Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима Советский патент 1986 года по МПК H02H7/09 

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

Цель изобретения - повьшение эксплуатационной надежности путем контроля целостности фаз сети перед включением электродвигателя.

На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диaгpaм ы выпрямленного напряжения.

Устройство содержит два трехфазных однололупериодных вьтрямителя 1 и 2, катушку 3 контактора,,.контакты 4 последнего, кнопку 5 ПУск, кнопку б

Стоп, диод 7, тиристор 8, резистор 9, первый токоограничивающий резистор 10, индикатор 11 тлеющего разряда, второй 12 и третий 13 конденсаторы, катушку исполнительного элемента (реле) 14, второй токоограничивающий резистор 15, резистор 16, первый конденсатор 17, тумблер 8 с замыкающими контактами, замыкающий контакт 19 катушки исполнительного элемента (реле) 14, электродвигатель 20, клеммы А, В и С трехфазного синусоидального переменного напряжения, клемму Ы нейтральной точки сети.

На фиг.2 показаны диаграмьы выпрямленного напряжения, подаваемого на анод тиристора 8, которые соответствуют нормальному режиму работы трехфазного электродвигателя, когда на его зажимз подано трехфазное симметричное напряжение (а) и случаю исчезновения одной из фаз (например,, фазы В) питающего напряжения (б)

Устройство работает следующим образом.

При наличии симметричной звезды питающего напряжения форма сигнала на выходе трехфазных однополупериод- ных выпрямителей 1 и 2 имеет вид, по- казанньй на фиг.2а. При подаче на клеммы А, В и С трехфазного синусоидального, переменного напряжения в ручном режиме пуска нажимается кнопка 5 Пуск и подается напряжение на резистор 9,Через диод 7 на анод , тиристора 8 через резистор 9 начинает заряжаться второй конденсатор 12, Когда напряжение на втором конденсаторе 12 достигает значения зажигания индикатора 11 тлеющего разряда, последний зажигается и происходит разряд второго конденсатора 12 по цепи

первый токоо граничивающий резистор 10 - индикатор II тлеющего разряда - управляющий электрод тиристора 8.При этом тиристор включается. Ток протекает от кнопки 5 Пуск через диод 7, тиристор 8, токоограничивающий резистор 15, третий конденсатор 13 и катущки исполнительного элемента (реле) 14. При заряде третьего конденсатора 13 включается катушка исполнительного элемента (реле) 14 и сво-. им контактом 19 подает напряжение на катущку 3 контактора. При этом контакты 4 катушки 3 контактора подают 5 напряжение на электродвигатель 20 и на трехфазный однополупериодный выпрямитель 2, с выхода которого - на анод тиристора 8. При отпускании кнопки 5 Пуск и при наличии всех трех фаз тиристор остается включенным.

При исчезновении одной фазы, например фазы В, на выходе трехф азньпс однополупериодных выпрямителей 1 и 2 диаграмма напряжений имеет вид,показанный на фиг.2б, на этой диаграмме имеются участки х,в которых напряжение отсутствует, а следовательно.

0

5

ток, протекающий через тиристор 8 в это время равен нулю, тиристор 8 закрывается и через время разряда третьего конденсатора 13 катушка исполнительного элемента (реле) 14 обесточивается, размыкается контакт 19, выключается катушка 3 контактора, которая своими контактами 4 выключает зпектродвигатель 20.

При исчезновении одной из фаз на высокой стороне линии электропередач на проводе с отсутствующей фазой наводится напряжение двух оставщихся фаз, поэтому участок х может иметь очень малую длительность. Для выключения тиристора 8 в такой dитyaции предназначена цепь искусственной коммутации, состоящая из резистора 16 и первого конденсатора 17.

В автоматическом режиме пуска включается тумблер 18 с нормально разомкнутыми контактами. В этом режиме контролируется наличие всех трех фаз только на входе устройства. С включением тумблера 18 запуск тиристора 8 происходит также, как и в ручном режиме пуска.

При исчезновении одной или двух фаз первый конденсатор постоянно за- ряжается и разряжается через индика

тор тлеющего разряда и тиристор 8. При этом индикатор 11 тлеющего разряда зажигается и гаснет. Частота включения-выключения индикатора 11 тлеющего разряда и, следовательно, тиристора 8 подбирается значением резистора 8 и первого конденсатора 12 и равна примерно 2 Гц. Мигание индикатора тлеющего разряда служит сигналом об отсутствии фазы.

Тиристор 8 с каждым разрядом первого конденсатора 12 включается с частотой f, равной 2 Гц, а выключается с частотой следования участка хна диаграмме (фиг.26), равной f 50 Гц.

Основной ток при включении и выключении тиристора 8 проходит через третий конденсатор 13, а не через ктушку исполнительного элемента (ре- ле) 14, поэтому реле не включается. При восстановлении пропавшей фазы очередной разряд первого конденсатора 12 включает тиристор 8, на катоде и управлякндем электроде появ- ляется высокий уровень напряжения, поэтому прекращается заряд-разряд второго конденсатора 12 и индикатор 11 тлеющего разряда.перестает мигать что сигнализирует о наличии всех фаз При заряде третьего конденсатора 13 включается катушка исполнительного элемента (реле) 14 и, следовательно, электродвигатель 20.

При исчезновении одной или двух фаз на время, менее 2 с (это время регулируется изменением значения емкости второго конденсатора 13), тиристор 8 может закрыться, но катушка исполнительного элемента (реле) 14 удерживается током разряда третьего конденсатора 13. Быстрое восстановление пропавшей фазы снова включает тиристор 8 на постоянное время, т.е. катушка исполнительной элемента (рё- ле) 14 не успевает выключиться и включиться и,следовательно, происходит кратковременное отключение и включение электродвигателя 20.

Остановка электродвигателя осу- ществляется разрывом кнопки 6 Стоп тока в цепи тиристора 8. При этом тиристор закрывается, катушка исполнительного элемента (реле) 14 обесточивается и своими контактами раз- мыкает цепь катушки 3 контактора, кО торый контактами 4 отключает электродвигатель. Кнопка 6 Стоп при на10

15

2593974

жатии фиксируется и снимается с фиксации при нажатии 5 Пуск.

Цепочка искусственной коммутации тиристора 8, состоящая из последовательно соединенных резистора 16 и первого конденсатора 17, предусмотрена в схеме для повьш1ения чувствительности защиты.

Применение предлагаемого устройства для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофаэного режима выгодно отличает от базового объекта (тепловое реле типа ТРИ-10). Технико-экономический эффект заключается в улучшении эксплуатационных характеристик .

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима, содержащее коммутирующий аппарат, силовые контакты которого подключены к фазам сети и к электродвигателю, а катушка управления через замыкающие контакты исполнительного элемента подключена к двум фазам сети, кнопку Пуск электродвигателя, тиристор, катодом подключенный через кнопку Стоп и Первый токоограни- чивающий резистор тк первому выводу катушки исполнительного элемента, контур искусственной коммутации, со- стояш 1Й из последовательно соединенных первого конденсатора и первого резистора и подключенный одним выводом к общей точке кнопки Стоп и первого токоограничивающего резистора, а другим - к второму выводу катушки исполнительного элемента, подключенному к нулевому проводу сети, первый и второй трехфазные однополу- перирдные выпрямители, первый из которых подключен непосредственно к зажимам электродвигателя, а второй - к трехфазной сети, причем к выходу второго трехфазного однополупериод- ного выпрямителя подключена кнопка Пуск, соединенная с анодом диода и первым выводом второго резистора, а катод диода подключен к аноду тиристора и выходу первого однополу- периодного выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем контроля целостности фаз сети перед включением электродвигателя, оно снабжено вторым и третьим

конденсатораьш вторым токоограни- чивающим резистором, индикатором тлекяцего разряда и переключателем, замыкающие контакты которого вкл оче- ны параллельно кнопке Пуск, второй вывод второго резистора подключен к одним выводам второго конденсатора и второго токоограничивающего резисЛВС А 8 С А В С А В С Л

./ШШШ1Ш

1259397

- й тора, другой(ВЫВОД которого через тлеющий индикатор подключен к управляющему электроду тиристора, другой вывод второго конденсатора под- с ключен к нейтральной точке сети, а третий конденсатор подключен параллельно катушке исполнительного элемента .

Изобретение относится к области электротехники - релейной защите трехфазного электродвигателя от не- полнофазного режима. Цель изобретения - повьшение эксплуатационной на дежности путем контроля целостности фаз сети перед включением. Устройство содержит магнитный контактор, конА е такты 4 которого включены в фазы питания электродвигателя 20, а катушка 3 контактора через зa a Iкaкиций контакт 19 исполнительного элемента 14 подключена к двум фазам сети питания, Трехфазные полупериодные выпрямители 1 и 2 подключены к фазам питания до и после силовых контактов 4 магнитного контактора. Между выходами выпрямителей 1 и 2 через кнопку 5 Пуск и зам 1ка10Б|НЙ контакт тумблера 18 включен диод 7. К ёыходу выпрямителя 2 присоединен тиристор 8, уп- равлякяцая цепь которого включена через индикатор II тлеющего разряда и резистор 10 к илходу выпрямителя 1. Контроль целостности фаз сетн перед включением обеспечен введением двух дополн ительных конденсаторов 12 и 13, токоограничивающего резистора 15, индикатора 11 тлекнцего разряда и переключателя - тумблера 18 с замлкаю- 1ЩМ контактом. 2 ил. - - ; . JP Ю СП «м

Редактор Й.Дербак

Заказ 5132/53Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий U3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/3

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

Ф14г.2

Составитель В.Орлов

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга