Устройство для защиты электродвигателя от аварийных режимов Советский патент 1991 года по МПК H02H7/08 H01H69/01 H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты электродвигателей как с постоянной нагрузкой на валу, так и с изменяющейся, и предназначено для защиты электродвигателей от повреждения при аварийных режимах работы (перегрузка, КЗ, обрыв фазы со стороны высокого и низкого напряжения, недопустима несимметрия питающих напряжений и токов, а также от недопустимо понижение питающих напряжений и токов).

Целью изобретения является повышение надежности защиты электродвигателя.

На чертеже приведена схема устройства защиты.

Устройство содержит датчик 1 тока, включенный в цепь одной из фаз сети, выпрямительные диоды 2 и 3, соединенные параллельно-последовательно с датчиком тока 1 и реле 4 минимального тока и реле 5 максимального тока. Обмотка реле 4, за- шунтированного конденсатором 6. с одной стороны подключена через нормально включенный штеккер к одному из выводов датчика 1 тока, а с другой - через потенциометр, зашунтированный замыкающим контактом кнопки 8, к другому выводу датчика 1 тока через выпрямительный диод 3.

Обмотка реле 5, зашунтированного первым конденсатором 9, одним концом подключена через другой нормально включенный штеккер к одному из выводов датчика 1 тока, а другим концом - к другому выводу датчика 1 тока через потенциометр 10, переключающий контакт 11 первого токового реле 12, контакт кнопки 13, выпрямительный диод 3.

Один вывод одной из диагоналей второго выпрямительного моста 14 подключен к фазе В через переключающий контакт 15 реле 16, а другой вывод - через замыкающий контакт 17 реле 18 к нулевому проводу сети. В другую диагональ второго выпрямительного моста 14 включено реле 19, за- шунтированного конденсатором 20, размыкающий контакт 21 которого, зашун- тированный тумблером 22, включен последовательно в цепь магнитного пускателя 23, последовательно с которым включены кнопка 24 Стоп и кнопка 25 Пуск, ззшунтиро- ванная блок-контактом 26 магнитного пускателя 23, силовые контакты 27 которого включены в сеть питания электродвигателя 28.

К выходу выпрямительного моста 29 через параллельно включенные замыкающий контакт 30 реле максимального тока 5 и размыкающий контакт 31 реле минимального тока 4 включены последовательно соединенные третий потенциометр 32 и обмотка токового реле 18, один замыкающий контакт 33 которого включен последовательно с обмоткой первого токового реле 12, я другой его замыкающий контакт 34 соединен последовательно с резистором 35, третьим конденсатором 36, соединенные параллельно с обмоткой третьего токового реле 18.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электродвигатель 28 отключен. Токи в линейных проводах А, В и С отсутствуют, реле 4, 5, 12, 16,18 и 19 находятся в отключенном состоянии.

При нажатии на кнопку 25 Пуск срабатывает магнитный пускатель 23, замыкая контакты 27, по линейным проводам А, В и С протекает пусковой ток.

При проте кании пускового тока включается реле 5 максимального тока, замыкается его контакт 30.

Время срабатывания реле 18, определяемое постоянной времени заряда RC-цепоч- ки (конденсатор 36 - потенциометр 32), выбирается больше времени действия пускового тока электроприемника, поэтому при замыкании контакта 30 реле 18 не включается.

В стационарном режиме тока нагрузки нормальный, Величина тока, задаваемая потенциометром 7 реле 4, равна току его включения, и реле 4 включено, а его контакт 31 разомкнут.

Реле 5 отключено, так как величина тока, задаваемая потенциометром 10, меньше тока его срабатывания.

При возникновении режима перегрузки

ток через обмотку реле 5 превышает ток его

срабатывания. Реле 5 включается, замыкая

контактом 30 цепь питания реле 18. Реле

18включается, замыкая свои контакты 17, 33 и 34. Включается реле 12,его контакт 11,

переключаясь, обрывает цепь питания обмотки реле 5. Если перегрузка была кратковременной, то схема восстанавливается.

Резистор 35 предназначен для ускоренного разряда конденсатора 36.

Время срабатывания реле 19. определяемое постоянной времени заряда конденсатора 20, выбирается больше времени опроса состояния реле 4 и 5, поэтому реле

19не включается при замыкании контак- та 17.

Если электродвигатель работаете прежней перегрузкой, то во время опроса состояния реле 5 конденсатор 36 не успевает разрядиться и реле 18 остается включенным. При замыкании контакта 17 конденсатор 20 заряжается до напряжения срабатывания реле 19. Реле 19 включается, размыкая свой контакт 21 в цепи магнитного пускателя 23. При этом контакты 27 от.;лючаются, а следовательно, отключается и электроприемник 28 от сети.

В режиме недопустимого снижения напряжения сети реле 4 отключается и замыкает свой контакт 31 в цепи питания реле 18.

Далее схема работает описанным выше образом.

При обрыве одной из фаз (фазы А или В) или при недопустимой несимметрии фазных напряжений устройство работает так же,

как при перегрузке.

При обрыве фазы С, в цепь которой включен датчик 1 тока, устройство работает- так же, как и в режиме недопустимого снижения питающего напряжения сети.

При обрыве фазы В (или фазы С)контакт 15 реле 16 переключается на фазу С (или В), тем самым обеспечивая надежное питание реле 12, 18 и 19.

Калибровка уставки защиты производится следующим образом.

При понижении тока, например, до (0,4- 0,5) IHOM потенциометром 7 устанавливается такое сопротивление, при котором через обмотку реле 4 протекает ток. равный 1,61,5)в4 ср4 Ов4 ток возврата реле 4.1Ср4 ток срабатывания реле 4), Реле 4 пока не включается. При нажатии кнопки 8 временно шунтируется потенциометр 7 и через обмотку реле 4 протекает ток 1Р4 Ј Icp4. реле 4

включается. При отпускании кнопки 8 реле остается включенным, так как 1в4 Ip4 Icps- Таким образом, реле 4 настраивается на понижение тока.

При настройке реле 5 на перегрузку электродвигателя 28, например, до (1,2- 1,3)1Ном потенциометром 10 устанавливается минимальное сопротивление, чтобы реле 5 включилось, затем плавно увеличивают сопротивление до величины, при которой по обмотке реле 5 протекает ток (0,8- 0,7)1Ср5 IBS- Затем, нажимая на кнопку 13, разрывают цепь реле 5 { Ps Icps). реле 5 отключается. Таким образом, реле 5 настраивается на повышение тока нагрузки выше допустимого.

Для исключения срабатывания защиты во время калибровки включается тумблер 22, по окончании калибровки он отключается.

Для более точной калибровки устройства защиты вместо штеккеров, подключаются миллиамперметры.После калибровки устройства вновь подключаются штеккеры.

Таким образом, защита с помощью предлагаемого устройства обеспечивает надежную работу электроприемника как с по- стоянной нагрузкой на валу, так и с изменяющейся.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты электродвигателя от аварийных режимов, содержащее датчик тока, первичная обмотка которого имеет клеммы для подключения к одной из фаз питающей сети, первый вывод его вторичной обмотки подключен к точке соединения катода первого диода и анода второго диода, второй вывод упомянутой вторичной обмотки подключен к точке соединения первых выводов обмоток реле максимального тока, реле минимального тока и анода первого диода, свободные выводы упомянутых обмоток реле подключены к первым выводам своих потенциометров, цепочку из последовательно соединенных кнопок Пуск, Стоп и обмотки магнитного пускателя, при этом параллельно кнопке Пуск включен за -якающий блок-контакт магнитного пускателя, ее свободный вывод имеет клемму для подключения к соответствующей фазе питающей сети, а силовые контакты магнитного пускателя имеют клеммы для включения в соответствующие фазы питающей сети, первый и второй конденсаторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены четыре токовых реле, два выпрямительных моста, третий и четвертый t конденсаторы, резистор, третий потенциометр, при этом обмотка второго токового 5 реле имеет клеммы для подключения между фазой питающей сети и нулевым проводом, к ее первому выводу подключен неподвижный контакт своего реле, один вывод питающей диагонали первого выпрямительного

0 моста подключена к второму выводу обмотки второго токового реле, другой вывод его питающей диагонали через подвижный переключающий контакт и другой неподвижный контакт второго токового реле

5 подсоединен к клемме для подключения к другой фазе питающей сети, к первому выходу первого выпрямительного моста подключены первые выводы обмоток первого и третьего токовых реле, резистора и третьего

0 конденсатора, вторые выводы обмотки третьего токового реле и третьего конденсатора через последовательно соединенные третий потенциометр и замыкающий коч- Чакт реле максимального тока подключены

5 к второму выходу первого выпрямительного моста, один замыкающий контакт третьего токового реле включен между вторым выводом резистора и вторым выводом обмотки этого реле, другой его замыкающий контакт

0 включен между вторым выводом обмотки первого токового реле и точкой соединения третьего потенциометра, замыкающего контакта реле максимального тока и одного вывода размыкающего контакта реле

5 минимального тока, другой вывод которого соединен с вторым выходом первого выпрямительного моста, один вывод питающей диагонали второго выпрямительного моста подключен к второму выводу обмотки второ0 го токового реле через замыкающий контакт третьего токового реле, другой - вывод его питающей диагонали подключен к подвижному переключающему контакту второго то- кового реле, к выходам второго

5 выпрямительного моста подключены параллельно соединенные четвертый конденсатор и обмотка четвертого токового реле, размыкающий контакт которого включен между свободными выводами обмотки маг0 нитного пускателя и клеммой для подключения к другой фазе питающей сети, анод первого диода через второй конденсатор подключен к точке соединения свободного вывода первого потенциометра, катода вто5 рого диода и вывода подвижного контакта первого токового реле, подключенного через первый неподвижный контакт этого же , реле к свободному выводу второго потенци- ометра и первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с

анодом первого диода, а второй неподвиж- чем к второму выводу обмотки реле мини- ный контакт первого токового реле под к л ю- мального тока.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты электродвигателей как с постоянной нагрузкой на валу, так и с изменяющейся, и может быть использовано для защиты электродвигателей от перегрузки, обрыва фазы, недопустимой несимметрии питающих напряжений и токов, а также от недопустимого снижения напряжения сети. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается введением в устройство четырех токовых реле 12, 16, 18 и 19, конденсаторов 20 и 36. При перегрузке, обрыве одной из фаз или при недопустимой несимметрии напряжений и токов через обмотку реле 5 протекает ток, вызывающий его срабатывание. При этом контакт 30 этого реле замыкает цепь питания обмотки реле 18, которое включается и замыкает свои контакты 17, 33 и 34. Включается реле 12, контролирующее состояние реле 5. Контакт 11 реле 12, размыкаясь, обрывает цепь питания реле 5. 1 ил. (Л С

А В С 25 24 4L-%

2Л

;

1

%i

гсэ-л 32

Ч-Ш-k5 LlH

I

Я

//

13