Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений Советский патент 1993 года по МПК H02H7/06 

(Л

С

Использование: п релейной защите асинхронных электродвигателей при соединении обмоток треугольником или звездой без выведенной нулевой точки. Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить надежность путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию и упрощения устройства. Устройство 1 имеет входные выводы 2, 3, 4 для защиты асинхронного электродвигателя 5 и выводы А, В, С, диодные сборки 6, 7 на диодах 8-13, динамический запоминающий элемент 14, выполненный на конденсаторе 15, стабилитроне 1Б с корректирующим резистором 17, токоограничивающий резистор 18. Применение динамического запоминающего элемента 14 позволяет использовать для коммутации цепей и шунтирования обмоток диоды 8-13, что дает возможность строить наиболее надежные, устройства для защиты асинхронных элект-i родвигателей. 1 ил,

00

го со о

Os

GO

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов.

Цель изобретения - повышение надежности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию и упрощение устройства защиты асинхронных электродвигателей от коммутационных перенапряжений.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство 1 с входными выводами 2, 3, 4 для защиты от коммутационных перенапряжений асинхронного электродвигателя 5 с выводами А, В, С содержит трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный в виде двух диодных сборок 6, 7 на диодах 8-13, входные выводы 2, 3, 4 которого предназначены для подключения к выво дам А, В, С фаз защищаемого электродвигателя 5; динамический запоминающий элемент 14, предназначенный для выбора уровня срабатывания защиты и выполненного на конденсаторе 15, стабилитроне 16 с корректирующим резистором 17; токоограничивающий резистор 18. Защитная цепочка выполнена на диодных сборках 6, 7 с чиспом диодов по числу фаз сети, динамическом запоминающем элементе 14 и токоограничивающем резисторе 18. При этом между общими выводами диодных сборок 7, 6 включены последовательно соединенные токоограничивающий резистор 18 и динамический запоминающий элемент 14. Введенный динамический запоминающий элемент выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора и цепочки из последовательно соединенных корректирующего резистора и стабилитрона, причем катод стабилитрона подключен к катодам соответствующей диодной сборки.

Устройство работает следующим образом.

При включении, отключении, реверсе асинхронного электродвигателя на его зажимах возникают коммутационные перенапряжения с крутыми фронтами децимикросекундной длительности (до 0.1 мкс), которые имеют знакопеременную сложную форму и при отсутствии защиты в несколько раз превышают амплитуду напряжения питающей сети.

Если напряжение сети находится в допустимых пределах, то конденсатор 15 заряжен до напряжения стабилизации стабилитроном 16.

В паузах между амплитудными значениями напряжения сети конденсатор час-

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

тично теряет заряд, но периодически подзаряжается через диоды 8-13.

Напряжение стабилитрона 16 определяет порог срабатывания защиты при воздействиикоммутационныхперенапряжений.

При колебаниях и перенапряжениях в сети напряжение на динамическом запоминающем элементе не превышает максимальное напряжение стабилизации, что обеспечивает коррекция наклона вольтам- перной характеристики (ВАХ) стабилитрона 16 с помощью корректирующего резистора 17.

Напряжение на динамическом запоминающем элементе 14 играет роль источника смещения для диодов 8-13.

Во время работы электродвигателя, когда мгновенное напряжение в сети по модулю меньше напряжения на динамическом запоминающем элементе импульсные диоды 8-13 закрыты, обмотки электродвигателя шунтируются обратными сопротивлениями Ro6p соответствующих диодов (R06p °°), которые практически не оказывают влияние на работу электродвигателя.

В районе амплитудного значения напряжения сети при исети ихонд соответствующий диод открыт, осуществляется подзаряд конденсаЪра, при этом обмотка кратковременно шунтируется сопротивлением диода, что практически не изменяет энергетические показатели работы электродвигателя.

В слчае коммутационных перенапряжений с крутыми фронтами децимикросекундной длительности соответствующий диод открывается, а обмотка шунтируется малыми прямыми сопротивлениями двух диодов, что снижает уровень коммутационных перенапряжений.

При необходимости ограничения тока через диоды и уменьшения степени шунтирования обмотки включают токоограничивающий резистор 18.

В качестве стабилитрона 16 может быть использована цепочка из п последовательно соединенных стабилитронов на заданное напряжение или переменный стабилитрон на оысоковолыном транзисторе.

Применение динамического запоминающего элемента позволяет для коммутации цепей и шунтирования обмогок использовать диодные схемы на разчичны диодах широкий выбор которых зн.т итрльно расширяет диапазон защиты от пммутдцион- ных перенапряжении , -можносгь строить наиболее наде:н и,. v ч п -.гкя для

защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений. Формула изобретения Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный в виде двух диодных сборок, входные выводы которого предназначены для подключения к выводам фаз защищаемого электродвигателя, и защитную цепочку с то- коограничивающим резистором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения воэможно0

стей по напряжению и быстродействию и упрощения устройства, защитная цепочка выполнена в виде диодных сборок выпрямителя с числом диодоо по числу фаз сети, между общими выводами которых включены последовательно соединенные токоогра- ничивающий резистор и введенный динамический запоминающий элемент, выполненный в виде параллельно соединенных конденсатора и цепочки из последовательно соединенных корректирующего резистора и стабилитрона, причем катод стабилитрона подключен к катодам соответствующей диодной сборки.