Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от изменения чередования и обрыва фаз

О П И С А Н И Е и 966808И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Н 02 Н 7/08 Н 02 Н 7/09 Ьеударетнснный хомнтет СССР но делам нзееретеннй н етнрытнй) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЙ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБРЫВА ФАЗ 1Изобретение относитея к производству, преобразованию и распределе.нию электрической энергии, и предназначено для защиты трехфазного электродвигателя от нарушения одной из Фаз и изменения чередования Фаз.Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее тиристор, резистор, иснолнимельное реле постоянного тока, зашунтированное конденсатором 13.Это устройство имеет простую ,конструкцию, однако оно недостаточ". но надежно в работе, так как в слу-. чае обрыва одной из фаз питающейсети, запитка, например, управляю" щего электрода тиристора может про" исходить через обмотки электродвига теая и поэтому исполнительное реле . .не откалючает нагрузку, Кроме того устройство не обеспечивает также. защиту электродвигателя от неправильт ного вращения,.Наиболее близким по техническом,к предлагаемому является устройстводля защиты трехфазной нагрузки отизменения чередования и обрыва Фаз 5 .содержащее тиристоры, включенные вкаждую фазу, и исполнительный ор,ган-реле, обмотка которого включенав нулевой провод, а управляющий элек Отрод каждого .тиристора подключен через стабилитрон и резистор к като.ду тиристора в прыдыдущей Фаве, причем катоды всех тиристоров через ре-.зисторы подключены к исполнительномуоргану-реле 23.Это устройство контролирует состояние трехфазной сети, отключая нагрузку при изменении чередования фаз,однако недостаточно надежно в рабо.2 те при контроле на обрыв фаз, хаккак в случае обрыва одной из фаз запитывание устройства в этой фазе может. происходить через обмотки электродвигателя (нагрузки ) и по8времени протекания тока через элементы схемы в случаях правильного инеправильного чередования Фаз.Устройство содержит исполнитель"ный орган,. например, реле 1, и включеннье в первую А и вторую В Фазы соответственно .первый 2 и второй3 тиристоры с первым 4 и вторым 5 ре"зисторами в цепях управляющих элекгродов, третий резистор 6 в цепи ка"тода первого тиристора, первый 7второй 8 и третий 9 диоды, первыйиз которых включен в Фазу В, а два,первого тиристора, а исполнительныйорган включен в цепь анода второго,тиристора.4Устройство работает следующим об"разом.Под действием линейного напря"жения О (отрицательная полуволнаОс) через диод 9, резистор 4, управляющий электрод первого тиристора:2, резистор 6 и диод 7 протекаетток (Фиг.2, отрезок времени ), запускающий указанный тиристор, который удерживается во включенном со"стоянии благодаря протеканию токаот напряжения Опо цепи анод-катодвключенного тиристора 2 резистор6, диод 7 (отрезок времени 12, пе"рекрцвающийся с 1). Далее под действием напряжения Осс(отрицательная полуволна О ) через открытыйГиристбр 2, резйстор 5, управляющийэлектрод тиристора 3, диод 8 запускается второй тиристор 3 (отрезоквремени й, перекрывающийся с й),который удерживается током, проте-.кающим под действием напряжения О счерез исполнительный орган, анод"катод включенного тиристора 3, диод 8 (отрезок времени 1 перекрывающийся с й) 3 96680этому реле в цепи нулевого проводане отключит нагрузку.Указанное устройство имеет такжеограниченную область применениятрехфазные сети с нулевым проводом,т.е, неприменимо в сетях без нулевого провода ( с изолированной нейтралью),Кроме того, это устройство со"держит дополнительное Функциональное 1 Ззвено-цепь первоначального запуска.Все это ограничивает область приме"нения устройства, снижает его функциональную надежность и усложняетего структуру, 13Целью изобретения является расширение области применения путем йс,пользования в сетях с изолированной нейтралью устройства, а такжеупрощение устройстваПоставленная цель достигается темчто в устройстве для защиты трехфазного электродвигателя от изменениячередования и обрыва фаз, содержащем исполнительный орган"реле, тридиода, и подключенные анодами к соответствующим Фазам сети первый и.второй тиристоры с соответствующимирезисторами в цепях управляющих элек,тродов и третьим резистором в цепикатода первого тиристора, первыйдиод. подключен катодом ко второй Фазесети, в два других - к третьей, при"чем анод первого диода связан с тре"тьим резистором, анод второго - скатодом второго тиристора, катодтретьего диода " с первым резистором,при этом второй резистор подключенмежду катодом первого тиристора иуправляющим электродом второго .тиристора, к аноду которого через ис-полнительный орган: подключена вторгся.фаза.Такое выполнение устройства позваляет расширить его область применения за счет использования в сетях фз,без нулевого провода, повысить надежность работы путем исключения возможносъи ложных срабатываний, а также упростить устройство за счетуменьшения количества функциональных фэлементов схемы до 9 ( против 13 визвестном устройстве ) и исключения це:пи первоначального запуска,Йа фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; Мна фиг. 2 " временные диаграммы линейных напряжений контролируемой трехфазной сети с указанием интервалов Цикл продвижения" тока (Фиг.2), завершается аа один период линейного напряжения. О , причем ток через исполнительный орган протекает, приблизительно, в течение половины этого времени (положительная полуволна линейного напряжения О,о-отре" эок времени й).8 бной полуволны напряжения Ос протекаетток в цепи управляющего электрода тиристора 2 (см.фиг,2, отрезок времени1), Тиристор 2 включается и удерживается под воздействием напряженияО(отрицательная полуволна напряжения О) током в цепи анода (отрезоквременй й 6 перекрывающийся с 1).Подвоздействием напряжения О через включенный тиристор 2 протекает по цепиуправляющего электрода тиристора 3ток (отрезок времени й перекрывающийся с Сб) однако тиристор 3 невключается по анодной цепи, так как:питающее напряжение О совпадающее по времени с отрезком йимеет ототрицательную полярность. Исполнительный орган 1 обесточен и своимивторичными цепями отключает нагрузку,Меняя подключение фаз в любом порядке, предложенное устройство отключает нагрузку во всех случаях,когда вращение электромагнитного поля противоположно исходному т.е.при чередовании фаз АВС; ВСА; САВустройство подключает нагрузку; при чередованиия фаз ВАС СВА АСВ - отключает. ".формула изобретенияУстройство для защиты трехфазного:электродвигателя от изменения. чередования и обрыва фаз, содержащееисполнительный орган-реле, три диода и подключенные анодами к соответствующим фазам сети первый и второйтиристоры с соответствующими резис"торами в цепях управляющих электроров и третьим резистором в цепи ка"ода первого тиристора, о т л и ч.а-д щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем ис,пользования в сети с изолированнойнейтралью, первый диод подключен катодом к второй Фазе сети, а два других - к третьей, причем анод перво"го диода соединен с третьим резистором, анод второго - с катодом вто"рого тиристора, катод третьего дио.да " с первым резистором, при этомвторой. резистор подключен между като-.дом первого тиристора и управляющимэлектродом второго тиристора, к ано"ду которого через исполнительный ор"ган подключена вторая фазаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 568109 кл. Н 02 Н 7/08 1977,2. Авторское свидетельство СССРМР 579675 кл. Н 02 Н 7/09, 1977. 5 96 б 80Рассмотрим работу устройства при обрыве одной из фаз, например фазы А. В этом случае система трех сдвинутых относительно друг друга Иинейных напряжений превращается в одноФаэное напряжение, равное по величине оставшемуся линейному напряже" нию О 1 е.В отрицательную половолну напряжения Офаза С имеет положительный 1 ф потенциал относительно фазы В. Обмотки электродивгателя 10, включенные. в Фазу В и С, выполняют Функцию делителя напряжения, причем точка подключения к схеме оборванной Фазы 1 Б А через обмотку этой Фазы имеет в данный момент положительный потенциал относительно фазы В и отрицательный - относительно фазы С, Под воздействием напряжения Оспотечет щ ток через управляющий электрод тирис" тора 2, который включается и удер" живается под действием напряжения Осстоком через его анод. Однако ти" .ристор 3 не включается током через управляющий электрод, так как подпитываемое напряжение О отрицательно Бсли тиристор 3 включается по цепи управляющего электрода (в результа,те воздействия мощной, случайной по", З мехи ) через исполнительный орган 1 ,не потечет ток, так как напряжение О 1 в данный момент отрицательно.При положительной полуволне питающего линейного напряжения О,си оборванной фазе А невозможен запуск и удержание тиристора 2, так как напряжение Ос и Ос ьтрицательны.Таким образом, при обрыве Фазы А даже подпитка цепи схемы оборванной фазы через обмотки электродвигателя не может вызвать последовательного срабатывания элементов схемы до протекания тока в цепи исполнительного органа 1 включительно. Исполнительный орган 1 своими вторичными цепями (,не показанными на схеме Фиг.1) отключает нагрузку, например электродви" . гатель 10.. Все это справедливо при. обрыве любой иэ фаэ.Предлагаемое устройство. контроли" рует.также порядок чередования фаэ. Работа устройства при правильном че;редовании и исправности фаз рассмот.55 рена выше.При изменении чередования фаз, на 1 пример замене фаэ А и В местами под- ключения, под воздействием положитель-.966808 Составитель В. Орлов .ехредЕ.ХаритонцикКоррек утяг дактор А. Долин илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,аказ 7894/72 ВИИИПИ Гос по делЬ 13035 "оТираж бб 9 рственного к зобретений и а, И, Рау Подписноеиитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5