Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК H02H3/24 H02H7/09 

вательностей ai. bi, ci соответственно. Каждую из указанных импульсных последовательностей формируют в виде меандра с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны соответствую- 5 щего синусоидального напряжения. Сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция

у (3obiCoMaobici)v(a0boCi)v(aiboCi)v10 (aiboCoMaibic0) принимает нулевые значения (фиг.1Ь),

Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, реализующее 15 способ защиты, содержит три формирователя 1-3 импульсных последовательностей каждый с входными выводами 4-7 для подключения формирователя к соответствующей фазе и нулевой точке питающей сети и 20 первым выходом 8-10, логический блок 11 с тремя входами 12-14 и выходом 15, подключенным к входу исполнительного органа 16. причем первые выходы 8 и 9 первого 1 и второго 2 формирователей подключены со- 25 ответственно к первому 12 и второму 13 входам логического блока 11.

Формирователи 1-3 снабжены каждый вторым выходом 17-19, а логический блок 11 снабжен тремя дополнительными 20-22 30 входами. Первый выход 10 третьего формирователя 3 подключен к третьему входу 14 логического блока 11. Вторые выходы 17-19 первого 1, второго 2 и третьего 3 формирователей подключены к первому 20, второму 35 21 и третьему 22 дополнительным входом логического блока 11 соответственно.

Каждый формирователь 1-3 выполнен на согласующем трансформаторе 23 с первичной 24 и двумя вторичными 25 и 26 об- 40 мотками, первая из которых 25 синфазна, а вторая 26 противофазна первичной обмотке 25. и двух однополупериодных выпрямителях-ограничителях 27 и 28.

Первый вывод первичной обмотки 24 45 согласующего трансформатора 23 соединен с входными выводами 4-6 для подключения формирователя к соответствующей фазе, а второй вывод этой обмотки соединен с входным выводом 7 для подключения к ну- 50 левой точке питающей сети.

В каждом формирователе 1-3 между выводами 8 и 29, 9 и 29, 10 и 29 первого выхода соответствующего формирователя включены последовательно соединенные 55 первая вторичная обмотка 25 согласующего трансформатора 23 и первый однополупе- риодный выпрямитель-ограничитель 27, преобразующий синусоидальное напряжение, поступающее на его вход, в меандр на

выходе с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны синусоидального напряжения, а между выводами 17 и 29, 18 и 29, 19 и 29 второго выхода соответствующего формирователя включены последовательно соединенные вторая вторичная обмотка 26 согласующего трансформатора 23 и аналогичный первому второй однополупериодный выпрямитель- ограничитель 28, причем оба однополупериодных выпрямителя-ограничителя обращены в одноименным выводам 8-10 и 17-19 соответственно первого и второго выходов каждого формирователя выводами одной полярности.

Логический блок 11 выполнен на шести трехвходовых логических элементах И 30- 35, выходы которых подключены к выходу логического блока. Первые входы первого 30, второго 31 и третьего 32 элементов И подключены к первому входу 12 логического блока, а первые входы четвертого 33, пятого 34 и шестого 35 элементов И подключены к первому дополнительному входу 20 логического блока. Вторые входы третьего 32, четвертого 33 и пятого 34 элементов И подключены к второму входу 13 логического блока, а вторые входы первого 30, второго 31 и шестого 35 элементов И подключены к второму дополнительному входу 21 логического блока. Третьи входы первого 30, пятого 34 и шестого 35 элементов И подключены к третьему входу 14 логического блока, а третьи входы второго 31, третьего 32 и четвертого 33 элементов И подключены к третьему дополнительному входу 22 логического блока.

Устройство работает следующим образом.

Переменные фазные напряжения контролируемой сети через выводы 4-7 поступают на первичные обмотки 24 трансформаторов 23 формирователей 1-3. С вторичных обмоток 25 и 26 трансформаторов 23 снимаются напряжения, одно из которых синфвзно, а другое противофазно напряжению первичной обмотки трансформатора. Напряжение с вторичных обмоток трансформаторов подаются на соответствующие однополупериодные выпрямители-ог- раничители 27 и 28, где происходит выделение импульсных напряжений (меандров) одноименной полярности ao.ai.bo, bi, Со, ci (фиг. 16). которые группируются по признаку принадлежности во времени к отрезкам, лежащим между нулями фазных напряжений. Сгруппированные напряжения поступают на соответствующие входы логических элементов И 30-35, каждый из которых вырабатывает напряжение защиты на

выбранном временном отрезке периода сети Логическое суммирование указанных напряжений синтезирует напряжение, которым управляется исполнительный орган 16.

При полнофазном режиме работы сети на выходе 15 логического блока 11 формируется постоянный уровень напряжения, соответствующий значению логической, и исполнительный орган 16 удерживается в состоянии, разрешающем подключение защищаемого электродвигателя к сети.

При пропадании фазы питающей сети на выходе 15 логического блока 11 форми- руются провалы напряжения, соответствующие значению логического О, и исполнительный орган 16 переходит в состояние, запрещающее подключение электродвигателя к сети.

Формула изобретения

1.Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, заключающийся в формировании первой совокупности им- пульсных последовательностей Эо, bo, Co соответственно для фаз А, В, С питающей сети

и логическом преобразовании импульсных последовательностей с формированием сигнала напряжения о пропадании фазы пи- тающей сети, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, для каждой фазы питающей сети формируют два взаимно противофазных синусоидальных, напряжений, первое из которых синфазно а второе - противофазно напряжению данной фазы, детектируют из полученных синусоидальных напряжений импульсные последовательности напряжений одноименной полярности, формируя при этом упомянутые выше первую совокупность с импульсных последовательностей а0. bo, Co. продетектированную из первого напряжения, и вторую совокупность импульсных последовательностей ai,bi,ci, продетектированную из второго напряжения, при этом сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция

у (a0bico)v(aobici)-(aoboci)v{aib0ci) v{aib0Co).{aibiCo} принимает нулевые значения.

2.Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, содержащее три формирователя импульсных последовательностей с входными выводами для подключения к фазам и нулевой точке питающей сети и выходными выводами, логический блок, выход которого подключен к входу исполнительного органа, причем выходы первого и второго формирователей подключены соответственно к первому и второму входам логического блока, отличающееся тем, что. с целью повышения быстродействия защиты, выход третьего формирователя подключен к третьему входу логического блока, формирователи снабжены каждый дополнительным общим выводом для подключения к общему выводу логического блока и дополнительными выходными выводами, а логический блок, кроме общего вывода, снабжен тремя дополнительными входами, причем дополнительные выходы первого, второго и третьего формирователей соединены с первым, вторым и третьим дополнительными входами логического блока соответственно, каждый формирователь выполнен на согласующем трансформаторе с первичной и двумя вторичными обмотками, первая из которых синфазна, а вторая противофазна соответствующей первичной обмотке, и двух однополупериодных выпрямителях, причем первый вывод первичной обмотки согласующего трансформатора соединен с входом соответствующего формирователя, а второй выход этой обмотки - с входным выводом этого формирователя, предназначенным для подключения нулевой точки питающей сети, между выходами формирователей и их дополнительным общим выводом включены последовательно соединенные первая вторичная обмотка согласующего трансформатора и первый од- нополупериодный выпрямитель, а между дополнительным выходом соответствующего формирователя и его дополнительным общим выводом включены последовательно соединенные вторая вторичная обмотка соответствующего согласующего трансформа- тора и сторой однополупериодный выпрямитель, причем первый и второй од- нололупериодные выпрямители обращены к выходам формирователей своими одноименными выводами, при этом логический блок выполнен на шести трехвходовых логических элементах И, выходы которых подключены к выходу логического блока, причем первые входы первого, второго и третьего логических элементов И подключены к первому входу логического блока, а первые входы четвертого, пятого и шестого логических элементов И подключены к первому дополнительному входу логического блока, вторые входы третьего, четвертого и пятого логических элементов И подключены к второму входу логического блока, а вторые входы первого, второго и шестого логических элементов И подключены к второму дополнительному входу логического блока,

третьи входы первого, пятого и шестого логических элементов И подключены к третьему входу логического блока, а третьи входы

второго, третьего и четвертого логических элементов И подключены к третьему дополнительному входу логического блока.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих схемах релейной защиты и автоматики. Цель изобретения - повышение быстродействия защиты. Из напряжения каждой фазы контролируемой сети формируют два взаимно противофазных синусоидальных напряжения, одно из которых синфазно, а другое противофазно напряжению данной фазы сети. Из полуволн одинаковой полярности первых синусоидальных напряжений фаз A, B, C формируют первую совокупность импульсных последовательностей A₀, B₀, C₀, а из полуволн одинаковой полярности вторых синусоидальных напряжений, сформированных для фаз A, B, C питающей сети, - вторую совокупность импульсных последовательностей A₁, B₁, C₁ соответственно. Каждую из указанных импульсных последовательностей формируют в виде меандра с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны соответствующего синусоидального напряжения. Сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция Y = (A₀B₁C₀) @ (A₀B₁C₁) @ (A₀B₀C₁) @ (A₁B₀C₀) @ (A₁B₀C₀) @ (A₁B₁C₀) принимает нулевые значения. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

«tf

01/3 г/9

я

Фиг. I