Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы Советский патент 1992 года по МПК H02H7/09 

ел

с

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления и защиты трехфазных электроустановок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети. При возникновении неполнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах контактора в рабочем режиме, например, при исчезновении напряжения на первом или втором выводе электроустановки обрывается цепь тока через светодиод второго оптрона, его фототиристор запирается, и контактор отключается в бестоковую паузу, размыкая силовые контакты и отключая тем самым электроустановку. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления и защиты трехфазных электроустановок.

Известны устройства для управления трехфазными установками в сети переменного тока, содержащие выпрямитель, ключи управления, вспомогательные контакты, подключенные к катушке контактора. Подключение катушки контактора к цепи переменного тока через выпрямитель улучшает рабочие характеристики контактора.

Однако для обеспечения экономической работы контактора в длительных режимах в известных устройствах последовательно катушке контактора подключается резистор или же контактор имеет две катушки с большим омическим сопротивлением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является

устройство, содержащее кнопки управления, катушку, подключенную к полюсам сети посредством первого и второго диодов, оптрона, резистора и вспомогательного контакта контактора.

Устройство позволяет управлять контактором с возможностью увеличения пускового тока катушки при включении путЛ подведения к нему однополупериодов линейного напряжения, а затем снижения тока катушки до номинально необходимой величины путем подведения к катушке однополупериодов фазного напряжения.

Недостатком устройства является ограниченный пусковой ток. прикладываемый к катушке-в момент включения, а также ограниченность функциональных возможностей, которая выражается в невозможности контроля аварийных неполнофэзных режиVI

О

N Ю

00

MOB работы электроустановки при обрыве фаз.

Т. П им образом, имзесжое устройство имео) оф. ыичонные ;./. г.циональп е .возможности.

Указанная цель достигается тем, что ус- тройсл г;о д/: упрззленип и защиты трехфазной электроустановки от обрыла фазы, содер.-кащее контактор с си/:овыкч1 контактами ДЛЯ Е: Л ОЧеНИЯ В ППОВОДа, ПИТЭЮЩИ)

электроустановку, кнопки Пуск и Стоп перао1 и второй фазы, резистор, блок-контакт и катушку контактора, огггрсн, дополнительно снабжено вторым оптроном. третьим четвертым, пятым диодами и вторым резистором, а блох-. -онтакт контактора выполнен размыкающим, анод первого дм- ода соединен через кнопку Пуск с клеммой для соединения с первым ф.чзным прово/.ом сети, точка соединения Ксяодоя перно: о и второго диодов черпз размыкающий блок-контакт коптаморз подключена к точке соединения первого вывода катушки контактсфа с катодом третьего диода, второй вксод катушки контактора подключен к точке соединения ачеда четвертого диода и анода фототиристора первого оптрсна, катод д/н: соединения с третьим фазным проводом сети, между анодом первого диода и катодом второго диода подключена последовательная цепочка, состоящая из первого резистора и светодиодя первого оптрона, анод третьего диода соединен с клеммой для соединения с нулевым проводом сети, между :лорым и первым фазным оыдодзми электроустановки подключена последпва- теяьнзг цепочка, состоящая из второго ро- эисторя, кнопки Стоп, согласно включенных ссетодподэ второго опгрг-ня и пятого диода, фототнристор второго счпро- на подключен катодом к п-.-:рвому, а .ободом к второму выводам кзтуи ки контактор-я, катод чси-.сртого диода сссдчнен с третьим фазным выводом электроустановки.

На чертеже предст,,оленл злсктриче- скал cxt мл устройства дл уг.рсвленик и защиты электроустзнсБкм or обрыва фазы.

Устройство для упраслония и защиты трехфазной глектроустано ки 1 от обрыва фазы со чернит контактор 2 с силовыми контактами 3. которые включены в прсоодз. питэю1;;пе злоктроуста -:о9ку 1, кнопки Пуск ) и Стоп 5. пер-:- й G и сторон 7 диоды, П -рккО, 8 и с тпрой 9 стропы, пер- т,мл. pc. i.- Oic p 10, (:п- ,кт 11 и кятушку KOHT3Kirt j 2, 12, чо:эертьм 13 и пя- тий Ы /:..:г;ды. яторпй резистор 15, при. этом

анод перпого диода 6 соединен через кнопку Пуск 4 с к.пег- мой для соединения с перннм фазныр. npoiio/дом сети, анод второго диода 7 - с клеммс;й для соединения с

«л орым фазным приводом если, точка соединения катодон псраого G и второго 7 через размыкающий блок-ко т;..л м контактора но/;-..п: /;;сн;: к .очке соединения первого сыоодл катушки кон (актора 2 с кз0 тодом третьего диода 12, второй выиод ка- тушкм контактора подключен к точке соединения зпода четвертого диода 13 и анода фототириглора первого on трона 8, катод которого соединен с клеммой для соеди5 нения с третьим фазным проводом сети, между анодом первого диода б и катодом второго диода 7 подключена последовательная цепочка, состоящая из первого резистора 10 и светодиода первого оптрона 8, анод

0 третьего диода 12 соединен с клеммой для соединения с нулевым проводом сети, между вторым и первым выводами электроустановки 1 подключена последовательная цепочка, состоящая из второго резистора

5 15, кнопки Стоп 5, свегодиод а второго оптрона 9 и пятого диода 14, ф-ототиристор второго оптрона 9 подключен катодом к пер- Бому. а анодом к второму выводам катуипи контактора 2,- катод четвертого диода 13 со0 единен с третьим фазным выводом электроустановки 1,

Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фаз работает следующим образом.

5В исходном положении контактор отключен. При замыкании кнопки Пуск 4 через сзетодиод первого оптронэ 8 по цепочке: первая фаза сети А, первый резистор 10, свэтодиод первого оптронз 8, вто0 рой диод 7, вторая фаза сети В, при наличии напряжения между фазами Л и В течет ток. Это обусловливает отпирание фототиристо- ра первого оптрона 8. в результате чего, если и на фазе С есть напряжение, к катушке

5 контактора 2 прикладываются положительные полупериоды линейных напряжений фаз Л, В, С и В - С. Ток в катушке контактора 2 обусловливает втягивающий магнитный поток и контактор 2 включается, замыкая

0 спои силовые контакты 3 и размыкая блок- контакт 11, Причем размыкание блок-контакта 11 производится после замыкания силовых контактов 9 или одновременно (в зависимости от конструкции контактора и

5 степени регулировки контактов).

После срлбатыпания контактора 2 при размыкании Олок.- рнтлкта 11 катушка 2 сказы лгчлса псд однополупериодным фазным ч v сети АО, 4. При размыкании кнопки Пус - 4 СРОТОДИОД первого

оптрона 8 током обтекаться не может, фото- тиристор оптрона 8 запирается. Наступает рабочий режим контактора. Ток в данном случае течет по цепи: нулевой провод, диод 12. катушка контактора 2, диод 13, третий фазный выпод электроустановки. Непрерывность тока через катушку 2 при питании однополупериодным напряжением поддерживается током буферной цепи - фототири- стором второго оптрона 9. Фототиристор второго оптрона 9 управляется светодио- дом данного оптрона, получившим питание от первого и второго выводов электроустановки.

Для отключения контактора нажимают кнопку Стоп 5. Светодиод второго оптро на 9 в данном случае не обтекается током, фототиристор данного оптрона запирается. При запирании фототиристорэ второго опт- ронэ 9 по катушке течет однополупериод- ный ток. Катушка контактора в данном случае не может в паузу тока удерживать якорь контактора во втянутом состоянии и контактор отключается.

В аварийных ситуациях сети при непол- нофаэных режимах устройство работает следующим образом. При неполнофазном режиме, предшествующем включению контактора, устройство не может быть включе- но. При отсутствии напряжения на фазах А и В цепочка из светодиода оптрона 8 и первого резистора 10 током, даже при нажатой кнопке Пуск 4. обтекаться не может, вследствие чего фототиристор первого опт- рона 8 заперт, по катушке контактора 2 ток проходить не может. Таким образом, при неполнофазном режиме сети устройство препятствует включению контактора, т.е. предупреждает аварийный режим работы электроустановки. При возникновении не- полнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах 3 контактора в рабочем режиме в устройстве происходят следующие процессы При исчезновении напряжения на первом или втором выводах электроустановки 1 прекращается прохождение тока через светодиод второго оптрона 9. Фототиристор второго оптрона 9 запирается и контактор 2 в бестоковую пэу зу отключается. При исчезновении напряжения на третьем выводе электроустановки 1 прекращается ток в катушке 2 и контактор .также отключается

Таким образом, yctponcTeo отключается как при неполнофазном режиме сети, так 41 при нополнофазном режиме на выводах электроустановки 1. Данный режим может возникнуть при нарушении электрических

соединений в силовых контактах 3 контактора.

Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фаз реализовано при применении следующих элементов. Контактор 2 типа КТ-7000 подключен к трехфазной сети с линейным напряжением 380 В. Диоды 6, 7, 10, 13 и 14 приняты типа КД 202Р, оптроны 8 и 9 типа ТО-6,3-4, кнопки Пуск 4, Стоп 5 типа КМ 1-1. резисторы 10 и 15 типа МЛТ-2 34 кОм. В качестве нагрузки применена трехфазная осветительная установка с лампами КГ- 5000.-,

Устройство обладает повышенной надежностью. Ток пускового режима данного устройства формируется из приложения к катушке контактора двух полупериодов линейного напряжения, что обеспечивает мощный пусковой тяговый момент якоря. При втягивании якоря контактора ток автоматически снижается до величины удержания якоря во втянутом состоянии. Расширение функциональных возможностей устройства достигается в предупреждении аварии электроустановки при неполнофазном режиме как в сети - в пусковом или рабочем режиме, так и на полюсах электроустановки.

Устройство применимо в любых электроустановках управления электроприводом, электроснабжения, управления осветительными установками.

Формула изобретения

Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фа- зы. содержащее контактор с силовыми контактами для включения в провода, питающие электроустановку, кнопки Пуск и Стоп, первый и второй диоды, резистор, блок-контакт и катушку контактора , опт- рон, отличающееся тем, что, с цедью расширения функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети, оно дополнительно снабжено вторым оптро- ном. третьим, четвертым и пятым диодами и вторым резистором, а блок-контакт контактора выполнен размыкающим, анод первого диода соединен через кнопку Пуск с клеммой для соединения с первым фазным проводом сети, анод второго диода - с клеммой, для соединения с вторым фазным проводом сети, точка соединения -катодов первого и второго диодов через размыкающий блок- контакт контактора подключена к точке сое- динения первою вывода катушки контактора с катодом третьего диода, второй вывод катушки контактора подключен к

течке соединения г;;од мегг- е.рт.сно/u-.ода и анода фототиристе;.:,.7 парного оптрона, катод 1-оюрогосО Г:Д1.1Н-; . с к ом оЛдля соеди- нения с третьим Фазным просодом сети, между диодом перип о днс,/ и катодом LITO- рого диодэ последовательная цепочка, состоящая из первого резне гора и светодипдз первого оптрона. анод третьего диода соединен с клеимой для соединения с нулевым проьодом сети, (оследовзтельЛ С

о Q О

ТГ..-. I I f П

L ()U Я

i ///

/J

ная цепочка, состоящая из агорою резистора, кнопки Стоп, согласно включенных сгсешдиода второго оптрона и пятого диода, подключена к клеммам для соединения с персам и вторым выводом электроустановки, фототиристор второго оптрона подключен катодом к первому, а анодом- к второму вьшодам катушки контактора, катод четвер того диода соединен с третьим фазным выводом электроустановки.

О

6

№

/2