Устройство для защиты трехфазного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 Н 7/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСН ИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3 (22) 1 (46) 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 941435/24-073.08.857.08,87, Бюл. В 29(71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро науного приборостроения АН УЗССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 993378, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.Авторское свидетельство СССРР 652644, кл, Н 02 Н 7/08, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники. Целью изобретения является повышение надежности работы ибезопасности эксплуатации устройствазащиты электродвигателя, Поставленнаяцель достигается тем, что с помощьюиспользования двуплечего моста с использованием транзисторов 17 и 21исключено взаимное влияние на работуустройства в целом установок токовойи тепловой защит электродвигателя,входящих в состав устройства, а с помощью использования оптрона 14 обеспечена разрядка потенциала фазы сетии схемы устройства, 1 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных двигателей от электрических и тепловых перегрузок.Цель изобретения - повышение надежности и удобства в работе.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит активно-индуктивную нагрузку - электродвигатель 1, силовые контакты 2 магнитного пускателя с катушкой 3, подключенной по тйповой схеме к кнопочному посту 4 с кнопками "Пуск" и "Стоп", предохранителем 5, блок-контакт 6 магнитного пускателя и плавкие предохранители 7. Трансформатор 8 тока первичными обмотками М, У включен в фазы сети, а1вторичной обмоткой подключен к выпрямительному мосту 9, соединенному с КС-цепью 10 и 11, и подключен к Фильтру, образованному балластным резистором 12 и конденсатором 13, соединенным со светодиодом тиристорного оптрона 14, светотиристор которого включен в диагональ второго выпрями- тельного моста 15, а его выход подключен к цепи питания катушки магнитного пускателя. При этом светодиод оптрона 14 образует общее плечо двух идентичных пороговых элементов, первый из которых подключен к время- задающей КС-цепи 10 - 11 через потенциометр 16 и образован транзистором 17 и развязывающим диодом 18, соединенным с резистором 19. Второе плечо другого измерительного порогового элемента образовано развязывающим диодом 20 и транзистором 21, к базе которого подключен потенциометр 22 и термосопротивление 23, расположенное за пределами схемы устройства на двигателе. Устройство также содержит терморезисторы 24 и 25 и стабилитрон 26, балластный резистор 27 стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне 28.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии нагрузка - электродвигатель 1 отключен от питающей сети нормально открытыми силовыми контактами 2 магнитного пускателя с обесточенной катушкой 3. При подаче питания на клеммы АВС и кратковременном нажатии кнопки "Пуск" кнопочного поста 4 по цепи катушки магнит 45,диод 18, в результате чего конденса 50 55 10 20 рг 30 35 40 ного пускателя 3, защищенной предохранителем 5, протекает ток, в результате чего замыкается блок-контактб магнитного пускателя, подготавливающий блокировку кнопки "Пуск", приэтом также замыкаются силовые контакты магнитного пускателя и через предохранители 7 и две первичные обмотки М" и У трансформатора 8 тока цепи статора двигателя получают питание. Наводимое в обмотке И трансформатора тока напряжение выпрямляетсямостом 9 и через потенциометр 10 начинает заряжать конденсатор 11, при этом постоянная времени этой КС-цепиподбирается потенциометром 10 по времени, необходимому для разгона двигателем рабочего механизма, Одновременно напряжение с моста 9 поступаетчерез резистор 12 на конденсатор 13 Фильтра выпрямителя, причем величина постоянной времени этого Фильтра выбирается такой, чтобы зажигание светодиода тиристорного оптрона 14 происходило с задержкой, равной 2-3 периодам питающей сети При достижениинапряжением на конденсаторе 13 величины, достаточной для зажигания светодиода и включения светотиристора оптрона 14, через него и плечи моста 15, находящиеся в данный момент под действием прямого напряжения, начинает течь ток, что позволяет отпустить кнопку "Пуск" через 60 мс (2-3 периода питающей сети), на чем подготовка схемы к работе заканчивается. Если ток в обмотке статора двигателяпревьппает величину, необходимую дляоткрывания транзистора 17, определяемую положением движка потенциометра16, то через время, определяемое положением движка потенциометра 10 КСцепи, открываются транзистор 17 и тор 13 разряжается через токоограничивающее, малое по величине, сопротивление 19, потенциал на аноде светодиода падает, светодиод тухнет исветотиристор оптрона в следующийполупериод питающего напряжения не может включиться, так как даже припоследуюшем случайном запирании транзистора 17 конденсатор 13 фильтра неуспевает зарядиться до уровня, достаточного для зажигания светодиода,что также повышает надежность срабатывания катушки 3 магнитного пускателя, включенной в цепь контакта 6 ти 1328876повой схемы питания и вызывает полноеотключение схемы.Развязывающий диод 20 делает невозможным влияние настройки транзистора 17 на порог срабатывания транзиЬстора 21 правого плеча схемы, работающего аналогично.С другой стороны изменение потенциометром 22 порога срабатывания устройства по температуре от термосопротивления 23 датчика температуры ввидуналичия развязывающего диода 18 невлияет на токовой порог транзистора17. Термосопротивления 2 ч и 25 стабилизируют влияние температуры внешнейсреды на пороги срабатывания транзисторов 17 и 21.При возникновении большого по амп -литуде броска тока, вызванного, например, коротким замыканием в статоре,"пробивается" стабилитрон 2 б. Отсутствие конденсатора 13 сглаживающегофильтра в цепи стабилитрона позволяетсрабатывать транзистору 21 в первыйже полупериод питающей сети, а перенос конденсатора 13 Фильтра послебалластного резистора 12 улучшаетфильтрацию питающего напряжения, Гобразный фильтр, образованный резистором 12, конденсатором 13 и балластным резистором 27, уменьшает пульсацию напряжения на термосопротивлении23, вынесенном за пределы схемы, чемутакже способствует стабилизация напряжения стабилитроном 28.35По сравнению с известным устройством включение двух идентичных первичных катушек И, и И трансформатора1 18 тока в две фазы питающей сети вызывает срабатывание устройства при обрывах любой из фаз, при коротких замыканиях внутри статора между любымиФазами, при превышении тока в любойфазе установленного выше порога, например при перегрузке двигателя, чтоподтверждается экспериментально, Конструктивное выполнение трансформатора подобно серийно изготовляемымтрансформатором тока нулевой последо 50вательности,1Случайное прикосновение заземленного предмета, например, отверткойк любому из элементов слаботочнойчасти схемы, или пробой силового светотиристора, находящегося под напря 55жением фазы, питающей катушку магнитного пускателя, не вызовут выхода иэстроя элементов схемы или поражения током оослуживающего персонала, Это позволяет не изолировать термосопротивление датчика температуры электрически от станции двигателя, что понижает инерционность работы датчика.Независимость регулировок порогов срабатывания позволяет оперативно подбирать оптимальный режим работы двигателя, а ускорение реагирования схемы на короткие замыкания повышаетнадежность защиты двигателя.Формула изобретенияУстройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузок и аварийных режимов, содержащее магнитный пускатель, катушка которого через последовательно соединенные предохранитель, кнопочный пост с кнопками "Пуск" и "Столп и первый мостовойвыпрямитель, в диагональ которого включен выход реагирующего элемента, подключена к первой фазе питающей сети, контакты магнитного пускателя включены последовательно с обмоткой электродвигателя, к второй Фазе питания которого включена первичная об-, мотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого соединена с входом второго мостового выпрямителя, выход которого подключен к сглаживающему Фильтру и входу первого делителя напряжения, одно из плеч которого.выполнено на терморезисторе и времязадающей КС-цепочке, выход делителя напряжения подключен к входу первого порогового элемента, выход которого функционально связан с входом реагирующего элемента, и содержащее также второй делитель напряжения, выполненный на термосопротивлениях, присоединенный к одному из выходов второго выпрямительного моста и к средней точке фильтра через баластный резистор, зашунтированный первым стабилитроном, выход которого подключен к входу второго порогового элемента, выход которого функционально связан с входомреагирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и удобства в работе, дополнительно введена вторая первичная обмотка.измерительного трансформатора тока, установленная в третьей фазе питающей сети, два разделительных диода, второй стабилитрон, при этом реагирующий1328876 Составитель В.БалашовТехред И.Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор Е.Папп Заказ 3494/54Тираж б 17 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5,элемент выполнен на тиристорном оптроне, светодиод которого являетсявходом реагирующего элемента, а оптотиристор.является выходом последнего,катод светодиода через разделительныедиоды подключен к коллекторам пороговых элементов, выполненных на иден .тичных транзисторах, второй стабилитрон присоединен к другому входувторого выпрямительного моста ик входу второго делителя напряжения.