Устройство для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы

О П И С А Н И Е 9515 З 3ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(22)Заявлено 08.04,80 (21) 2906875/24-07 (51)М, Кл,с присоединением заявки ЭЙ Н 02 Н 3/24 3 Ъеударетвеиай комитет СССР ао делам иэобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ1Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты трехфазных электроприемников от нарушений одной из фаз в сети питания. Известно устройство для контроля про падания одной и более фаз, содержащее выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам, и блок контроля, выполненный в виде последовательно подсоединен 1 О ных к выпрямителю нагрузки, и тиристора, а также содержит динистор, ключ, заряд- но-разрядную цепь, состоящую из кондеденсатора, двух резисторов и диода, и,"ичем управляющий электрод тиристора сое 15 динен через динистор с зарядно-разрядной цепью, конденсатор включен между нулевой шиной контролируемого напряжения и анодом динистора, анод диода через ключ подключен к аноду динистора, а катод - к 2 о выходу выпрямителя, один из резисторов подключен параллельно диоду, а другой - между выходом выпрямителя и нулевой шиной 1 . 2К недостаткам данного устройства от-. носят неработоспособность устройства при контроле фаз двигательной нагрузки,В этом случае напряжение поврежденной фазы не исчезает полностью, а лишь умень шается до некоторого значения. Оно может достигнуть 70% от номинального при вращении ротора двигателя в неполнофазном режиме (например, при вентиляторной нагрузке на валу). Указанное напряжение через выпрямитель подается на анод тиристора, который остается открытым при повреждении одной из фаз сети питания. Кроме того, устройство характеризуется низкой чувствительностью устройства к исчезновению фаз при статичес кой нагрузке, Это обусловлено индуктивным характером исполнительного репе анодной цепи тиристора. По этой поичине за время отсутствия анодного напряжения ток через тиристор может не снизиться до уровня удержания, и запирание тиристора не произойдет. Устройство оказывается нечувствительным к пропаданию фаз.3 951 5Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройство, содержащее резисторные делители напри жения, подключенные через диоды к фазам сети питании и соединенные выходамис анодами трех динисторов и тиристоров( 2).Однако это устройство обладает невозможностью контроля фаз при отключенном двигателе и отсутствием блокировки его на двух фазах, 1 ОЦель изобретения - повышение надежности защиты путем контроля фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличение устойчивости к кратковременным провалам напряжения одной из фаз питающей сети.Поставленная цель цостигается тем, что в устройстве управляющий электрод тиристора соединен через резистор с катодом динистора первой фазы, анод тирио- о тора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором, к катодам динис- торов второй и третьей фаз, а катод упомянутого тиристора присоединен к куле- у вой точке сети.На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2- графики элемеитов устройства.Предлагаемое устройство содержит три диода 1, 2 и 3, подключенных к фазам,. сети питания Д , Ь , С , катодами - к трем переменным резисторам 4, 5 и 6, которые соединены с нулевой точкой сети. Движок переменного резистора 4 соединен35 с анодом динистора 7, катод которого через резистор 8 подключен к управляющему электроду тиристора 9, Движок переменного резистора 5 соединен с анодом динистора 10, катод которого через резис тор 11 подключен к аноду тиристора 9. Движок переменного резистора 6 соединен с анодом динистора 1 2, катод которого . подключен к исполнительному элементу 1 3, зашунтированному конденсатором 14, С45 другой стороны исполнительный элемент 13 соединен с анодом тиристора 9, катодкоторого подключен к нулевой точке сети. На фиг, 2 обозначено Д , Ь, С - положительные полупериоды фаз питающей о свти;Ч 6.йапряжение включения динистора 7;Ч 8 О 2 -иайряжение включения цинисторов 10 и 12;1- момент времени включения динистора 7 в нормальнод режиме; 33 41 - момент времени включения динистора 10 в нормальном режиме;- момент времени включения динистора 10 в неполнофазном режиме в случае исчезновения фазы В;1;, - момент времени включениядинистора 12 в нормальном режиме;6 - момент времени включениядинистора 1 2 в случае исчезновения фазы С )А,б,С- положительные полупериоды фазпитающей сети в неполнофазномрежиме,Устройство работает следующим образом.При наличии напряжения всех трех фазА, б и С питающей сети в момент времени 1. (фиг, 2) на управляющий электрод тиристора 9 через диод 1, переменный резистор 4, динистор 7, резистор 8подается сигнал положительной полярности от фазы А . В момент временичерез диод 2, переменный резистор 5, динистор 1 О, резистор 1 1 положительная,полуволна фазы В подается на силовуюструктуру тиристора 9, и он открываетсятак как на его управляющий электрод ещеподается положительное напряжение. Смомента времени 1. через тиристор 9 течет ток фазы С, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 13и зарядке конденсатора 14. В интервалевремени с момента окончания положительного полупериода динистора 1 2 исполнительный элемент 1 3 подпитывается засчет энергии, запасенной конденсатором .14. Далеее работа схемы повторяется,При исчезновении оцной из фаз сетипитания напряжение этой фазы уменьшается не менее чем на 30% от номинального (вентиляторная нагрузка на валу двигателя). Наличие напряжения "потерянной"фазы обусловлено наведением электродвижушей силы в фазе статора двигателя привращении его ротора .При исчезновении фазы А сигнал положительной полярности на управляющийэлектрод тиристора не подается (амплитуда напряжения фазы А , как следует изфиг. 2, ниже уровня включения динисторра 7), следовательно последний не открывается, и исполнительный элемент обеспечен, что приводит к отклюцению нагрузки.При исчезновении фазы 8 напряжениеположительной полярности подается насиловую структуру тиристора 9 в моментвремени после окончания положительного5 951 полупериода фазы д (фиг. 2), 1 иристор 9 при этом не открывается, и исполнительный элемент отключает нагрузку.При исчезновении фазы С включение динистора 12 происходит в момент време-ни Ф (фиг, 2), когда управляющий си нал и анодный ток тиристора отсутст вуют, и следовательно, последний закрыт. Открыться тиристор 9 уже не сможет, так как на управляющем электроде его О отсутствует напряжение, Это приводит к отключению нагрузки.При более глубоком снижении напряжения в неполнофазном режиме (в случае статической нагрузки или высокой 15 степени загрузки электрического двигателя) динистор 10 (или 12) не включается, что увеличивает интервалы времени отсутствия анодного напряжения тиристора 9 и улучшает условия его запи-ро рания.Положительный эффект устройства заключается в следующем: за счет использования пороговых элементов - динисто ров достигается чувствительность устрой З ства к исчезновению фаз питающего напряжения на двигательной нагрузке любого, в том числе и длительного режима работы;кроме того, предлагаемое устройство имеет расширенные функциональные возможности по сравнению с прототипом, 1 так как может быть использовано для фиксации неполнофазных режимов, связанных с полным исчезновением одного из фазных напряжений, а также тех неполно.35 фазных режимов, при которых напряжение 533 6потерянной фазы подается на входныезажимы устройства со стороны электроприемника, например асинхронного двигателя с вентиляторной нагрузкой на валу. формула изобретенияУстройство для защиты трехфазнойнагрузки от неполнофазных режимов работы, содержащее резисторные делителинапряжения, подключенные через диодык фазам сети питания и соединенные выходами с анодами трех динисторов и тиристор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности защиты путем контроля фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличения устойчивооти одной иэ фаз питающей сети, управляющий электрод тиристора соединен черезрезистор с катодом динистора первой фазы, анод тиристора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором,к катодам динисторов второй и третьейфаэ, а катод упомянутого тиристора присоединен к нулевой точке сети,Ист оч ники информацИи,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 558342, кл. Н 02 Н 3/24, 1973 .2. Авторское свидетельство СССР повзаявке % 2838159, кл. Н 02 Н 7/08,1 975.