Устройство для защиты трехфазного электродвигателя

и 936183 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУао делан изобретеиий и открытий(72) Автор изобретения А, О. Грундулис Латвийская ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение. относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты трехфазных электродвигателей,Известно устройство защиты асинхронного двигателя, содержащее три трансформатора тока, токовые обмотки которых включены в цепь питания электродвигателя, а сигнальные подсоединены к блоку управления, связанному с исполнительным органом1 ОНедостатком этой схемы является то, что в ней применены три трансформатора тока для получения измерительных сигналов, что усложняет схему и значительно увеличивает га 15 бариты устройстваНаиболее близким к. предлагаемому по технической сущности является устройство для защиты трехфазных электродвигателей, содержащее два измерительных трансформатора тока, включенные в цепь питания электродвигателя, орган сравнения в виде фазочувствительного детектора, под. ключенный ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, исполнительный орган, включенный между средними точками трансформаторов тока Я .Недостатком такого устройства является то, что в нем применены два одинаковых трансформатора тока, одна из токовых обмоток каждого из которых включена в отдельные Фазы питания электродвигателя, а.вторые токовые обмотки соединены последовательно и включены в третью фазу питания электродвигателя.Использование двух трансформаторов тока приводит к увеличенному расходу трансформаторной стали и медного привода, а последовательное соединение двух токовых обмоток снижает надежность устройства, так как в месте их соединения возможно нарушение контакта,. Кроме того, при применении устройства при больших величинах измеряемых токов необходимо применятькопыл сблотки с большим сечением,что делает практически невозможнымнамтку их на стержнях магнитопроводв трансформаторов тока.Цель изобретения - упрощение устройства путем использования толькоодного трансформатора тока и повышение надежности работы устройствапри увеличении мощности электродвигателя, 0Поставленная цель достигаетсятем, цто, магнитопровод вышеупомянутого трансформатора тока выполнендвухсекционным, причем токовая об,мотка второй фазы сети размещена на 15среднем стержне магнитопровода трансформатора тока, а токовые обмоткипервой и третьей фаз и две сигнальные обмотки размещены по одной накрайних противоположных сторонахмагнитопровода, при этом токоваяобмотка второй фазы включена встречно остальным токовым обмоткам, Кроме того, вышеупомянутый магнитопровод выполнен трехсекционным с окнами, д 5через которые проходят линейные провода токовых обмоток, а сигнальныеобмотки размещены на общих среднихстержнях магнитопровода, а на крайних стержнях магнитопровода располо"жены дополнительные сигнальные обмотки, последовательно соединенныес основными сигнальными обмотками,На фиг. 1, 3 и 5 представленыварианты выполнения предлагаемогоустройства, на фиг. 2, 4 и 5 - соответственно векторные диаграммы егоработы,Устройства для защиты трехфазногоэлектродвигателя 1 содержит трансформатор тока 2 с токовыми обмотками3 4 и 5, сигнальные обмотки 6-9орган сравнения 10, исполнительныйорган 11 и магнитный пускатель 12.Устройство по фиг, 1 и 2 работает следующим образом. При включении электродвигателя 1 ток нагрузки фаз проходит цереэ токовые обмотки 3, 4 и 5 и создает магнитные потоки в обоих магнитопро водах сердечника трансформатора тока 2, причем магнитный поток первого магнитопровода создается током обмоток 3 и 4 и соответственно на выходе сигнальной обмотки 6 появляется на пряжение Ц пропорциональное суммарному магнитному потоку первого магнлтоцровода. диалоги ио во втором магнитопроводе лагнитныи поток создается токомобмоток 3 и 5 и на выходе сигнальнойобмотки 7 появляется напряжение И ,пропорциональное суммарному магнитному потоку второго магнитопровода.При нормальной работе электродвигателя 1 на всех трех фазах измерительные напряжения Ц 1 и Цодинаковыпо величине и сдвинуты по фазе наугол Ц, зависящий от соотношениячисла витков токовй обмотки 3 к числу витков токовых обмоток 4 и 5,число витков которых одинаково,На фиг. 2 покавана векторная диаграмма образования суммарных магниных потоков ф и фи угла сдвигафаэ между нимиПри обрыве фазы в соответствующей токовой обмотке тока не будет,суммарные магнитные йотоки фл иизменяются и угол сдвига фаэмеждуними становится 0 или О в эдвисиа .мости от того, в какой фазе обрыв.Соответственно измерительные напряжения Ц,1 и Ц сдвигаются на такойже угол.Орган сравнения 10 выявляет изменение фазового сдвига между измерительными напряжениями Ц и Ц иподает сигнал на исполнительный орган 11, который отключает электродвигатель 1.Устройство по фиг,3-6 работаетследующим образом.При протекании трехфазного токанагрузки в линейных приводах 3, 4и 5 на выходе сигнальных обмоток8 и 9 появляются измерительные напряжения Ц и Ц, причем напряжениеЦА на выходе сигнальной обмотки 8пропорционально разности токов линейных проводов 3 и 4, а напряжение Ц на выходе сигнальной обмотки9 пропорционально разности токовлинейных проводов 3 и 5.Угол сдвига фазмежду Ц и Цв этом случае составляет 60 о какпоказано на фиг,4. При возникнове,нии аварийного режима в системе линейных проводов, когда имеет местообрыв фазы и один иэ токов равеннулю, угол сдвига фаэ равен 0 или180 Р в зависимости от тоо, в такой фазе обрыв.Для получения других энацеийугла сдвига фаэ Ч примнень дополнительные сигнальные обн кл 67(фиг.5), причем напряжение в обмотке 6 пропорционально магнитному потоку первой секции магнитопроводатрансформатора 1, а напряжение вобмотке 7 - магнитному потоку третьей секции магнитопровода, т.е. общее напряжение Б в этом случаескладывается иэ геометрической суммынапряжений в первой сигнальной обмотке 8 - ц и в дополнительной сигналь- Иной обмотке 6 - Б, а Ц - из геометрической суммы напряжений во второй сигнальной обмотке 9 - Ц идополнительной сигнальной обмотке7 - Ц, Угол сдвига фаз ф в этомслучае между Ц, и 11, как видноиз векторной диаграммы на фиг.6,зависит от соотношения величин напряжений основных и дополнительныхсигнальных обмоток и, следовательно 20от соотношения числа витков этих обмоток, При обрыве фазы, когда одиниз линейных токов равен нулю, уголосдвига 9 равен 0 или 180 , как ив случае секционного трансформатора 23без дополнительных обмоток. Изменение сдвига фаз определяет органсравнения 10, далее сигнал поступает на исполнительный орган 11 имагнитный пускатель 12, 39Предлагаемое устройство можетприменяться в качестве фазочувствительного устройства защиты трехфазных электродвигателей средней и большой мощности, например в сельскомхозяйстве, в. кормоцехах, на агрегатах витаминизированной травяной муки,в комбикормовых цехах, С помощьюсекционного трансформатора, примененного в устройстве защиты, можнополучить два измерительные напряжения,пропорциональные по величине трехфазному току и сдвинутые на опреде"ленный фазовый угол, зависящий отрежима в трехфазной системе питания.Повышение надежности работы достигнуто за счет уменьшения числаэлементов, т.е. введение только одно 83 бго трансформатора и соответственноуменьшения числа соединений,формула изобретения1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя, содержащеетрансформатор тока с токовыми обмотками, включенными в цепь питанияэлектродвигателя, и сигнальными об,мотками, подключенными к органу сравнения, соединенному с исполнительныморганом, и магнитный пускатель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения устройства путем использова.ния в нем только одного трансформатора тока, магнитопровод вышеупомянутого трансформатора тока выполнендвухсекционным, причем токовая обмотка второй фазы сети размещена насреднем стержне магнитопровода трансформатора тока, а токовые обмоткипервой и третьей фаз и две сигнальные обмотки размещены по одной накрайних противоположных сторонахмагнитопровода, при этом токоваяобмотка второй фазы включена встречно остальным, токовым обмоткам,2. Устройство по и,1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности работы устройства при увеличении мощности электродвигателя, магнитопровод выполнентрехсекционным с окнами, через которые проходят линейные провода токовых обмоток, а сигнальные обмоткиразмещены на общих средних стержняхмагнитопровода,3. Устройство по п,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на крайнихстержнях магнитопровода расположеныдополнительные сигнальные обмотки,последовательно соединенные с основными сигнальными обмотками.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Швейцарии Н 511885,кл. Н 02 Н 718, 1977,2. Авторское свидетельство СССРй 298987, кл. Н 02 Н 7/08, 1972..Келеме 6 филиал ППП "патент", г. Ужгород, ул, Проектная аказ 4238/64ВН113035,Тираж ПИ государств делам изобре сква, Ж, Подписнотета СССРрытий ного ко ний и о аская н