Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot неполнофазногорежима

Сефз Сфветскнх Социаектнческни РеслубееГосударственинИ омитет СССР по делай изобретениИ и отрытиИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА2 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от работы на двух Фазах электродвигателей грузоподъемных лебедок, например кранов, лифтов и подъемников.Известно устройство для защиты электродвигателя с повторно-кратковременным режимом от работы на двух фазах, содержащее реле постоянного тока зашунтированное конденсатором и включенное последовательно с тиристором, электроды которого подключены к фазам трехфазной сети. Контакт реле Включен в цепь питания аппарата управления, силовые контакты которого включены между Фазами сети и жилами питающего электродвигатель кабеля 11,Однако известное устройство не обеспечивает надежной защиты электродвигателя от работы на двух Фазах, 20 например в случае обрыва жилы питающего кабеля или статорной обмотки электродвигателяИзвестно также устройство защиты электродвигателя от работы на двух25 фазах, содержащее три трансформатора тока, вторичная обмотка каждого из которых через диод соединена с цепью управления тиристора, анод которого . подключен к жиле питающего кабеля, 30 венное объединение ".ЗЗКЦТРОИД а катод через обмотку реле постоян" ного тока, зашунтированную конденсатором - к нулевому проводу, Контакты реле соединены последовательно, зашунтированы пусковой кнопкой и включены в цепь питания аппарата управления, силовые контакты которого включены между фазами сети и жилами питающего электродвигатель кабеля 2.Однако в известных устройствах при нажатой пусковой кнопке блокируется защита, что при наличии обрыва Фазы приводит к работе электродвигателя на двух фазах. Это недопустимо для двигателей грузоподъемных лебедок.Кроме того, при переменном характере нагрузки на валу электродвигателя угол сдвига Фаз между током и напряжением существенно меняется, что приводит к ложным срабатываниям защиты.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты трехфаэным электродвигателей, содержащее пусковой контакт, реле постоянного тока, аппарат управления,. силовые контакты которого включены между фазами сети и жилами питающего электродвигатель каоеля и в цепь питания катушки которого вклочены пусковой контакт и контакт реле,и три трансформатора тока,25 ко вторичным обмоткам каждого из которыхчерез трансформаторы напряжения подключены выпрямители, соединенные свходом логической цепи, выход которойподключен к цепи управления тиристора,включенного в цепь питания реле 3 ).Известное устройство не требуетблокировки защиты при пуске электродвигателя, но допускает его включениепри наличии обрыва в цепи питанияэлектродвигателя, фазы сети или нулевого провода. В устройстве не дос-тигается стабильная работа логической цепи иэ-эа угла сдвига фаэ междутоками, а, следовательно, и сигналамина выходе выпрямителей. Переменныйхарактер нагрузки на валу электродвигателя приводит к ложным срабатываниям устройства.Цель изобретения - повышениенадежности защиты электродвигателейот работы на двух фазах. 20Укаэанная цель достигается тем,что устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофаэного режима, содержащее пусковой орган, силовые контакты которого включены между Фазами сети и зажимами.кабеля электродвигателя через первичные обмотки трансформаторобтока,к вторичной ббмотке каждого из которых подключен через трансформаторнапряжения выпрямитель, выход кото- ЗОрого через блок защиты подключен кисполнительному органу, выполненному на реле постоянного тока, замыкающий контакт которого последовательно с пусковья контактом включен 35в цепь катушки пускового органа,дополнительно снабжено конденсатором, шунтирующим реле постоянноготока, и пусковым блоком, а блок защиты выполнен в виде трех иэмери Отельных элементов, входные зажимыкоторых подключены к выпрямителям,а выходные включены последовательнои .соединены с выходными зажимамипускового блока, которые в свою очередь через обмотку реле постоянноготока подключены к двум фазам сети,причем входные зажимы пускового блока подключены к трем жилам кабеля,электродвигателя, нулевому зажиму сети и пусковому контакту.Пусковой блок содержит два тнристорных оптрона, резисторы, защитныедиоды и диод, включенный параллельносиловому контакту и связанный черезпусковой контакт с Фазой сети и однойиз жил питающего электродвигателькабеля, между каждой из двух другихжил которого и Гулевым проводом чеоезрезистор включен эашунтированныйзащитным диодом светодиод одного иэ 40оптронов, тиристоры которых соединены последовательно между выходнымизажимами блока.- Измерительный элемент содержитконденсатор, включенный на входные 65 зажимы элемента, резистор, стабилитрон и оптрон, светодиод которого и стабилитрон подключены через резистор к конденсатору, а тиристор оптрона соединен с выходными зажимами элемента.На Фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, на Фиг,2 " принципиальная схема контрольного блока, на Фиг.3 - эпюра напряженюй сети.Устройство (фиг.1) содержит реле 1 постоянного тока, зашунтированное. конденсатором 2 и подключенное к выходному зажиму 3 пускового блока 4 и фазе 5 сети. К Фазе 6 подключен выходной зажим 7 пускового блока. Е Фазе 8 сети подключен через пусковой контакт 9 и замыкающий контакт 10 реле 1 один конец катушки органа 11 управления, второй конец которой подключен к фазе 6. Силовые контакты 12- 14 аппарата 11 управления включены между фазами 5,8 и 6 и жилами 15-17 . пит ющего электродвигатель 18 кабеля. Между пусковым контактом 9 и контак том 10 реле 1 включен анод диода 19 пускового блокаКатод диода 19 подключен к жиле 16 кабеля, К двум другим жилам 15 и 17 через резисторы 20 и 21 подключены аноды светодиодов тиристорных оптронов 22 и 23. Катоды этих светодиодов подключены к нулевому проводу 24. Светодиоды оптронов22 и 23 зашунтированы защитными диодами 25 и 26. Катод тиристора оптрона 22 подключен к выходному зажиму 7 пускового блока, .а анод этого тиристора подключен к катоду тиристора оптрона 23. Анод тиристора оптрона23 подключен к выходному зажиму 3 пускового блока. Жилы 15-17 являются первичными обмотками трансформаторов 27-29 тока, напряжение со вторичных обмоток каждого из которых через трансформаторы 30-32 напряжения и двухполупериодные выпрямители 33-35 подаются на входные зажимы 36-37, 38-39 и 40-41 контрольных блоков 42-44, На входные зажимы контрольного блока (Фиг.2) включен конденсатор 45 и через резистор 46 параллельно включеннМ стабилитрон 47 и светодиод тиристорного оптрона 48. Анод тиристора оптрона контрольного блока 42 соединен с выходным зажимом 3 пускового блока, а катод тириотора оптрона контрольного блока 44 - с выходным зажимом 7. Катод и анод тиристора оптрона контрольного блока 43 соединены соответственно с анодом и катодом тиристоров.оптронов контрольных блоков 44 и 42Устройство работает следующим образом.При замыкании пускового контакта 9, например контакта командоконтроллера, положительная полуволна напряжения с Фазы 8 через диод 19, жилу 16,851610 55 60 65 статорные обмотки электродвигателя 18, соединенные в "звезду", жилы 15 и 17 и резисторы 20 и 21 прикладывается к светодиодам оптронов 22 и 23. В результате этого тиристоры оптро- нов 22 и 23 отпираются на полупери" од, что вызывает срабатывание реле 1. В следующий полупериод реле удерживается во включенном состоянии за счет разряда через катушку реле конденсатора 2. Замыкание контакта 10 реле 1 приводит к срабатыванию аппарата 11 управления и замыканию его контактов 12-14 и шунтированию диода 19 контактом 13. К светодиодам оптронов 22 и 23 прикладывается напряжение ОА и Ос (Фиг,3). Тиристоры . этих оптронов отпираются только тогда, когда Ос 0 р 0 АО и Ц. Поэтому после замыкания контактов 12- 14. на реле подается напряжение (заштрихованная область на фиг.Э), недостаточное для его удержания. Но одновременно с этим опережающие напряжение фазные токи в жилах 15-17 индуктируют напряжение на вторичных обмотках трансформаторов 27-29 тока, которое согласуется и повышается трансформаторами 30-32 напряжения выпрямляется выпрямителями .33-35 й поступает на входы 36-37, 38-39 и 40-41 контрольных блоков 42-44; где оно сглаживается конденсатором 45, стабилизируется цепочкой из резистора 46 и стабилитрона 47 и подается на светодиод оптрона 48.Тиистор оптрона отпирается на время, когда Ос ) ОА. Так как тиристоры оптронов контрольных блоков шунтируют тиристоры оптронов пускового блока, релеостается включенным.Диоды 25 и 26 защищают светодиоды оптронов 22 и 23 от обратногонапряжения.При обрыве фазы сети, жилы питаюЩего кабеля, статорной обмотки электродвигателя или нулевого провода после замыкания пускового контакта 9напряжение на светодиоды оптронов 22и 23 (или на один из них ) не подается. Реле 1 не срабатывает, н электродвигатель не подключается к сети.При обрыве в цепи питания работающего электродвигателя исчезает токв одной из жил 15-17 кабеля. Прнэтом светодиод оптрона соответствующего контрольного блока обесточивается, а его тиристор запирается, чтоприводит к отключению реле 1,аппарата 11 управления и электродвигателя.Предлагаемое устройство более надежно защищает электродвигатели груэоподъемных лебедок от работы на двух Фазах, что выгодно отличает его от известных устройств аналогичного назначения.Формула изобретения1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполно Фазного режима, содержащее пусковойорган, силовые контакты котороговключены между фазами сети и зажимами кабеля электродвигателя черезпервичные обмотки трех трансформаторов тока, к вторичной обмотке каждоео из которых подключен черезтрансформатор напряжения выпрямитель, выход которого через блок защиты подключен к исполнительному рр"гану, выполненному на реле постояно ного тока, замыкакщий контакт которого последовательно с пусковым контактом включен в цепь катушки пускового органа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения на дежности защиты, оно дополнительноснабжено конденсатором, шунтирующимреле постоянного тока, и пусковымблоком, а блок защиты выполнен,ввиде трех измерительных Ьлементов,.входные зажимы которых подключенык выпрямителнм, а выходные включеныпоследовательно и соединены с выходными зажимами пускового блока,которые в свою очередь через обмот"ку Реле постоянного тока подключенык двум фазам сети, причем входныезажимы пускового блока подключенык трем жилам, нулевому проводу сетии пусковому контакту.2. Устройство по п.1, о т лич а ю щ е е с я тем, что пусковойблок снабжен двумя тиристорнымиоптронами; резисторами, защитнымидиодами и диодом, связанным черезпусковой контакт с Фазой сети иодной из жил электродвигателя кабеля, между каждой из двух жил которого и нулевым проводом через. Резистор включен зашунтированный защитным диодом светодиод одного из оптро нов, тиристоры.которых соединеныпоследовательно и включены междувыходными зажимами блока.3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый иэ 45 трех измерительных элементов снабжен конденсатором, включенным навходные зажимы упомянутого элемента,резистором, стабилитроном и,тиристорным оптроном, светодиод которого и стабилитрон подключены черезрезистор к конденсатору, а тиристороптрона соединен с выходными зажимами элемента.1 Источники информации,принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 488279, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.2. Васикевич В.И. Тиристорное устройство для защиты электродвигателей от работы на двух фазах.-"Проввааленная энергетика", 1977 9 11,. с.31.3. Патент Франции.В 2275922, кл. Н 02 Н 7/09, 1975.