Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов

СВОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЕ ОНИ ХРЕСПУБЛИН 09) (И) 02 НЗО 02 Н 5/04 р; " с:ъ полщ ея го ый оедижимамиоедирав- д тво ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Новомосковский Филиал Московского ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологического институтаим, Д.И. Менделеева(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 357644, кл. Н 02 Н 7/08, 1971.2. Авторское свидетельство СССР 9 244478, кл. Н 02 Н 7/085, 1967.3. Авторское свидетельство СССР 9 760291, кл. Н 02 Н 7/08, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в цепь питания двигателя, а вторичные подключены к диодам выпрямительного моста со сглаживающим конденсатором, параллельно которому включены интегрирующая РС -цепь и узел отстройки от пускового токдатчик температуры, соединенный спервым входом элемента сравнениявторой вход которого Функционалысвязан с конденсатором упомянутойинтегрирующей РС. -цепи, а выходэлемента сравнения подключен к иснительному органу, о т л и ч а юе с я тем, что, с целью повыпениточности и надежности защиты, в недополнительно введены генератор импульсов, управляемый делитель частоты, транзисторный ключ, причемвыход генератора импульсов соединес основным входом делителя частотвыход которого подключен к входноцепи транзисторного ключа, конденсатор интегрирующей ЙС -цепи снен параллельно с выходными затранзисторного ключа, которые снены с вторым входом элемента снения, а выход узла отстройки опускового тока подключен к упраляющему входу делителя частты.1 О 9 ЯО 59Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехАазных электродвигателей переменного тока от аварийных режимов.Известны устройства аналогичного назначения 111, однако они не обеспечивают необходимого уровня надежности, поскольку характеризуются низкой стабильностью и чувствитель ностыо, в них не предусмотрена тепловая защита электродвигателя с учетом температуры окружающей среды.Известно также устройство для защиты электродвигателя, которое содержит трансформаторы тока, вторичные обмотки которых нагружены через диоды на конденсаторфильтра, коммутирующий элемент,терморезисторы 21.Известное устройство не обеспечивает необходимого уровня надежности вследствие его низкой чувствительности, нестабильности работы иотсутствия комбинированной защитыэлектродвигателя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для защитыэлектродвигателя от перегрузки итока короткого замыкания, содержа -щее трансЬорматоры тока, интегрирующую ВС -цепь, датчик температуры, элемент сравнения, блок отстройки от пускового тока, исполнительный орган 1 3.1,Однако указанное устройство имеет недостаточные выдержки времени,низкую стабильность выдержки вовсем рабочем диапазоне токов перегрузки. Регулировка порога срабатывания резистором в интегрирующейВС -цепи не позволяет иметь широкийдиапазон регулирования выдержки.Параллельное соединение интегрирующей цепи, осуществляющей отстройкуот пускового тока, и рабочей резкоуменьшает точность и чувствительность защиты, особенно при резкихперегрузках. Устройство имеет низкую помехоустойчивость и характеризуется невысокой надежностью в основном из-за тяжелого режима работыстабилитрона., особенно при большихперегрузках. К недостаткам устройства также следует отнести сложность настройки при наладке из-забольшого количества органов регулирования, влияющих друг на друга, а. также иэ-за применения в качестве порогового элемента динистора, имеющего значительный разброс параметров, что приводит к снижению надежности защиты при коротких замыканиях.Цель изобретения - повышение точности и надежности защиты.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов, содержащее транс/форматоры тока, первичные обмотки которых вклачены в цепь питания двигателя, а вторичные подключены кдиодам выпрямительного моста сосглаживающим конденсатором, параллельно которому включены интегрирующая РС -цепь и узел отстройкиот пускового тока, датчик температуры, соединенный с первым входомэлемента сравнения, второй входкоторого функционально связан сконденсатором упомянутой интегрирую 2 щей ЙС -цепи, а выход элемента сравнения подключен к исполнительномуоргану, дополнительно введены генератор импульсов, управляемый дели -тель частоты, транзисторный ключ,причем выход генератора импульсовсоединен с основным входом делителячастоты, выход которого подключенк входной цепи транзисторного ключа,конденсатор интегрирращей РС -цеписоединен параллельно с выходными35зажимами транзисторного ключа, которые соединены с вторым входом элемента сравнения, а выход узла от;стройки от пускового тока подключенк управляющему входу делителячастоты.На Ьиг.1 приведена схема устройства зашиты, на Риг.2 - временныедиаграммы при длительных перегрузках небольшой величины, на фиг,Зто же, при резких перегрузках большой кратности,Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя от аварийных режимов содержит трансформаторы тока 150первичные обмотки которых включеныв силовую цепь питания электродвигателя 2, а вторичные через диоды 3подключены к конденсатору фильтра 4и интегрирующей цепи 5. Конденса- -" тор интегрирующей цепи 5 включенпараллельно выходным зажимам транзисторного ключа 6, входная цепькоторого подключена к выходу управ 3 1 ляемого делителя частоты 7, Выход генератора импульсов 8 соединен с основным входом делителя частоты 7. Во времязадающую цепь генератора 8 включен задающий резистор 9. Вход узла отстройки от пускового тока 10 подключен параллельно сглаживающему конденсатору 4, а его выход - к управляющему входу делителя частоты 7. Датчик температуры 11 Функционально связан с вторым входом элемента сравнения 12, а его первый вход подключен параллельно конденсатору интегрирующей цепи 5, Выход элемента сравнения 12 подключен к исполнительному органу 13, управляющему работой магнитного пускателя.Схемы защиты работают следующим образом.При нормальном режиме работы, т.е. при отсутствии аварийных режимов, генератор импульсов 8 вырабатывает импульсы большой скважности: с частотой, определяемой задающим резистором 9. Управляемый делитель частоты 7 понижает частоту генератора до требуемой. Транзисторный ключ 6 периодически шунтирует конденсатор интегрирующей цепи 5 с частотой выходных импульсов делителя частоты, В результате этого на конденсаторе интегрирующей цепи формируется пилообразное напряжение, причем наклон пилы определяется напряжением на конденсаторе 4, а значит током двигателя. На элементе сравнения 12 происходит сравнение пилообразного напряжения и напряжения, снимаемого с датчика температуры 11. При нормальном режиме работы напряжение, снимаемое с датчика температуры, больше, чем максимальное значение пилообразного напряжения, поэтому на выходе элемента сравнения сигнал отсутствует и исполнительный орган 13 поддерживает двигатель во включенном состоянии.При малых перегрузках большой длительности напряжение, снимаемое с датчика температуры 11, уменьшается пропорционально увеличению температуры электродвигателя, а наклон пилы остается практически неизменным,При равенстве напряжения на входах элемента сравнения 12 на его выходе появляется сигнал на отклю 0980594чение, срабатывает исполнительныйорган и отключает электродвигательот сети. Так как тепловая инерцион-ность двигателя велика, срабатывание защиты происходит при большойвыдержке времени, причем по экспоненциальному закону.При резких перегрузках большойкратности увеличивается ток двигателя, а следовательно наклон пилы,и напряжение на конденсаторе интегрирующей цепи,5 возрастает добольшей величины за один и тот жепромежуток времени, чем прп нормальном режиме. При этом напряжение,снимаемое с датчика температуры 11,практически неизменно, Прп досгпже -нии величины пилообразного напряжения значения напряжения, снимаемогос датчика температуры 11, элементсравнения 12 вырабатывает сигнал наотключение. При возникновении короткога замыкания наклон пили резковозрастает и защита срабатываетза доли секунды. В случае обрываодной из питающих Фаз А, Б или Срезко возрастает ток в неповрежденных Фазах, поэтому работа схемыподобна работе при резких пере 30грузках большой кратности.Узел отстройки от пусковоготока 10 защищает схему от ложногосрабатывания при пуске путем воздействия на управляемый делительчастоты 7, уменьшая его коэффициент деления. При этом частота импульсов на выходе делителя увеличивается, а пилообразное напряжение, хотя и имеет большой наклон,не успевает вырасти до значения40напряжения, снимаемого с датчикатемпературы, а следовательно,электродвигатель остается подключенным к сети.Изменением частоты генератора 845путем изменения сопротивления задающего резистора 9 устанавливают порог срабатывания защиты при резкихперегрузках большой кратности.Переменным резистором в датчике температуры 11 устанавливают порогсрабатывания защиты при малых перегрузках большой длительности,Предлагаемое устройство позволяетповысить точность и надежность работы защиты приблизительно в1,5 раза. Устройство просто в настройке, имеет широкий диапазон регулирования.Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, 614 Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытий35,Раушская наб., д. 4/5