Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима

(51) 4 Н 02 Н 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Азово-Черноморский институтмеханизации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРВ 904080, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.Авторское свидетельство СССРФ 1053209, кл. Н 02 Н 7/08, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИИА(57) Изобретение относится к областиэлектротехники - релейной защитеэлектроустановки от аварийного ревима и момет быть использовано для за. -щиты электродвигателя и генератораот перегрузки и нарушения симметриипитакхцего напряжения. Цель изобретения - повышение надежности путем1274062 ны загрузки двигателя. Для этого в устройство дополнительно введен Фазометр 11, выход которого нагружен двумя оптронами 12 и 13, фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15, выполняющих функцию аналога динистора, Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2 И-НЕ 2 1, 22, 23, 24, интегратор 25, повторитель 26 , конденсатор 27резистор 28 и ключ 29. 1 з. п.ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите электродвигателей от несимметрии питающих напряжений и от увеличения тока в Фазах при перегрузках, и может быть использовано для защиты генераторов транспортных средств.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем предотвращения ложного срабатывания устройства 1 О при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 график работы компараторов.Устройство содержит Фильтр 1 напряжения обратной последовательности, входы которого подключены к силовой сети, питающей электродвигатель 2. В двух Фазах электродвигателя 2 уста- о новлены трансформаторы 3 и 4 тока, нагруженные обмотками реле с герконами 5 и 6. Контакты герконов шунтируют резисторы фильтра 1 напряжения обратной последовательности, К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности. К выходу Фильтра 1 через выпрямитель 7 подключен накопи,тельный конденсатор 8 и разрядный резистор 9. К выходу трансформатора 4 тока и к фаэному проводу 10, в разрыв которого включен трансформатор 4 тока, подключен фазометр 11, выполненный на микросхемах, Выход фазометра нагружен светодиодами оптронов 12 и 13, 35 Фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15,предотвращения ложного срабатывания.Устройство содержит датчики 3,4 тока,установленные в фазах питания электродвигателя, к выходу которых подключены обмотки реле на герконах 5,6.Вход фильтра 1 напряжения обратнойпоследовательности подключен к фазампитающей сети. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательностиподключен пороговый элемент, выполненный в виде аналога динистора с автоматически регулируемым напряжениемсрабатывания в зависимости от величи 1 образующих аналог динистора, зашунтированного конденсатором 16. Накопительный конденсатор 8 через транзисторы 14 и 15 подключен к исполнительному элементу 17, управляющему работой магнитного пускателя 18.Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2 И-НЕ 2 1 - 24, интегратор 25, аналоговую ячейку памяти, выполненную на повторителе 26, конденсаторе 27, резисторе 28 и ключе 29.Устройство работает следующим образом.После включения магнитного пускателя 18 по силовым цепям электродвигателя 2 протекает ток. При этом величина вторичного тока трансформатора 3 и 4 недостаточна для замыкания герконов 5 и 6. При симметричном питающем напряжении на выходе фильтра 1 существует напряжение небаланса, до которого заряжается конденсатор 8, Величина этого напряжения недостаточна для открывания аналога динистора, выполненного на транзисторах 14 и 15 разной структуры, поэтому изменений в работе устройства не происходит.Длительная несимметрия питающих напряжений при той потребляемой мощности приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 1. С выдержкой времени конденсатор 8 заряжается до амплитудного значения напряжения обратной последовательности, Как только это значение достигает напряжения срабатывания аналога динистора, вы 1274062ного режима из-эа увеличения скольже более высоким значением коэффициента 5несимметрии. Следовательно, необходитранзисторов эашунтированы фоторезисторами оптронов. Сопротивление резисторов меняется в зависимости от величины коэффициента загрузки двигателя,сдвига между током и напряжением,(кривые 30 и 3 1 фиг, 2) . С помощью компараторов 19 и 20 получают прямоуголь- ЗОные импульсы (кривые 32 и 33, фиг.2). преобразуют два входных сигнала в пряУстройство работает при изменении уг 50 полненного на транзисторах 14 и 15,конденсатор 8 разряжается на исполнительный элемент 17, контакты которого отключают пускатель 18, останавливая двигатель 2. Однако для двигателей с рабочей машиной, имеющей вентиляторную характеристику, например погружных насосов, при возникновении несимметричния происходит уменьшение потребляемой мощности (уменьшение коэффициента загрузки), поэтому такие двигатели могут длительно работать с другим,мо увеличить напряжение срабатывания порогового элемента - динистора. С этой целью эмиттерные переходы о которой можно судить по величинеугла сдвига между током и напряжением. При уменьшении коэффициента загрузки увеличивается угол фазового Логические элементы 2 И-НЕ 2 1 - 24 моугольные импульсы, ширина которыхпропорциональна углу сдвига фаэ между током и напряжением (кривая 34,фиг. 2). С помощью интегратора, выполненного на операционном усилителе 25, происходит интегрирование полученных импульсов (кривая 35,фиг. 2), а аналоговая ячейка памятиосуществляет изменение напряжения навыходе фаэометра (кривая 36, фиг.2). ла сдвига фаз от 0 до 90Увеличение напряжения на выходе фазометра 11 приводит к возрастанию потока освещенности фоторезисторов. Это приводит, в свою очередь, к уменьшению сопротивления фоторезисторовоптронов и возрастанию напряжениясрабатывания аналога динистора, Дляисключения ложного срабатывания прибольших скоростях нарастания напряжения аналог динистора зашунтирован конденсатором 16. Так как значениепорогового напряжения аналога динистора изменилось в соответствии с коЭ 5 40 эффициентом загрузки двигателя, то устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметрии пи" тающих напряжений сработает при другом, более высоком значении коэффициента несимметрии, исключив тем самым ложные срабатывания устройства при малых загрузках,Технико-экономическая эффективность от использования устройства заключается в уменьшении числа ложных срабатываний при неноминальных загрузках на валу, что приводит к сокращению технологического ущерба.Формула изобретения1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима, содержащее резистивноемкостной фильтр напряжения обратной последовательности, присоединенный к источнику трехфазной сети, два трансформатора тока, включенных в два фазных провода, два герконовых реле, обмотки которых подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а контакты шунтируют резисторы фильтра, выпрямительный мост, подключенный к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, накопительный конденсатор с разрядным сопротивлением, присоединенный к выходу выпрямитель- ного моста, конденсатор и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения ложного срабатывания устройства при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя, оно дополнительно снабжено фазометром, подключенным к трансформатору тока и фазному проводу, двумя биполярными транзисторами разной структуры и двумя оптронами, присоединенными к выходу фазометра, причем фоторезисторы оптронов шунтируют эмиттерные переходы транзисторов, включенных по схеме аналога динистора и зашунтированных вторым конденсатором, а обмотка исполнительного элемента подключена к накопительному конденсатору через аналог динистора.2, Устройство по и. 1, о т л.ич а ю щ е е с я тем, что фазометр содержит два компаратора, четыре логических элемента 2 И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти, причем3 1274062 ьвходы компараторов подключены к транс- элемента И-НЕ, интегратор и аналогоформатору тока и фазовому проводу, а вую ячейку памяти - к цепи управления их выходы через четыре логических оптронами. Пораи српбатьЯаюя комрар Составитель В.Орловдактор Н.Киштулинец Техред Л,Олейник Корректор М,Шаро Заказ 6485/ 6 изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород роектная,Ти ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Моск