Устройство для защиты электроустановок Советский патент 1993 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 H02H3/08 

Изобретение относится к устройствам для защиты электроустановок, снабженных пусковыми терморезисторами, обеспечивающими плавный пуск только за счет свойств самих терморезисторов, от включений при неостывших терморезисторах. Наиболее эффективно терморезисторные пусковые устройства могут быть применены для ограничения пусковых токов (с обеспечением плавного пуска) электродвигателей, цепей накала мощных генераторных и прожектор ных ламп, сетевых выпрямителей вторичных источников питания с бестрансформаторным входом и др.

Цель изобретения заключается в повышении экономичности и надежности устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты электроустановок содержит зажимы 0, 1, 2, 3 - соответствующие нулю, первой, второй, третьей, фазам источника питания, 4 - трехфазная нагрузка, например, асинхронный коротко- замкнутый двигатель, трехфазный трансформатор сетевого выпрямителя и др., 5 - однофазная нагрузка (однофазный двигатель, трансформатор, цепь накала мощной

00

00

to

лампы и др.), 6 - пусковой и запретно-разрешающий терморезистор (терморезистор- ный реостат), 7 - катушка пускового контактора, 8 - замыкающие силовые контакты пускового контактора, 9 - замыкающий контакт пускового контактора, 10 - первый размыкающий контакт пускового контактора, срабатывающий раньше по отношению к другим контактам этого контактора, 11 - второй размыкающий контакт пускового контактора, 12 - кнопка Стоп, 13-кнопка Пуск (обе с самовозвратом), 14 -ограничительный, 15-диод, 16-зарядно- разрядный резистор 17 - конденсатор, 18 - катушка шунтирующего контактора, 19 -замыкающие силовые контакты шунтирующего контактора (вместо шунтирующего контактора может быть предусмотрено бесконтактное устройство, например сими- стор, предназначенное для закорачивания пусковых терморезисторов в конце процесса пуска).

Пусковые терморезисторы включены последовательно с замыкающими силовыми контактами 8 пускового контактора 7 и сопротивлениями фаз нагрузки (обмотки двигателей, трансформаторов и др.). Параллельно запретно-разрешающему терморезистору б подключена цепь из последовательно соединенных кнопки Стоп 12, катушки пускового контактора 7, шунтированной цепочкой, состоящей из последовательно соединенных резистора 16, конденсатора 17, второго размыкающего контакта 11 пускового контактора, диода 15, первого размыкающего контакта 10 пускового контактора. Цепочка из последовательно соединенных кнопки Пуск 13 и ограничительного резистора 14 одним своим концом подключена к нулю 0 (второй фазе 2) источника питания, а другим - к катоду диода 15. Общая точка соединения анода диода 15 и катушки пускового контактора 7 через замыкающий контакт 9 пускового контактора соединена с нулем 0 (второй фазой 2) источника питания. Устройство работает следующим образом. .

. Пусть терморезисторы (в том числе и запретно-разрешающий) имеют температуру, равную температуре окружающей среды (остывшие терморезисторы). Сопротивление терморезисторов значительно и величина сопротивления запретно-разрешающего терморезистора будет такой, что произойдет срабатывание пускового контактора. При нажатии кнопки Пуск 13 по терморезистору 6 протекает ток и в течение первой же половины положительной полуволны напряжения на терморезисторе 6 конденсатор 13 зарядится до амплитудного значения напряжения на терморезисторе. Так как величина сопротивления терморезистора 6 значительна, то напряжение на конденса торе 17 будет достаточным, чтобы обусловить ток разряда конденсатора 17 через катушку пускового контактора 7 и резистор 16, больший тока срабатывания этого контактора. Постоянная времени разряда конденсатора

0 17 принята равной 2Тп (Тп - период питающего напряжения). Поэтому произойдет надежное срабатывание пускового контактора 7, который разомкнет свой контакт 10, а затем замкнет свои силовые контакты 8 (по5 еле чего начнет терморезисторный плавный пуск электроустановки) и 9, а также разомкнет контакт 11. Катушка контактора 7 окажется подключенной к источнику питания, остальные элементы схемы окажутся обе0 сточенными (кнопка Пуск 13 уже отпущена).

По мере прогрева терморезисторов 6 пусковым током величина сопротивления их плавно снижается, а напряжение на клем5 мах потребителя плавно повышается. В конце процесса пуска это напряжение настолько возрастает, что срабатывает шунтирующий контактор 18, который замкнет свои контакты 19 и закоротиттерморезисто0 ры, после чего они начнут остывать, подготавливаясь к новому (повторному) пуску.

Отключение установки осуществляется нажатием кнопки Стоп 12.

Если к моменту повторного пуска тер5 морезисторы успели остыть, то пуск осуществляется так же, как в предыдущем случае. Если же терморёзисторы не успели остыть, величина сопротивления запретно-разре-. шающего терморезистора мала, падение

0 напряжения на нем, а следовательно, и на конденсаторе 17, будет недостаточным для обеспечения включения пускового контактора, и установка не включится при неостывших терморезисторах.

5 в любом случае нажатие на кнопку Пуск 13 должно быть кратковременным (десятые доли секунды). При этом дополнительный прогрев запретно-разрешающего терморезистора будет незначительным.

0

Технико-экономические преимущества предлагаемого изобретения перед известным решением задачи заключается в исключении потерь энергии, в повышении 5 надежности устройства в работе за счет изменения режима работы пускового контактора на время его включения путем использования дополнительных элементов в схеме, своеобразного подключения кнопки Пуск.

Формула изобретения Устройство для защиты электроустановок, содержащее пусковые терморезисторы; предназначенные для включения а фазы питающей сети, при этом терморезистор, предназначенный для включения в первую фазу источника питания, является запретно-разрешающим, пусковой контактор, обмотка которого соединена с первым выводом кнопки Стоп, замыкающий и первый размыкающий контакты пускового контактора, ограничительный резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, параллельно катушке пускового контактора дополнительно подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных за- рядно-разрядного резистора, конденсатора и второго размыкающего контакта пускового контактора, последовательно с катушкой пускового контактора включен диод, последовательно с ограничительным резистором соединена кнопка Пуск, свободный вывод

которой предназначен для подключения к выводу источника питания, общая точка соединения анода диода и катушки пускового контактора через замыкающий контакт пускового контактора подключена к свободному выводу кнопки Пуск, первый размыкающий контакт пускового контактора выполнен с возможностью срабатывания раньше по отношению к его другим контак0 там и подключен первым выводом к точке соединения катода диода со свободным выводом ограничительного резистора, второй его вывод предназначен для подключения к соответствующему выводу источника пита5 ния, катушка вновь введенного шунтирующего контактора предназначена для подключения к соответствующим фазам электроустановки, его замыкающие контакты подключены параллельно соответствую0 щим пусковым терморезисторам, а свободный вывод кнопки Стоп предназначен для подключения к соответствующему выводу источника питания.

Использование: в электроустановках с пусковыми терморезисторами, обеспечивающими плавный пуск электродвигателей, мощных генераторных и прожекторных ламп и защиту от включений при неостывших терморезисторах. Сущность изобретения: к первому и второму зажимам запретно-разрешающего терморезистора через первый размыкающий контакт пускового контактора включено устройство, повышающее напряжение. К его выходу через второй размыкающий контакт пускового контактора подключена катушка пускового контактора, общая точка соединения которых через замыкающий контакт пускового контактора соединена с первым зажимом запретно-разрешающего терморезистора. Другой зажим катушки пускового контактора подключен к средней точке соединения кнопок Пуск и Стоп. Другой зажим кнопки Пуск через ограничительный резистор соединен с вторым зажимом запретно-разрешающего терморезистора, а другой зажим кнопки Стоп соединен с нулем источника питания (со второй фазой), не содержащей запретно-разрешающего терморезистора. При этом в качестве устройства, повышающего напряжение, может быть применен, например, трансформатор. 1 ил. с ел с