Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормальных режимов Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

Изобр.етение относится к электротехнике, в частности к области реле ной защиты, и может быть непользовано для защиты трехфазного асинхронйого электродвигателя от перегре ва обмотки статора в результате перегрузки или обрыва одной из фаз, а также при попадании внутрь двигател воды или сырости. Известно устройство для защиты асинхронных двигателей от перегрузки при помощи встроенных в обмотку статора температурных датчиков и реле ClJ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, которое обеспечивает отключение электродвигателя при обрыве одной из фаз и перегрузке. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузки и обрьша фазы снабжено делителем напряжения, фазосдвигающим конденсато ром и тиристором, при этом вход делителя напряжения включен между нейтралью защищаемого двигателя и нулевым проводом, выход делителя с параллельно присоединенным к нему фазосдвигаюпщм конденсатором и вторичной обмоткой трансформатора тока подключен через пороговый элементв виде динистора С2 J. Однако данное устройство невозможно использовать, если двигатель включается с помощью аппаратов, не имеющих нулевой защиты (пакетные вы ключатели, контроллеры, автоматичес кие вьпслючатели и T.n.)s а также в случае соединения обмоток двигателя в треугольник. Защитное устройство не срабатывает при попадании воды или сырости на обмотку статора. К двигателю помимо трех проводов сило вой цепи необходимо прокладывать дополнительные провода от магнитног пускателя. Схема защиты не срабатыв ет при залипании пусковой кнопки. Целью изобретения является распш рение функциональных возможностей защиты путем контроля попадания воды на обмотку и повыщение надежнос ти устройства; Поставленная цель достигается тем, что устройство для запгиты трех фазного электродвигателя от анормальных резкимов, содержащее силовые предохранители, пусковой аппарат, обмотка которого через кнопки Пуск и Стоп присоединена к фазам питающей сети, а силовые контакты включены в фазные провода, тиристо, трансформатор, конденсатор, регулируемый резистор, дополнительно снабжено вторым и третьим тиристорами, диодом, двумя развязываюпщми диоднорезистррными цепочками, датчиком влажности, расположенИьм на статоре, и емкостным асимметром,подключенным входом к фазам электродвигателя, а своей нулевой точкой через первичную обмотку трансформатора - к нулевому проводу сети, к вторичной обмотке трансформатора через регулируемый резистор подключен терморезистор а также через диод управляюпщй переход первого тиристора, зашунтированный конденсатором, причем аноды трех тиристоров подключены к нулевому проводу, а катод первого тиристора присоединен г датчику влажности, ,и через развязывающие диодно-резисторные цепочки - к управляющим электродам второго и третьего тиристоров, катоды которых присоединены соответственно к второй и третьей фазам обмоток электродвигателя. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит асинхронный электродвигатель 1, включение которого производится с помощью магнитного пускателя 2. Цепь управления магнитного пускателя содержит кнопку Стоп 3, кнопку Пуск А, блокиро-. вочный контакт 5 и катущку 6. Аппаратом защиты являются предохранители 7-9. Схема защиты имеет тиристоры 10, 11, аноды которых соединены с заземленным нулевым проводом N ., а катоды присоединяются к фазам В, С. Управляющие электроды твдисторов через резисторы125 13, диоды 14, 15 и тиристор 16 также подключены к нулевому проводу. Первичная обмотка трансформатора 17 подключена к фазам силовой цепи через асимметры-конденсаторы 18-20. От вторичной обмотки трансформатора получает питание терморезистор 21 через регулируемый резистор 22, Диод 23 служит для выпрямления переменного тока, а конденсатор 24 - для сглалшвания пульсации выпрямленного тока. Виток 25 в виде медной неизолированной проволоки, представляющий собой датчик влажности, накладывается на окну из лобовых частей обмотки статора двигателя и соединяется через диоды и резисторы с yпpaвляюIЦИ ш электродами тиристоров, как. показано на схеме, Терморезистор 21 представляет со бой позисТор типа СТ-14 и может быт расположен на любой фазе обмотки статора. Кнопкой Пуск 4 двигатель включается в работу. При этом первичная обмотка трансформатора 17 оказывает ся под напряжением, так как конденсаторы 18-20 имеют неодинаковую емкость, например 1, 1,5 и 2 мкФ. Со вторичной обмотки трансформатора ток проходит через резисторы 21 и 2 Через диод 23 вьшрямленный ток поступает на управляющий электрод тирис тора 16, затем проходит на катод и возвращается в цепь вторичной обмот ки трансформатора. При- нормальном режиме работы двигателя и незначительном нагреве обмотки статора сра батывание защиты не происходит, так как сопротивление терморезистора 21 мало и падение напряжения на нем, поступающее в цепь управления тиристора 16, недостаточно для открывания последнего. Тиристоры 10, 11 также остаются закрытыми ввиду отсутствия напряжения на управляющих электродах. При перегрузке двигателя обмотка статора нагревается, вызывая нагрев терморезистора 21, Сопротивление его увеличивается, и возрастает падение напряжения на нем. Когда напряжение достигает определенной величины, происходит открывание тиристора 16, Ток оТ нулевого провода проходит через этот тиристор, через диоды 14, 15, резисторы 12, 13, управляюцще электроды .тиристоров .10, 11, попадая на фазы 3, С, Тиристоры 10, 11 открываются, и происходит короткое замыкание между нулевым проводом и двумя фазами силовой цепи. Предохранители 8, 9 срабатывают, и электродвигатель отключается. Если катушка магнитного пускателя включена между нулевым проводом и фазой л, то пуска- тель после срабатывания защиты не отключается. Однако попадание одной фазы на обмотку статора не может вызвать нагрев двигателя. При обрыве одной из фаз в результате увеличения перекоса напряжение на трансформаторе повышается. Тиристор 16 открывается, и происходит мгновенное срабатывание защиты. При попадании воды на обмотку статора, образуется электрический контакт через воду между корпусом двигателя и .витком 25, При этом ток проходит от зануленного корпуса двигателя через воду или сырую обмотку на виток 25, затем по проводу через диоды и резисторы на управляющие электроды тиристоров 10, 11 и далее на фазы В, С, Происходит открыва1ше тиристоров и срабатывание защиты. Тиристоры 10, 11 рассчитьшаются на ток порядка 200 А и выдерживают . десятикратное увеличение тока при коротком замыкании. Для ограничения токов короткого замыкания между анодами тиристоров 10, 11 и нулевым проводом можно включить балластное сопрот1пзление (не показано). Диоды 4, 15 служат для предотвращения короткого замыкания между управляющими электродами тиристоров 10, 11, а резисторы 12, 13 - для уменьшения тока в их цепи при срабатывании защиты. Регулируемый резистор 22 служит для установки температуры нагрева обмотки статора, при которой происходит срабатывание защиты. Увеличивая его сопротивления, уменьшается температура срабатывания. Данная схема защиты монтируется в отдельной коробке, которая крепится на самом двигателе или рядом с ним, поэтому нет необходимости прокладывать дополнительные провода от пускового устройства к двигателК).

ABC

/v О Q 0

©

4

дд

tm,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИШ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ, содержащее силовые предохранители, пусковой аппарат, обмотка которого через кнопки Пуск и Стоп присоединена к фазам питающей сети, а силовые контакты включены в фазные провода, тиристор, трансформатор, конденсатор, регулируемый резистор, .отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля попадания воды на обмотку и повышения надежности устройства, оно дополнительно снабжено вторым и третьим тиристорами, диодом, двумя развязывающими диодно-резисторными цепочками, датчиком влажности, расположенным на статоре, и емкостным асимметром, подключенным входом к фазам электродвигателя, а своей нулевой точкой через первичную обмотку трансформатора - к нулевому проводу сети, к вторичной обмотке трансформатора через регулируемый резистор подключен терморезистор, а также через диод управляющий переход первого тиристора, зашунтированньй конденсатором, причем аноды трех тиристоров подключены к нулевому проводу сети, (Л а катод первого тиристора присоединен к датчику влажности, а через развязьшающие диодно-резисторные цепочки - к управляющим электродам второго и третьего тиристоров, катоды которых присоединены соответственно к второй и третьей .фазам обмого ток электродвигателя. ;о о со Од