовательно с выпрямителем и тиристором, пороговый, элемент,входом подсоединенный к нулевой точке звезды резисторов, подключеннойк фазам сети, КС-цепь и транзистор,включенные последовательно 13,Недостатком данного устройстваявляется низкая чувствительность при 20нофазном снижении напряжения, неравная чувствительности при симметричном снижении,Известно устройство для контролячередования фаз трехФазной сети, содержащее пороговый блок, присоединенный к контролируемым фазам, логический элемент И, один вход которого подключен к одному из выходовпорогового блока, выходной усилитель З 0и соединенный с ним исполнительныйорган, а также два триггера, при этомзапускающий вход первого триггераи соединенные между собой сбрасывающие входы обоих триггеров подключены к выходам порогового блока, выходпервого триггера подключен к другомувходу логического элемента И, выходкоторого соединен с запускакнцим входом второго триггера, подключенным к 40выходному усилителю 23,Недостатком такого устройства, реализованного в реле ЕД, серийно выпускаемом отечественной промышленностью, является низкая чувстви", 45 тельность при снижении напряжения в отдельных фазах, отличающаяся от чувствительности прн симметричном снижении напряжения. Устройство срабатывает при симметричном снижении 0 напряжения до величины, равной 0,7- 0,75 номинального значения,И при снижении напряжения в одной фазе до величины, равной 0,55-0,65 номинального значения, Вследствие такого 55 уменьшения пофазной чувствительности возможна длительная работа защищаемого элсктродвигателя при токе в 33 2отстающей Фазе, в два раза превышающем номинальный ток, что недопустимо.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник опорногонапряжения, пороговые элементы, входами подключенные к Фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходом - к входу усилителя, к выходу которого подключен вход исполнительного органа 31.Недостатком известного устройства является низкая чувствительность при снижении напряжения в отдельной фазе по сравнению с его чувствительностью при симметричном снижении напряжения. Уменьшение чувствительности устройства к пофазпому снижению напряжения обусловлено тем, что снижение напряжения в одной фазе может быть компенсировано повышением в другой.Цель изобретения - повышение пофазной чувствительности устройства к снижению напряжений фаз и исключение режима генерации на уровне порога срабатывания.Поставленная цель достигается тем, что источник опорного напряжения выполнен в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие раэисторы подключены к Фазам сети, а катоды объединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающим конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент каждой Фазы содержит резисторный делитель напряжения, который шунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор соединенной также с общей точкой катодов диодов указанного вынрямителя, с которой сое. динен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом. первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода - с входом усилителя.Усилитель выполнен на двух.,транзисторах, эмиттерами подключенных к общей точке катодов диодов указанного выпрямителя, при этом база первого транзистора подключена к средней точке дополнительного рвзисторного делителя, включенного между вхоцом усилителя и общей точкой катодов указанного выпрямителя, и соедииена с последней через дополнительный конденсатор, коллектор первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабилитрона через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стаби О литрона соединен с базой первого транзистора н через четвертый резистор с выходом усилителя, к которому подключен вход исполнительного органа.На чертеже представлена схема15 устройства для заирты трехфазнцх электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения.Устройство содержит гасящие резисторы 1-3, подключенные к фазам А,В и С сети и к анодам диодов 4-6 трехфазного однополупериодного выщямителя, служащего источником опорного напряжения. Катоды диодов 4-6 объединены в общ точку, являющуюся положительным полюсом источника опорного напряжения. Пороговые элементы фаэ включают в себя резисторные делители 7-12, шунтирующие диоды 4-6 соответствующей ЗО фазы, пороговые стабияитроны 13-15, анодами подключенные к средним.точкам резисторных делителей 7-12, а катодами - к базам транзисторов 16-18 пороговых элементов, эмитте .ры которых непосредственно, а базы через конденсаторы 19-21 подключены к общей точке катодов диодов 4-6 (положительному полюсу источника опорного напряжения). 40Коллекторы транзисторов 16-18 соединены через дополнительные резисторы 22-24 с анодом стабилитронй 25 и через разделительные диоды 26-28 - с входом усилителя, включающего в 45 .себя резисторы 29 и 30., конденсатор . 31, транзисторы 32 и 33, .резисторы 34 и 35, дополнительный стабилитрон 36. Эмиттеры транзисторов 32 и 33 соединены с общей точкой катодов 50 диодов 4-6. База транзистора 32 подключена к средней точке дополнительного резисторного делителя, образованного резисторами 29 и 30, включенного между входом усилителя и об щей точкой катодов диодов 4-6 и соединена с последней через дополнительный конденсатор 31. Коллектор транзистора 32,подключен к аноду стабилитрона 25 через резистор 37 и через резистор 34 к базе транзистора 33, коллектор которого через последовательно соединенные резистор 35 и анод- катод дополнительного стабилитрона 36 соединен. с базой транзистора 32 и через резистор 38 - с выходом усилителя, к которому подключен вход ис.полнительного органа - управляющий электрод тиристора 39, К общей точке диодов 4-6 подключен катодом стабилитрон 25, щунтированнцй сглаживающим конденсатором 40. Анод стабилитрона 25 через анод-катод диода 41 соединен с нейтральным проводом сети, являющимся отрицательным полюсом источника, опорного напряжения.Тиристор 39 исполнительного органа соединен анодом с катодами диодов 42 и 43, а катодом. - с анодами диодов 41, 44 и 45 (диод 41 устраняет гальваническую связь между нейтральным проводом сети и обмоткой контактора 46 исполнительного органа через диод 45)анод диода 42 и катод диода 44 подключены к нейтральному проводу, к нему же подключена и одна клемма кнопки "Пуск" 47. Катод диода 45 и анод диода 46 подключены к одной клемме блокирующего контакта 48, вторая клемма которого соединена с второй клеммой кнопки "Пуск" 47 и клеммой кнопки "Стоп" 49, вторая клемма которой соединена с клеммой обмотки контакта 46 исполнительного органа, вторая клемма которой подключена к фазе С сети. Контакты 50 контактора 46 включены в линии фаз А,Б и С, запитывающие электродвигаль. Устройство работает следующимобразом. С помощью резисторов 8,10 и 12реэисторных делителей 7-12 напряжения устанавливается уровень срабатывания пороговых элементов, при этом каждый из стабилитронов 13-15должен быть открыт прн нормальномнапряжении фазы и закрыт при снижении этого напряжения ниже допустимого уровня,При нормальном режиме транзисторы 16-18 открыты, так как через стабилитроны 13-15 протекают базовые токи этих транзисторов. Транзистор 32 закрыт, а транзистор 33 и тиристор 39 открыты. Обмотка контак1133633 з тазаава ПППППП Заказ 9957/42 тнраа 420 ПсПпксп ап ППП Па од ул теитф, г. Ужго Фили.Проектная,тора 46 находится под напряжением контактор срабатывает и замыкает контакты 509 подающие напряжение на электродвигатель.При снижении напряжения, напри мер в фазе А, ниже допустимого уровня, транзистор 16 закрывается, открывается транзиСтор 32, закрываются транзистор 33 и тиристор 39. Контак- тор 46 обесточивается, отключая . 1 О электродвигатель от сети.Аналогично работает устройство при снижении напряжения в фазе В или С, при потере любой фазы 9 а также при симметричном снижении напряжения вовсех трех фазах..Предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту электродвигателей от снижения напряжения в одной фазе, а также от обрыва фаэ, предотвращая возможность длительной работы электродвигателя при токах фаз, превышающих допустимые значения, что существенно уменьшит число электродвигателей, выходящих из строя вследствие снижения напряжения в одной фазе.