Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН Н 7 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А Р 28й политехническ 088.8)свидетельствоН 02 Н 7/08,2. У ающ проти эисто отливеличина силовых о и, 1, ем, что ждого изыщает 1 Ом ройст е с енияОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621.316.92556) 1. АвторскоеСССР Р 639077, кл1 77 2, Авторское свидетельство СССР Р 597973, кл. Н 02 Н 7/08, 1976. (54)157) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕТЮЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА, содержащее трехфазный однополупериодный вы- . прямитель, подключенный к контроли руе)ым Фазам, выход которого связан с анодом тиристора, в управляющую цепь которого через ограничительный резистор включена кнопка фПуск", между общей точкой кнопки "Пуск" и ограничительного резистора включен диод, а катод через кнопку "Стоп 1, другой ограничительный резистор и обмотку исполнительного органа подключен к нулевому проводу сети, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей путем контроля Фаэных токов,оно дополнительно снабжено герконом с тремя обмотками управления,тремя диодами и тремя силовымирезисторами, каждый иэ которыхвключен в Фазовый провод трехфазного питания электродвигателя, причем один конец каждой из управляющих обмоток соединен с катодом ди-ода, анод диода и другой конец каждой иэ управляющих обмоток подключены в каждой фазе к концам своегосилового резистора, а замыкающийконтакт герконЪ включен в аноднуюцепь тиристора.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты.Известно устройство релейной за. щиты для обнаружения неполнофазных режимов трехфаэной сети, содержащее 5 однополупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам. Выход выпрямителя соединен с анодом тиристора и кнопкой включения, причем последняя вторым концом присоединена 10 к управляющему электроду тиристора, Между катодом и нулевой точкой сети включен реагирующий орган 1.Недостатками устройств являются ограниченные функциональные возможности - устройство не реагирует на неполнофазные режимы трехфазной сети при индуктивном характере трехфаэной нагрузки. В этом случае при обрыве или случайном отключении одного из линейных проводов сети питания, 20 напряжение в этой фазе нагрузки не ,исчезает, а лишь уменьшается, При вращении ротора электродвигателя амплитуда генерируемой ЭДС в проводе исчезнувшей фазы может достичь почти 25 той же величины, что и амплитуда питающего напряжения. Следовательно, устройство не обнаружит неполнофазный режим, кроме того возможность быстрого выхода из строя тиристора, равно как и устройства в целом, изэа отсутствия ограничительного резистора в его управляющей цепи.Наиболее близким к предлагаемому является устройства для контроля наличия напряжения в фазах, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам. Выход выпрямителя подключен к аноду тиристора и через последовательно соединенные резистор 40 и кропку пуска - к управляющему электроду тиристора. Между нулевой точкой сети и катодом тиристора включен реагирующий орган. При наличии на входных зажимах устройства 45 напряжения трехфазной системы будет приложено псложительное, выпрямленное трехфазным аднополупериодным выпрямителем, напряжение к аноду тиристора. Если при этом кратковременно замкнуть контакт кнопки "Пуск", то тиристор откроется, реагирующий орган подаст сигнал, соответствующий наличию напряжения во всех трех фазах или сигнал на включение нагрузки . Схема переходит в устойчивое состояние, сохраняемое при размыкании кнопки "Пуск", В этом случае тиристор удерживается в открытом состоянии под действием протекающего через него тока. При полном исчезновении одной из фаз контролируемого напряжения трехфаэной системы в случае актиннаго или емкостного характера нагрузки будет отсутствовать на выходе выпрямительного моста по лсжитеяьная пслуволна этой фазы,оПри 60 напряжение на аноде тиристораравно нулю, уменьшается до нуля иток через него. Тиристор закрывается и ввиду отсутствия управляющегонапряжения остается в этом состояниии н положительные полуволны неповрежденных двух фаэ сети трехфазнойсистемы. реагирующий орган срабатывает, и устройство сигнализирует сботсутствии фазы 2 1.ЬНедостатками данного устрсйстнаявляются ограниченные функциональныевозможности - устройство не реагирует на исчезновение напряжения одной иэ фаэ, если в трехфазнсй системе включен трехфазный электродвигатель,Кроме того, снижается надежностьработы устройства при использованииего в качестве защиты от двухфазногорежима работы трехфазного потребителяс активным и емкастным характеромнагрузки иэ-за необходимости применения дсполнительного промежуточногоконтактного реагирующего органа, кото"рый подает сигнал на исполнительныйорган, а последний, в свою очередь,отключает трехфазный потребитель отсети при переходе его в двухфазныйрежим работы.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем контроля фазных токов электродвигателя,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для защитытрехфазного электродвигателя ат неполнофаэного режима, содержащеетрехфазный однспслупериодный выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам, ныхсд которого связан санодом тиристсра, н управляющуюсеть которого через ограничительный резистор включена кнопка "Пуск",между общей точкой кнопки "Пуск"и ограничительного резистора включен диод, а катод через кнопку"Стоп", другой ограничительный резистор и обмотку исполнительногооргана подключен к нулевому проводу сети, дополнительно снабжено герксном с тремя обмотками управления, тремя диодами и тремя силовыми резисторами, каждый из которых включен н фазовый провод трехфазного питания электродвигателя,причем один конец каждой из управляющих обмоток соединен с катодомдиода, анод диода и другой конецкаждой из управляющих обмоток подключены и каждой фазе к концам своего силового резистора, а замыкающий контакт геркона включен ванодную цепь тиристора.Причем величина сопротивлениякаждого из силовых резисторовне превышает 1 Ом, 103251755 60 На фиг. 1 показана электрическая схема устройства; на фиг, 2 диаграммы мгновенных значений ампервитков.Устройство содержит диоды 1-3, подключенные к силовым резисторам 4-6 и к управляющим обмоткам 7-9 фаз В, С, А. Ограничительный резистор 10 включен в цепь управления тиристора 11, к аноду которого присоединены контакты геркона 12 и диод 13, геркон 11 подключен также к выходу трехфазного однополупериодного выпрямителя, выполненного на диодах 14-16. Второй ограничительный резистор 17 включен между обмоткой исполнительного органа 18 и кнопкой "Стоп" 19, кнопка "Пуск" 20 подключена между трехфазным однополупериодным выпрямителем и диодами 13, обмотка магнитного пускателя 21 подключена между фазами В и С через замыкающий контакт 22 исполнительного органа реле 18, силовые контакты пускателя .23 подключены к электродвигателю 24.Управляющая облотка геркона 11 состоит их трех 7-9 обмоток, каждая из которых соединена одним концом с катодом диода Фиг. 1 и 2 , образуя последовательную цепочку, а каждая из трех цепочек 1-7, 2-8, 3-9 подключена параллельно к своему резистору 4,5,6 соответственно фазам А,В,С.Устройство работает следующим образом.При замыкании контакта кнопки 20 ( запуск электродвигателя) на анод тиристора 12 и его управляющий электрод будет подан плюс с выхода выпрямительного моста, выполненного на диодах 14-16. Тиристор 12 открывается и катушка 18 исполнительного реле обтекается током, Реле срабатывает и замыкает свой контакт 21, создавая цепь питания катушки 22 магнитного пускателя. Пускатель срабатывает и замыкает свои силовые контакты 23. По резисторам 4-6 начинает протекать ток и электродвигатель 24 запускается.При наличии напряжения во всех трех фазах А,В,С, образовавшиеся падения напряжения на резисторах 4-6 ( фиг, 1 и 2 ) будут приложены к соответствующим трем цепочкам, каждая из которых состоит из диода и катушки, При этол выпрямленный по однополупериодной схеме ток, протекая по катушкам 9,7,8, создает ампервитки намагничиванияДиаграмма мгновенных значений ампервитков для нормального режима -работы ( во всех трех Фаз 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ных проводах протекают токи) показана на фиг, 2 а. Результирующие ампер- витки пульсируют. При 1%/ . ЗсЮ1 гпмнпср контакт геркона 11 ( Фиг. 1 ) будет находиться в замкнутом ссьстоянии: где %- - минимальное значение результирующих ампервитков; амлервитки срабатывания геркона. Тиристор 12 (фиг. 1) однажды открывшись, пусковым импульсом в его цепи управления, будет находиться в открытом состоянии.При исчезновении в трехфазной системе А,В,С одного иэ токов например тока в фазе Ю , исчезает и паление напряжения на резисторе 5 (фиг, 1). Намагничивающие ампер- витки 1 М в катушке 7 становятся равными нулю.Результирующие ампервитки для случая исчезновения фазы Ь (следовательно и тока в этой фазе) показаны на фиг, 2-б. Как следует иэ фиг, 2-б результирующие ампервитки %- пульсируют с частотой 2 Е от нуля до максимума. В момент времени(Фиг, 2-б) становится равными ампервиткам отпускания ЭЮт геркона 11 (Фиг1) . Контакт геркона размыкается и разрывает анодную цепь тиристора 12 тиристор 12 закрывается. Разомкнутое состояние геркона 11 будет продолжаться в промежутке времени С - 12 (фиг. 2-б) . В момент временй 12 результирующие ампервитки Ю/ становятся равны" ми ампервиткам срабатывания геркона 11 и тем самым создается анодная цепь тиристора 12 (фиг. 1). Но открытие тиристора не происходит, так как на его управляющем электроде отсутствует запускающий импульс.При закрытом состоянии тиристора 12 катушка исполнительного реле 18 обесточивается, реле отпускает и разрывает своим контактом 21 ( фиг. 1 ) цепь питания катушки магнитного пускателя. Иагнитный пускатель отпускает и своими силовыми контактами 23 (фиг, 1 ) отключает электродвигатель 24 от сетиТакое состояние схемы будет продолжаться сколь угодно долго. Изобретение может быть использовано на прожпаленных предприятиях, коммунально-бытовых предприятиях, в сельскохозяйственном произ" водстве для защиты трехфазных электроприемников от неполнофазных режимов работы, Устройство срабатывает мгновенно и надежно защищает от двухфазного режима трехфазную электроустановку при любом характере нагрузки (активном, индуктивном или активно-индуктивном).исноеР аказ, дс 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная,14/56 Тираж 617 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра Под омитета С открытий ушская наб