Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от перегрузки и обрыва фазы Советский патент 1991 года по МПК H02H7/08 H02H7/09 H02H7/85 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, в частности к устройствам для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузок.

Цель - повышение точности устройства.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформаторы тока 1,2,3, подключенные к фазам А, В, С питания электродвигателя, к выходам которых подключены блоки формирования выпрямленных и сглаженных напряжений 4,5,6, к выходам последних подключены блок 7 выделения максимального их трех выпрямленных напряжений и блок 8 выделения минимального из трех выпрямленных напряжений, элемент 9 контроля перегрузки с регулятором уставки по току перегрузки, к выходу которого через реагирующий орган 10 подключен исполнительный орган 11(реле), мостовую схему, три п/1 зча которой

образованы тремя резисторами 12,13,14, а четвертое плечо - двумя последовательно включенными стабилитронами 15,16 и интегратором-сумматором сигналов 17с тремя выходами, к одному из которых подключен коммутационный элемент 18с входными резисторами 19, 20, 21 и интегрирующим конденсатором 22. Интегратор-сумматор выполнен на основе операционного усилителя 23, Реагирующий орган 10 выполнен нз основе двух транзисторов 24,25, охваченных положительной обратной связью. Клеммы Ai.Bi.Ci, предназначены для подключения к трехфазной сети, клеммы А2.В2.С2 для подключения к электродвигателю.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном нагрузочном режиме максимальное и минимальное напряжения на выходах блоков 7 и 8 примерно равны, а блоки 9,10 и 11 находятся в несработанном

fe

О

VJ

о VJ

СА СЛ

состоянии. При появлении перегрузки с выдержкой времени, зависимой от тока и по- стоянной времени элементов 19,22. срабатывают блоки 10 и 11 и через дополнительный коммутационный аппарат происходит отключение защищаемого электродвигателя.

При появлении обрыва одной из фаз значение минимального напряжения на выходе блока 4,5 или 6, а также на выходе блока 8 уменьшается и с выдержкой времени, зависимой от тока поврежденных фаз и постоянной времени элементов 20.22, срабатывают блоки 10.11 и происходит отключение электродвигателя.

Изменением положения движка потенциометра возможна плавная регулировка уставки устройства по току срабатывания перегрузки (грубая регулировка обеспечивается изменением количества первичных витков силового кабеля, пропущенного через окна сердечников в трансформаторах 1 -3).

Уставка устройства по току перегрузки определяется расчетным путем с учетом номинального тока двигателя и допустимого коэффициента перегрузки по току. Особенность устройства заключается в том, что предусмотрена возможность ускоренного точного выставления уставки по току перегрузки. Для этого к устройству подводят симметричную систему расчетных токов и при нажатой кнопке коммутационного элемента 18 поворотом движка потенциометра резисторов 12,13 определяют грань срабатывания блоков 10 и 11 (контроль срабатывания устройства определяют по состоянию размыкающих или замыкающих контактов выходного реле 11, которые с целью упрощения на схеме не указаны). Ускоренное и точное выставление уставки обеспечивается тем, что сопротивление резистора 21 выбирается много меньше;чем сопротивление резистора 19. При этом время срабатывания устройства в режиме настройки (при замкнутом коммутационнном элементе 18) уменьшается от нескольких десятков минут до 1-2 секунд. При этом обеспечивается не только ускоренная, но и более точная настройка устройства.

Таким образом, повышенная точность срабатывания устройства обеспечивается включением в измерительную диагональ мостовой схемы высокоточного операционного усилителя, работающего в режиме интегратора-сумматора сигналов. При этом обеспечивается не только высокая точность срабатывания в режиме перегрузки, но и высокая стабильность время-токовой характеристики устройства. Для согласования с

пусковыми токами двигателей выдержка времени устройства может легко изменяться изменением величины сопротивления резистора 19. Ускоренная настройка и

повышенная точность устройства обеспечиваются также принятым включением блоков 18 и 21. Устройство имеет также высокую чувствительность и быстродействие при обрыве фазы (ток срабатывания при обрыве

0 одной из фаз не превышает 0,21Ном, время срабатывания при номинальном токе не- полнофазного режима не более 1,5 с). Формула изобретения Устройство для защиты трезфазных

5 электродвигателей от перегрузки и обрыва фазы, содержащее трансформаторы тока для подключения в разные фазы питания электродвигателя, блоки формирования выпрямленных напряжений, входы которых

0 подключены к выходам соответствующих трансформаторов тока, одни выходы блоков формирования выпрямленных напряжений объединены и подключены к первому входу элемента контроля перегрузки и одному

5 входу исполнительного органа, другие выходы блоков формирования выпрямленных напряжений подключены к входам блокрв выделения максимального и минимального из трех выпрямленных напряжений, выход

0 блока выделения максимального из трех выпрямленных напряжений подключен ко второму входу элемента контроля перегрузки и к первому входу реагирующего органа, выход которого подключен к другому входу

5 исполнительного органа, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности устройства, блок контроля перегрузки выполнен в виде мостовой схемы, три плеча которой образованы тремя резисторами, а

0 четвертое плечо - двумя последовательно включенными стабилитронами, и дополнительно содержит интегратор-сумматор сигналов с двумя входами,г выполненный на основе операционного усилителя, при этом

5 точка соединения первого и третьего резисторов явлется первым входом элемента контроля перегрузки, точка соединения второго резистора и второго стабилитрона является вторым входом элемента контроля

0 перегрузки и одним полюсом питания операционного усилителя, первый вход интегратора-сумматора сигналов подключен к точке соединения первого и второго резисторов, общая точка интегратора-сумматора

5 сигналов является другим полюсом питания операционного усилителя и подключена к точке соединения третьего резистора и первого стабилитрона, второй вход интегратора-сумматора сигналов подключен к выходу блока выделения минимального из трех выпрямленных напряжений, выход интегратора-сумматора сигналов является выходом элемента контроля перегрузки и подключен ко второму входу реагирующего органа, точка соединения первого и второго стабилит- рона подключена к дополнительному

третьему входу реагирующего органа, а третий дополнительный вход интегратора-сумматора сигналов через дополнительный вновь введенный коммутационный элемент подключен к точке соединения первого и второго резисторов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, в частности к устройствам для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузок. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что блок контроля перегрузки 9 выполнен в виде мостовой схемы и содержит интегратор-сумматор 17. При появлении перегрузки с выдержкой времени, зависимой от тока и постоянной времени элементов 19, 22, срабатывают блоки 10 и 11. Через дополнительный коммутационный аппарат происходит отключение электродвигателя. 1 ил.

Wf

AiWi