Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и перегрузки Советский патент 1993 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузки, в частности, электродвигателей шарошки шероховальных станков при обработке шин грузовых и легковых автомобилей.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

На чертеже изображена принципиаль- ная схема устройства.

Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и перегрузки содержит магнитный пускатель, силовые контакты 1 кото- рого предназначены для включения своими выводами между клеммами для соединения с фазными проводами сети и электродвигателя 2, датчик тока 3, выводы первичной обмотки которого предназначены для вклю- чения между клеммами для соединения между фазным проводом электродвигателя и выводом силового контакта 1 магнитного пускателя, обмотка 4 которого через кнопку Стоп 5 и соединенную с ней последова- тельно кнопку Пуск 6 подключены своими выводами к клеммам для соединения с фазными проводами сети, датчик времени пуска, состоящий из резистора 7 и конденсатора 8. Вход датчика времени че- рез диод 9 соединен с первым и вторым выводами вторичной обмотки датчика тока 3. Устройство содержит также исполнительное реле, вывод обмотки 10 которого соединен с катодом упомянутого диода 9, первый резистор 11, стабилитрон 12, усилитель мощности 13, второй резистор 14, тиристор 15, анод которого соединен со вторым выводом обмотки 10 исполнительного реле, а катод соединен со вторым выводом вторич- ной обмотки датчика тока 3. Усилитель мощности выполнен на транзисторе 13, первый вывод первого резистора 11 соединен с первым выводом исполнительного реле 10, а второй вывод резистора 11 соединен с уп- равляющим электродом тиристора 15 и коллектором транзистора 13, эмиттер которого соединен с катодом тиристора, база транзистора 13 через второй резистор 14 и стабилитрон 12 соединена с выходом датчика времени пуска 8, замыкающие контакты 16 исполнительного реле включены параллельно контактом кнопки Пуск 6, а обмотка 10 реле шунтирована диодом 17, включенным встречно тиристору 15.

Устройство работает следующим образом.

При пуске электродвигателя 2 нажимают кнопку Пуск 6, в результате обтекается током катушка 4 магнитного пускателя, который своими силовыми контактами 1 в фа зах электродвигателя подключает его к за жимам сети А,В,С, что приводит к прямому пуску последнего.

В результате на выходе датчика тока 3 появляется напряжение, которое через диод 9, резистор 11 прикладывается к управляющему электроду и катоду тиристора 15, тиристор открывается, реле 10 срабатывает и замыкает свои контакты 16 в цепи пусковой кнопки б, шунтируя ее. В непроводящий период диода 9 ток по обмотке реле 10 продолжает протекать в прежнем направлении, замыкаясь через диод 17, за счет ЭДС электромагнитной индукции, что обеспечивает надежную работу реле 10 без вибрации магнитной системы и контактов.

Нормальная работа электродвигателя обеспечивает на выходе датчика тока 3 напряжение, достаточное для того, чтобы тиристор 15 находился в открытом состоянии, но ниже порога срабатывания стабилитрона 12 датчика времени пуска, поэтому транзистор 13 закрыт. Аварийный обрыв линейных проводов фазы А или В приводит к тому, что ток через первичную обмотку трансформатора 3 увеличивается, в результате напряжение на выходе датчика тока 3 и на выходе датчика времени пуска 8 возрастает, превышая порог срабатывания стабилитрона 12, транзистор 13 открывается и своим переходом коллектор-эмиттер замыкает между собой управляющий электрод и катод тиристора 15, тиристор закрывается, реле 10 обесточивается, размыкая свои контакты 16 в цепи катушки 4, электродвигатель отключается от сети.

Обрыв линейного провода фазы С приводит к исчезновению напряжения на выходе датчика тока 3, реле 10 обесточивается и размыкает контакты 16, отключая этим самым электродвигатель от сети.

При перегрузках электродвигателя во всех линейных проводах значительно увеличивается ток, соответственно увеличивается напряжение на выходе датчика тока 3 и процесс отключения электродвигателя аналогичен рассмотренному для фаз А и В сети, причем величина допустимой перегрузки определяется порогом срабатывания стабилитрона 12, а время перегрузки определяется постоянной времени интегрирования датчика времени пуска.

Введение дополнительных элементов в устройство, исключение второго исполнительного реле, изменение взаимосвязи элементов выгодно отличает предлагаемое устройство от известных.

Предлагаемое устройство обеспечивает большую эксплуатационную над юность и

долговечность устройства за счет исключения вибрации магнитной системы и контактов исполнительного реле. Наличие только одного контакта 16 в цепи катушки 4 дополнительно повышает надежность работы устройства. Отсутствие второго исполнительного реле позволяет значительно уменьшить массу, габариты, стоимость устройства и разместить элементы схемы в корпусе реле 10.

Макетное опробывание устройства подтвердило достоверность поставленной цели.

Формула изобретения Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы на двух фазах и перегрузки, содержащее магнитный пускатель, силовые контакты которого предназначены для включения свои- ми выводами между клеммами для соединения с фазными проводами сети и электродвигателя, датчик тока, выводы первичной обмотки которого предназначены для включения между клеммами для соеди- нения с.фазным проводом электродвигателям выводом силового контакта магнитного пускателя, обмотка которого через-кнопку Стоп и соединенную с ней последовательно кнопку Пуск подключена своими выво-

0

5

9 5 0

дами к клеммам для соединения с фазными проводами сети, датчик времени пуска, вход которого через первый диод подключен к первому и второму выводам вторичной обмотки датчика тока, исполнительного реле, вывод обмотки которого соединен с катодом первого диода, стабилитрон и усилитель мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, оно снабжено вторым диодом, первым и вторым резисторами и тиристо- ром, анод которого соединен с вторым выводом обмотки исполнительного реле, а катод оединен с вторым выводом вторичной обмотки датчика тока, при этом усилитель мощности выполнен на транзисторе, первый вывод первого резистора соединен с первым выводом обмотки исполнительного реле, второй вывод первого резистора соединен с управляющим электродом тири- стора и коллектором транзистора, без которого через второй резистор и последовательно с ним включенный стабилитрон соединена с выходом датчика времени пуска, а эмиттер транзистора соединен с катодом тиристора, замыкающие контакты исполнительного реле включены параллельно контактам кнопки Пуск, а обмотка реле шунтирована вторым диодом, включенным встречно тиристору. .

Использование: релейная защита трехфазных электродвигателей от работы на АО 5р С 9 г О двух фаз тения: ус катель с 3, обмот Стоп 5 исполни 11, стаби второй р ве линей ся ток че его выхо 8, превы рона 12, тирует тиристор реле 10, пускател 1 ил. t ;ГЯ двух фазах и перегрузки. Сущность изобретения: устройство содержит магнитный пускатель с силовыми контактами 1, датчик тока 3, обмотку магнитного пускателя 4, кнопку Стоп 5, кнопку Пуск 6, диод 9. обмотку исполнительного реле 10, первый резистор 11, стабилитрон 12, усилитель мощности 13, второй резистор 14, тиристор 15. При обрыве линейных проводов А или В увеличивается ток через датчик тока 3 и напряжение на его выходе и выходе датчика времени пуска 8, превышая напряжение пробоя стабилитрона 12, транзистор 13 открывается и шунтирует управляющий электрод - катод тиристора, который, закрываясь, отключает реле 10, которое отключает цепь обмотки пускателя и электродвигатель отключается. 1 ил. (Л t ;Г