Устройство для защиты погружного электродвигателя от перегрузки и "сухого хода Советский патент 1987 года по МПК H02H3/08 H02H3/12 H02H7/08 

10

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты погружных электродвигателей от перегрузки и исчезновения воды в скважине (сухой ход).

Цельго изобретения является повышение надежности функционирования устройства.

На чертеже приведена принципиапь- ная схема устройства.

Устройство содержит три трансформатора 1 тока, устанавливаемые в фазы питающей электЕюдвигатель 2 сети, коммутируемой силовыми контактами 3 исполнительного органа, трехфазный двухполупериодный выпрямитель 4, потенциометр 5, первый 6 и второй 7 компараторы, первую RC-цепь из резистора 8 и конденсатора 9 с диодом 10, 20 шунтирующим резистор 8, вторую ана- логичную RC-цепь из резистора 11 и конденсатора 12 с диодом 13, третью RC-цепь из резистора 14 и конденсатора 15, параметрический стабилизатор из резистора 16 и стабилитрона .17, подключенный входами параллельно конденсатору 15 третьей RC-цепи, логические элементы НЕ 18 и ИЛИ 19, пер- вый 20 и второй 21 RC-триггеры, к выходу калсдого из которых подключены элементы индикации 22 и 23. Выход логического элемента ИЛИ соединен с выходным реле 24, которое самоудерживается своим замыкающим контактом 25. Первый вывод резистора 8 перйой RC- цепи с диодом 10 и точка соединения второго вывода резистора 8 и первого вывода конденсатора 9 подключены со- ответственно к регулируемому выводу потенциометра 5 и инвертирующему входу -первого компаратора 6. Второй вывод конденсатора 9 первой RC-цепи и один из выходов выпрямителя 4 соединены с обЕ(ей шиной. Вторая, аналогичная первой, RC-цепь подключена мелоду регулируемым вьшодом потенциометра 6 и инвертирующим входом второго 7 компаратора, неинвертируюпщй вход которого подключен к выходу параметрического стабилизатора, анод стабилитрона 17 которого связан с общей шиной. Резистор 14 третьей RC-цепи соединен с регулируемым выводом потенциометра 5. Выход второго 7 компаратора соединен с входом логического элемента НЕ, Выходы перво го 6 и второго 7 компараторов подключены соответственно к первому и вто15

25

50

55

35

40

45

0

0

0

рому входам логического элемента ИЛИ 18 и входам первого 20 и второго 21 КС-триггеров.

Диоды 10 и 13 предназначены для разряда конденсаторов 9. и 12 на потенциометр 5 при кратковременной перегрузке.

Устройство работает следующим образом.

После замыкания силовых контактов 3 исполнительного органа по обмоткам электродвигателя 2 и трансформаторов 1 тока протекает ток. Напряжение с

5 вторичных обмоток трансформаторов тока поступает на выпрямительный мост 4. С выхода моста выпрямленное напряжение прикладывается к потенциометру 5. С движка потенциометра через интегрирующую цепь резистора 8 - конденсатор 9 и резистор 11 - конденсатор 12 часть напряжения, пропорционального току нагрузки, приклады вается к инвертирующим входам компа5 раторов 6 и 7. Одновременно с движка потенциометра 5 через интегрирующую цепь резистор 14 - конденсатор 15 и параметрический стабилизатор (балластный резистор 16 - стабилитрон 17) часть напряжения,- пропорционального току нагрузки, поступает на неинвертирующий вход компарато--. ра -7.

При номинальном токе нагрузки напряжение на инвертирующем входе компаратора .6 меньше, чем на его неинвертйрующем входе, поэтому на вьЕсоде компаратора 6 напряжение отсутствует. Напряжение на неинвертирующем входе компаратор-а 7 определят- Ътся напряжением стабилизации стабилитрона 13 и составляет 0,3-0,4 напряжения на его инвертирующем входе, поэтому на выходе компаратора 7 - сигнал 1, а на выходе логического элемента НЕ 18 - О, постзшающий на один из входов элемента ИЛИ 19, На выходе элемента 19 - О, выходное реле 24 не срабатывает, измене0 НИИ в работе схемы не происходит.

При перегрузках электродвигателя по току через вьщержку времени, определяемую параметрами цепи резистор 8 - конденсатор 9, на инвертирующем

5 входе компаратора 6 напряжение пре- вьпНает потенциал входа, на выходе компаратора 6 - 1, переключающая триггер 20 в единичное состояние, сигнализируя с помощью лампы 22 о

5

0

5

перегрузке. Одновременно на выходе элемента ИЛИ 19 - 1, включающая выходное реле 24, которое своим контактом 25 удерживается в сработанном состоянии и воздействует на исполнительный орган, отключая электродвигатель 1.

При отсутствии воды в -скважине (сухой ход) происходит резкое уменьшение потребляемого электродвигателем тока. Постоянная времени интегрирующей цепи резистор 11 - конденсатор 12 значительно меньше, чем постоянная времени цепи резистор 14 - конденсатор I5, служащая для отстройки от пусковых токов, поэтому на инвертирующем входе компаратора 7 изменение напряжения происходит быстрее, чем на его неинвертирующем входе. Как только величина напряжения на инвертирующем входе станет меньше величины напряжения на неинвертирующем входе, определяемой на г пряжением стабилизации стабилитрона 17, на выходе компаратора 7 появит- 0, на выходе элемента НЕ 18 - , переключающая триггер 21 в единичное состояние, сигнализируя элементом 23 о появлении сухого хода. Одновременно с выхода элемента НЕ 18 1 поступает на вход элемента РШИ 19, включающего выходное реле 24, которое своим контактом 25 удерживается

к 1 ti

ся в сработанном состоянии и воздей- 35 eннaя между регулируемым выводом по-.

ствует на исполнительный орган, отключающий электродвигатель I.

При регулировании подачи насоса задвижкой также происходит уменьшение потребляемого тока, но так как устройство реагирует на скорость изменения тока, то в этом случае срабатывания устройства не происходит.

тенциометра и инвертирующим входом второго компаратора, третья RC-цепь, резистор которой подключен к регулируемому выводу упомянутого потенцио- 40 метра, параметрический стабилизатор, входы которого подключены параллельно конденсатору третьей RC-цепи, первый и второй RC-триггеры и логические элементы ИЛИ и НЕ, при этом

Таким образом, введением в устрой- 45 неинвертируюшрй вход второго компа- ство логических элементов ИЛИ и НЕ ратора подключен к выходу параметрического стабилизатора, вход логического элемента НЕ соединен с выходом второго компаратора, выходы первого 50 компаратора и логического элемента

НЕ, соединены соответственно с пер- щая на скорость снижения потребляемого тока при исчезновении воды в скважине, что позволяет отказаться от использования электроконтакного датчика уровня воды в скважине и соединительного провода к нему и тем самым

и второго компаратора с подключенными к его входам двумя RC-цепями и параметрическим стабилизатором осуществляется защита погружного электродвигателя от сухого хода, реагируювым и вторым входами логического элемента ИЛИ и входами первого и второго RC-триггеров, к выходу каждого из 55 которых подключен элемент индикации, к выходу логического элемента ИЛИ подключено выходное реле, самоудерживающееся СБОИМ замыкающим контак- том.

повысить надежность функционирования защиты.

Формула изобретения

Устройство для защиты погружного электродвигателя от перегрузки и

сухого хода, содержащее три трансформатора тока, устанавливаемые в фазы питающей сети, трехфазньй двух- полупериодный выпрямитель, входы которого соединены с выводами соединенных в звезду вторичных обмоток

трансформаторов тока, потенциометр, подключенньй к выходам трехфазного двухполупериоднаго выпрямителя, первую КС-цепь с диодом, первый вывод

резистора, зашунтированного диодом, и точка соединения второго вывода резистора и первого вывода конденса- тора которой подключены соответствен- но к регулируемому выводу потенциометра и инвертирующему входу первого компаратора, два элемента индикации и выходное реле, контакт которого включен.в цепь управления исполнительного органа, силовые контакты которого включены в фазы питающей сети, один из выходов трехфазного двухполу- периодного выпрямителя и второй вывод конденсатора первой RC-цепи подключены к общей шине, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования устройства, в него дополнительно введены второй компаратор, вторая, аналогичная первой, RC-цепь с диодом, подклюНЕ, соединены соответственно с пер-

вым и вторым входами логического элемента ИЛИ и входами первого и второго RC-триггеров, к выходу каждого из 55 которых подключен элемент индикации, к выходу логического элемента ИЛИ подключено выходное реле, самоудерживающееся СБОИМ замыкающим контак- том.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - повьшение надежности функционирования устройства. При перегрузках электродвигателя по току Через выдержку времени, определяемую параметрами цепи: резистор 8 - конденсатор 9, на инвертирующем входе компаратора 6 напряжение превышает потенциал входа. На выходе компаратора 6 - , переключающая триггер 20 в единичное состояние, сих нализируя с помощью лампочки 22 о перегрузке. На выходе элемента ИЛИ 19 - 1, выключающая выходное реле 24. Оно своим контак -- том 25 удерживается в сработанном состоянии, воздействует на исполнительный орган, отключая электродвигатель 1. 1 ил. а S О) ОО СП со 00 4iib