Устройство для защиты от двухфазного режима электродвигателя, соединенного в звезду

3 936189ройство для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования иобрыва фаз, содержащее три тиристора, анодами подключенные к фазам питающей сети, управляющий электродкаждого из тиристоров через последо. вательно включенные стабилитрони резистор соединены с катодом тиристора в предыдущей фазе, Катоды упомянутых тиристоров через резисторысоединены с исполнительным органом,например реле, вторым концом соединенным с нейтральным проводом се. ти. 1,21Из вес тно, что при симмет ри чн омпитающем напряжении фазные напряжения 13 д, 13, Ус сдвинуты друг относительно друга на 120 эл.град, Ежепериодно в течение 60 эл,град, напряжения каждой пары фаз одновременно уОимеют положительные знаки. При подаче импульса запуска на управляющийэлектрод тиристора фазы А последний в положительную полуволну положительный знак имеет и напряжение фа.зы В. Тиристор фазы В отпирается(запирая при этом предыдущий) и остается в этом состоянии до конца положительного полупериода напряжения13 . Через открытый тиристор фазы Вподается управляющее напряжение наследующий тиристор (фазы С), Он отпирается при положительном анодномнапряжении и аналогично предыдущемуобеспечивает отпирание тиристора Фазы А и запирание тиристора Фазы 8.8 следующий период цикл повторяется(уже при отсутствии напряжения запуска). Поэтому при полнофазном режиме и правильном чередовании Фазпосле пуска схемы через тиристорыи резисторы вих катодных цепях подается выпрямленное напряжение - исполнительный орган обтекается током,замыкая цепь, питания нагрузки.При исчезновении одной из фазпитающего напряжения, например А,остается закрытым тиристор этой фазы,Не подается и управляющее напряжениена тиристор Фазы В. Последний такжеостается. закрытым. Закрыт, следова 50тельно, и тиристор фазы С. Испол,нительный орган устройства обесточиваетея, цепь питания нагрузки разрывается,вания (при снижении генерируемогодвигателем напряжения до заданнойвеличины), Резисторами в тех ее цепях ограничивается ток управлениятиристоров до допустимой величины,Подключением исполнительного органаустройства через резисторы достигается развязка катодных цепей тиристоров, а также ограничение тока че 16 рез исполнительный орган до требуемой величины 2 3,Существенным недостатком данногоустройства также является невозможность защиты электродвигателя при,15 повреждении фазы дети питания, происходящем за местом подключения зажимов устройства или обрыва фазыдвигателя 1 так как защитное устройство остается подсоединенным к фазам Для достижения указанной цели 25устройство для; защиты от двухфазного режима электродвигателя, соединенного в звезду, содержащее тритиристора, анодами связанные с Фазами сети, катодами - с нулем сети, 511 а управляющими электродами - с катодами диодов, и исполнительный эле 0мент, дополнительно снабжено импульсным трансформатором, первичная обмотка которого шунтирована конденса тором и включена между нулевыми точками электродвигателя и сети питания, а вторичная обмотка соединенаодним концом с катодами тиристоров,а вторым - с анодами диодов в цепи 40 управляющих электродов тиристоров,При этом исполнительный элементобразован тремя реле, включеннымив анодные цепи тиристоров и зашунтированными конденсаторами.45- На Фиг. 1 приведена принципиаль 55Включение стабилитронов в управляющие цепи тиристоров необходимо для получения точной установки срабатыисточника питания), Цель изобретения - обнаружение двухфазного режима электродвигатепянезависимо от места обрыва Фазы. ная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма 13(с) зависимости первичного и вторичного напряжений импульсного трансформатора от времени в нормальномрежиме и диаграмма Ц (т;) анодногонапряжения тиристоров от времени,где 13 - первичное напряжение импульсноготрансформатора,Цгвторичное напряжение импульсноготрансформатора,9361И 1. И - положительные полу-,Д Р Спериоды напряженияфазА, В и С сетипитания соответственно. 5Устройство содержит импульсный трансформатор 1, первичная обмотка которого шунтирована конденсатором 2 и включена между нулевыми точками электродвигателя 3 и сети питания,10 а вторичная обмотка соединена одним концом с катодами трех тиристоров 4-6 и нулевой точкой сети, а вторым - с анодами диодов 7-9, катод каждого из которых присоединен к управляющему электроду. соответствующего тиристора, при этом в анодных цепях тиристоров включены три реле 10, 11 и 12, шунтированные конденсаторами 1, 14 и 15 и подключенные 20 к фазам А, В, С сети питания.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме работы электродвигателя при прохождении тока каждой фазы через максимум происходит насыщение его магнитной системы, Напряжение в нулевой точке двигателя при этом проходит через максимум. В З 0 целом за период питающего напряжения потенциал нейтрали защищаемого двигателя завершает три цикла своего изменения. Следует отметить, что в спектре смещения нейтрали, кроме третьей гармоники, содержатся и высшие нечетные гармоники с номерами, превышающими 20-й, Включение в схеме конденсатора 2 позволяет шунтироватьболее высокочастотный сигнал нейтрали двигателя, На первичной обмотке импульсного трансформатора 1 поэтому действует практически синусоидальное напряжение И (фиг,2) утроенной часЛтоты, Его вторичное напряжение И носит импульсный характер с интервалами следования положительных импульсов в 120 эл,град. Последние через диоды 7, 8 и 9 подаются в управляющие цепи тиристоров 4, 5 и 6. На их анодах50 действует также сдвинутые на угол 120 эл.град. Фазные напряжения, положительные полупериоды Ид ИВ Ис которых показаны на фиг. 2. Так как длительность положительных полуволн Ид, 1И составляет 180 эл. град55 а интервалы следования импульсов управления - 120 эл,град., то каждый тиристор ежепериодно отпирается не 89 6 зависимо от фазы напряжения смещениянейтрали и через реле 10, 11 и 12 протекает ток (заштрихованные области фиг,2), Одновременно заряжаются конденсаторы 13, 14 и 15 (последние обеспечивают питание реле когда тиристоры запираются), а контакты реле 10- 12, соединенные последовательно, замыкаются, сигнализируя о полнофазности режима электродвигателяПри исчезновении тока в одной из фаз защищаемого двигателя происходит смещение его неитрали по основной гармонике. Частота напряжения его нулевой точки, следовательно, совпадает с частотой сети питания, Поэтому за период основного напряжения импусльным трансформатором 1 Формируется лишь один положительный импульс, спосббный отпереть даже при наличии симметричного анодного напряжения тиристоров (т.е. в случае обрыва фазы за местом подключения последних) не более двух тиристоров, потенциал анодов которых положителен. Так как один из тиристоров закрыт, то одно из трех реле обесточено, его контакт разомкнут, чем и обеспечивается сигнализация о переходе защищаемого электродвигателя в двухфазный режим или его отключение. Применение в схеме диодов 7-9 предотвращает подачу отрицательных импульсов в управляю" щие цепи тиристоров.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает обнаружение двухфазного режима электродвигателя, соединенного в звезду, независимо от места обрыва фазы за счет исполь. зования напряжения третьей гармоники смещения нейтрали двигателя в нормальном режиме для формировавания за период импульсов управления трех тиристоров и отпирания последних, В неполнофазном режиме напряжения нейтрали основной гармоники обеспе-, чивают формирование одного импульса управления и отпирание не более двух тиристоров, поэтому в нормальном режиме срабатывают три реле, включен" ные в анодные цепи тиристоров, а в двухфазном - два или одно реле,Формула изобретенияУстройство для защиты от двухфазного режима электродвигателя, соединенного в звезду, содержащее три936189 7тиристора, анодами связанные с фазами сети, катодами - с нулем сети, а управляммими электродами - с като.дамидиодов, и исполнительный элемент, о т л и ч а м щ е е с я тем, что, с мелью повышения надежности путем обнаружения двухФазного режима независимо от места обрыва фазы, оно дополнительно снабжено импульсным трансформатором, первичная об" : мотка которого шунтирована конден" сатором и вклмчена между нулевыми точками электродвигателя и сети пи" тания, а вторичная обмотка соединена одним концом с катодами тиристоров, а вторым " с анодами диодов в цепи управлямщих электродов тиристоров, при этом исполнительный элеф мент образован тремя .реле, включен"ными в анодные цепи тиристоров и зашунтированными конденсаторами. Источники информации,Ю принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 686117 в кл. И 02 й 7/09) 19782. Авторское свидетельство СССРМ 579675, кл. Н 02 Й 7/09 1976.93689 Составитель В,ЗимаковТехред Т, Матоцка Корректор Н.Стец Редактор М. Келемеш филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 В Заказ 4238/64 Тираж 669 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5