УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ Российский патент 1995 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от обрыва фазы электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником.

Известен электродвигатель с блоком защиты и управления (2), содержащий магнитный пускатель с основной обмоткой и дополнительной обмоткой, намотанной на общем магнитопроводе встречно с основной обмоткой магнитного пускателя, реле с двумя обмотками и сигнальную лампу.

Указанный электродвигатель с блоком защиты и управления обладает следующими недостатками. Он может применяться только для двигателей, обмотки которых соединены звездой с питанием от сети с нулевым проводом. Для применения этого изобретения не смогут быть использованы серийно выпускаемые магнитные пускатели, т.к. понадобится к основной обмотке добавлять дополнительную, которая не поместится на магнитной системе серийно выпускаемых контакторов, устанавливаемых в магнитных пускателях. Недостаточно надежна работа защиты при обрыве фаз, к которым не подключена основная обмотка магнитного пускателя, т.к. в этих случаях вектора напряжений и токов в основной и дополнительной обмотках будут сдвинуты один относительно другого на 120^о. Указанное устройство принято за прототип настоящего изобретения.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства для защиты от обрыва фазы трехфазного асинхронного двигателя с обмотками, соединенными треугольником.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем магнитный пускатель с двумя обмотками, намотанными на общем магнитопроводе встречно друг к другу, обмотки составляют две равные части обмотки пускателя. Эти части обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе и другими концами каждая часть обмотки подключена к другой отдельной фазе.

В результате применения настоящего изобретения путем замены на серийно выпускаемых магнитных пускателях одной основной обмотки на две равные составляющие ее части будет обеспечена надежная защита от обрыва фазы трехфазных асинхронных электродвигателей с обмотками, соединенными треугольником, без применения какого-либо дополнительного оборудования и блоков защиты, что даст значительный экономический эффект.

На фиг.1 дана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений на обмотках двигателя и магнитного пускателя при нормальном режиме работы; на фиг.3 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при нормальном режиме работе; на фиг.4 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "А"; на фиг.5 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "А"; на фиг.6 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "В"; на фиг.7 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "В"; на фиг.8 - векторная диаграмма напряжений на обмотках магнитного пускателя при обрыве фазы "С"; на фиг.9 - векторная диаграмма магнитных потоков в магнитопроводе магнитного пускателя при обрыве фазы "С".

Устройство содержит (фиг.1) две равные части 1 и 2 основной обмотки магнитного пускателя. Часть 1 основной обмотки намотана встречно с частью 2 основной обмотки на общем магнитопроводе. Части 1 и 2 обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе, а другими концами каждая часть 1 и 2 обмотки подключена к другой отдельной фазе. Контакты 3 магнитного пускателя включены в цепь питания двигателя 4.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя показаны на векторной диаграмме фиг.2.

Магнитный поток Φ_СА части 2 основной обмотки и магнитный поток Φ_ВС части 1 основной обмотки, намотанной встречно с частью 2, создают суммарный магнитный поток ΣΦ, обеспечивающий работу устройства.

Для нормального режима работы двигателя, суммарный магнитный поток ΣΦ_н показан на векторной диаграмме фиг.3 и принят за единицу.

При обрыве фазы "А" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "В" и "С" (фиг.4).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_АС и части 2 - Φ_СА создадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг.5), составляющий менее 0,29ΣΦ_н, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

При обрыве фазы "В" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "А" и "С" (фиг.6).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_ВС и части 2 - Φ_СА создадут суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг.7), составляющий менее 0,29ΣΦ_н, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

При обрыве фазы "С" напряжения на обмотках двигателя и магнитного пускателя, подключенных к этой фазе, будут создаваться напряжением между фазами "А" и "В" (фиг.8).

В этом режиме магнитные потоки части 1 обмотки магнитного пускателя - Φ_ВС и части 2 - Φ_СА компенсируют друг друга. Суммарный магнитный поток ΣΦ (фиг. 9) будет равен нулю, что вызовет отключение магнитного пускателя, размыкание его контактов 3 и отключение двигателя 4.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает, по сравнению с прототипом, упрощение и повышение надежности устройства для защиты трехфазных асинхронных двигателей с обмотками, соединенными треугольником, от обрыва фазы, за счет применения в нем двух частей основной обмотки магнитного пускателя взамен полной основной и дополнительной обмоток магнитного пускателя и предохранителя, примененных в прототипе.

Это позволяет применить для предлагаемого устройства модернизированные, серийно выпускаемые отечественной промышленностью магнитные пускатели, вследствие чего будет получен значительный экономический эффект.

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электродвигателей от обрыва фазы с целью упрощения и повышения надежности устройства защиты. Сущность изобретения: устройство содержит две равные части 1 и 2 основной обмотки магнитного пускателя. Часть 1 основной обмотки намотаны встречно с частью 2 основной обмотки, на общем магнитопроводе. Части 1 и 2 обмотки одними концами подключены к одной и той же фазе, а другими концами каждая часть 1 и 2 обмотки подключена к другой отдельной фазе. Контакты 3 магнитного пускателя включены в цепь питания двигателя 4. 9 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ, содержащее магнитный пускатель с двумя обмотками, намотанными на общем магнитопроводе встречно одна к другой, с цепью управления и контактами для подключения двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, обмотки составляют две равные части обмотки пускателя, эти части обмотки одними концами через цепь управления пускателем подключены к клемме для соединения с одной и той же фазой, а другими концами каждая часть обмотки подключена к клеммам для соединения с другими отдельно фазами.