Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима Советский патент 1986 года по МПК H02H7/08 

;Н« i

г

(Л

с

предотвращения ложного срабатывания. Устройство содержит датчики 3,4 тока, установленные в фазах питания электродвигателя j к выходу которых подключены обмотки реле на герконах 5,6. Вход фильтра 1 напряжения обратной последовательности подключен к фазам питающей сети. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности подключен пороговый элемент, выполненный в виде аналога динистора с автоматически регулируемым напряжением срабатывания в зависимости от величины загрузки двигателя. Для этого в устройство дополнительно введен фазометр 11, выход которого нагружен двумя оптронами 12 и 13, фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15, выполняющих функцию аналога динистора. Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2И-НЕ 21, 22, 23, 24, интегратор 25, повторитель 26 , конденсатор 27 , резистор 28 и ключ 29. I 3. п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники - релейной защите электроустановки от аварийного режима и может быть использовано для защиты электродвигателя и генератора от перегрузки и нарушения симметрии питающего напряжения. Цель изобретения - повышеиие надежности путем

Изобретение относится к электротехнике, а именно к загците электродвигателей от несимметрии пктаюш к напряжений и от увеличения тока в фазах при перегрузках, и может быть использовано для защиты генераторов транспортных средств.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем предотвращения ложного срабатывания устройства при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -. график работы компараторов.

Устройство содержит фильтр 1 напряжения обратной последовательности, входы которого подключены к силовой сети, питающей электродвигатель 2. В двух фазах электродвигателя 2 установлены трансформаторы 3 и 4 тока, нагруженные обмотками реле с герконами 5 и бе Контакты герконов шунтируют резисторы фильтра 1 напряжения обратной последовательности. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности. К выходу фильтра 1 через выпрямитель 7 подключен накопи.тельный конденсатор 8 и разрядный резистор 9, К выходу трансформатора 4 тока и к фазному проводу 10, в разрыв которого включен трансформатор 4тока, подключен фазометр 11, вьшолненный на микросхемах. Выход фазометра нагружен светодиодами оптронов 12 и 13, фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 14 и 15,

бразующих аналог динистора, зашунтиованного конденсатором 16. Накопиельный конденсатор 8 через транзисоры 14 и 15 подключен к исполнительому элементу 17, управляющему рабоой магнитного пускателя 18,

Фазометр 11 содержит два компаратора 19 и 20, четыре логических элемента 2И-НЕ 21 - 24, интегратор 25, аналоговую ячейку памяти, выполненную на повторителе 26, конденсаторе 27, резисторе 28 и ключе 29.

Устройство работает следукнцим образом.

После включения магнитного пускателя 18 по силовым цепям электродвигателя 2 протекает ток. При этом величина вторичного тока трансформатора 3 и 4 недостаточна для замыкания герконов 5 и 6. При симметричном питающем напряжении на вькоде фильтра 1 существует напряжение небаланса, до которого заряжается конденсатор 8. Величина этого напряжения недостаточна для открывания аналога динистора, выполненного на транзисторах 14 и 15 разной структуры, поэтому изменений в работе устройства не происходит. Длительная несимметрия питающих напряжений при той потребляемой мощности приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 1. С выдержкой времени конденсатор 8 заряжается до амплитудного значения напряжения обратной последовательности. Как только это значение достигает напряжения срабатывания аналога динистора, вы312полненного на транзисторах 14 и 15, конденсатор 8 разряжается на исполнительный элемент 17, контакты которого отключают пускатель 18, останавливая двигатель 2. Однако для двигателей с рабочей машиной, имеющей вентиляторную характеристику, например погружных насосов, при возникновении несимметричного режима из-за увеличения скольжения происходит уменьшение потребляемой мощности (уменьшение коэффициента загрузки), поэтому такие двигатели могут длительно работать с другим более высоким значением коэффициента несимметрии. Следовательно, необходи мо увеличить напряжение срабатывания порогового элемента - динистора. С этой целью эмиттерные переходы транзисторов зашунтированы фоторезис торами оптронов. Сопротивление резис торов меняется в зависимости от вели чины коэффициента загрузки двигателя о которой можно судить по величине угла сдвига между током и напряжением. При уменьшении коэффициента загрузки увеличивается угол фазового сдвига между током и напряжением-.( вые 30 и 31 фиг. 2). С помощью компа раторов 19 и 20 получают прямоугольные импульсы (кривые 32 и 33, фиг.2) Логические элементы 2И-НЕ 21 - 24 преобразуют два входных сигнала в пря моугольные импульсы, ширина которых пропорциональна углу сдвига фаз между током и напряжением (кривая 34, фиг. 2). С помощью интегратора, выполненного на операционном усилителе 25, происходит интегрирование полученных импульсов (кривая 35, фиг. 2), а аналоговая ячейка памяти осуществляет изменение напряжения на выходе фазометра (кривая 36, фиг.2). Устройство работает при изменении уг ла сдвига фаз от О до 90°. Увеличение напряжения на выходе фазометра 11 приводит к возрастанию потока освещенности фоторезисторов. Это приводит, в свою очередь, к умень шению сопротивления фоторезисторов оптронов и возрастанию напряжения срабатывания аналога динистора. Для исключения ложного срабатывания при больших скоростях нарастания напряжения аналог динистора зашунтирован конденсатором 16. Так как значение порогового напрйжения аналога динистора изменилось в соответствии с ко24эффициентом загрузки двнгателя, то устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметрии питающих напряжений сработает при другом, более высоком значении коэффициента несимметрии, исключив тем самым ложные срабатывания устройства при малых загрузках. Технико-экономическая эффективность от использования устройства заключается в уменьшении числа ложных срабатываний при неноминальных загрузках на валу, что приводит к сокращению технологического ущерба. Формула изобретения 1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима, содержащее резистивноемкостной фильтр напряжения обратной последовательности, присоединенный к источнику трехфазной сети, два трансформатора тока, включенных в два фазных провода, два герконовых реле, обмотки которых подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а контакты шунтируют резисторы фильтра, выпрямительный мост, подключенный к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, накопительный конденсатор с разрядным сопротивлением, присоединенный к выходу выпрямительного моста, конденсатор и исполнительный орган, отличающеес я тем, что, с целью повьш1ения надежности путем предотвращения ложного срабатывания устройства при неноминальных нагрузках трехфазного электродвигателя, оно дополнительно снабжено фазометром, подключенным к трансформатору тока и фазному проводу, двумя биполярными транзисторами разной структуры и двумя оптронами, присоединенными к выходу фазометра, причем фоторезисторы оптронов шунтируют эмиттерные переходы транзисторов, включенных по схеме аналога динистора и зашунтированных вторым конденсатором, а обмотка исполнительного элемента подключена к накопительному конденсатору через аналог динистора. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что фазометр содержит два компаратора, четыре логических элемента 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти, причем

$12740626

входы компараторов подключены к транс- элемента И-НЕ, интегратор и аналогоформатору тока и фазовому проводу, а вую ячейку памяти - к цепи управления их выходы через четьфе логических оптронами.

Пороги срабатывания компаратор Л

35

36

Фиг 2