Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аномальных режимов работы Советский патент 1993 года по МПК H02H7/08 

(Л

С

Использование: релейная защита трехфазных электродвигателей от аномальных режимов работы. Сущность изобретения: устройство содержит магнитный пускатель с силовыми контактами 2 и катушкой 3, подключенной к кнопочному посту 4, трансформатор тока 5, преобразователь 6, делитель напряжения из резисторов 9, 10, парамет

00

о о ел

-N

00

рическмй стабилизатор из резистора 11 и стабилитрона 12, триггер 13 с эмитгерной связью, выполненный на транзисторах 16, 17, термочувствительный элемент 14, свето- диод тиристорного оптрона 26. В случае перегрузки или обрыва фаз увеличивается напряжение на делителе из резисторов 9,

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей от аномальных режимов работы.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надёжности работы уст- ройсхва.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты трехфазного электродвигателя, которое содержит магнитный пускатель, выводы силовых контактов которого предназначены для включения между клеммами для соединения с трехфазной сетью и с выводами трехфазного электродвигателя через первичную обмотку трансформатора тока в одном из фазных проводов, питающих электродвигатель, управляющую цепочку, состоящую из последовательно включенных кнопок Стоп, Пуск и катушки магнитного пускателя, при этом выводы упомянутой цепочки соединены с клеммами для соединения с фазным и нулевым проводом питающей сети, первый выпрямитель- ный мост, вход которого соединен параллельно кнопке Пуск, а выход подключен к тиристору оптрона, второй выпря- мительный мост, вход которого соединен с выводами вторичной обмотки трансформа- . тора тока, а его выход зашунтирован конденсатором фильтра и нагружен на резисторный делитель, выход которого соединен с входом исполнительного органа, ко- торый выполнен в виде триггера с эмиттерной связью, при этом в цепь базы выходного транзистора введена времязада- ющая RC-цепь, соединенная со светодио- дом упомянутого оптрона, включенного в цепь коллектора выходного транзистора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что изобретение отличается новым схемотехническим выполнением устройства на базе введения триггера с эмитгерной связью, что позволяет повысить надежность и точность работы. . . Сравнение изобретения с известными техническими решениями показывает схожесть их схематического решения. Однако в известном решении кратковременная помеха, возникающая по цепи терморезисторов,

10, повышается потенциал базы транзистора 16 в триггере 13, транзистор 17 закрывается, обесточивая цепь светодиода тиристорного оптрона,тиристор запирается и отключает цепь катушки 3 магнитного пускателя, электродвигатель отключается. 1 ил.

может вызвать ложное срабатывай т защиты. Это говорит о низких помехоустойчивости и надежности,

В изобретении благодаря использованию порогового элемента, не обладающего свойствами памяти, полностью исключается отмеченное ложное срабатывание. В остальных известных аналогах подобное схематическое решение не содержится.

Следовательно изобретение обладает существенными отличиями, так как обладает новым .качеством - высокими помехоустойчивостью и надежностью. На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя содержит электродвигатель 1, силовые контакты 2 магнитного пускателя с катушкой 3, подключенного по

типовой схеме ко кнопочному посту 4 с кнопками Пуск и Стоп. Трансформатор 5 тока первичной обмотки подключен к одной из трех фаз сети переменного тока, а его вторичная обмотка подсоединена к входу

преобразователя 6, состоящего из выпрямительного моста 7 и конденсатора фильтра 8. В обкладках фильтра 8 параллельно включены делитель напряжения с резисторами 9, 10 и параметрический стабилизатор напряженйя, состоящий из балластного резистора 11 и стабилитрона 12. Параллельно стабилитрону 12 включены триггер 13сэми- терной связью, выполняющий функцию порогового узла, и делитель напряжения,

состоящий из термочувствительного элемента 14 (установленного в корпус двигателя 1) и резистора 15. Триггер 13 содержит два транзистора 16 и 17, коллекторные резисторы 18 и 19, времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных конденсатора 20 и резистора 21, делитель напряжения, выполненный из резисторов 22, 23, для создания режима работы триггера 13, резистор обратной связи 24 и резистор 25.

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы схемы обесточены, электродвигатель 1 отключен от сети переменного тока силовыми контактами 2 магнитного пускателя с катушкой 3.

При кратковременном нажатии кнопки Пуск кнопочного поста 4 по цепи катушки магнитного пускателя протекает ток, в результате замыкаются силовые контакты 2 магнитного пускателя, запускается электродвигатель 1. Наводимое во вторичной обмотке трансформатора 5 тока напряжение после выпрямления мостом 7 и сглаживания конденсатором 8 преобразователя б одновременно прикладывается к делителю .напряжения, состоящему из резисторов 9, 10, и к параметрическому стабилизатору напряжения, построенному на балластном резисторе 11 и стабилитроне 12. Стабилизированным напряжением питается пороговый узел 13, построенный на схеме триггера с эмитерной связью, и делитель напряжения, содержащий термочувствительный элемент 14 и резистор 15. В режиме пуска электродвигателя 1 фазные токи во много раз превышают номинальные значения, поэтому на делитель напряжения с резисторами 9, 10 будет действовать напряжение выше номинального, тем самым создаются условия отпирания транзистора 16, но с помощью времязадающей цепочки 20, 21 в данном режиме будет открыт транзистор 17, Таким образом, в режиме пуска будут в открытом состоянии оба транзистора триггера 13. В коллекторную цепь транзистора 17 включен светодиод оптронного тиристора 26, поэтому в режиме пуска тири- стор оптрона через выпрямительный мост 27 шунтирует кнопку Пуска кнопочного поста 4 и тем самым катушка 3 магнитного пускателя обтекается током. Постоянная времени заряда конденсатора 20 выбрана таким образом, чтобы в режиме пуска транзистор 17 поддерживался в состоянии насыщения. После пуска двигателя Т напряжение на делитель резисторов 9, 10 становится номинальным и создаются условия запирания транзистора 16. После этого устанавливается процесс заряда конденсатора 20 и времязадающая цепь отключается для постоянных составляющих токов, что исключает в дальнейшем влияние времязадающей цепи на работу триггера 13.

В случае перегрузки или пропадания фаз увеличивается напряжение на делитель из резисторов 9,10, увеличивается потенциал базы транзистора 16 и этим, создаются .условия опрокидывания триггера 13. Транзистор 17 закрывается, обесточивается цепь светодиода оптронного тиристора 26,

тиристор запирается и включается цепь катушки 3 магнитного пускателя. Двигатель 1 отключается от сети. С увеличением температуры двигателя 1 уменьшается сопротив5 ление терморезистора 14, увеличивается выходное напряжение делителя (14,15), тем самым возрастает потенциал базы транзистора 16 и происходит опрокидывание триггера 13, в соответствии с вытесказан0 ным отключается двигатель 1 от сети. Для исключения влияния температурной и электрической защиты предусмотрены развязывающие диоды 28 и 29.

При срабатывании любого из видов за5 щиты вся схема,обесточивается, конденсаторы разряжаются и схема возвращается в исходное состояние. Схема готова к новому включению в работу.

Настройка схемы на нужном пороге сра0 батывания легко достигается с помощью резисторов 10 и 15, тем самым расширяются возможности применения предлагаемого устройства для двигателей разных мощностей.

5 Изобретение по сравнению с прототипом и другими аналогичными устройствами обладает высокими надежностью и точностью в работе.

0 Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аномальных режимов работы, содержащее магнитный пускатель, выводы силовых контактов которого пред5 назначены для включения между клеммами для соединения с трехфазной сетью и с выводами трехфазного электродвигателя через первичную обмотку трансформатора

тока в одном из фазных проводов, питаю0 щих электродвигатель, управляющую цепочку, состоящую из последовательно включенных кнопок Стоп, Пуск и катушки магнитного-пускателя, при этом выводы упомянутой цепочки соединены с клеммами

5 для соединения с фазным и нулевым проводами питающей сети, первый выпрямитель- ный мост, вход которого соединен параллельно кнопке Пуск, а выход подключен к тиристору оптрона, второй выпря0 мительный мост, вход которого соединен с выводами вторичной обмотки трансформатора тока, а его выход зашунтирован кон- денсатором фильтра и нагружен .на резисторный делитель, выход которого сое5 динен с входом исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности устройства, исполнительный орган выполнен .JB виде триггера с эмиттерной связью, при этом в цепь базы выходного

транзистора введена времязадающая цепь, оптрона, включенного, в цепь коллектора вы- соединенная со светодиодом упомянутого ходкого транзистора.