Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и режима заторможенного ротора Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 

О)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы.

Цель изобретения - расширение диапазона использования устройства для двигателей разных мощностей.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит малогабаритные ненасыщающиеся трансформаторы 1-3 тока, нагруженные на резисторы 4-6 Вместо резисторов могут быть использованы конденсаторы. Выходы трансформаторов 1-3 тока подключены на входы операционных усилителей 7-9 переменного тока с регулируемым коэффициентом усиления. Регулировка коэффициента усиления осуществляется переменными резисторами 10-12. На входах операционных усилителей установлены ограничители 13-15 в виде двухполярных стабилитронов. Выходы операционных усилителей 7-9 соединены с тремя входами 16-18 первой ламели переключатяля 19, а также поданы на входы трехфазного одно- полупериодного выпрямителя 20, выход которого соединен с четвертым входом 21 первой ламели переключателя 19. Общий вывод 22 первой ламели переключателя 19 соединен с входом блока 23 контроля последовательности импульсов тока и неинвертирующим входом компаратора 24. Инвертирующий вход компаратора соединен со средней точкой делителя напряжения, образованного резисторами 25 и 26. Резистором 26 задается порог срабатывания компаратора 24. Параллельно резистору 26 через транзисторный ключ 27 включен резистор 28. Его подключение снижает порог срабатывания компаратора 24 не менее чем в 4 раза. Выход блока 23 контроля последовательности импульсов тока через переменный резистор 29 присоединен к первому входу диодного элемента ИЛИ 30, а выход компаратора через переменный резистор 31 присоединен к второму входу диодного элемента ИЛИ 30. Выход элемента ИЛИ 30 соединен с входом интегрирующего блока 32. Время интегрирования (задержка на срабатывание) по каналу защиты от работы на двух фазах регулируется резистором 29, а по каналу защиты от режима заторможенного ротора - резистором 31. Выход интегрирующего блока щунтирован транзисторным ключом 33 и соединен с входом узла 34 блокировки. Выход узла 34 блокировки соединен с входом исполнительного органа 35. Выход компаратора 24 соединен также с первым входом диодного элемента ИЛИ 36, второй вход которого соединен с четвертым входом 37 второй ламели переключателя 19. Три других входа 38, 39 и 40 второй ламели переключателя 19 соединены вместе и под0

ключены на входы транзисторных ключей 27 и 33. Выход диодного элемента ИЛИ 36 сэе- динен с блоком 41 световой индикации. Общий вывод 42 второй ламели переключателя 19 присоединен к плюсу источника питания (н е показано).

Устройство защиты работает следующим образом.

При включении устройства в сеть срабатывает исполнительный орган 35 и его контакты разрещают включение электродвигателя в работу (цепь включения электродвигателя на чертеже не показана).

В нормальном режиме работы производят пофазно настройку устройства на ра5 бочий ток электродвигателя. Для этого переключатель 19 устанавливают в первое положение, при котором общий вывод 22 первой ламели соединен с выводом 16, а общий вывод 42 второй ламели соединен с Выводом 40. В этом случае открывается

0 транзисторный ключ 27 и параллельно резистору 26 оказывается включенным резистор 28, отчего порог переключения компаратора 24 снижается не менее чем в 4 раза. Одновременно открывается транзистор5 ный ключ 33 и выход интегрирующего блока 32 шунтируется. Регулируют (увеличивают) коэффициент усиления усилителя 7 переменного напряжения фазы А резистором 10 таким образом, чтобы компаратор 24 под действием переменного напряжения, ве0 личина которого больще порога его срабатывания, начал периодически переключаться и засветился индикатор 41. На этом настройка фазы А заканчивается. Затем переключатель 19 устанавливают во второе положение (для настройки фазы В) и в тре5 тье положение (для настройки фазы С). В этих случаях регулируют коэффициенты усиления блоков 8 и 9. После этого переключатель 19 устанавливают в четвертое положение, которое является рабочим. В этом положении транзисторные ключи 27 и 33 закрыты, а световой индикатор 41 светится ровным светом, сигнализируя об исправности и включении устройства в работу. Закрытие транзисторного ключа 27 приводит к дешунтированию резистора 26, от5 чего порог срабатывания ко.мпаратора возрастает не менее чем в 4 раза и он сможет реагировать только на пусковые токи, возникающие при пуске и в стопорном режиме. На этом настройка устройства заканчивается.

0 Таким образом производится настройка устройства на рабочий ток любого по мощности электродвигателя в щироком диапазоне мощностей, например от 0,3 до 75 кВт. В нормальном режиме работы на выходе выпрямителя 20 постоянная составляющая

5 напряжения больще нуля, но меньше порога переключения компаратора 24, отчего на выходе блока 23 импульсы отсутствуют, а компаратор 24 не переключается.

0

При работе на двух фазах на выходе выпрямителя 20 напряжение имеет пульсирующий характер, постоянная составляющая его уменьшается до нуля, отчего на выходе блока 23 возникают импульсы напряжения и происходит их интегрирование в блоке 32. При достижении некоторого значения напряжения на выходе интегрирующего блока 32 включается узел 34 блокировки (засветится его индикатор) и шунтируется исполнитель- ный орган 35. Его шунтирование вызывает отключение электродвигателя от сети. Включение электродвигателя возможно только после отключения и последующего включения устройства в сеть.

15 .рующий блок, выход которого соединен с узлом блокировки исполнительного органа, компаратор и световой индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства для электродвигателей разных мощностей, онодопол20 нительно снабжено тремя усилителями переменного тока с регулируемыми коэффициентами усиления, двухламельным переключателем на четыре положения, двумя переменными резисторами, двумя транзисторПри возникновении режима заторможенного ротора в 4-7 раз возрастает амплитуда напряжения, поступающего от трансформаторов тока, после усиления этого напряжения усилителями 7-9 во столько же раз возрастает амплитуда сигнала на входе компаратора 24. Последний переключается и его сигнал положительной полярности поступает через переменный резистор 31 и диодный элемент 30 на интегратор 32. При достижении некоторого зна- 25 ными ключами, дополнительным резистором чения напряжения на выоде интегрирую-и двумя диодными элементами ИЛИ, при

этом входы усилителей переменного тока соединены пофазно с вторичными обмотками трансформаторов тока, а их выходы - с входами трехфазного однополупериодного 30 выпрямителя и первыми тремя входами переключателя первой ламели, выход трехфазного однополупериодного выпрямителя соединен с четвертым входом первой ламели, а общий выход первой ламели соединен с неинвертирующим входом компаратора и

женного ротора было больше времени пус- 35 входом блока контроля последовательности ка электродвигателя.импульсов, выход которого через первый пеТаким образом,, снабжение устройстваременный р езистор соединен с первым вхозащиты тремя операционными усилителями дом первого диодного элемента ИЛИ, а вы- переменного тока с регулируемыми коэффи-ход компаратора через второй переменный

циентами усиления, двухламельным переклю- резистор соединен с вторым входом первого чателем на четыре положения, двумя тран- диодного элемента ИЛИ, выход которого зисторными ключами, компаратором с пе-соединен с интегрируюшим блоком, а первый,

реключаемым порогом срабатывания, свето-второй и третий входы второй ламели

объединены и соединены с входами первого и второго транзисторных ключей, причем печить индикацию режимов, точную наст- 45 выход первого транзисторного ключа соединен с выходом интегрирующего блока, а выщего блока 32 включается узел 34 блокировки и шунтируется исполнительный орган 35. Последний отключается, одновременно отключается от сети электродвигатель.

При пуске кратковременно возникает режим, аналогичный заторможенному ротору. Отстройка от пуска производится резистором 31 таким образом, чтобы время срабатывания защиты по каналу затормовым индикатором и двумя диодными логическими элементами ИЛИ позволило обесроику и надежную электродвигателей от работы на двух фазах и режима заторможенного ротора в щироком диапазоне мощностей при одних и тех же малогабаритных ненасыщающихся трансформаторах тока.

Это позволяет предприятию иметь для защиты всех трехфазных асинхронных электродвигателей устройства одного типоразмера, что уменьшает эксплуатационные расхоход второго транзисторного ключа через дополнительный резистор соединен с инвертирующим входом компаратора, выход компаратора соединен через первый вход второго 50 диодного элемента ИЛИ со световым индикатором, второй вход диодного элемента ИЛИ соединен с четвертым входом второй ламели переключателя, общий выход которой присоединен к плюсу источника питания.

ды и обеспечивает в связи с этим положительный эффект.

Формула изобретения Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и режима заторможенного ротора, содержащее фазные ненаеыщающиеся трансформаторы тока с выводами первичных обмоток для подключения в провода, питающие электродвигатель, вторичные обмотки которых соединены «звездой и каждая из них защунтирована резистором и ограничителем напряжения, трехфазный однопо- лупериодный выпрямитель, блок контроля последовательности импульсов тока, интегри.рующий блок, выход которого соединен с узлом блокировки исполнительного органа, компаратор и световой индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства для электродвигателей разных мощностей, онодополнительно снабжено тремя усилителями переменного тока с регулируемыми коэффициентами усиления, двухламельным переключателем на четыре положения, двумя переменными резисторами, двумя транзисторными ключами, дополнительным резистором и двумя диодными элементами ИЛИ, при

ход второго транзисторного ключа через дополнительный резистор соединен с инвертирующим входом компаратора, выход компаратора соединен через первый вход второго 50 диодного элемента ИЛИ со световым индикатором, второй вход диодного элемента ИЛИ соединен с четвертым входом второй ламели переключателя, общий выход которой присоединен к плюсу источника питания.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы. Цель изобретения - расширение диапазона использования устройства для электродвигателей разных мощностей. Устройство состоит КЗ трех малогабаритных фазных трансформаторов тока 1, 2, 3, трех ограничителей напряжения 13, 14, 15, трехфазного однополупериод- ного выпрямителя 20, блока 23 контроля последовательности импульсов тока, интегрирующего блока 32, узла блокировки 34 и исполнительного органа 35. При возникновении режима заторможенного ротора возрастает амплитуда напряжений в трансформаторах. Эти напряжения после усилителей 7, 8, 9 поступают на вход компаратора 24. При достижении некоторого значения на выходе интегрирующего блока 32 включается узел блокировки 34, который шунтирует исполнительный орган 35. Последний отключает электродвигатель от сети. 1 ил. «€ (Л