Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей от снижения напряжения и потер фазы.

Известно устройство для защиты трехфазной электроустановки от асимметрии напряжений и обрыва фазы, содержащее трехфазный вьтрямитель, вых которого через резистор и кнопку подключен к управляющему электроду тиристора, исполнительный орган, вклченный последовательно с выпрямителем и тиристором, пороговый.элемент, входом подсоединенньй к нулевой точке звезды резисторов, подключенной к фазам сети, КС-цепь и транзистор, включенные последовательно ll.

Недостатком данного устройства является низкая чувствительность при нофазном снижении напряженияi не равная чувствительности при сш®1етричном снижении.

Известно устройство Для контроля чередования фаз трехфазной сети, содержащее пороговьй блок, присоединенный к контролируемым фазам, логический элемент И, один вход которого подключен к одному из выходов порогового блока, выходной усилитель и соединенный с ним исполнительный орган, а также два триггера, при это запускакнций вход первого триггера и соединенные между собой сбрасывающие входы обоих триггеров подключены к выходам порогового блока, выход первого триггера подключен к другому входу логического элемента И, выход которого соединен с запускакнцим входом второго триггера, подключенным к выходному усилителю 2.

Иедостатком такого устройства, реализованного в реле ЕД-10, серийно В япускаемом отечественной промышленностью, является низкая чувствительноеть при снижении напряжения в отдельных фазах, отличающаяся от чувствительности при симметричном снижении напряжения. Устройство срабатывает при симметричном снижении напряжения до величины, равной 0,70,75 номинального значения.И при снижении напряжения в одной фазе до величины, равной 0,55-0,65 номиналь,ного значения. Вследствие такого уменьшения пофазной чувствительности возможна длительная работа защищамого электродвигателя при токе в

отстающей фазе, в два раза превышающем номинальный ток, что недопустимо.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник опорногонапряжения, пороговые элементы, входами подключенные к фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходом - к входу усилителя, к выходу которого подключен вход исполнительного органа 31. Недостатком известного устройства является низкая чувствительность при снижении напряжения в отдельной фазе по сравнению с его чувствительностью при симметричном снижении напряжения Уменьшение чувствительности устройства к пофазмому снижению напряжения обусловлено тем, что снижение напряжения в одной фазе может быть компенсировано повьшением в другой.

Цель изобретения - повышение пофазной чувствительности устройства к снижению напряжений фаз и исключение режима генерации на уровне порга срабатывания.

Поставленная цель достигается тем что источник опорного напряжения выполнен в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие разисторы подключ ены к фазам сети, а катоды объединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающим конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элмент каждой фазы содержит резисторный делитель напряжения, который щунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе тра нзистора порогового элемента, ч;ерез конденсатор соединенной также с общей точкой катодов диодов указанного выпрямителя, с которой содинен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода - с входом усилителя.

Усилитель выполнен на двух .транзисторах, эмиттерами подключенных f общей точке катодов диодов указаннго выпрямителя, при этом база первого транзистора подключена к средней Точке дополнительного резисторного делителя, включенного между входом усилителя и общей точкой катодов указанного выпрямителя, и соеди нена с последней через дополнительный конденсатор, коллектор первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабшштрона через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стабилятрона соединен с базой первого тр зистора и через четвертый резистор выходом усилителя, к которому подключен вход исполнительного органа. На чертеже представлена схема устройства для защиты трехфазных электродвигателей от потери фазы и снижения напряжения. Устройство содержит гасящие резисторы 1-3, подключенные к фазам А,В и С сети и к анодам диодов 4-6 трехфазного однополупериодного выпрямителя, служащего источником опорного напряжения Катоды J щoдos 4-6 объединены в общую точку, являю щуюся положительным полюсом источника опорного напряжения. Порого- . вые элементы фаз включшот в себя резисторшле делители 7-12, шунтирукш НЕе диода 4-6 соответствующей фазы, пороговые стабинитроны 13-15, анодами подключенные к средним точ кам резисторных делителей 7-12, а катодами - к базам транзисторов 16-18 пороговых элементов, эмиттеры которых непосредственно, а базы через конденсаторы 19-21 подключены i к общей точке катодов диодов 4-6 (положительному полюеу источника опорного напряжения). Коллекторы транзисторов 16-18 со динены через дополнительные резисторы 22-24 с анодом стабюютронас 25 и через разделительные диоды 26-28 с входом усилителя, включающего в себя резисторы 29 и 30, конденсатор 31, транзисторы 32 и 33, .резисторы 34 и 35, дополнительньй стабилитрон 36. Эмиттеры транзисторов 32 и 33 соединены с общей точкой катодов диодов 4-6. База транзистора 32 под ключена к средней точке дополнитель ного резисторного делителя, образованного резисторами 29 и 30, включенного между входом усилителя и об щей точкой катодов диодов 4-6 и сое динена с последней через дополнител ный конденсатор 31. Коллектор транзистора 32,подключен к аноду стабилитрона 25 через резистор 37 и че- v рез резистор 34 к базе транзистора 33, коллектор которого через последовательно соединенные резистор 35 и анодкатод дополнительного стабилитрона 36 соединен с базой транзистора 32 и через резистор 38 - с выходом усилителя, к которому подключен вход исполнительного органа - управляющий электрод тиристора 39. К общей точке диодов 4-6 подключен катодом стабилитрон 25, шунтированный сглажкваклцш конденсатором 40. Анод стабилитрона 25 через анод-катод диода 4l соединен с нейтральным проводом сети, являющимся отрицательным полюсом источника, опорного напряжения. Тиристор 39 исполнительного органа соединен анодом с катодами диодов 42 и 43, а катодом - с анодами диодов 4 1 , 44 и 45 (диод 41 устраняет гальваническую связь между нейтральным проводом сети и обмоткой контактора исполнительного органа через диод 45)анод даода 42 и катод диода 44 подключены к нейтральному проводу, к нему же подключена и одна клемма кнопки Пуск 47. Катод диода 45 ианод диода 46 подключены к одной клемме блокирунщего контакта 48, вторая клемма которого соединена с второй клеммой кнопки Пуск 47 и клеммой кнопки Стоп 49, вторая клемма которой соединена с клеммой обмотки контакта 46 исполнительного органа, вторая клемма которой подключена к фазе С сети. Контакты 50 контактора 46 включены в линии Фаз А,В и С, запитывающие электродвигаль. Устройство работает следующим образом. С помощью резисторов 8,10 и 12 резисторных делителей 7-12 напряжения устанавливается уровень срабатывания пороговых элементов, при этом каждый из стабилитронов 13-15 должен быть открыт при нормальном напряжении фазы и закрыт при снижении этого напряжения ниже допустимого уровня. При нормальном режиме транзисторы 16-18 открыты, так как через стабилитроны 13-15 протекают базовые токи этих транзисторов. Транзистор 32 закрыт, а транзистор 33 и тиристор 39 открыты. Обмотка контакS113тора 46 находится под напряжением контактор срабатывает и замыкает IKOHтакты 50, подамяцие напряжение на электродвигатель. При снижении напряжения, например в фазе А, ниже допустимого уровня, транзистор 16 закрывается, открывается транзистор 32, закрываются транзистор 33 и тиристор 39. Контактор 46 обестЬчивается, отключая . электродвигатель от сети. Аналогично работает устройство при снижении напряжения в фазе В или С,

при потере любой фазы, а также при

фазе. симметричном снижении напряжения во всех трех фазах. Предлагаемое устройство обесп:ечивает надежную защиту электродвигателей от снижения напряжения в одной фазе, а также от обрыва фаз, предотвращая возможность длительной работы электродвигателя при токах фаз, превышающих допустимые значения, что существенно уменьаит число электродвигателей, выходящих из строя вследствие снижения напряжения в одной

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ПОТЕРИ ФАЗЫ И СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, пороговые элементы входами подключенные к фазам сети и источнику опорного напряжения, а выходами к входу усилителя, к шзкоду которого подключен вход исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повьшения пофазной чув-; ствительности устройства к снижению напряжений фаз, источник опорного напряжения вьтолнён в виде трехфазного однополупериодного выпрямителя, аноды диодов которого через гасящие разисторы подключены к фазам сети, а катоды обьединены и через катод-анод первого стабилитрона, шунтированного сглаживающим конденсатором, подключены к нейтрали сети, при этом пороговый элемент .каждой фазы содержит резисторный делитель напряжения. который шунтирует диод указанного выпрямителя и средней точкой подключен через анод-катод порогового стабилитрона к базе транзистора порогового элемента, через конденсатор соединенный также с общей точкой катодов диодов указанного выпрямителя,: с которой соединен эмиттер транзистора порогового элемента, коллектором соединенного через дополнительный резистор с анодом первого стабилитрона, а через катод-анод разделительного диода - с входом усилителя. 2. Устройство по П.1, отличающее с я тем, что с целью I исключения режима генерации на уровне порога срабатывания, усилитель выСО полнен на двух транзисторах, эмиттерами подключенных к общей точке катодов диодов указанного вьтрямитёля, при этом база первого транзистора подключена к средней точке дополнительного резисторного делителя, включенного между входом усилителя и обСлЭ щей точкой катодов указанного вьтрясо митёля, и соединена с последней через О5 дополнительный конденсатор, коллектор со со первого транзистора подключен к аноду указанного первого стабилитрона через первый резистор и через второй резистор к базе второго транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные третий резистор и анод-катод дополнительного стабилитрона соединен с базой первого транзистора и через четвертьй резистор с выходом усилителя, к которому .подключен вход исполнительного органа.