Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах Советский патент 1986 года по МПК H02H7/08 H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты трехфазных асинхронных двигателей грузоподъемных механизмов кранов от работы на двух фазах при обрыве фазы питаклцей сети. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в условиях слабых сетей путем исключения лож ных срабатываний от воздействия импульсных помех и провалов напряжения при пусках электродвигателей. На фиг. 1 предЬтавлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 диаграмма напряжений на входе компаратора при полнофазном питании; на фиг. 3 - то же, при обрыве фазы пита кяцей сети. Устройство содержит трехфазный вухполупериодный вьшрямитель 1, входами подключенньй к фазам А,В,С сети, между первым 2 и вторым 3 выходами которого включены первый 4 и второй 5 делители напряжения, при чем первые плечи (резисторы) 6 и 7 соответственно первого и второго де лителей, соединенные с первым выходом 2 выпрямителя 1, и второе плечо 8 первого делителя, соединенное с вторым выходом 3 выпрямителя 1, выполнены резистивными, а второе пл чо второго делителя 5, соединенное с вторым выходом 3 выпрямителя 1, в полнено в виде первого конденсатора 9. В устройстве имеются компаратор 10 напряжения, первым входом по ключенньй к второму плечу 8 делителя 4, а вторым - к второму плечу 8 делителя 5, исполнительный орган 11 первый 12, второй 13, третий 14 резисторы, первый 15 и второй 16 диоды, второй конденсатор 17, исполнительный орган 11 выполнен в виде ре ле- напряжения, первый резистор 12 включен параллельно первому конденсатору 9, выход компаратора 10 подключен к входу исполнительного орга на 1 1 через две параллельные цепочки, первая из которых выполнена в виде последовательно соединенных вт рого резистора 13 и анод - катода первого диода 15, а вторая - в виде последовательно соединенных третьег резистора 14 и катода - анода второ го диода 16. Вход исполнительного о гана 11 зашунтирован вторым конденс тором 17. Вьшрямитель 1 входами под ключен к фазам А,В,С сети через бал астные резисторы 18 - 20, что обесечивает снижение напряжения и мощности, потребляемых устройством. Устройство работает следующим обазом. При подаче напряжения и отсутствии обрыва фазы на выходе выпрямителя 1 имеется пульсирующее напряжение с уровнем пульсаций, не превышающим 6%. Часть этого напряжения U, снимаемая с делителя 4, подается на первый вход компаратора 10, на второй вход которого подается напряжение U, снимаемое с делителя 5, сглаженное конденсатором 9. Компаратор 10 сравнивает по величине мгновенное напряжение U со средним значением напряжения Ug, для которых при полнофазном питании вьтолняется условие (фиг. 2). На выходе компаратора 10 вырабатывается сигнал 1 уровня и происходит заряд конденсатора 17 через резистор 13 и диод 15. При увеличении напряжения на конденсаторе 17 до уровня срабатывания исполнительного органа 11 последний включается и разрешает включение защищаемого электродвигателя (не показан). При пуске электродвигателя в условиях слабых сетей происходит резкое симметричное снижение напряжения сети и на выходе вьтрямителя 1. В первый момент вследствие отставания скорости снижение напряжения U, на конденсаторе 9 по сравнению с скоростью снижения напряжения U напряжение U становится больше напряжения U и на выходе компаратора 10 вырабатывается сигнал О. Начинается разряд конденсатора 17 через диод 16 и резистор 14. По истечении определенного интервала времени напряжение U вновь становится меньше напряжения U, компаратор 10 переключается, и конденсатор 17 начинает подзаряжаться через резистор 13 и диод 15. Выбором сопротивлений резисторов 7, 12 и емкости конденсатора 9 обеспечивается такая длительность одиночного разрядного импульса, чтобы напряжение на конденсаторе 17 не успело снизиться до напряжения выключения исполнительного органа 11. По мере разгона двигателя напряжение в сети возрастает. На выходе компаратора 10 сохраняется сигнал 1. При возникновении случайной импульсной помехи в сети происходит 312 кратковременный разряд конденсатора 17 в момент, когда, Uf,cUj. , Однако из-за малой длительности импульсной помехи напряжение на кокде/{саторе 17 сразу же восстанавливается до номинального значения после прохождения помехи. Поэтому выключения исполнительного органа 11 от воздействия случайной помехи не происходит. При обрыве одной из фаз питающей сети и работе асинхронного двигателя грузоподъемного механизма крана в двигательном или генераторном режимах (например, при спуске груза) напряжение, наведенное на зажиме поврежденной фазы двигателя, изменяется как по величине, так и по фазе. Значительно возрастает амплитуда пуль саций напряжения и несколько снижается величина напряжения U (фиг. 3). Напряжение U, периодически становится меньше U, на выходе компаратора 10 появляется последовательность импульсов, нулевого уровня, длительность которых возрастает по мере увеличения амплитуды пульсаций напряжения на выходе выпрямителя 1, которая в свою очередь, возрастает при увели чении абсолютного значения скольжения защищаемого двигателя. Сопротивление резистора 14 выбирается значительно меньше сопротивления резистора 13, поэтому при появлении последовательности импульсов нулевого уровня на выходе компаратора 10 происходит постепенный разряд конденсатора 17. Как только напряжение на нем снизится до порога выключения исполнительного органа 11, последний отключается, обеспечивая тем самым защитное отключение двигателя. Положительный эффект, создаваемьй изобретением, заключается в том, что устройство работает без ложных срабатываний в условиях слабых сетей, например, стройплощадок, сохраняя при этом высокую чувствительность к обрыву одной из фаз при повышении или понижении уровня напряжения в сети по сравнению с номинальным. В связи с тем, что время срабатывания устройства снижается по мере увеличения абсолютного значения скольжения двига0обеспечивается быстрое отклютеля, чение двигателя грузоподъемного меха-, низма в случае его опрокидывания под действием поднимаемого груза при обрыве фазы. Тем самьм исключаются провалы груза и повышается безопасность ведения строительно-монтажных работ. Формула изобретения Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее трехфазный двухполупериодный вьтрямитель, входами подключенный к фазам питающей сети, между первым и второй выходами которого включены первый и второй делители напряжения, причем первые плечи, первого и второго делителей, соединенные с первым выходом выпрямителя, и второе плечо первого делителя, соединенное с вторым выходом выпрямителя, выполнены резистивными, а второе плечо второго делителя, соединенное с вторым выходом выпрямителя, выполнено в виде первого конденсатора, компаратор напряжения, первым входом подключенный к второму плечу первого делителя, а вторым - к второму плечу второго делителя, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в условиях слабых сетей путем исключения ложных срабатываний от воздействия импульсных помех и провалов напряжения при пусках электродвигателей, в него введены первый, второй, третий резисторы, первый, второй диоды и второй конденсатор, причем исполнительный орган выполнен в виде реле напряжения, первый резистор включен параллельно первому конденсатору, выход компаратора подключен к входу исполнительного органа через две параллельные цепочки, первая из которых выполнена в виде последовательно соединенных второго резистора и анода - катода первого диода, а вторая - Б виде последовательно соединенных третьего резистора и катода - анода второго диода, при этом вход исполнительного органа зашунтирован вторым конденсатором.

::i

::t

6.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите асинхронных двигателей. .Цель изобретения - повьшение надежности. При возникновении случайной помехи в сети происходит разряд конденсатора 17 в момент, когда .. Из-за малой длительности импульсной помехи напряжение на конденсаторе 17 сразу же восстанавливается до номинального значения после помехи. Позтому выключения исполнительного органа от воздействия случайной помехи не происходит. Сопротивление резистора 14 выбирается значительно меньше сопротивления резистора 13, поэтому при появлении последовательности импульсов нулевого уровня на выходе компаратора 10 происходит постепенный разО) ряд конденсатора 17 и при снижении напряжения на ней до порога выключения исполнительного органа 11 последний отключится. 3 ил. ND vj

CM

«w

::i &