МАГНИТНЫЙ ПУСКАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК H01H47/00 H02H3/06 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве магнитного пускателя в низковольтных комплектных устройствах распределения электроэнергии между двигателями переменного тока ответственных электроприводов при непрерывном режиме их работы.

Известен магнитный пускатель, содержащий устройство защиты от токов короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей фаз, цепь управления, состоящую из кнопки пуск и стоп, катушки, блок-контактов и контактов тепловых реле, два тепловых реле, включенных в крайние фазы [1]. Данный пускатель нашел широкое применение в электроприводах общепромышленного назначения, однако в нем отсутствует защита от обрыва фаз, поэтому при пропадании напряжения в любом из проводов сети электропривод неработоспособен.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является магнитный пускатель, содержащий устройство защиты от токов короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей фаз, устройство защиты от обрыва фаз, состоящее из трех реле обрыва фаз, шунтирующих указанные предохранители, каждое из которых снабжено одним размыкающим контактом, силовые контакты, устройство защиты двигателя от токов перегрузки, состоящее из двух тепловых реле, включенных в крайние фазы, и цепь управления, состоящую из последовательно включенных кнопок пуск и стоп, катушки, контактов тепловых реле и включенных параллельно кнопке пуск блок-контакта и последовательно соединенных размыкающих контактов реле обрыва фаз [2]. Данный магнитный пускатель характеризуется наличием трех различных устройств защиты двигателя, однако эффективность защиты от обрыва фаз сравнительно низкая, так как при обрыве любой фазы двигатель останавливается, что недопустимо по технологическим причинам.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности устройства защиты от обрыва фаз магнитного пускателя за счет обеспечения бесперебойности работы двигателя.

Поставленный технический результат достигается тем, что в магнитный пускатель, содержащий устройство защиты от короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей, соединенных одними выводами с клеммами для подключения соответствующих фаз сети, устройство защиты от обрыва фазы, состоящее из трех максимальных реле напряжения с замыкающими контактами, при этом обмотки максимальных реле напряжения подключены параллельно соответствующим предохранителям, выключатель с управляющей катушкой и тремя замыкающими силовыми контактами, включенными последовательно с соответствующими предохранителями, блок-контакт в виде замыкающего контакта, кроме того, устройство защиты от токов перегрузки, состоящее из первого и второго тепловых реле с размыкающими контактами, причем другие выводы первого и второго силовых контактов соединены с первой и второй клеммами для подключения двигателя через нагревательные элементы соответствующих тепловых реле, а другой вывод третьего силового контакта соединен с третьей клеммой для подключения двигателя непосредственно, и цепь управления, включенную между точкой соединения первого предохранителя с первым силовым контактом и точкой соединения второго силового контакта со вторым тепловым реле и содержащую последовательно соединенные размыкающий контакт кнопки стоп, зашунтированный блок контактом замыкающий контакт кнопки пуск, управляющую катушку выключателя и размыкающие контакты первого и второго тепловых реле, введены три фазосдвигающих конденсатора, каждый из которых включен между соответствующей парой выводов соседних фаз через замыкающий контакт соответствующего максимального реле напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема магнитного пускателя с тремя видами защит двигателя: защитой от токов короткого замыкания, защитой от токов перегрузки и усовершенствованной защитой от обрыва фазы.

Магнитный пускатель, содержит устройство 1 защиты от короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей 2, 3 и 4, соединенных с клеммами для подключения первой А, второй В и третьей С фаз, устройство 5 защиты от обрыва фазы, состоящее из трех максимальных реле 6, 7 и 8 напряжения с замыкающими контактами 9, 10 и 11 соответственно. Между выходными клеммами предохранителей соседних фаз включены последовательные цепи из соответствующих упомянутых замыкающих контактов 9, 10 и 11 и соответствующих фазосдвигающих конденсаторов 12, 13 и 14. Каждое из максимальных реле 6, 7 и 8 напряжения подключено параллельно соответствующему предохранителю 2, 3 и 4. Устройство также содержит выключатель с управляющей катушкой 26 и силовыми контактами 15-1, 15-3 и 15-2, включенными последовательно с соответствующими предохранителями 2, 3 и 4, устройство 16 защиты от токов перегрузки, состоящее из двух тепловых реле 17 и 18 с размыкающими контактами 19 и 20, причем первый 15-1 и второй 15-2 силовые контакты, включенные в крайние фазы, соединены соответственно с первой и второй клеммами для подключения двигателя 21 через нагревательные элементы соответствующих тепловых реле 17 и 18, а третий силовой контакт 15-3 соединен с третьей клеммой для подключения двигателя 21 непосредственно, и цепь управления 22, включенную между входами первого 15-1 и второго 15-2 силовых контактов и состоящую из последовательно соединенных кнопки 23 стоп, кнопки 24 пуск, зашунтированной блок-контактом 25, управляющей катушки выключателя 26 и контактов 19 и 20 тепловых реле.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме при ненажатой кнопке пуск 24 магнитный пускатель обесточен и двигатель 21 не работает, при наличии напряжения сети силовые контакты 15 под напряжением, но не замкнуты.

При наличии напряжения сети А, В, С и нажатии кнопки пуск 24 сработает катушка 26 и силовые контакты 15-1, 15-2 и 15-3 замкнутся, подавая электроэнергию на двигатель 21 и он начнет работать, при этом блок-контакт 25 также замкнется, шунтируя кнопку пуск 24. При появлении тока короткого замыкания, например, в фазе А сгорает предохранитель 2 устройства 1 защиты от токов короткого замыкания и максимальное реле 6 напряжения устройства защиты от обрыва фазы 5 сработает и замкнет свой контакт 9, при этом создается цепь заряда фазосдвигающего конденсатора 12, после заряда которого напряжение на фазе А восстанавливается. Время восстановления напряжения в любой из фаз определяется постоянной времени:
τ=rС,
где r - активное сопротивление фазы;
С - емкость фазосдвигающего конденсатора,
а процесс восстановления напряжения в каждой фазе идентичен описанному, при этом изменяются только состояния элементов в указанных режимах в соответствии с данными таблицы. Двигатель 21 продолжает работать, так как он является инерционным устройством и на обрыв фазы и восстановление напряжения не успевает среагировать. О состоянии магнитного пускателя и состоянии сети в нем сигнализируют контакты срабатываемых максимальных реле 6, 7 и 8 напряжения, которые на схеме не показаны. При длительном действии токов перегрузки срабатывают тепловые реле 17 (18) и, размыкая контакты 19 (20), обрывают цепь питания катушки 26, последняя отключается, разрывая силовые контакты 15-1, 15-2 и 15-3, от чего двигатель 21 останавливается. Остановка двигателя осуществляется с помощью кнопки 23 стоп.

Таким образом, пропадание напряжения в любой из фаз сети не приводит к остановке двигателя 21, что обуславливает непрерывность технологического процесса; при этом обеспечивается достижение технического результата.

Источники информации
1. Аппараты низкого напряжения. Магнитные пускатели, кнопки управления. Сводный каталог. - М.: ВНИИЭМ, 1965, рис. 173, с. 92;
2. Электротехнический справочник. Т. 3, кн. 1./ Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 1988, рис. 44.43, с. 640.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве магнитного пускателя в низковольтных комплектных устройствах распределения электроэнергии между двигателями переменного тока ответственных электроприводов при непрерывном режиме их работы. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства защиты от обрыва фаз магнитного пускателя за счет обеспечения бесперебойности работы двигателя. Для этого магнитный пускатель содержит устройство защиты от короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей, соединенных с клеммами для подключения первой, второй и третьей фазы, устройство защиты от обрыва фазы, состоящее из трех реле обрыва фаз с одним контактом у каждого реле, силовые контакты, включенные последовательно с предохранителями, устройство защиты от токов перегрузки и цепь управления, причем в устройство защиты от обрыва фаз введены фазосдвигающие конденсаторы, каждый из которых включен между соседними фазами через соответствующий контакт реле обрыва фаз, а контакты реле обрыва фазы выполнены замыкающими. 1 ил., 1 табл.

Магнитный пускатель, содержащий устройство защиты от короткого замыкания, состоящее из трех предохранителей, соединенных одними выводами с клеммами для подключения соответствующих фаз сети, устройство защиты от обрыва фазы, состоящее из трех максимальных реле напряжения с замыкающими контактами, при этом обмотки максимальных реле напряжения подключены параллельно соответствующим предохранителям, выключатель с управляющей катушкой и тремя замыкающими силовыми контактами, включенными последовательно с соответствующими предохранителями, блок-контакт в виде замыкающего контакта, кроме того, устройство защиты от токов перегрузки, состоящее из первого и второго тепловых реле с размыкающими контактами, причем другие выводы первого и второго силовых контактов соединены с первой и второй клеммами для подключения двигателя через нагревательные элементы соответствующих тепловых реле, а другой вывод третьего силового контакта соединен с третьей клеммой для подключения двигателя непосредственно, и цепь управления, включенную между точкой соединения первого предохранителя с первым силовым контактом и точкой соединения второго силового контакта со вторым тепловым реле и содержащую последовательно соединенные размыкающий контакт кнопки стоп, зашунтированный блок контактом замыкающий контакт кнопки пуск, управляющую катушку выключателя и размыкающие контакты первого и второго тепловых реле, отличающийся тем, что введены три фазосдвигающих конденсатора, каждый из которых включен между соответствующей парой выводов соседних фаз через замыкающий контакт соответствующего максимального реле напряжения.