Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аномальных режимов работы

(56) Авторское свидетельство СССРМ 1246226, л. Н 02 Н 7/09, 1987.. Авторское свидетельство СССРМ 1398876, кл, Н 02 Н 7/08, 1988. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО . СССРГОСПАТЕНТ СССР)(54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ(57) Использование; релейная защита трехфазных электродвигателей от аномальных режимов работы. Сущность изобретения; устройство содержит магнитный пускатель с силовыми контактами 2 и катушкой 3, подключенной к кнопочному посту 4, трансформатор тока 5, преобразователь 6, делитель напряжения из резисторов 9, 10, парамет1800548 10 20 25 30 40 45 рическмй стабилизатор из резистора 11 и стабилитрона 12, триггер 13 с эмиттерной связью, выполненный на транзисторах 16, 17, термочувствительный элемент 14, светодиод тиристорного оптрона 26. В случае перегрузки или обрыва фаз увеличивается напряжение на делителе из резисторов 9,Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей от аномальных режимов работы.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты трехфазного электродвигателя, которое содержит магнитный пускатель, выводы силовых контактов кото.рого предназначены для включения между клеммами для соединения с трехфазной сетью и с выводами трехфазного электродвигателя через первичную обмотку трансформатора тока в одном из фазных проводов, .питающихэлектродвигатель, управляющую цепочку, состоящую из последовательно включенных кнопок "Стоп", "Пуск" и катушки магнитного пускателя, при этом выводы упомянутой цепочки соединены с клеммами для соединения с фазным и нулевым проводом питающейсети, первый выпрямительный мост, вход которого соединен параллельно кнопке "Пуск". а выход подключен к тиристору оптрона, второй выпрямительный мост, вход которого соединен с выводами вторичной обмотки трансформатора тока, а его выход зашунтирован конденсатором фильтра и нагружен на резисторный делитель, выход которого соединен с входом исполнительного органа, который выполнен в виде триггера с змиттерной связью, при этом в цепь базы выходного транзистора введена времязадающая ВС-цепь, соединенная со светодиодом .упомянутого оптрона, включенного в цепь коллектора выходного транзистора.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что изобретение отличается новым схемотехническим выполнением устройства на базе введения триггера с эмиттерной связью, что позволяет повысить надежность и точность работы,, Сравнение изобретения с известными техническими решениями показывает схожесть их схематического решения. Однако в йзвестном решении кратковременная помеха, возникающая по цепи терморезисторов,10, повышается потенциал базы транзистора 16 в триггере 13, транзистор 17 закрывается, обесточивая цепь светодиода тиристорного оптрона, тиристор запирается и отключает цепь катушки 3 магнитного пускателя, электродвигатель отключается, 1 ил,может вызвать ложное срабатыван; защиты, Это говорит о низких помехоустойчивости и надежности,В изобретении благодаря использованию порогового элемента, не обладающего свойствами памяти, полностью исключается отмеченное ложное срабатывание, В остальных известных аналогах подобное схематическое решение не содержится, Следовательно изобретение обладает существенными отличиями, так как обладает новым, качеством - высокими помехоустойчивостью и надежностью.На чертеже представлена схема устройства, Устройство для защиты трехфазного электродвигателя содержит электродвигатель 1, силовые контакты 2 магнитного пускателя с катушкой 3, подключенного по типовой схеме ко кнопочному посту 4 с кнопками "Пуск" и "Стоп", Трансформатор 5 тока первичной обмотки подключен к одной из трех фаз сети переменного тока, а его вторичная обмотка подсоединена к входу преобразователя 6, состоящего из выпрями- тельного моста 7 и конденсатора фильтра 8. В обкладках фильтра 8 параллельно включены делитель напряжения с резисторами 9, 10 и параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из балластного резистора 11 и стабилитрона 12, Параллельно стабилитрону 12 включены триггер 13 с эмитерной связью, выполняющий функцию порогового узла, и делитель напряжения, 35 состоящий из термочувствительного элемента 14 (установленного в корпус двигателя 1) и резистора 15, Триггер 13 содержит два транзистора 16 и 17, коллекторные резисторы 18 и 19, времязадающую цепь, состоящую иэ последовательно соединенных конденсатора 20 и резистора 21, делитель напряжения, выполненный из резисторов 22, 23, для создания режима работы триггера 13., резистор обратной. связи 24 и резистор 25,Устройство для защиты трехфазного электродвигателя работает следующим образом,1800548 стей,25 Изобретение по сравнению с прототипом и другими аналогичными устройствами 30 В исходном состоянии все элементы схемы обесточены, электродвигатель 1 отключен от сети переменного тока силовыми контактами 2 магнитного пускателя с катушкой 3.При кратковременном нажатии кнопки"Пуск" кнопочного поста 4 по цепи катушки магнитного пускателя протекает ток, в результате замыкаются силовые контакты 2 магнитного пускателя, запускается электродвигатель 1. Наводимое во вторичной обмотке трансформатора 5 тока напряжение после выпрямления мостом 7 и сглаживания конденсатором 8 преобразователя 6 одновременно прикладывается к делителю напряжения, состоящему из резисторов 9, 10, и к параметрическому стабилизатору напряжения, построенному на балластном резисторе 11 и стабилитроне 12. Стабилизированным напряжением питается пороговый узел 13, построенный на схеме триггера с эмитерной связью, и делитель напряжения, содержащий термочувствительный элемент 14 и резистор 15, В режиме пуска электродвигателя 1 фазные токи во много раз превышают номинальные значения, поэтому на делитель напряжения с резисторами 9, 10 будет действовать напряжение выше номинального, тем самым создаются условия отпирания транзистора 16. но с помощью времязадающей цепочки 20, 21 в данном режиме будет открыт транзистор 17, Таким образом, в режиме пуска будут в открытом состоянии оба транзистора триггера 13, В коллекторную цепь транзистора 17 включен светодиод оптронного тиристора 26, поэтому в режиме пуска тири- стор оптрона через выпрямительный мост 27 шунтирует кнопку "Пуска" кнопочного поста 4 и тем самым катушка 3 магнитного пускателя обтекается током. Постоянная времени заряда конденсатора 20 выбрана таким образом, чтобы в режиме пуска транзистор 17 поддерживался в состоянии насыщения, После пуска двигателя 1 напряжение на делитель резисторов 9, 10 становится номинальным и создаются условия запирания транзистора 16, После этого устанавливается процесс заряда конденсатора 20 и времязадающая цепь отключается для постоянных составляющих токов, что иСключает в дальнейшем влияние времязадающей цепи на работу триггера 13.В случае перегрузки или пропадания фаз увеличивается напряжение на делитель из резисторов 9, 10, увеличивается потенциал базы транзистора 16 и этим. создаются условия опрокидывания триггера 13, Тран, зистор 17 закрывается, обесточивается цепь светодиода оптронного тиристора 26,5 10 15 20 35 40 45 50 тиристор запирается и включается цепь катушки 3 магнитного пускателя. Двигатель 1 отключается от сети, С увеличением температуры двигателя 1 уменьшается сопротивление терморезистора 14, увеличивается выходное напряжение делителя (14, 15), тем самым возрастает потенциал базы транзистора 16 и происходит опрокидывание триггера 13, в соответствии с вышесказанным отключается двигатель 1 от сети, Для исключения влияния температурной и электрической защиты предусмотрены развязывающие диоды 28 и 29,При срабатывании любого из видов защиты вся схема,обесточивается, конденсаторы разряжаются исхема возвращается в исходное состояние. Схема готова к новому включению в работу.Настройка схемы нэ нужном порогесрабатывания легко достигается с помощью резисторов 10 и 15, тем самым расширяются возможности применения предлагаемого устройства для двигателей разных мощнообладает высокими надежностью и точностью в работе,Формула изобретения.Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аномальных режимов работы, содержащее магни ный пускатель, выводы силовых контактов которого предназначены для включения между клеммами для соединения с трехфазной сетью и с выводами трехфазного электродвигателя через первичную обмотку трансформатора тока в одном из фазных проводов, питающих электродвигатель, управляющую цепочку, состоящую из последовательно включенных кнопок "Стоп", "Пуск" и катушки магнитного пускателя, при этом выводы упомянутой цепочки соединены с клеммами для соединения с фазным и нулевым проводами питающей сети, первый выпрямительный мост, вход которого соединен параллельно кнопке "Пуск", а выход подключен к тиристору оптрона, второй выпрямительный мост, вход которого соединен с выводами вторичной обмотки трансформатора тока, а его выход зашунтирован конденсатором фильтра и нагружен .на резисторный делитель, выход которого соединен с входом исполнительного органа,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности устройства, исполнительный орган выполнен,в виде триггера с эмиттерной связью, при этом в цепь базы выходного1800548 Составитель Ш,ХурцилаваТехред М.Моргентал Корректор И.Шмакова Редактор Е.Харина Заказ 1170 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 транзистора введена времязадающая цепь, соединенная со светодиодом упомянутого оптрона, включенного в цепь коллектора вы ходного транзистора.