Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и режима заторможенного ротора Советский патент 1987 года по МПК H02H7/08 

10

15

20

25

11320861

РТэоВретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электродвигателя от аварийных режимов работы.

Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности устройства защиты.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Предлагаемое устройство состоит из быстронасыщагащикся трансформаторов 1-3 тока,.нагрузочных резисторов 4-6, трехфазного однополупериодного вып- рямителя 7, блока 8 контроля последо- .вательности импульсов тока, блока 9 отстройки от пускового режима, инвертора 10, выполненного на элементе И- НЕ, интегрирующего блока 11, порогового усилительного блока 12, исполнительного органа 13s блока 14 питания, диодов 15 и 16.

Устройство работает следующим образом,

При пуске элез тродвигателя трансформаторы 1-3 тока входят в насыщение и на выходе однополупериодного Трехфазного выпрямителя 7 появляются импульсы напряжения частотой 150 Гц. Постоянная составляющая напряжения при этом уменьшается до нуля. Импульсы поступают на вход блока 8 контроля последовательности импульсов то- ка. Резистор 17 и стабилитрон 18 ограничивает амплитуду входного напряжения до уровня логической 1. Инвертор 19, выполненный на элементе И- НЕ, начинает периодически переключаться. С выхода инвертора 19 импульсы поступают на первый вход блока 9 отстройки от пускового режима, состоящего из резистора 20, конденсато- 21 и элемента И-НЕ 22.

Второй вход лог:ического элемента И-НЕ 22 подключен параллельно конденсатору 21, который заряжается положительными импульсами через ди- рд 15 и резистор 20. Время, за которое конденсатор 21 заряжается до уровня логической 1, является временем отстройки от пускового режима. Пока конденсатор 21 не заряжен на втором входе элемента 22,присутствует уровень логического О, следовательно, на выходе - уровень логической 1 независимо от-изменения логического уровня на первом входе. Как только двигатель запускается, токи в первичных обмотках трансформа30

35

40

50

тор из фаз ля чив На пос поя а н О бло зар Сле 22 вых чес реж

жим на ног нул чес тот на на лог на ющ на ред лит пол клю ряж кон пус дио Уст нют

жен род ньк ток вых го нап янн нул вер тел нач С в ют та реж лог

55

0

5

0

5

0

5

0

торов тока уменьшаются и они выходят из режима насыщения. На ввкоде трехфазного однополупериодного выпрямителя 7 постоянная составляющая увеличивается до уровня логической 1. На входе инвертора 19 блока контроля последовательности импульсов тока появляется уровень логической 1, а на выходе - уровень логического О. К этому времени конденсатор 21 блока отстройки от пускового режима заряжается до уровня логической 1. Следовательно, на выходе элемента 22 уровень логической 1, а на выходе инвертора 10 - уровень логического О. Устройство переходит в режим контроля.

При возникновении двухфазного режима работы постоянная составляющая на выходе трехфазного однополупериодного выпрямителя 7 уменьшается до нуля. Инвертор 19 начинает периодически переключаться и импульсы частотой 100 Гц с его выхода поступают на первьй вход элемента 22. Так как на втором входе элемента 22 уровень логической 1, импульсы поступают на инвертор 10-и далее на интегриру- блок 11 . Как только .напрялсение на интегрирузощем блоке достигает определенного значения., пороговьй усилительный элемент 12 подключает ис- полнительный орган 13, который отключает электродвигатель от сети. Напряжение питания при этом исчезает, конденсатор 21 блока отстройки от пускового режшда разряжается ч:ерез диод 15 и цепи питания микросхемы. Устройство снова готово к отслежива- нют режима запуска электродвигателя.

0

При возн1жновении режима заторможенного ротора во время работы электродвигателя возрастают токи в первич- ньк обмотках трансформаторов 1 и 3 тока и они входят з насыщение. На выходе однополупериодного трехфазного выпрямителя 7 появляются импульсы напряжения частотой 150 Гц, а посто- . янная составляющая уменьшается до нуля. Импульсы поступают на вход инвертора 19 блока контроля последовательности импульсов тока. Инвертор начинает периодически переключаться. С выхода инвертора импульсы поступают на первый вход логического элемента 22 блока отстройки от пускового режима 9. Так как на втором входе логического элемента 22 присутствует

5

уровень логической 1 (конденсатор 21 заряжен), импульсы беспрепятственно поступают на вход инвертора 10 и алее на интегрирующий блок -1 1 , Когда напряжение на интегрирующем блоке 5 остигает определенного значения, пороговый усилительный элемент 12 подключает исполнительный орган 13, который отключает электродвигатель от сети. Следовательно, при возникнове- Ю ни режима заторможенного ротора во время работы электродвигателя происходит незамедлительное отключение его от сети, что предотвращает перегрев обмоток.15

Питание устройства обеспечивает источник 14 питания. Устройство выполняется на интегральных микросхемах КМОП-структуры, а исполнительный 20 орган - на указательном реле. .

Формула изобретения

ос

Устройство для защиты трехфазного асинхройного электродвигателя от работы на двух фазах и режима затормо- жейного ротора, содержащее три быст- ронасьщ1ающихся трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в фазные провода, а вторичные, параллельно которым подключены резисторы, соединены В звезду с вьгоеденной нейтралью, подключенной к общей шине устройства, и подключены к входу трехфазного однополупериодного выпямителя, выход которого соединен с блоком контроля последовательности импульсов тока и блоком питания.

30

35

Редактор Л.Повхан Заказ 2664/54

Составитель Л.Анисимова

Техред В.Кадар , Корректор В.Бутяга

Тираж 618- Подписное

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

с

0

5

интегрирующий блсгк, исполнительный орган, соединенмк:: с блоком питания блок отстройки от пускового режима, выполненный на конденсаторе, отличающее с я тем, что. с целью повышения надежности и чувствительности, оно допохшительно снабжено пороговым усилительным блоком, включенным между интегрирующим блоком и исполнительным органом, двумя диодами, инвертором, выполненным на элементе И-НЕ и включенным между интегрирующим блоком и блоком отстройки от пускового режима, выполненным на элементе , резисторе, включенном последовательно с конденсатором, подключенным к общей шине устройства, а общая точка соединения указанного резистора и конденсатора подключена к второму входу элемента И- ЯЕ, первый вход которого соединен с выходом блока контроля последовательности импульсов, вьшолненным на элементе Н-НЕ, резисторе и стабилитроне, причем резистор включен меящу выходом однопол периодкого выпрямителя и двумя входами элемента И-НЕ блока контроля последовательности имп. льсов j к которым подключен также анод стабилитрона, катод которого подключен к общей шипе устройства, анод первог о дтюда подключен к входам элемента И-НЕ блока контроля последовательности импульсов, а катод - к одному из выводов резистора блока отстройки от пускового режима, другой вывод резистора подключен к ано- ду в торого диода, катод которого подключен к блоку питания.

Изобретение относится к области электротехники - к устройствам защиты электродвигателя от аварийных режимов работы. Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности устройства защиты. Устройство содержит быстронасьпцающиеся трансформаторы тока 1, 2, 3, которые через вып- рямитель 7, блок 8 контроля последовательности импульсов, блок 9 отстройки от пускового режима , инвертор 10, интегрирующий блок 11, пороговый усилительный блок 12 действует на исполнительный орган 13 и отключает двигатель от сети в момент возникновения двухфазного режима работы двигателя. Запрет ложного отключения двигателя достигается настройкой элементов схемы, исключающих подачу напряжения на исполнительный ор- ган 13. 1 ил. (Л