Устройство для защиты асинхронного трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

vj

ьо

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от работы на двух фазах.

По основному авт. св. № 712889 известно устройство, содержащее магнитный пускатель, однофазный выпрямительный мост, последовательно подключенные к второй и третьей фазам по порядку чередования, включенный в Диагональ выпрямительного моста тиристор, управляющий электрод которого через резистор подключен к первой фазе сети 1.,

Известное устройство имеет простое техническое решение, обеспечивает возможность управления работой магнитного пускателя путем создания и снятия нагрузки в диагонали выпрямительного моста, через который запитывается катущка пускателя, в необходимый момент времени, однако оно не использует всех возможностей данного технического решения, так как для управления тиристором используется напряжение одной фазы, вследсвие чего тиристор запирается отрицательной полуволной напряжения, в результате через катушку магнитного пускателя течет не только пульсирующий выпрямленный ток, но и прерывистый, что приводит к повышенной вибрации сердечника и возможности ложного отключения пускателя.

Ненадежность работы устройства обусловлена главным образом тем, что на однофазный выпрямительный мост и управляющий электрод тиристора за счет разности напряжений между фазами и связи любой из фаз одна с другой через обмотки двигателя Всегда будет подаваться напряжение, в том числе и при обрыве одной из фаз, вследствие чего устройство может не среагировать на пропадание фазы питания пускателя, так как ток отпускания катушки значительно ниже тока ее срабатывания.

Цель изобретения - повышение надежности устройства при работе в динамическом режиме в условиях изменяющейся нагрузки и при колебаниях напряжения питающей сети.

Эта цель достигается тем, что устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах дополнительно снабжено блоком контроля напряжения на фазах, состоящим из трехфазного выпрямителя со сглаживающим Г-образным RC-фильтром, нагруженным на потенциометр, между нижним и средним вывода.ми которого включена последовательная цепочка из резистора и стабилитрона, катод которого соединен со средним выводом потенциометра, а точка соединения анода стабилитрона и резистора подключена через резистор к управляющему электроду тиристора, причем катод тиристора соединен с общим минусом обоих выпрямителей.

Такое сочетание элементов обеспечивает надежное функционирование устройства при , наличии всех фаз и заданном напряжении. Пульсирующее напряжение с выхода однофазного моста обеспечивает периодическое запирание тиристора в момент равенства нулю напряжения на его аноде, т.е. обеспечивает периодическую готовность тиристора к

отключению катушки магнитного пускателя. Блок контроля напряжения фаз при наличии всех фаз и номинальном напряжении на них вьгдает постоянное отпирающее напряжение на управляющий электрод тирис5 тора, чем обеспечивается включение тиристора после каждого закрывания и образова ние цепи питания катушки магнитного пускателя.

При наличии всех фаз и номинальном напряжении на них, выпрямленное трехфаз ным выпрямителем и сглаженное Г-образным RC-фильтром, напряжение со среднего вывода потенциометра подается на последовательную цепочку из стабилитрона и резистора, стабилитрон пробивается и по

5 цепи стабилитрон - резистор течет ток, создающий на резисторе падение напряжения, являющееся постоянным отпирающим напряжением управляющего электрода тиристора.

При обрыве одной из фаз или значитель0 ном снижении напряжения на всех фазах выпрямленного и сглаженною напряжения недостаточно для пробоя стабилитрона, который закрыт, ток в цепи стабилитрон - резистор отсутствует, падение напряжения на

резисторе близко к нулю, напряжение на управляющем электроде тиристора отсутствует, и при очередном переходе напряжения на аноде тиристора через нуль тиристор, закрывается, снимает нагрузку с диагонали однофазного выпрямительного моста, ток

0 через мост прекращается, катушка магнитного пускателя обесточивается и пускатель отключает двигатель от сети.

На чертеже изображена электрическая схема устройства для защиты асинхронного 5 электродвигателя от работы на двух фазах. Устройство состоит из магнитного пускателя 1, содержащего катушку 2, кнопку 3 «Стоп, кнопку 4 «Пуск, блокировочный 5 и главные 6 контакты. Между фазами В и С (- сети последовательно с катушкой 2 включен однофазный выпрямительный мост 7, в диагональ которого включен тиристор 8, управляющий электрод которого через резистор 9 связан с блоком 10 контроля напряжения на фазах. Минусы обоих выпрямителей 5 соединены.

Схема работает следующим образом. При наличии но.минального напряжения на всех фазах и нажатии кнопки 4 «Пуск

между фазами В и С образуется цепь через катушку 2, замкнутый контакт кнопки 3 «Стоп и нагруженный включенным тиристором 8 выпрямительный мост 7. При этом тиристор 8 открыт, так как с блока контроля напряжения на управляющий электрод подается постоянное отпирающее напряжение. Таким образом, цепь через катушку 2 замкнута, что приведет к срабатыванию магнитного пускателя, замыканию главных 16 и блокировочного 5 контактов.

Блок 10 контроля напряжения на фазах содержит трехфазный выпрямитель 11 со сглаживающим Г-образным фильтром из резистора 12 и конденсатора 13, нагруженный на потенциометр 14, с движка которого напряжение подается на пороговое устройство, содержащее последовательную цепочку стабилитрон 15 - резистор 16, точка соединения анода стабилитрона 15 и резистора 16 через резистор 9 подключена к управляющему электроду тиристора 8. Минусы выпрямителей 7 и 11, катод тиристора, нижние по схеме выводы конденсатора 13, потенциокетра 14 и резистора 16 соединены.

При обрыве одной из фаз величина выпрямленного и сглаженного напряжения с выпрямителя 11 и RC-фильтра 12 и 13 и движка потенциометра 14 становится недостаточной для пробоя стабилитрона 15, который запирается и прекращает цепь тока через последовательную цепочку стабилитрон 15 - резистор 16. Падение напряжения на резисторе 16 становится равным нулю, напряжение на управляющем электроде тиристора 8 падает до нуля, тиристор 8 запирается, обесточивая выпрямительный мост 7, ток через катушку 2 прекращается, размыкаются главные 6 и 5 блокировочный контакты, снимается напряжение с двигателя. Аналогично происходит процесс отключения двигателя и при значительном снижении напряжения на двух или всех фазах.

В отличие от известного устройства ток, протекающий через катушку, не имеет значительных пропусков, чем исключаются повышенные вибрации сердечника катушки, что повышает надежность устройства.

Для промышленного использования устройства требуется несложная доработка любого серийно выпускаемого магнитного пускателя, заключающаяся во включении в его схему и размещении внутри его корпуса десяти диодов, одного конденсатора, трех ре0 зисторов и одного тиристора.

В сравнении с базовым объектом (магнитным пускателем типа ПМЕ ГОСТ 5.316-69) предлагаемое техническое рещение повышает надежность в работе устройства для за5 шиты асинхронного трехфазного электродвигателя от аварийного режима работы на двух фазах или при значительном снижении напряжения на всех фазах, исключает аварийные режимы работы, а также повышает достоверность контроля наличия и. величины напряжения на фазах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ по авт. св. № 712889, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при работе в динамическом режиме в условиях изменяющейся нагрузки и при колебаниях напряжения питающей сети, оно дополнительно снабжено блоком контроля напряжения на фазах, состоящим из трехфазного выпрямителя со сглаживающим Г-образным RC-фильтром, нагруженным на потенциометр, между нижним и средним выводами которого включена последовательная цепочка из резистора и стабилитрона, катод которого соединен со средним выводом потенциометра, а точка соединения анода стабилитрона и резистора подключена через резистор к управляющему электроду тиристора, причем катод тиристора соединен с общим минусом обоих выпрямителей.