Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot несимметричногорежима

: (6(Дополнительное к авт. саид-ву,- (22) Заявлено 670579 1 (2) 27 б 3478/24-07с приаоедеюаем заявки яа(51)М, Кл. Гевударотоеный комнтет ВССР ао олам нтобретеннй н втхрапнйДата опубликования описания 23,02,81 цка. Л.Б,Паперно, Я,И.Кузьмин, Б,С,Пороцкий н М.М.Ш(72) Авторы изобретения ордена Трудового Красного 3институт(7) Заввител Риж щенке педеменной и постоянной составляющих напряжения на выходе моста, которое зависит только от уровня несимметрии, но не характеризует непосредственно величину тока обратной последовательности, Это отношение может быть достаточно болыпим при обрыве фазы и малой загрузке электродвигателя, когда по условиям допустимого нагрева обмоток электродвигатель может длительно работать и нет необходимости в его отключении от защиты. Излишние отклю. чекки электродвигателей в таких режимах в ря де случаев могут привести к определенному ущербу, например в случае их применения для электроприводов в автоматических линиях или в подъемных кранах. Кроме того, в известном устройстве необходимо ввести на его выходе элемент выдержки времени для исключения ложного срабатывания зашиты при резком симметричном снижении входных токов (напри. мер, при снижении нагрузки или прн внешних симметричных коротких замыканиях), когда ток разряда конденсатора - рабочая величина на вхо де измерительного органа - становится больше то. ка через токоогракичивающий резистор . тор. Изобретение относится к устройствам репей.ной защиты трехфазных электроустановок от.несимметричных режимов, особенно трехфазныхасинхронных электродвигателей,Известно устройство для защит: трехфазных электроустановок от несимметриии фазныхтоков, содержащее датчики входаах сигналов,пропорциональные фаэным токам, подключенныек трехфазиому вырямительному мосту, выходкоторого соединен через токоограничивающийрезистор с одним из входов измерительногоооргана и через дополнительный выпрямительи конденсатор с другим входом,.В этом уст.ройстве измерительный орган реагирует на отно.шение переменной и постоянной составляющих15на выходе моста, которое нри возникновениинесимметрии резко увеличивается и приводитк срабатыванию измерительного органа, Дляудобства сравнения переменная составляющаяможет выпрямляться диодом и сглаживаться 13.Недостаток известного устройства применительно к защите трехфаэиых электродвигателейзаключается в том, что око реагирует на отно(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИМА807434 мозной величины на другом входе измерительного органа, Между тем, применительно к ззцбйе электродвигателя такое быстродействие в риде случаев необходимо. В частности для электровнгателей подъемных кранов при большой иеснм- з метрнн фззных токов, вызывающей опасное саь. жение момента на взлу двигателей, необходимо быстрое действие защиты на отключение электродвигателя, вызывающее срабатывание тормозов и исключающее возможность падения груза, 10Известно также устройство, заппы трехфззных электроустановок от неснмметрии фавных токов с повьппенным быстродействием, состоящее иэ датчиков тока фзэ, трехфазного выпрямнтельного места, двух схем сравнения, расши рнтелей импульсов п элемента И Щ,Однако недостаткзмн этого устройства являются его большая сложность, а также то, что оно. реагирует. на степень неснмметрин, характери 20эующуюся отношением токов обратной и прямойпоследовательностей, а не на абсолютную веют.чину тока обратной последовательности,. Кроме того, известные устройства нв даютвозможнвсти регулировать уровень сигнала пз 25выходе моста в зависимости от номинально.го тока электродвигателя. Такая регулировка поз.волила бы нри заданном значении фазого токапо отношению к номинальному току выщаинтьзащиту универсальной для большого диапазона 36мощности электродвигателей и регулировать еетзк, чтобы нрн номинальном токе на выхОФмоста получалось вполне определенное нзпряжв.; . нне (что может быть допустимо при грздуихакешкалы регулнровочпого элемента в зйачениях .номинальных токов или мощностей электр(щвнгз.гелей).Цель изобретения . повышение селективности,быстродействия и расширения функционалы 1 ыхвозможностей,Поставленная Мель достигается тем, что уст.ройство для защиты трехфазного здектродвнгаФе.оля от неснмметрющого рвжнмз,содержащее датчи.ки входных сигпзлов, пропернональныв фазиым.токам, подключенные к трехфазному выярямительному мосту, выход которого через токоогрзничительиый резистор связан со входом измерительного органа и через конденсатор, диод и сто.живающий фильтр - сдругим входом того жеизмерительного органа, дополнительно снабженопеременным резистором, шуйгярующнм требав56ный выпрямительный мост, вторым днодомчвторым сглаживающим фильтром и вторым измерительным органом с фиксированным порогом срабатывания, вход которого через второйсглаживающий фильтр н второй диод соединен,.с упомянутым конденсатором, причем второйдиод подключен к нему своим катодом, а вы.ходы обоих измерительных органов через элемент 4И связаны с блоком отключения электродегата.На чертеже схематически изображена структурная схема устройства.Токи каждой фазы питания злектродвгате. ля постуацвт на датчики 1 сигналов, откуда сигналы пропорциоивльиыв этим токам, поступают ив вход трехфазного выпрямительного моста 2. Выход моста 2 заунтрован еремею. иым резистором 3 и через перемеапай резисторт те 36 щтт Вт 1 3 а через конденсатор 6, диод 7 и сглаживвявпий контур 8 связан с другам входом измерительо. го Органа 5,Измерительный Оргз 9 с фиксиро. ванным порогом срабатывания .соединен с вц. ходом моста 2 через конденсатор б, диод 10 и сглаживающий контур 11, Выходы обоих из мертельных органов связаны со входами элв. мента И. 12, выход которого соединен с.цепью Отключения электродвигателя,Устройство работает следующим образом, Выходное напряжение маета 2 содержит ос. тоянную н переменную совтавляюппзе, Уровень нзнряжения отрегулирован резистором 3 таким сне, В тавцит Оии а,минзльном токе электродвигателя ОО имело виол. не определенное зиаченне. Постояннаянапряжения иа выев моста 2 через резистор 4 поступает на вход измерительного органа 5. Переменная составляюиея выпрямителього впряженя выделяется конденсатором 6, осуществляющим одиовременО сглаживание тока через увзнатор 4. Положительная иплуволиа переменной сесашлявидвй, обуслзвавзвизя величину ива зжерез диод .7, сгйаживзвтЩ контуром 3 и Вщвется нз другой вход измерителього органа 5, а отрицательная пояуволив через дивд 16 сглвживзетея контуром 11 и пвдвтвя ив вход измврителыюго Органа 9, Сопротивление рвзсторз 4 выбрзнь таким образом, чтобы включить появ ление сигнала иа выходе измерительного органа 5 при допустимой естественной асимметрии. напряженна сети питания электродвигателяТа. ким Образом, в нормальном режиме сигнал на выхода измЩВОФльиого офгзиа 5 Отсутствует, Величина отрицательной полуводны переменной составляющей на входе измерительного органа 9 не превышает порог срабатывания, и сгиви иа выходе измерителього органа 9 отсутствует. При пускв электродвигателя, в случае встесъ. венной асимметрии явпражения питания, воз. можно кратковремвнное срабатывание измеритаь. ного органа 9 из за возрастания уровня отри нательной полуволны переменной составляющеи напряжения иа выходе моста 2, вызванного сочетанием некоторой несимметрии фаэных токов и нк резким увеличением прн пуске, выше порога срабатывания. Однако измерительный ор. ган 5 при этом не срабатывает, поскольку отно5 8074 сительный уровень несимметрни токов небольшой и, следовательно, неселективное срабатывание защиты не произойдет.При внешних трехфаэных коротких замыканиях нли других причинах, вызывающих резкие снимет.5 ричные понижения тока электродвигателя, из-за неодинаковых по времени изменений уровня: пе. ременной и постоянной составляющих может измениться нх соотношение на входе измерительного органа 5. В этом случае происходит раз о ряд конденсатора 6, появляется сигнал на выходе измерительного органа 5, но сигнал на выходе измерительного органа 9 отсутствует из.за вклю. чения диода 10 в отрицательном направлении. Устройство защиты не работает. При пусках или 1 з резких симметричных набросах нагрузки элект. родвнгателя из-за заряда конденсатора 6 появляется сигнал на выходе измерительного органа 9, а сигнал на выходе измерительного органа 5 отсутствует, так как ток заряда через диод 7 не протекает. Защита не работает.При возникновении недопустимой нееимметрии фазных токов переменная составляющая напряжения иа выходе моста 2 резкр возрастает, что Йриводит к увеличению тока через конденсатор д б н к увеличению соотношения сигналов иа вхо дах измерительного органа 5, а величина еиг. нала на входе измерительного органа 9; превышает иорог срабатывашщ,и сигналы с выходовер ор сту их 30 ды логического элемента И 12 Логический элемент И срабатывает и подает сигнал набгюиа челне электродвигателя. Порог срабатывания измерительного еугша 9 выбран таким обрезом, чтобы иислючить появ ление сигнала на выходе этае оргаив нри несиммет 1 нйных колебаниях иапряжчния, ие вызываю . щих перегрева обмоток статора илй опасиоге сиижения момента электродвигателя,34 ВПрименение предлагаемого устройства позво.ляет повысить эффективность действия защитот несимметричных режимов за счет повышенииселективности, быстродействия, а также применятьоднотипные устройства защиты для широкогодиапазона мощностей электродвигателей. УстройствЬ для занпиы трехфазного электро.двигателя, от несимметричного режима, содержащее датчики входных сигнале, иролорциональные фазним токам, подключенные к трехфаэ.ному выпрямительному мосту, выход которо-го через токоограннчнтельный резистор связансо входом измерительного органаи через конденсатор, диод н ююживающнй фильтр - с дру.гим входом того же измерительного органа,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по.вьппения селактивности, быстродействия и расши.рения функцаяальных возможностей, оно до.полнитейьно снабжено переменным резистором,шунтирующим трехфазный вьшрямительный мост,вторым диодом, вторым сглаживающим фильтром и вторим измерительным органом с фик.сироваиным неуогом срабатывания, вход кото.рого через второй сглаживакнций фильтр и. второйдиод соедшвн а упомянутым конденсатором,причем второй диод подключен к нему своимкатодом, а выходы обоих измерительных орга.нов через элемент И соединены с блоком отключения электродвигателя.Источники информации,принятые во внимание ири экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 527793,кл. Н 02 Н 768, 1977.2, Авторское свидетельство СССР У 383153,кл, Н 02 Н 70, 1975.