Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от анормальных режимов работы Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 

оо

со 4 СО

со

113

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты асинхронных электродвигателей от коротких, замыканий, перегрузки и опрокидывания, в том числе и при обрыве фазы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности его рабо- ты путем обеспечения защиты электродвигателя от междуфазных коротких замыканий и обрыва фазы.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты асинхронного электродвигателя; на фиг.2 - векторная.диаграмма токов в обмотках трансформатора.

Устройство содержит обмотку магнитного пускателя 1 с силовыми кон- тактами 2 и замыкающим блок-кЬнтак- том 3, трансформатор 4 тока, с первой 5 и второй 6 первичными обмотками, к вторичной обмотке трансформатора 4 тока подключена обмотка максимально токового реле 7 с размыкающим 8 и замыкающим 9 контактами, нагревательные элементы теплового реле 10 с размыкающим контактом 11, обмотка промежуточного реле 12 с замедлением при оТ- пускании и его замыкающие контакты 13-16, шунтирующие резисторы 17-19, кнопки Стоп 20 и Пуек 21.

Устройство работает следующим образом. .

При ЭДЪжатии на кнопку Пу ск 21/ катушна магнитного пускателя 1 через последовательно соединенные кнопки Стоп 20 и Пуск 21, размыкающий контакт 11 теплового реле 10 подключается к сети, силовые контакты 2 и блок-контакт 3 магнитного пускателя 1 замыкаются и двигатель начинает разгоняться. При протекании пускового

тока I

nvcK

по первичным обмоткам 5

и 6 трансформатора 4 тока во вторич- ной обмотке появляется ток

г: I пуск

I V3 , т

который протекает по катушке максимального токового реле 7, в результате оно срабатывает, размыкая свой контакт 8 и замыкая, контакт 9 в цепи катушки промежуточного реле 12, кото

рое срабатывает при опускании. Отклю- чения электродвигателя при этом не происходит, так как катушка магнитного пускателя 1 остается запитанной

д

j

0 5 Q

0

0

92

через замыкающий контакт 13 промез ;у- точного реле 12. Одновременно с пуском электродвигателя промежуточное реле 12 своими замыкающими контактами 14-16 подключает параллельно нагревательным элементом теплового реле 10 шунтируюрдие резисторы 17-19, загруб- ляя тем самым на время пуска тепловую защиту.

После разгона электродвигателя и уменьшения потребляемого им тока максимальное токовое реле 7 возвращается в исходное состояние, его контакты 8 и 9 переключаются, в результате чего катушка промежуточного реле 12 обесточивается, ее контакты 13 и 14-16 с небольшой задержкой размыкаются, нагревательные элементы теплового реле 10 дешунтируются, повысив тем самым чувствительность тепловой защиты.

При относительно небольших перегрузках электродвигатель отключен тепловой защитой посредством размыкания контакта, а при больших перегрузках, опрокидывании или междуфазных коротких замыканиях электродвигатель мгновенно отключен максимал;ьным токо- вым реле 7,

При относительно небольших перегрузках по первичным обмоткам 5 и 6 трансформатора 4 тока и нагревательным элементам теплового реле 10 протекает ток Ij двигателя, в результате че-го во вторичной обмотке трансформатора 4 тока и катушке максимального токового реле 7 появится вторичный ток 1, пропорциональный разности .токов контролируемых фаз Ig-Ict

I, V3 --- J-1 J f ,

меньше уставки максимального токового реле 7. При относительно длительной прегрузке срабатывает тепловое реле 10, разомкнув свои контактом 11 цепь катушки магнитного пускателя 1.

При опрокидывании электродвигателя без обрыва проводов по первичным обмоткам 5 и 6 трансформатора 4 тока идет ток двигателя и во вторичной обмотке появляется ток

I ftVCk

к;

в результате чеГЪ максимальное токовое реле 7 своим размыкающим контактом В мгновенно обесточивает катушку магнитного пускателя 1.

При опрокидывании электродвигателя с одновременным обрывом неконтролируемой фазы А во вторичной обмотке трансформатора 4 тока появляется ток

ЛР1л1 У к

17

при опрокидывании электродвигателя одновременным обрывом одной из контролируемых фаз В или С во вторичной обмотке трансформатора 4 тока появляется ток

1

3ljiycj 2Кт

Таким образом, если уставка по току максимального токового реле 7 с запасом отстроена от тока перегрузки, то оно мгновенно отключает электродвигатель при его опрокидывании или междуфазным коротким замыканием.

Небольшое замедление (доли секунды) при отпускании замыкающего контакта 13 промежуточного реле 12 обеспечивает целостность цепи питания катушки максимального пускателя 1 при возврате контактов 8 и 9 максимального токового реле 7 в исходное состояние. Этим также исключается ложное срабатывание устройства, при пульсациях тока во время разгона электродвигателя. Если пуск электродвигателя по каким то причинам затянется, то срабатывает тепловое реле 10, разомкнув своими контактами 11 цепь питания катушки магнитного пускателя 1.

Если выбрать сопротивление шунтирующих резисторов 17-19 в 4-5 раз больше сопротивления нагревательных элементов теплового реле 10, то тепловая защита во время пуска загрублена на 16-20%. При этом на нагрев шунтирующих резисторов затрачивается мощность в 4-5 раз меньше чем в нагревательных элементах. Следует отметить, что замыкающие контакты 14-16 промежуточного реле 12 работают в облегченном режиме, поскольку параллельно им включено низкоомное сопротивление нагревательных элементов. При большой мощности защищаемого электродвигателя нагревательные э;гементы теплового реле 10 могут быть включены через дополнительные трансформаторы тока.

394319

я ук

4 зоб

я10

зт.

саояк, ьх 20

25

Формула изобретения

Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от анормальных режимов работы, содержащее магнитный пускатель, первые выводы силовых контактов которого предназначены для подключения к трем фазным проводам сети, вторые выводы силовых контактов через нагревательные элементы теплового реле предназначены для подключения к зажимам электродвигателя, максимальное токовое реле, обмотка которого подключена к вторичной обмотке транс- lg форматора тока, первичная обмотка которого имеет выводы для включения согласно в один из фазных проводов сети, последовательно соединенные кнопки Стоп и ni/ск, обмотку магнитного пускателя, размыкающий контакт теплового реле, первый вывод кнопки Стоп предназначен для подключения к одному из фазных проводов сети, к второму выводу кнопки Стоп подключены последовательно соединенные замыкающий блок-контакт магнитного пускателя, размыкающий и замыкающий контакты максимального токового реле и обмотка промежуточного реле с замедлением при отпускании, параллельно размыкающему контакту максимального токового реле подключен зач мыкающий контакт промежуточного реле, общая точка соединения указанных контактов максимального токового реле подключена к точке соединения выводов кнопки Пуск и обмотки магнитного пускателя, при этом другие выводы размыкающего контакта теплового реле и обмотки промежуточного реде объединены и предназначены для подключения к другому проводу сети, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повьщтения надежности его работы путем обеспечения защиты электродвигателя от междуфазных коротких замыканий и обрыва, фаз, дополнительно введена вторая первичная обмотка трансформатора тока с выводами для включения встречно в другой фазный провод питающей сети, а также параллельно каждому нагре,вательному элементу теплового реле через замыкающие контакть промежуточного реле подключены шунтирующие резисторы.

30

35

40

45

50

55

Q)Utt

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам релейной защиты трехфазной электроустановки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повьппение надежности его работы путем обеспечения защиты электродвигателя от междуфазных котч ротких замыканий и обрыва фаз. В режиме пуска при срабатывании магнитного пускателя 1 и его силовых контактов 2 электродвигатель подключается к сети, при этом срабатывают токовое реле 7 и его контакты 8 и 9, промежуточное реле 12 и его контакты .14-16. Параллельно тепловому реле подключаются шунтирующие резисторы 17-19, что приводит к загрублению на зремя пуска тепловой защиты. После разгона электродвигателя контакты токового и промежуточного реле переключаются, тепловое реле 10 дешунтируется, что по- вьпиает чувствительность тепловой защиты. 2 ил. i (Л