Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от перегрузки и короткого замыкания Советский патент 1986 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу с трехфазными асинхронными электродвигателями, и может быть использовано, например, в металлорежусцйх станках автоматических линияхj конвейерах различного назначения и производственных механизмах,

Цель изобретения - увеличение надежности защиты путем создания при перегрузке электродвигателя режг-ша токовой отсечки автоматического выключателя.

На фиг 1 изображена схема заг и-- ты электродвигателя с одним датчиком тока; на фиг, 2 - то же,, с двумя датчиками тока.

Первичная обмотка однофазного трансформатора 1 (фиг,) вкотюч вна между первой и второй фазами трехфазной сети5 питающей электродвигатель 2 через исполнительный орган 3, выполненный в виде автоматического выключателя с расцепителем максимального тока. Вторичная низковольтная обмотка этого трансформатора с последовательно аоединенщ,1м силовым тиристором 4 подключена параллельно фазе трехполюсного автоматического выключателя с расцепителем максимального тока к третьей фазе сети, В рассечку третьей фазы меж,цу фазой ие- полнительного органа 3 и фазной обмоткой статора включен датчик 5 тока, выход которого соединен с вхо- , дом тиристорного оптрона 6, Выход последнего соединен последовательно с тиристором 7э к входу которого подключен выход датчика 8 времени пуска. Датчик 8 получает питание от вторичной обмотки трансформатора 1 через третью фазу исполнительного органа 3. Между анодом и управляющим электродом силового тиристора 4 включены последовательно соединенные резистор 95 тиристор 7 и выход тиристорного оптрона б

Устройство (фиГо) работает дующим образом.

После включения исполнительного органа 3 получает питание датчик 8 времени пуска от вторичной обмотки трансформатора 1„ Тиристор 7 включается с задержкой времени, заранее выставленной (регулируемой) и определяемой продолжительностью снижения пускового тока электродвигателя до величины меньшей, чем ток, на

12593952

который зарайеё настроен датчик 5 тока. Если к этому моменту ток,потребляемый электродвигателем, оказывается меньше тока отключения дат5 чика 5 тока, тиристорньй оптрон 6 успевает закрыться, а силовой тиристор 4 не открывается, электродвигатель завершает разгон привода и нормально работает, В случае, когда

to электродвигатель перегружен, оптрон 6 остается открытым и через этот оптрон 6, тиристор 7 и резистор 9 создается цепь, отпирающая силовой тиристор 4, Вторичная обмотка трансtS форматора 1 оказывается закороченной через тиристор 4 на фазу исполнительного органа 3, Катушка расцепителя срабатывает от тока, потребляемого электродвигателем из сети, и от од20 нополупериодного тока вторичной низковольтной обмотки трансформатора 1, Причем однополупериодный ток боль25

30

35

45

50

шой, достаточный дпя срабатывания выключателя в режиме отсечки при любой перегрузке злектродвигателя,Рас- цепитель максимального тока отключает автоматический выключатель, не вызывая дополнительного износа его коггтактов, так как мощность отключения мала.

Таким же образом, т,е, сразу же после задержки времени, отводимой на пуск электродвигателя, он отключается при заклинивании подшипников или приводного механизма, а также когда статический момент нагрузки превышает начал-ьный пусковой момент электродвигателя. Поэтому отключение происходит достаточно быстро и в том случае, когда кратность пускового тока электродвигателя мала,

Более мощные короткие замыкания (например, между фазами на выводах электродвигателя или при замыкании на корпусе обмотки вблизи вывода) автоматический выключатель отключает фазу без пусковой временной задержки с помощью своих расцепителей максимального тока.

В случав обрыва той фазы, в которую включен датч.ик 5 тока, предлагаемая схема (фиг,1) не защищает электродвигатель от работы на двух фазахо Этот недостаток устраняется . путем введения: дополнительного датчика 10 тока (фиг.2) включенного в другую фазу сети, и дополнительного оптрона 115 вход которого соединен

0

5

5

0

шой, достаточный дпя срабатывания выключателя в режиме отсечки при любой перегрузке злектродвигателя,Рас- цепитель максимального тока отключает автоматический выключатель, не вызывая дополнительного износа его коггтактов, так как мощность отключения мала.

Таким же образом, т,е, сразу же после задержки времени, отводимой на пуск электродвигателя, он отключается при заклинивании подшипников или приводного механизма, а также когда статический момент нагрузки превышает начал-ьный пусковой момент электродвигателя. Поэтому отключение происходит достаточно быстро и в том случае, когда кратность пускового тока электродвигателя мала,

Более мощные короткие замыкания (например, между фазами на выводах электродвигателя или при замыкании на корпусе обмотки вблизи вывода) автоматический выключатель отключает фазу без пусковой временной задержки с помощью своих расцепителей максимального тока.

В случав обрыва той фазы, в которую включен датч.ик 5 тока, предлагаемая схема (фиг,1) не защищает электродвигатель от работы на двух фазахо Этот недостаток устраняется . путем введения: дополнительного датчика 10 тока (фиг.2) включенного в другую фазу сети, и дополнительного оптрона 115 вход которого соединен

.3 . с вьгходом датчика тока, а выход вклчен параллельно оптрону 6. При обрыве любой фазы ток в остальных двух фазах электродвигателя возрастает и один из оптронов обеспечивает якл чение силового тиристора 4 и отключение автоматического выключателя 3 Предлагаемое устройство более надежное, чем известные, так как обеспечивает отключение всех видов коро кого замыкания непосредственно автоматически выключателем, а также позволяет защитить несколько электродвгателей, если они коммутируются одним автоматическим выключателем,при этом дополнительные датчики тока и тиристорные оптроны устанавливаются в фазы коммутируемых электродвигателей.

Формула изобретения

Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от перегрузки и короткого замыкания, содержащее ис полнительный орган, включенный в питающую сеть, последовательно соединенные тиристорные ключевые элементы, к управляющему входу и катоду первого из которых подключен выход датчика времени пуска, причем к входу второго тиристорного ключевого элемента подсоединен выход датчика тока, вход которого включен в рассечку фазы статорной обмотки электродвигателя после исполнительного

5 О 15

20

25

30

5

органа, и реагирующий элемент, о т - лич ающе е с я тем, что, с целью увеличения надежности защиты путем создания при перегрузке электродвигателя режима токовой отсечки, в него введены резистор и однофазный трансформатор, первичная обмотка которого включена между первой и второй фазами питающей сети до исполнительного органа, выполненного в виде автоматического выключателя с расцепителем максимального тока, первый вывод вторичной обмотки трансформатора присоединен к третьей фазе питающей сети до исполнительного ор-- гана, второй вывод вторичной обмотки трансформатора через реагирующий элемент, вьшолненный в виде силового тиристора, подсоединен к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя между статорной обмоткой и одним выводом датчика тока, управляющий электрод силового тиристора через последовательно соединенные тиристорные ключевые элементы и резистор соединены с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, к которому подключен также один из входных выводов датчика времени пуска, другой входной вывод которого подключен к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя между другим вьшодом датчика тока и исполнитель- Hbw органом, при этом второй тирис- торный ключевой элемент выполнен на тиристорном оптроне.

V«

Редактор И.Дербак

Ии.2

Составитель Л.Анисимова Техред М.Ходанич

Заказ 5132/53

Тираж 612Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к электротехнике - релейной защите электроустановки и может быть использовано для защиты асинхронного электродвигателя от перегрузки и короткого замыкания. Цель изобретения - увеличение надежности защиты путем создания при перегрузке электродвигателя режима токовой отсечки автоматического выключателя. Устройство содержит датчик. 5 тока, установленный в одной сг из фаз питающей сети на выводах обмотки статора электродвигателя 2, и датчик 8 времени пуска, подключенный к той же фазе. Первичная обмотка однофазного трансформатора 1 подключена к двум другим фазам до исполнительного органа 3. Вторичная обмотка трансформатора 1 одним вы1зодом подключена к фазе с датчиком 5 тока . до контактов исполнительного ор- гана 3, а другим выводом - к датчику 8 времени пуска, резистору 9 и катоду тиристора 4, ко- торьш является реагирующим элементом. Цепь управления тиристором 4; содержит резистор 9 и два тиристор- ных ключевых элемента, один из которых, выполненный на тиристорном опт- роне 6, управляется от датчика 5 тока, а другой 7 - от датчика 8 времени пуска. Увеличение надежности защиты достигается введением однофазного трансформатора 1 и резистора 9, причем исполнительный орган 3 выполнен в виде автоматического выключателя с расцепителем максимального тока 2 ил. а (Л СП ;о :о ;о .7