Устройство для токовой защиты электросети с электродвигателем от перегрузки Советский патент 1988 года по МПК H02H3/08 H02H7/85 

(21)3935987/24-07 .

(22)30.07.85

(46) 07.01.88. Бюл. № I

(72) В.К.Семеновский, Г.И.Колесник

и В.Н.Башта

(53)621.316.925 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 450278, кл. Н 02 Н 3/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 448529, кл. Н 02 Н 3/08, 1973.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОСЕТИ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

(57)Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - повьшение надежности и эффективности защиты электросети в период пуска электродвигателя . В исходном состоянии ключевой элемент 2 открыт, конденсатор 3 заряжен до напряжения U,

Uon „(-к - УОО. itoH , а сигнал на выходе элемента сравнения 6 является отпирающим для исполнительного органа 8. Если ток датчика тока 9 превышает заданную величину, на выходе элемента сравнения 6 появляется сигнал, запирающий исполнительный орган 8, который разрьшает цепь тока, текущего через обмотку электродвигателя. 2 ил.

1/г

i/i

8

сл

ю

.

Фиг.1

К9А

11

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите элект рических сетей источников питания с электродвигателями от токовых пе- регрузок.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности защиты электросети в период пуска электродвигателя.

На фиг, 1 приведена с-хема предлагаемого устройства; на фиг.2 - график зависимости тока через обмотку электродвигателя (I) и тока срабатывания защиты (1со.) от времени t в пусковом режиме.

Устройство содержит источник 1 исходного опорного напряжения оп ису. ключевой элемент 2, время- задающий контур из параллельно вклю- ченных конденсатора (С) 3 и резистора (R) 4, вьшрямитель 5, элемент 6 сравнения, источник 7 конечного опорного напряжения (и окон исполнительный е4)ган 8 и датчик 9 тока, снабженный вьшоДами для подключения в цепь питания защищаемой электросети с электродвигателем (ЭД). Выход датчика 9 тока подключен к входу выпрямителя 5, выход которого соединен с первым входом элемента 6 сравнения и управляющим выводом ключевого элемента 2. Вход и выход элемента сравнения подключены соответственно к выходу источника I исходного опор- ного напряжения и второму входу .элемента 6 сравнения, выход которого соединен с входом исполнительного органа 8, осуществляющего включение и отключение питания электросети с ЭД. Первьш и второй выводы времяза- дающего контура из параллельно включенных резистора 4 и конденсатора 3 подключены к выходам соответственно ключевого элемента 2 и источника 7 конечного опорного напряжения. Величина и пропорциональна начальному значению амплитуды тока сраба- тьшания Icp,(t)., T.e.(O), а U установившемуся значению Ij после окончания пускового режима, т.е. 1ср. |}ст (фиг.2).

Схема работает следующим образом Б исходном состоянии (до подачи питания на ЭД, т.е. при ) ключевой элемент 2 открыт (т.е. цепочка RC подключена к источнику l), конденсатор 3 заряжен до напряже

18-2

ния и,« .ио, on. кои и сигнал на

выходе элемента 6 сравнения является отпирающим для исполнительного органа 8. При включении питания ЭД через открытый исполнительный орган

9и обмотку защищаемого ЭД течет ток I(t) и на выходе выпрямителя 5 появляется пропорциональное,этому току напряжение Uj,(t) К I(t), подаваемое одновременно на пррвый вход элемента 6 сравнения и на управляющий вьшод ключевого элемента 2. При -этом ключевой элемент 2 запирается, отключая RC-цепочку 3 и 4 и . второй вход элемента 6 сравнения от выхода источника 1, в результате чего конденсатор 3 начинает разряжаться через резистор 4, и напряжение на втором входе элемента 6 сравнения

ll./t) уменьшается

1 -i

Ur,.(t) К-I, ft) и,,.,„„.+ и .е

UV

ср

где RC, К - коэффициент пропорциональности. Зависимость Uj(t) моделирует зависимость I cp.(t) , близкую к перегрузочной характеристике ЭД - I(t) так, что при нормальной работе ЭД I(t)xl,p(t), т.е. U,(t) U(o(t). Одновременно напряжение U,)(t) на первом входе элемента 6 сравнения, пропорциональное току I(t) через ЭД, изменяется в соответствии с кривой I(t) (фиг.2). Если ток через ЭД - I(t) не превышает заданную допустимую величину (фиг.2), то при надлежащем выборе коэффициента преобразования датчика 9 тока в течение всего пускового периода и далее U(.(t) U(,(t) и срабатывания элемента 6 сравнения, а значит и исполнительного органа В не происходит, т.е. исполнительный орган 8 пропускает

ток I(t) через ЭД.

I

Если ток I(t) превышает заданную величину (t), то lJ(.(t) U,,,(t) и на вьЬсоде элемента 6 сравнения появляется сигнал, запирающий исполни- . тельный орган 8, который разрьшает цепь тока I(t), текущего через обмотку ЭД. (Источники опорного напряжения могут быть реализованы в виде параметрических стабилизаторов напряжения на основе стабилитронов, элемент сравнения - на основе ИМС операционного усилителя с высокоом-

3 13652

ными входами, например 140 УД6 или 544 УД1).

Введение источников исходного и

конечного опорных напряжений и клю- V

ь чевого элемента позволяет повысить

надежность и эффективность защиты в период пуска электродвигателя за счет моделирования питания при пре- вьшении реальным током электродвига- ю теля уставки,, меняющейся в соответствии с моделируемой перегрузочной характеристикой.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты электросети с электродвигателем от перегрузки, содержащее датчик тока, снабженный вьюодами для подключения в цепь питания электросети и подключенный выходом к входу выпрямителя, выход которого подключен к первому

V

ь

15

0

184

входу элемента сравнения, времяза- дающий контур из параллельно включенных конденсаторов и резистора, первый вьшод которого подключен к второму входу элемента сравнения, выход которого соединен с входом исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния надежности и эффективности защиты электросети в период пуска электродвигателя, в него дополнительно введены источники исходного и конечного опорных напряжений и ключевой элемент, вход, выход и управляющий вьшод которого подключены соответственно к выходу источника исходного опорного напряжения, второму входу элемента сравнения и выходу выпрямителя, выход источника конечного опорного напряжения соединен с вторым вьшодом времязадающего контура.

(р1/г.2