Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в фазе питающей сети Советский патент 1993 года по МПК H02M7/08 

Изобретение относится к электротехни- . ке и предназначено для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей при исчезновении напряжения в одной из фаз сети : питания.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение номинальных технико- экономических показателей работы электродвигателя при исчезновении напряжения в фазе питающей,сети.

Известно устройство для защиты трехфазного двигателя от обрыва фазы, содер-- жащее три трансформатора тока, к .вторичным обмоткам которых присоединен блок контроля обрыва фазы, состоящий из выпрямителей и трех реле. Блок фазосдви- гагощих элементов через замыкающие контакты уггрмй нутых реле подключен ко всем фазам, питающим двигатель. При обрыве одной из фаз токи фаз значительно отлича- ютс я друг от Др уга, равновесие выпрямленных напряжений нарушается и срабатывает одно из реле блока контроля обрыва фазы, пхрй этом оборванная фазз двигателя пол- учаетпитание от двух других фаз через блок фазбсдвйгающйх элементов. Недостатком указанного устройства яв- Же -гся Сложность, обусловленная наличием ра н фбрматорбв тока, выпрямителей со сглаживающими, конденсаторами и блока фазЬсдвигающих элементов, Кроме того, устройство не обеспечивает симметричной системы фазных напряжений электродвигателя, что снижает технико-экономические показатели (мощность, момент, к.п.д., cos уэ) работы электродвигателя. - Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметричного режима, содержащее три реле напряжения, катушки которых снабжены выводами для включения между фазным и нулевым проводом сети, три промежуточных реле, катушки которых снабжены выводами для подключения к фазному и нулевому проводу сети через замыкающие контакты реле напряжения, контакты промежуточных реле, предназначенные для подключения выводов электродвигателя к фазам сети, фазосдвигающий блок в виде соединенных последовательно дросселя и конденсатора, при этом контакты промежуточных реле выполне ны в виде переключающих .контактов, размыкающая группа которых по одному контакту в каждой фазе общей точкой подключена к общей точке конденсатора и дросселя, вывод которого подключен к объединенным первым выво- .дам вновь введенных размыкающих контактов промежуточных реле, причем вторые

выводы размыкающих контактов промежуточных реле в каждой фазе соединены соответственно: реле первой фазы - с третьим выводом, реле второй фазы - с первым выводом, реле третьей фазы - с вторым выводом электродвигателя, вывод конденсатора подключен к объединенным выводам дополнительно введенных размыкающих контактов промежуточных реле, причем вторые выводы размыкающих контактов промежуточных реле каждой фазы соединены соответственно: реле первой фазы - с вторым, реле второй фазы - с третьим, реле третьей фазы - с первым выводами электродвигателя.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе работы двигателя с разной нагрузкой фазосдвигающий блок не обеспечивает симметричной системы фазных напряжений, что снижает технико-экономические показатели работы электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в фазе питающей сети, содержащем три контактора, первые выводы обмоток которых объединены в общую точку и через последовательно соединенные кнопки Пуск и Стоп подключены к клемме для- соединения с нулевым проводом питающей сети, а вторые выводы обмоток контакторов подключены к клеммам для соединения с фазными проводами питающей сети, к которым также подключены первые выводы замыкающих контактов контакторов, другие выводы которых подключены к клеммам для соединения с фазными выводами обмоток асинхронного электродвигателя, при этом вторые замыкающие контакты контакторов шунтируют контакты кнопки Пуск, а размыкающие контакты контакторов подключены первым.и выводами к клеммам для соединения с фазными выводами асинхронного электродвигателя, а вторые выводы размыкающих контактов контакторов объединены в одну точку, магнитный пускатель, обмотка которого включена между общей точкой размыкающих контактов контакторов и общей точкой выводов обмоток контакторов, причем обмотки контакторов и соответствующие им размыкающие контакты подключены к клеммам для соединения с разноименными фазными проводами питающей сети и фазными выводами асинхронного электродвигателя, фазосдвигающий блок выполнен в виде трех однофазных трансформаторов, первичные обмотки которые соеди- нены звездой с нулевым выводом, подсоединенным к клемме для соединения

с нулевым проводом питающей сети, а выводы звезды через замыкающие контакты магнитного пускателя соединены с клеммами для соединения с фазными выводами обмоток асинхронного электродвигателя, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в фазе питающей сети,

Устройство содержит три контактора 1, 2 и 3, первые выводы обмоток которых объединены в общую точку и через последовательно соединенные кнопки Пуск 4 и Стоп 5 подключены к клемме для соединения с; нулевым проводом питающей сети, а вторые выводы обмоток контакторов подключены к клеммам для соединения с фазными проводами питающей сети, к которым также подключены первые выводы замыкающих контактов 6,7 и 8 контакторов, другие выводы которых подключены к клеммам для соединения с фазными выводами обмоток асинхронного электродвигателя 9, при этом вторые замыкающие контакты 10, 11 и 12 контакторов шунтируют кнопки Пуск, а размыкающие контакты 13, 14 и 15 контакторов подключены первыми выводами к клеммам для соединения с фазными выводами асинхронного электродвигателя, а вторые выводы размыкающих контактов контакторов объединены в одну точку, магнитный пускатель 16, обмотка которого включена между общей точкой размыкающих контактов и общей точкой выводов обмоток контакторов, причем обмотки контакторов и соответствующие им размыкающие контакты подключены к клеммам для соединения с разноименными фазными проводами питающей сети и фазными выводами асинхронного электродвигателя, фазос- двигающий блок, который выполнен в виде трех однофазных трансформаторов 17, 18 и 19, первичные обмотки которых соединены звездой с нулевым выводом, подсоединенным к клемме для соединения с нулевым проводом питающей сети, а выводы звезды через замыкающие контакты 20, 21 и 22 магнитного пускателя соединены с клеммами для соединения с фазными выводами обмоток асинхронного электродвигателя, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник.

Устройство работает следующим образом.

При полнофазной питающей сети пуск электродвигателя 9 осуществляется нажатием кнопки 4. Это обеспечит подключение

обмоток контакторов 1, 2 и 3 к фазам питающей сети. Контакторы 1,2 и 3 сработают, их замыкающие контакты 6, 7 и 8 подключат асинхронный двигатель 9 к сети, а зэмыка5 ющие контакты-10, 11 и 12 зашунтируют кнопку 4, обеспечивая переход контакторов 1, 2 и 3 на самопитание. При этом размыкающие контакты 13, 14 и 15 контакторов 1, 2 и 3 будут разомкнуты, что обеспечивает обе0 сточенное состояние катушки магнитного пускателя 16. Контакты 20, 21 и 22 магнитного пускателя 16 будут разомкнуты, а следовательно, и первичные обмотки трансформаторов 17,18 и 19 будут отключе5 ны от питающей сети. Асинхронный электродвигатель 9 при этом получает симметричное трехфазное питание и работает с номинальными технико-экономическими показателями (при номинальной

0 нагрузке).

При исчезновении какбй-либо из фаз, например фазы С, обесточивается катушка контактора 1, его контакты 6,10 и 13 придут в исходное состояние, т.е. контакты б и 10

5 будут разомкнуты, а контакты 13 замкнуты. Через замкнутый контакт 13 получит питание магнитный пускатель 16, последний сработает, его замыкающие контакты 20, 21. и 22 подключают первичные обмотки трансфор0 маторов 17, 18 и 19 к выводам асинхронного двигателя. На первичные обмотки трансформаторов 17 и 18 (как и на две фазы электродвигателя 9) подаются фазные напряжения

5 (UА Уф и Ов Уф е .J 12° питающей сети. Это обеспечивает на их вторичных обмотках

напряженияба k Уф ej 180° , Оь к 11ф ej 60° (k - коэффициент трансформации трансформатора). Так как вторичные обмотки трансформаторов 17, 18 и 19 соединены в треугольник, то к вторичной обмотке трансформатора 19 будет приложено напряжение Ос - - (Оа + Оь) Шфе J600 На 5 первичной обмотке трансформатора 19 при этом будет наводиться напряжение Ос

ифе 12° , которое через контакты 20 будет поступать на третью фазу асинхронного

0 двигателя, обеспечивая тем самым на нем симметричное трехфазное напряжение (хотя в питающей сети исчезло фазное напряжение фазы С). Аналогично работает устройство при исчезновении фаз А или В.

5 Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает симметричное трехфазное напряжение на асинхронном электродвигателе при исчезновении одной из фаз питающей сети и тем самым номинальные

0

технико-экономические показатели работы - электродвигателя.

Формула изобретения Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от исчезновения напряжения в фазе питающей сети, содержащее три контактора, первые выводы обмоток которых объединены в общую точку и через последовательно соединенные кнопки Пуск и Стоп подключены к клемме для соединения с нулевым проводом питающей сети, а вторые выводы обмоток контакторов подключены к клеммам для соединения с фазными проводами питающей сети, к к оторым также подключены первые выводы замыкающих контактов контакторов, другие выводы которых подключены к клеммам для соединения с фазными выводами и обмоток асинхронного электродвигателя, при этом вторые замыкающие контакты контакторов шунтируют контактные кнопки Пуск, а размыкающие контакты контакторов подключены первыми выводами, к клеммам для соединения с фазными выводами асинхронного электродвигателя, а вторые выводы размыкающих

контактов контакторов, объединены в одну точку, магнитный пускатель, обмотка которого включена между общей точкой размыкающих контактов контакторов и общей

точкой выводов обмоток контакторов, причем обмотки контакторов и соответствующие им размыкающие контакты подключены к клеммам для соединения с разноименными фазными проводами питающей сети и фазными выводами асинхронного электродвигателя, фазосдвигающий блок, отличающееся тем, что, с целью обеспечения номинальных технико-экономических показателей работы электродвигателя при исчезновении напряжения в фазе питающей сети, фазосдвигающий блок выполнен в виде трех однофазных трэнс- форматоровн первичные обмотки которых соединены звездой с. нулевым выводом,

подсоединенным к клемме для соединения с нулевым проводом питающей сети, а выводы звезды через замыкающие контакты магнитного пускателя соединены с клеммами для соединения с фазными .выводами

обмоток асинхронного электродвигателя, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник.

Использование: релейная защита трехфазных электродвигателей при исчезновении напряжения в одной из фаз сети питания. Сущность изобретения: устройство содержит три контактора 1,2 и 3, первые выводы обмоток которых объединены в общую точку и через последовательно соеди- ненные кнопки Пуск 4 и Стоп 5 подключены к клемме для соединения с нулевым проводом питающей сети, первые замыкающие контакты 6,7 и 8, размыкающие контакты 13, 14 и 15, магнитный пускатель 16, однофазные трансформаторы 17,18 и 19, замыкающие контакты 20, 21 и 22 магнитного пускателя соединены с фазными выводами обмоток электродвигателя 9. 1 ил. О 0 (Л С