Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима

Сфвз Среетскик Социапистическиа Республик(1 н 862305 К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Дополнител е к авт.свид 1)М, Кл, Н 02 Н 7/(23) Приормтвт -алеки Йо -осударствениый комнте СССР но делам изобретений и открытий/ (54) УСТРОИСТВО ДЛ ЭЛЕКТР ОД ВИ ГАТЕЛ ТЫ ТРЕХФАЗНОГО ОРМАЛЬНОГО РЕЖИ Изоб нике и э иты еля со з рехфаз н бусловл увствит да чувс ам непол выбират озможноичии ьачи- зной чин пусковых токов двнга чительной несимметрией в системе токов. Указанное принципом выполнения фаз ного органа сравнения, к тельность устройства к т нофазного режима не може достаточно высокой из-за неправильного действия пусковых токов двигател тельной несимметрией в системе токов,Недостатком утакже возможностсрабатывания при чеиии фаз коммути при йраткаврем и ноель- вис т при налясозтрехфа е Цель изобретения - повышение чувствительности к токам неполнофазного режима при обеспечении надежной отстройки от несимметрии пусковых токов.Для достижения поставленной цели устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее два трансформатора тока, выпрямитель, подключенный к вто:ричным обмоткам трансформаторов, фазочувствительный блок сравнения с усилительным элементом и элемент контроля 25 ретение относится к злектротехможет быть использовано дляащ трвхфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузки.Известны устройства для защиты трехфазныхэлектродвигателей, основанные на Фиксации иесимметрии токов фаз при работе на двух Фазах 111. Указанные устройства содержат трансформаторы тока, фазочувствительные блоки сравнения и выходные отключающие реле.Недостатками укаэанных устройств являются их ограниченная чувствительность к токам перегрузки двигателя в т 5 симметричном трехфазном режиме и нвдостаточно надежная отстроика от пусковых токов при наличии несимметрии в трехфазной системе токов.Наиболее близким к предЛагаемому 20 изобретению является .устройство 2, которое содержит трансформаторы тока, Фазочувствительный блок сравнения, элемент контроля перегрузки с интегрирунщим и реагирующим элементами и выходное отключакщее реле.Недостатками устройства являются ограниченная чувствительность к токам неполнофазного режима и возможность неправильного срабатывания при нали стройстча являетсяь его неправильногонеодновременном вклационного аппагатаенном выпадении фазыперегрузки, подключенные своими входами к выходу выпрямителя, а своими выходами - к реагирующему органу, дополнительно снабжено блоком торможения, содержащим резисторную и диод- но-резисторную цепи и включенныммежду выпрямителем и входом усилительного элемента фазочувствительного бдока ср"внения.На чертеже представлена структурная схема устройства.Схема содержит два трансформатора . тока опережающей 1 и отстающей 2 фазы, выпрямитель 3 из диодов 4,5,6,7, фазочувствительный блок 8 из усилителя 9, резисторов 10-14, диодов 15- 17, конденсаторов 18,19, элемент конт роля перегрузки 20 нз транзисторов 21-23, резисторов 24-31, стабилитрона 32 и конденсатора 33; реагирующий орган 34 из транзистора 35, стабилитрона 36, резистора 37 и выходного 2 О отключакщеге реле 38. дополнительно введен блок торможения 39 и резистора 40 и диодно-резисторной цепи 41" 43, выход усилительного элемента подключен через диод 44 к элементу контроля перегрузки.Трансформаторы тока опережающей 1 и отстающей 2 фаз сети подключаются соответственно к Фазам А и В. Третья фаза электродвигателя подключается непосредственно к Фазе С сети. Вторичные полуобмотки трансформаторов имеют средние точки, подключенные к общей точке схемы, а свободные выводы полуобмоток через диоды 5 - 7 выпрямителя объединены в общую точку, об разующую совместно со сглаживающей емкостью положительный полюс питания схемы. Между положительным полюсом и общей точкой схемы включен элемент контроля перегрузки, выход которого соединен с реагирукцим органом 34. Межцу выходом реагирующего элемента и положительным полюсом питания через резистор 37 включено выходное отключающее реле 38. Выход фазочувствительного блока соединен через диод 44 с элементом контроля перегрузки, а входы блока через резисторы 10 и 11 соединены, соответственно, с вторичной обмоткой трансформатора опережающей фазы сети и с вто О ричной обмоткой трансформатора отстающей фазы сети. Через дополнительный блок торможения 39 и резисторной и диодно-резистооной цепи усилительный элемент Фазочувствительного бло" 55 ка сравнения соединен с выходом и входами выпрямителя 3. К первичным обмоткам трансформаторов тока подводятся фазные токи дви гателя д и 1 В, а выпрямленное и сглаженное напряжение, пропорциональное сумме этих токов, выделяется на эквивалентном сопротивлении нагрузки, включенной между положительным 65 полюсом и общей точкой схемы. Укаэанное напряжение подается на элементконтроля перегрузки. В нормальномнагрузочном режиме напряжение, выделяемое на резисторах 24 и 25, не превышает напряжения стабилизаций стабилитрона 32, транзистор 21 закрыт,конденсатор 33 разряжен, а транзисторы 21 и 22 закрыты, При этом стабилитрон 36 и транзистор 35 закрыты,а реле 38 обесточено, При появленииперегрУэки транзистор 21 открывается и током, протекаюшим через переход эмиттер-коллектор транзистора 21 и резистор 30, начинается зарядконденсатора 33. Величина этого токапропорциональна кратности тока перегрузки, а установка устройства потоку перегрузки может регулироваться резистором 28, Через определенную выдержку времени напряжение базытранзистора 23 достигает такой величины, когда происходит его открытие.При этом через резистор 31, переход коллектор-эмиттер транзистора 23,стабилитрон 36 и резистор 37 начинает протекать ток, а потенциал базытранзистора 22 уменьшается и становится меньше потенциала его эмиттера.В результате этого транзистор 22 открывается и обеспечивается быстрый переход транзисторов 23 и 22 в режим насыщения, При этом происходит быстроеоткрытие и насыщение транзистора 35,и выходное реле срабатывает, обеспечивая отключение защйщаемого электродвигателя через определенную зависимую от тока выдержку времени, величинакоторой может регулироваться выборомрезистора 30,В нормальном симметричном режиметок, протекающий через точку соединения. резисторов 10 и 12, примерно равен нулю, При этом тормозным током,протекающим через резистор 40, транзистоо 9 открыт, конденсатор 19 разряжен, а диод 32 закрыт. При обрывефазы через точку соединения резисторов 11 и 12 протекаетток, которыйчерез диод 15 поступает на базу транзистора 9, вызывая его закрытие. Приэтом начинается заряд конденсатора 19указанным током, напряжение на коллекторе транзистора 9 увеличивается, диод 44 открывается и обеспечивается заряд емкости 33, Через определенную выдержку времени происходитотхрЫтие транзистора 23. При этомсрабатывает выходное реле 38 и отключает двигатель. Коэффициент несимметрии токов сети, от которого отстроено устройство, может изменяться выбором резистора 40,С целью уменьшения габаритов трансформаторов тока допускается работа последних при наличии пусковых токов в нелинейном режиме. В укаэанном режиме из-эа искажения формы вторичнойЭДС трансформаторов возможно загрублелие устройства прн обрыве фазы В и учувствление его при обрыве фазы С. Для уменьшения этого явления в схему предусмотрено дополнительное торможение выпрямленным током отстающей фазы В,.вводимое через диоды 42, 43 и резистор 41.Высокая чувствительность к токам неполнофаэного режима и надежность отстройки от пусковых токов обеспечивается рассмотренным вьые включением блока торможения 39 иэ резистора 40 и диодно-резисторной цепи 42, 43, 41, Неправильная работа при разновременности замыкания фаз коммутационного аппарата и кратковременном вьпадении фаз сети исключается благодаря наличию выдержки времени при неполнофаэном режиме, обеспечиваемой интегрируквей емкостью, включенной в цепь отрицательной обратной связи усилительного элемента. Надежная отстройка.от пусковых токов позволяет повысить чувствительность к токам неполнофаэного режима.Использование предлагаемого устройства позволяет получить значительный технико-эконоююческий эффект, заключающийся в повышении чувствитвлвности к токам неполнофаэного режима (примерно, в 2 раза по срав нению с прототипом при одинаковом потреблении мощности сети на фазу) и надежности отстройкн от пусковых токов. Объем трансформаторов при этом уменьшен в 3 раза. Предлагаемое устройство прошлоиспытания; чувствительность устройст"ва к обрыву фазы 0,6 Еи, чувствительность к полнофазному режимурегулируется в диапазоне 0,7-1,1 1 Н.О .стройка от кратковременных пусковых токов трехфазного режима до7,5 ТН при несимметрни сети не более 25.1Формула изобретения 10Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее два транс-.форматора тока, выпрямитель, подклю-.ченный к вторичным обмоткам транс" 15 форматоров, фазочувствительныйсравнения с усилительным элементоми элемент контроля перегрузки, под ключенные своими входами к выходувыпрямителя, а своими выходами - 2 О к реагирукщему органу, о т л и ч аю щ в е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при обеспечении надежной отстройки от несимметрии пусковых токов, оно дополнительноснабжено блоком торможения, содержащем резисторную и диодно-резисторнуюцепи и включенным между выпрямителеми входом усилительного элемента фаэочувствительного блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 298987 кл. Н 02 Н 7/08, 19742. Авторское свидетельство СССРР 613439, кл, Н 02 Н 7/08, 1977.итель В.Орловя Коштура Корректор Г.Решетни тор Н бб 30/51 Тираж б 75 ПодлисноеВНИИПИ Государственного комитета ОХРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ Филиал ППЯ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4