Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы Советский патент 1988 года по МПК H02H7/09 

.

СО О) 01

ю

со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электродвигателей от обрыва -фазы, в частности электродвигателей с изменяющейся нагрузкой.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона контролируемых токов.

На фиг. 1 приведена функхщональ- ная. схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, (а - напряжение с выхода выпрямительного моста на Потенциометре, U, - напряжение ус тавки первого порогового блока; б - напряжение питания устройства; в

напряжение на конденсаторе и Uj - напряжение уставки второго порогового блока; г - напряжение на вькоде второго порогового блока и выходного органа) ,

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы содержит трансформаторы 1 тока, устанавливаемые в фазы питающей сети и подключенные вторичными обмотками к трехфазному выпрямительному мосту 2, нагруженному параллельно соединенными стабилитроном 3 и потенциометром 4, движок которого соединен с входом первого порогового блока 5, Выход последнего соединен с входом второго порогового блока 6 и обкладкой первого конденсатора 7, вторая обкладка которого соединена с общей шиной. Выход второго порогового блока 6 соединен с входом выходного органа 8, воздействующего на отключение электродвигателя. Напржение питания блоков 5, 6 и 8 снимается с второго конденсатора 9, одна обкладка которого соединена с общей шиной, другая - с катодом диода 10, анод которого подключен к плюсовому выходу выпрямительного моста 2,

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы работает следующим образом.

При включении нагрузки (электро -,- двигатель работает) по первичным обмоткам датчиков тока фаз протекает ток, и на выходе выпрямительного моста 2 (на потенциометре 4) появляется напряжение (момент времени t,, фиг.2 а). Пороговый блок 5 представляет собой транзисторный двухкаскадный усилитель, работающий в ключевом режиме, со стабилитроном на входе, который и определяет порог срабатываIF

652342

ния блока (и,). При- появлении сигнала на входе устройства (время t , фиг, 2), который всегда больше порога U,, при условии, что ток нагрузки I ,2 , базовый переход первого каскадг. открыт и транзистор первого каскада также открыт, т.е. выходное напряжение равно нулю, несмотря на то, что напряжение питания не достигло расчетного значения (время t,-t2). Транзистор второго каскада (инвертор) при этом закрыт, и его выходное напряжение пропорционально

10

напряжению питания в любой момент времени , С этого момента

времени начинают заряжаться емкость 7 и емкость питания 9 (фиг. 2, в и б соответственно). При этом первый пороговый- блок 5 не работает, так как уровець его уставки (напряжение U, фиг, 2,а) меньше напряжения с выхода выпрямительного моста 2. В интервале времени напряжение уставки

(и, фиг;. 2, в) второго порогового блока 6. превьшает напряжение на емкости 7, но и данньй пороговый блок 6 также не срабатывает, так как к этому моменту времени напряжение пи тания (УПИГ Фиг, 2, б) еще не достигнет расчетного (номинального).значения. После момента времени t напряжение на емкости 7 уже превьшает напряжение U и при достижении напря

ением питания своего номинального значения (при величине емкости питания 1000 мкф, интервал времени составляет величину порядка 10 мс) устройство готово к функцио- иированию по назначению. Однако, так как ни блок 5, ни блок 6 не сработали, то на выходном органе 8 сигнал равен нулю (фиг, 2, г).

В случае обрыва фазы с выхода выпрямительного моста 2 на вход первого порогового блока 5 поступает пульсирующее .напряжение с провалами до нуля (фиг. 2, а). Данное напряжение периодически становится меньше уровня уставки и (моменты времени t-t ,, tj-t и т.д,, фиг. 2, а). Первый пр- роговьй блок 5 срабатывает, а емкость 7 в эти моменты времени разряжается до нуля на землю через вькодной

элемент (транзистор второго каскада) блока 5, При этом напряжение на емкости 7 становится меньше напряжения уставки второго порогового блока 6 (фиг. 2, в) и последний срабатывает,

на его выходе и выходе выходного органа 8 появляется напряжение, соответствующее высокому потенциалу (фиг.2, г). Выходной орган 8, например ела- боточное реле типа РЭС55А, воздействует своими контактами на цепь отключения электродвигателя.

Введение второго порогового блока 6 и емкости 7 позволяет на выходе ycT-|Q ройства получить релейньй, а не пульсирующий выходной сигнал, так как в моменте времени , tg-t и т.д. емкость 7 не успевает заряжаться до

величины напряжения U, что обеспечивается выбором постоянной времени заряда емкости 7 и напряжением уставки блока 6.

При обрыве фазы напряжение питания устройства остается практически постоянным благодаря большой величине емкости питания 9, наличию разде- хштельного диода 10 и стабилитрона 3,

Наличие стабилитрона 3 придает уст344

литрона параллельно потенциометру и сокращения числа элементов в схеме по сравнению с известным устройством. К тому же, в предлагаемом устройстве не требуется отдельного источника питания.

Формула изобретения

Устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащее трансформаторы тока, устанавливаемые

в фаЭы питающей сети и подключенные вторичными обмотками к трехфазному выпрямительному мосту, нагруженному потенциометром, пороговый блок, подключенный входом к.движку потенциометра, и выходной орган, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона л онтроли- руемых токов, в него введены второй пороговый блок, первый и второй кон

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защи-те. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона контролируемых токов. Введение второго порогового блока 6 и емкости 7 позволяет на выходе устройства получить релейный, а не пульсирующий выходной сигнал. Емкость 7 не успевает заряжаться до следующей величины за счет выбора постоянной времени заряда емкости 7 и напряжения уставки блока 6. Наличие стабилитрона 3 позволяет расширить диапазон контролируемых токов нагрузки. Стабилитрон 3 защищает пороговый блок 5 от перенапряжений. 2 ил.

30

ройству новое положительное свойство: 25 денсаторы, диод и стабилитрон, под- расширяет диапазон контролируемых токов нагрузки электродвигателя, так как устройство надежно функционирует при токах нагрузки от 0,2 1 и выще. Стабилитрон 3 защищает пороговьй блок 5 от перенапряжений, что и позволяет использовать предлагаемое устройство для защиты электродвигателей с изменяющейся нагрузкой в большом диапазоне ее изменения, например судовых электродвигателей подруливающих устройств.

Таким образом, поставленная цель достигается за счет включения стаби-

35

ключенный параллельно потенциометру, выход первого порогового блока соеди нен с входом второго порогового блока и обкладкой первого конденсатора вторая обкладка которого соединена с общей шиной, выход второго пороговог блока подключен к входу выходного ор гана, при этом источник питания упомянутых блоков выполнен в виде второ го конденсатора, одна обкладка которого соединена с общей шиной, другая с катрдом диода, анод которого подкл чен к плюсовому выходу упомянутого трехфазного выпрямительного моста.

денсаторы, диод и стабилитрон, под-

ключенный параллельно потенциометру, выход первого порогового блока соединен с входом второго порогового блока и обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, выход второго порогового блока подключен к входу выходного органа, при этом источник питания упомянутых блоков выполнен в виде второго конденсатора, одна обкладка которого соединена с общей шиной, другая - с катрдом диода, анод которого подключен к плюсовому выходу упомянутого трехфазного выпрямительного моста.

а

/7i//7f.

фиг. 2