Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима

по делам нэебретеннй н открытий(53) УДК 621.316, ,925(088.8) Дата опубликования описания 15.06,82(72) Автор изобретения Московское научно-производственное объед нижниепо строительному и дорожному машиностроению(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИМАИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты крановых, особенно груэоподъемных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены в "звезду" или "трем .5 угольник, от несимметричных режимов (обрыва фазы, недопустимой не- симметрии питающих напряжений и токов). 10Известно устройство для защиты электрической нагрузки от обрыва фазы в многофаэной питающей сети, содержащее снабженный отключающей катушкой автоматический выключатель, контакты которого включены в цепь питания нагрузки, трехфазный двухполупериодный выпрямитель, подключенный к выходным зажимам автоматического выклю 20 чателя и к выходу которого подключен резистор.и цепь из последовательно соединенных резистора, диода и конденсатора, Параллельно диоду включена неоновая лампа, а параллельно конденсатору подКлючена цепь последовательно соединенных отключающей катуш" ки и светочувствительного резистора, освещаемого неоновой лампой 11,.Однако известное устройство не контролирует наличия всех трехфазных напряжений до включения автоматического выключателя и не обеспечивает надежной защиты электродвигателя от перегрева при недопустимой несимметрии напряжений и токов, а также от работы на двух Фазах, например при его скольжении близком к йоминальному. В случае обрыва за точкой подключения моста к питающим проводам устройство не обеспечивает защитное отключение электродвигателя.Наиболее близким к изобретению яв.- ляется устройство для защиты трехфазных цепей от обрыва фазы, содержащее три трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в защищаемые3 93619 цепи, а вторичные соединены в"звезду" и подключены к трехфазному двухполупериодному выпрямителю, параллельно выходу которого подключены нагрузочный. резистор, конденсатор и исполнительный элемент, выполненный на реле постоянного тока, и вход которого подключен к выходу моста через линейный резистор и диод 21.Данное устройство требует блоки о ровки защиты при пуске электродвигателя,поэтому возможно вклюцение и работа грузоподьемных крановых электродвигателей на двух фазах в период пуска,что недопустимо. Устройство не защищает 1 электродвигатель от перегрева при недопустимой несимметрии питающих нап-. ряжений и токоВ причем для нормальной работы устройства требуется источник оперативных напряжений, что увеличива"дО ет его габариты и снижает надежность.Цель изобретения - повышение надежности защиты электродвигателя от . несимметричных режимов.25Для достижения поставленной цели устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима, содержащее три трансформато" ра тока, первичные обмотки которых включены в провода, питающие электродвигатель, а вторичные соединения в "звезду" и подключены к трехфазному двухполупериодному выпрямителю, выход которого зашунтирован нагрузочным резистором и Функционально связан через з конденсатор и последовательно включенные линейный резистор и диод с исполнительным элементом, выполненным на реле постоянного тока, дополнительно снабжено потенциометром, конденса 4 О тором, тиристорным оптроном, двумя токоограничивающими резисторами и трехФазным двухполупериодным выпрямителем, который подключен к Фазай сети, а его выход зашунтирован дополнительно вве 4 денным конденсатором и соединен через два токоограничивающих резистора, одян из которых зашунтирован размыкающим контактом реле постоянного токая с обмоткой реле, зашунтированной ти-. .О ристором оптрона, светодиод которого через потенциометр подключен параллельно диоду, соединенному со стороны анода через линейный резистор, а со стороны катода - через конденсатор с нагрузоцным резистором.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. 0 4Устройство содержит три трансФорматора тока 1-3, первичные обмоткикоторых включены в защищаемые цепи 4- 6, а вторичные соединены в "звезду" и подключены к трехфазному двухполупериодному выпрямителю 7,к выходу которого подключен нагрузочный резистор 8 и цепь из последовательно включенных линейного резистора 9,диода 10 и конденсатора 11, Параллельно диоду 10 подключена цепь из потенциометра 12 и светодиода оптрона 13, тиристор которого шунтирует обмотку реле постоянного тока 14, подключенную .через два токоограницивающих резистора 15и. 16 к выходу второго трехфазногодвухполупериодного выпрямителя 17, подключенного к Фазам 18-20 питающей сети. Резистор 16 зашунтированразмыкающимся контактом 21 реле 14, Выход выпрямителя 17 зашунтирован конденсатором 22. Устройство работает следующимобразом.При отсутствии обрыва фазы навыходе выпрямителя 17 Формируется,напряжение постоянного тока, которое через резистор 15 и контакт 21 прикладывается к обмотке реле 14, Переменная составляющая выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя 17незначительна и фильтруется конденсатором 22. Реле срабатывает, размыкает свой контакт 21, и в цепь питания реле вводится токоограницивающий резистор 1 б, обеспечивающий увеличение коэффициента его возврата, При срабатывании реле 14 в цепь управления электродвигателя выдается сигнал, разрешающий его включение. После включения электродвигателя из линейных ЭДС, снимаемых со вторичных обмоток трансформаторов тока 1-3, на нагрузочном резисторе 8, включенном на выход моста 7, формируется напряжение постоянного тока, имеющее низкий уро.вень пульсаций. Конденсатор 11 через резистор 9 и диод 10 заряжается до напряжения, близкого к максимальному значению напряжения на нагрузоч" ном резисторе 8, Переменная составляющая напряжения выпрямительного моста 7 выделяется с помощью конденсатора 11 и резистора 8 на диоде 10. В нормальных условиях амплитуда.переменной составляющей меньше уста" новки срабатывания защиты, задаваемой потенциометром 12, поэтому ток через светодиод оптрона 13 меньше то936190 режима, содержащее три трансформаторатока, первичные обмотки которых включены в провода, питающие электродви-,гатель, а вторичные соединены в"звезду" и подключены к трехфазному,двухполупериодному выпрямителю, выходкоторого зашунтирован нагрузочным резистором и функционально связан черезконденсатор и последовательно включенные линейный резистор и диод с испол"нительным элементом, выполненным иареле постоянного тока, о т л и ч а"ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности срабатыванйя защиты,оно. дополнительно снабжено потенциометром, конденсатором, тиристорнымоптроном, двумя токоограничивающимирезисторами и трехфазным двухполупери"одным выпрямителем который подключен к фазам сети, а его выход зашунтирован дополнительно введенным конденсатором и соединен через два токоограничивающих резистора, один из которыхзашунтирован размыкающим контактом реле постоянного тока, с обмоткой реле,зашунтированной тиристором оптрона,светодиод которого через потенциометр подключен параллельно диоду,соединенному со стороны анода черезлинейный резистор, а со стороны катода - через конденсатор с нагрузочным резистором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 3242383кл. Н 02 Н 7/08, 1.966.2. Авторское свидетельство СССРй 555494, кл. 02 И 7/08,1977. ка его включения и тиристор оптрона "не отпирается.При обрыве фазы до включения электродвигателя переменная составляющаянапряжения выпрямителя 17 резко 5возрастает,. а постоянная составляющая уменьшается. Выход выпрямителя 17шунтируется малым сопротивлениемконденсатора 22, а реле 14 отключается и выдает сигнал, запрещаю Ощий включение электродвигателя,В случае обрыва в цепи питанияработающего электродвигателя или недопустимой несимметрии фазных токов,вызываемой, например, несимметриейнапряжения или замыканием части витков в статорной обмотке электродвигателя, амплитуда переменной составляющей. напряжения выпрямительного мос.та 7 превышает уставку срабатывания 20защиты. При этом ток через светодиод оптрона 13 превышает ток его включения, тиристор оптрона 13 отпирается и шунтирует обмотку реле 14.Реле отключается и выдает сигнал на 25отключение электродвигателя, Повтор",ное включение электродвигателя невозможно, так как тиристор оптрона 13остается в проводящем состоянии дотех пор, пока не будет снято напря- зожение с выпрямителя 17.Предлагаемое устройство обеспечивает самоконтроль исправности соединительных цепей и более надежно защищает крановые электродвигатели от35несимметричных режимов, что выгодноотличает его от известных устройстваналогичного назначения.формула изобретейияУстройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя от несимметричного. по делам изобретений 11.3035, Москва, Ж, Рау