Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от аномального режима Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

Изобретения относится к технике релейной защиты и предназначено для защиты многоскоростных трехфазных асинхронных электродвигателей от перегрузок и работы на двух фазах.

По основному авт. св. №762083 известно устройство для защиты асинхронного электродвигателя от аномального режима, содержащее датчик тока, включенный в фазный провод электродвигателя, соединенный через выпрямитель с электронным ключом, и исполнительное реле с контактом в цепи питания катущки магнитного пускателя, исполнительное реле выполнено на герконе с замыкающим контактом и С11абжено пусковой обмоткой, включенной через диод, сопротивление и пусковую цепочку между фазами питания электродвигателя и рабочей обмоткой, включенной в коллекторную нагрузку электронного ключа, при этом датчик тока выполнен из ферромагнетика 1.

При использовании известного устройства для защиты многоскоростного трехфазного электродвигателя необходимо для каждой из скоростей использовать отдельный комплект защиты, что значительно усложняет схему и уменьщает надежность.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей путем обеспечения защиты многоскоростного трехфазного электродвигателя без увеличения количества комплектов защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты асинхронного электродвигателя от аномального режима вторичная обмотка датчика тока выполнена секционированной и ее общий вывод подключен к одному выводу выпрямителя непосредственно, а выводы секций подключены к другому выводу выпрямителя через вспомогательные замыкающие контакты контакторов включения отдельных скоростей- электродвигателя.

На чертеже представлено устройство для защиты трехфазного трехскоростного электродвигателя.

Устройство содержит электродвигатель 1, контактор малой скорости, имеющий катушку 2 электромагнита, главные контакты 3 и вспомогательные замыкающие 4, 5 и размыкающие 6, 7 контакты, контактор средней скорости, имеющий катушку 8 электромагнита, главные контакты 9 и вспомогательные замыкающие 10, 11 и размыкающие 12, 13 контакты, контактор больщой скорости, имеющий катущку 14 электромагнита, главные контакты 15 и вспомогательные замыкающие 16, 17 и размыкающие 18, 19 контакты.

Главные контакты 3, 9 и 15 подают питание на одну из обмоток электродвигателя малой, средней или бЬльшой скорости. Одновременное включение двух скоростей неВОЗМОЖНО, что обеспечивается введением в цепь питания катущек 2, 8 и 14 контакторов размыкающих вспомогательных контактов 12 и 18 для малой скорости, 6 и 19 - для средней скорости и 7 и 3 - для больщой скорости. Вспомогательные замыкающие контакты 4, 10 и 16 обеспечивают подключение датчика 20 тока к блоку 21 защиты. Первичная обмотка датчика 20 тока включена в одну из фаз питания электродвигателя, а вторичная выполнена секционированной, чтобы с помощью замь1кающих 4, 10 и 16 контактов на каждой из скоростей соединить с блоком защиты такое количество витков, которые бы обеспечивало постоянную величину напряжения питания блока защиты. Для конкретного случая, если двигатель имеет минимальный ток при малой скорости, контактом 4 вся обмотка датчика тока подключается к блоку защиты. На средней и больщой скорости ток двигателя увеличивается ,и соответственно уменьщается количество витков обмотки датчика тока, подключаемое к блоку 21 защиты через контакты 10 и 16, что сохраняет неизменным величину напряжения питания блока защиты, так как уменьщается количество витков вторичной обмотки пропорционально возрастанию тока.

Блок 21 защиты содержит выпрямитель 22, от которого получает питание электронный ключ, состоящий из транзисторов 23 и 24. В цепь коллектора транзистора 24 через резистор 25 включена рабочая обмотка 26 геркона 27. Нагрузкой транзистора 23 является резистор 28, а изменение тока базы транзистора производится делителем напряжения из резисторов 29 и 30. Конденсатор 31 обеспечивает задержку срабатывания ключа. Геркон 27 кроме рабочей обмотки 26 имеет пусковую обмотку 32, которая получает питание от фаз ВС сети по цепи, образованной диодом 33, резистором 34, конденсатором 35 через замыкающие контакты кнопок 36-38 «Пуск соответственно малой, средней и больщой скорости и через размыкающий контакт кнопки 39 «Стоп, который служит для разряда конденсатора 35 на резистор 40.

Замыкающие вспомогательные контакты 5, 11 и 17 обеспечивают питание катушек контакторов после отпускания кнопок 36-38 «Пуск малой, средней или большой скорости.

Устройство для защиты электродвигателя работает следующим образом.

При пуске электродвигателя, т.е. при нажатии одной из кнопок 36, 37 или 38, пусковая обмотка 32 геркона 27 получает питание по цепи: фаза В питания, размыкающий контакт кнопок 36, 37 или 38, конденсатор 35, резистор 34, диод 33, обмотка 32 геркона, фаза С. По этой цепи потечет ток заряда конденсатора. Величина и длительность протекания тока будет зависеть от соотношения R и С этой цепи. При появлении тока в обмотке 32 замыкается контакт геркона 27, что обеспечивает подачу питания на одну из катушек контакторов. Например, если нажата кнопка 36 «Пуск малой скорости, то катушка 2 получит питание по цепи: фаза В, размыкающий контакт кнопки 39, замыкающий контакт кнопки 36, размыкающие контакты 12 и 18, катушка 2 коитактора, замкнутый контакт геркона 27, фаза С. Получив питание, катушка контактора малой скорости произведет переключение контакторов: замыкаются главные контакты 3 в цепи электродвигателя 1, у которого получает питание обмотка малой скорости и, следовательно, по первичной обмотке датчика 20 пойдет ток; замыкается вспомогательный контакт 4, который подключает вторичную обмотку датчика 20 тока к блоку 21 защиты; замыкается вспомогательный контакт 5, который обеспечивает питание катушки 2 контактора 4 малой скорости, прсле отпускания кнопки 36 и размыкания ее контактов (кнопка с самовозвратом); размыкак тся контакты 6 и 7 в цепи питания катуше1 8 и 14 контакторов средней и большой скорости, что обеспечивает блокировку включения этих контактов при случайном нажатии кнопок 37 и 38. По мере заряда конденсатора 35 ток в цепи пусковой обмотки 32 геркона 27 умень шается и, следовательно, контакт геркона должен бы разомкнуться. Но, поскольку блок 21 защиты получил питание от датчика 20 тока, транзистор 23 будет заперт, а транзистор 24 открыт и, следовательно, по рабочей обмотке 26 геркона 27 будет протекать ток, под действнем которого контакт геркона останется замкнутым. С этого момента, если ток, потребляемый двигателем, не превышает номинального, блок защиты осуществляет Контроль за нагрузкой двигателя 1. В случае возникновения перегрузки двигателя 1 увеличивается ток в фазе С, что приводит к возрастанию напряжения, подаваемого на блок 21 защиты от вторичной обмотки датчика 20 тока. Увеличивается падение напряжения на резисторе 25, что приводит к изменению состояния транзисторов. Транзистор 23 открывается, а транзистор 24 закрывается. Рабочая обмотка 26 геркона 27 лищaetcя питания, контакт геркона размыкается и разрывает цепь питания катушки .2 контактора, двигатель отключается от сети. Уставка, при которой происходит отключение электродвигателя, реализуется резистором 29. Для изменения скорости двигателя необходимо отключить питание двигателя нажатием кнопки 39 «Стоп. При этом лишается питания катушка 2 контактора и размыканием контактов 3 отключается питание малой скорости. При нажатии кнопки 39 «Стоп через замыкающий контакт кнопки 39 конденсатор 35 разряжается на резистор 40, чем подготавливается цепь пусковой обмотки геркона к новому пуску на любой из скоростей. Включение и отключение других скоростей происходит аналогично. Таким образом, использование предлагаемого устройства для защиты обеспечивает отключение электродвигателя при перегрузках последнего , работающего на любой из скоростей, при обрыве любой из фаз питания сети, так как при обрыве фаз А или 5 возрастает ток в фазе С и защита отключает электродвигатель при обрыве фазы d блок защиты лишается питания и двигатель отключается; при неисправности блока защиты, так как использование замыкающего контакта геркона 27 обеспечивает свойство самоконтроля работоспособности блока защиты при неисправности в блоке защиты не замыкается коитакт геркона). Выдержка времени при отключении перегрузки зависит от величины перегрузки и емкости конденсатора 31. Отстройка от пусковых токов осуществляется за счет использования для датчика 20 тока быстронасыщающегося магнитопровода, а также, конденсатора 31 в цепи базы транзистора 23.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОМАЛЬНОГО РЕЖИМА по авт.св (Л О5 № 762083, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты многоскоростного трехфазного электродвигателя без увеличения количества комплектов защиты, вторичная обмотка датчика тока выполнена секционированной и ее общий вывод подключен к одному выводу выпрямителя непосредственно, а выводы секций подключены к другому выводу выпрямителя через вспомогательные замыкающие контакты контакторов включения отдельных скоростей электродвигателя. о