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

А В Со

Изобретение предназначено для использования в релейной защите асинхронных электродвигателей и позволяет повысить надежность путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию. Сущность изобретения: устройство 1 имеет входные выводы 2, 3. 4 и выходной вывод 5 для защиты асинхронного электро- двигателя б с выводами А, В, С, О, диодные сборки 7, 13 на диодах 9-14, доа динамических запоминающих элемента 13, 16 с корректирующими peancTopaN ii 21, 22, токоогрзничивающий резистор 23. Применение динамических запоминающих элементов 16, 15 позволяет использовать для коммутации цепей и шунтирования обмоток диоды 9-14, что дает возможность строить наиболее надежные устройства дтя защиты асинхронных электродвигателей. 1 ил.

(Л

С

00

ю со о

ON Јь

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

Цель изобретения - повышение надеж- ности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство 1 с входными выводами 2,3, 4 и выходным выводом 5 для защиты от коммутационных перенапряжений асинхронного электродвигателя б с выводами А, В, С и нулевой точкой О содержит трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вы- полненный в виде двух диодных сборок 7, 8 на диодах 9-14, входные выводы 2, 3,4 которого предназначены для подключения к выводам А, В, С, О фаз защищаемого электродвигателя 6; два динамических за- поминающих элемента 15, 16, предназначенных для выбора уровня срабатывания защиты и выполненных на конденсаторах 17, 18, стабилитронах 19, 20 с корректирующими резисторами 21, 22, то- коограничивающий резистор 23. Защитные цепочки выполнены на диодных сборках 7, 8, динамических запоминающих элементах 15, 16 и токоограничивающем резисторе 23. Последовательно с диодными сборками со- единены динамические запоминающие элементы, каждый из которых, например-7(8). выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора 17(18) и цепочки из последовательно соединенных стабилитрона 19(20) и корректирующего резистора 21(22), при этом стабилитрон 19(20) первого (второго) динамического запоминающего элемента 15(16) соединен катодом (анодом) с соответствующей диодной сборкой 7(8).

Устройство работает следующим образом.

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

Первая защитная цепочка на диодной сборке 7 и динамическом запоминающем элементе 15 обеспечивает защиту электродвигателя 6 от коммутационных перенапряжений на клеммах электродвигателя положительной полярности относительно нулевой точки 0.

При возникновении коммутационных перенапряжений отрицательной полярности обеспечивает защиту аналогичная цепочка на диодной сборке 8 и динамическом запоминающем элементе 16.

Если напряжение сети находится в допустимых пределах, то конденсатор 17(18) заряжен до напряжения стабилизации стабилитроном 19(20). В паузах между амплитудными значениями напряжения сети конденсатор частично теряет заряд, но периодически подзаряжается через диоды 9, 10,11 (12.13,14). Напряжение стабилитрона 19(20) определяет порог срабатывания защиты во время действия положительного (отри- цательного)коммутационного

перенапряжения. К концу паузы напряжение на конденсаторе не должно быть меньше минимального напряжения стабилизации.

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 19(20).

Напряжение на динамическом запоминающем элементе 15(16) играет роль источника смещения для диодов 9, 10, 11 (12, 13, 14).

Во время работы электродвигателя, когда мгновенное напряжение сети по модулю меньше напряжения на динамическом запоминающем элементе импульсные (высокочастотные) диоды 9, 10, 11 (12, 13, 14) закрыты, обмотки электродвигателя шунтируются обратными сопротивлениями R06p соответствующих диодов (R06p - °°), которые практически не оказывают влияния на работу электродвигателя.

В районе амплитудного значения напряжения сети исеть 0конд. больше напряжения на конденсаторе, соответствующий диод открыт, осуществляется подзаряд конденсатора, при этом обмотка кратковременно шунтируется сопротивлением диода, что практически не изменяет энергетические показатели работы электродвигателя.

В случае коммутационных перенапряжений с чрутыми фронтами децимикросе- кундной длительности соответствующий импульсный диод открывается, а обмотка шунтируется малым прямым сопротивлением диода, что снижает уровень коммутационных перенапряжений.

При необходимости ограничения тока через диоды и уменьшения степени шунтирования обмотки включают токоограничи- вающий резистор 23.

В качестве стабилитронов 19, 20 могут быть использованы цепочки из п последовательно соединенных стабилитронов на заданное напряжение .или переменный стабилитрон на высоковольтном транэисто- ре.

Применение динамических запоминающих элементов позволяет для коммутации цепей и шунтирования обмоток использовать диодные схемы на различных диодах, широкий выбор которых значительно расширяет диапазон защиты от коммутационных перенапряжений, дает возможность строить наиболее надежные устройства для защиты асинхронного электродвигателя с нулевой точкой от коммутационных перенапряжений.

Устройство для защиты асинхронного электродвигателя с нулевой точкой от коммутационных перенапряжений, содержа- щее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, выполненный в виде двух диодных сборок, входные выводы которого предназначены для подключения к выводам защищаемого электродвигателя, две защит- ные цепочки, общая точка которых через токоограничивающий резистор соединена с выводом для подключения к нулевой точке подключаемого электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж- ности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию, упомянутые защитные цепочки выполнены о виде диодных сборок упомянутого выпрямителя с числом диодов в каждой по числу фаз сети и введенных лвух динамических запоминающих элементов, соединенных последовательно с диодными сборками, и каждый из которых выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора и цепочки из после-

доватепьно соединенных стабилитрона и корректирующего резистора, при этом стабилитрон первого динамического запоминающего элемента соединен катодом с соответствующей диодной сборкой, а стабилитрон другого динамического запоминающего элемента соединен анодом с другой диодной сборкой.

Формула изобретения Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее трехфазный двухполупериодныйвыпрямитель, выполненный в виде двух диодных сборок, входные выводы которого предназначены для подключения к выводам для защищаемого электродвигателя, дое защитные цепочки, общая точка которых через токоограничивающий резистор соединена с выводом для подключения к нулевой точке подключаемого электродвигателя, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем расширения возможностей по напряжению и быстродействию, защитные цепочки выполнены в виде диодных сборок выпрямителя с числом диодов а каждой по числу фаз сети и введенных двух динамических запоминающих элементов, соединенных последовательно с диодными сборками, каждый из которых выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора и цепочки из последовательно соединенных стабилитрона и корректирующего резистора, при этом стабилитрон первого динамическою запоминающего элемента соединен катодом с соответствующей диодной сборкой, а стабилитрон другого динамического запоминающего элемента соединен анодом с другой диодном сборкой.