Система питания трехфазных асинхронных двигателей с блоком защиты от опрокидывания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 Н 7/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН сить надежность функционирования при изменяющемся числе работающих электродвигателей в отдельных группах путем выравнивания коэффициента чувствительности в системе с нулевым проводом. Сущность изобретения: система дополнительно содержит на кольцевом магнитопроводе сумматора три компенсационных обмотки 22,23,24, предназначенные для подключения ключами управления 25,26,27 через фазоосдвигающие цепочки 28,29,30 к фазам А,В или С шин питания. В качестве фазосдвигающихся цепочек можно использовать трехфазный трансформатор с группой соединения обмоток "треугольник - звезда с нулем" или "звезда - зигзаг с нулем". 1 э.п. ф-лы, 2 ил,(54) СИСТЕМА ПИ АСИНХРОННЫХ Д ЗАЩИТЫ ОТ ОПР (57) Испольэовани двигателей и авто ТАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХВИГАТЕЛЕЙ С БЛОКОМКИДЫ ВАНИЯв устройствах защитыатики, позволяет по выГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Мелитопольский институт механизациисельского хозяйства и Азово-Черноморскийинститут механизации сельского хозяйства72) В.Я.Жарков и А.М, Королев(56) Авторское свидетельство СССРМ 1534612, кл. Н 02 Н 7/08, 1988.Авторское свидетельство СССРМ 1408492, кл. Н 02 Н 7/08, 1985.40 45 50 55 Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам репейной защиты группы асинхронных двигателей технологических линий от опрокидывания, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт,св. М 1408492. Известная система питания асинхронных двигателей с блоком защиты о опрокидывания содержит шины питания, к которым с помощью питающих проводов подключены электродвигатели, разделенные на три равные по числу электродвигателей группы, при этом блок защиты состоит из магнитного сумматора,. первичные обмотки которого включены на ток одной разноименной для каждой группы электродвигателей фазы, и исполнительный орган, подключенный ко вторичной обмотке магнитного сумматора, при этом суммарные числа ампервитков первичных обмоток магнитного сумматора, принадлежащих разным фазам, равны между собой, в каждой группе равные по мощности электродвигатели объединены общим фазным проводом, на ток которого включена соответствующая первичная обмотка магнитного сумматора, выполненная с числом ампервитков, пропорциональным количеству обьединенных электродвигателей,Недостатком устройства является низкая надежность его функционирования при числе защищаемых двигателей некратном трем (четырем, пяти, семи, восьми и т,д.),т.к. при равенстве числа ампервитков по фазам сумматора, чувствительность защиты при опрокидывании двигателя из более численной группы будет меньшей, чем при опрокидывании двигателя из менее численной группы. Так при числе защищаемых двигателей, равном четырем или пяти, коэффициенты чувствительности будут отличаться в два раза, что может проводить. к ложным срабатываниям защиты.Целью дополнительного изобретения является повышение надежности его функционирования при изменяющихся работающих двигателей в отдельных группах, в системе с нулевым приводом путем выравнивания коэффициентов чувствительности,Поставленная цель достигается тем, что система питания асинхронных двигателей с блоков защиты от опрокидывания. содержащая шины питания, к которым с помощью питающих проводов подключены электродвигатели, разделенные на три равные по числу электродвигателей группы, при этом блок защиты состоит из магнитного сумма 5 10 15 20 25 30 35 тора, первичные обмотки которого включены на ток одной разноименной для каждой группы электродвигателей фазы, и исполнительный орган, подключенный ко вторичной обмотке магнитного сумматора, при этом суммарные числа ампервитков первичных обмоток магнитного сумматора, принадлежащих равным фазам, равны между собой, в каждой группе равные по мощности электродвигатели объединены общим питающим проводом, на ток которого включена соответствующая первичная обмотка магнитного сумматора, выполненная с числом ампервитков, пропорциональным количеству объединенных электродвигателей, согласно изобретения, содержит на кольцевом магнитопроводе сумматора дополнительно установленные три компенсационные обмотки, соединенные по схеме "звезда с нулем" с отпайками, предназначенными для подключения через дополнительно введенные последовательно соединенные ключи управления и фазосдвигающие цепочки, обеспечивающие совпадение по фазе токов в соответствующие компенсационных и первичных обмоток сумматора, к фазам А, В или С шин питания, при этом суммарные числа ампервитков первичных и компенсационных обмоток, принадлежащих разным фазам, равны между собой.Дополнительной целью изобретения является управление конструкции. Для этого в качестве дополнительных фазосдвигающих цепочек использован трехфазный трансформатор, с первой группой соединения обмоток, причем нулевые точки компенсационных обмоток и вторичных обмоток трехфазного трансформатора соединены между собой. Отличительным признаком предлагаемого изобретения, соответствующим критерию новизны, является дополнительное введение компенсационных обмоток с фазосдвигающими цепочками, обеспечивающими совпадение по фазе только в соответствующих компенсационных и первичных обмотках сумматора, а также использование в качестве фазосдвигающих цепочек трехфазный трансформатор с первой группой соединения обмоток.Предложенное устройство обладает существенными отличиями, так как других известных решений заявителем не обнаружено.На фиг.1 представлена схема предлагаемой системы питания; на фиг.2 - система питания с использованием в качестве фа 177579130 35 40 45 50 зосдвигающей цепочки трехфазного трансформатора с первой группой соединения обмоток.Система питания трехфазных асинхронных двигателей содержит шины питания АВС, к которым с помощью питающих проводов подключены электродвигатели 1-9, разделенные на три (1 - 3, 4-5, 6-9) равные по числу электродвигателей группы. Блок защиты содержит магнитный сумматор 10, выполненный в виде кольцевого магнитопровода 11 с расположенными на нем первичными обмотками 12-15 и одной вторичной обмоткой 16, подключенной к исполнительному органу 17, воздействующему на снятие питания с шин А,В,С. Первичная обмотка 12 включена на ток общего фазного (С) питающего провода 18, объединяющего одинаковые по мощности электродвигатели 7-9 одной иэ групп. Первичная обмотка 13 включена на ток общего фаэного (В) питающего провода 19, объединяющего одинаковые по мощности электродвигатели 4,5,6 другой группы. Первичная обмотка 14 включена на ток общего фазного (А) питающего провода 20, объединяющего одинаковые на мощности электродвигатели 2- и 3 третьей группы, Обмотка 15 включена на ток фазного (А) провода 21, питающего электродвигатель 1, отличающийся по мощности от электродвигателя 2 и 3 третьей группы. Сумма ампервитков первичных обмоток 14 и 15 равна числу ампервитков обмотки 12 и обмотки 13. При этом соотношение ампервитков обмоток 14 и 15 равно 2:1.На кольцевом магнитопроводе 11 установлено дополнительно три компенсационных обмотки 22-24, соединенные по схеме "звезда с нулем", с отпайками, предназначенными для подключения через последовательно соединенные ключи управления 25 - 27 и фазосдвигающие цепочки 28 - 30, обеспечивающие совпадение по фазе токов в соответствующих компенсационных и первичных обмотках сумматора, к фазам А, В или С шин питания.В качестве фазосдвигающих цепочек может быть использован трехфазный трансформатор 31 с первой группой соединения обмоток 32 - 37 по схеме "треугольник-звезда с нулем" или "звезда-зигзаг с нулем". Причем нулевые точки компенсационных обмоток 22-23 и вторичных обмоток 35 - 37 трехфазного трансформатора соединенымежду собой. Первичные обмотки 12-15 могут включаться на токи фаз либо непосредственно включениям их в рассечки питающих прово 5 10 15 20 дов, как это изображено на чертеже, либо через трансформаторы тока, установленные в этих фазах. Включение первичных обмоток сумматора в фазные провода электродвигателей через стандартные трансформаторы тока позволяет унифицировать первичные обмотки; т.е. выполняТь их на одинаковые токи с несколькими стойками для выравнивания числа ампервитков по фазам. Количество отпаек с компенсационных обмоток 22-26 определяется возможным количеством отключаемых электродвигателей в отдельной группе.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме работы двигателей 1-9 по обмотке 12 протекает ток фазы С, по обмотке 13 - ток фазы В, по обмотке 14 и 15 - токи фазы А. Компенсационные обмотки 22 - 24 отключены ключами 25 - 27. Токи разных фаз примерно равны по величине и сдвинуты на угол 120 О, Поскольку суммарное число ампервитков по фазам равно, то суммарный магнитный поток в кольцевом магнитопроводе 11 равен нулю и ЭДС во вторичной обмотке 16 отсутствует. Практически в магнитопроводе 11 всегда магнитный поток небаланса, однако индуктированный им ЭДС во вторичной обмотке 16 недостаточно для срабатывания исполнительного органа 17,При опрокидывании одного из электродвигателей, например электродвигателя 2, его ток увеличится до значения пускового, т,е. в 57 раз и соответственно увеличится и ток в первичной обмотке 14, принадлежащей фазе А 20. Это приводит к резкому увеличению переменного магнитного потока в магнитопроводе 11 и появлению во вторичной обмотке 16 ЭДС, достаточной для срабатывания исполнительного органа 17, который с помощью коммутационных аппаратов отключает электродвигатели технологической линии. Аналогично происходит отключение электродвигателей при опрокидывании любого из них. При отключении одного из электродвигателей, например двигателя 7, ключом 25 подключается отпайка компенсационной обмотки 22 через фазосдвигающую цепочку 28 к фазе С с тем, чтобы суммарное число ампервитков в фазе С оставалось прежним и равным числу ампервитков в фазах А и В. Учитывая, что при номинальной загрузке электродвигателя ток отстает по фазе от напряжения примерно на угол ЗОО, то такую фазу тока в компенсационной обмотке можно обеспечить за счет первой группы соеди1775791 оставитель В.Жаркоехред М. Маргентал едакт ектор ЕЯапп Заказ 4038 Тираж Подписное В-ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 нения обмоток 32-37 трехфазного трансформатора 31.Таким образом наличие компенсационных обмоток 22-24 на кольцевом магнитопроводе 11 сумматора 10 и 5 фазосдвигающих цепочек 28-30 позволяет с помощью ключей 25-27 выравнивать число ампервитков по фазам сумматора 10 и тем самым выравнивать коэффициент чувствительности при изменении количества ра ботающих двигателей в отдельных группах, За счет этого надежность функционирования устройства повышается.Положительный эффект по отношению к существующим средствам токовой защиты 15 обеспечивается за счет удешевления стоимости защитного устройства, приходящейся на один электродвигатель.Формул а изобретен ия1. Система питания трехфазных асинх раиных двигателей с блоком защиты от опрокидывания, содержащая шины питания, к которым подключены с помощью питающих проводов электродвигатели, разделенные на три равные по числу электродвигателей 25 группы, при этом блок защиты выполнен в виде магнитного сумматора, первичные обмотки которого включены на ток одной разнаименной для каждой группы электродвигателей фазы питающих право дов, и исполнительный орган, подключенный к вторичной обмотке магнитного сумматора, при этом суммарные числа ампервитков первичных обмоток магнитного сумматора, принадлежащих разным фазам, 35 равны между собой, а в каждой группе равЯ ные по мощности электродвигатели объединены общим фазным питающим проводом, на ток которого включена соответствующая первичная обмотка магнитного сумматора, выполненная с числом ампервитков, пропорциональным количеству обьединенных электродвигателей, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования при изменяющихся числах работающих двигателей в отдельных группах в системе с нулевым проводом путем выравнивания коэффициентов чувствительности, на кольцевом магнитопроводе сумматора дополнительно установлены три компенсационные обмотки, соединенные по схеме "звезда с нулем" с отпайками, предназначенными для подключения через дополнительно введенные последовательно соединенные ключи управления и фазосдвигающие цепочки, обеспечивающие совпадение по фазе токов в соответствующих компенсационных и первичных обмотках сумматора, к фазам А,В или С шин питания, при этом суммарные числа ампервитков первичных и компенсационных обмоток, принадлежащих разным фазам, равны между собой..3, Система по п.1,о тл ича ю ща я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в качестве дополнительных фазасдвигающих цепочек использован трехфазный трансформатор с первой группой соединения обмоток, причем нулевые точки компенсационных обмоток и вторичных обмоток трехфазного трансформатора соединены между собой.