Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазных режимов Советский патент 1980 года по МПК H02H7/08 H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам Зсцдиты трехфазных электродвигателей с повторно-кратковременным режимом j работы.

Иэвест-ны устройства для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования и обрыва фаз, содержащие тиристоры,включенные в каждую фазу, Q и исполнительный орган-реле, обмотка которого включена в нулевой провод, управляющий электрод каждого из упомянутых тиристоров подключен через стабилитрон и резистор к катоду тиристора в предыдущей фазе, причем катоды всех тиристоров через резисторы подключены к исполнительному органу 11.

Однако увеличение числа тиристоров2д до трех и усложнение цепей их управления снижает надежность работы устройства. При наличии обрыва, например жилы питающего нагрузку кабеля за местом подключения к нему устрой- 25 ства, не обеспечивается надежная защита трехфазной нагрузки от работы на двух фазах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

ройство для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах, содержащее реле постоянного тока,зашунтированное конденсатором и включенное последовательно с тиристором, в цепи управления которого включены диод и резистор, контакт реле включен в цепи управления магнитным пускателем, к силовым контактам которого подключены с одной стороны фазы трехфазной сети, а с другой - жилы питающего двигателя кабеля, причем электроды тиристора подключены к фазам трехфазной .

Однако известное устройство при обрыве фазы питающей сети не допускает включение магнитного пускателя, его включение допускается при нарушении контакта в клеммной коробке двигателя, наличии обрыва статорных обмоток двигателя, жил питающего кабеля двигателя, что приводит к работе двигателя на двух фазах. Известное устройство не отключает двигатель от сети при обрыве нулевого провода и изменении чередования фаз сети,что может привести к поражению обслуживающего персонала электрическим током и к авариям, например вследствие непредвиденного направления движения рабочей машины. Известное устройство также не обеспечивает сигнализации, например световой, о замыкании и размыкании силовых контактов магнитного пускателя, что может привести, в частности, при пригорании силовых контактов и наложений тормоза к длитель ному протеканию пусковых токов через статорные обмотки двигателя и быстрому выходу его из строя.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и расширение его функциональных возможностей.

Для достижения этой цели устройство для защиты трехфазного электродвигателя, содержащее реле постоянного тока, зашунтированное конденсатором и включенное последовательно с тиристором, в цепи управления которого включены диод и резистор, а контакт реле включен в цепи управления маг нитным пускателем, к силовым контактам которого подключены с одной стороны фазы трехфазной сети с другой жилы питающего двигатель кабеля, .дополнительно снабжено цепью сигнализации и источником постоянного напряжения, плюсовой; зажим которого через замьзкающий контакт пусковой кнопки подключен к третьей жиле питающего двигатель кабеля сразу после силового контакта магнитного пускателя, минусовой зажим соединен с нулевым проводом, цепь сигнализации подключена меяоду катодом тиристора и нуленьни проводом параллельно обмотке реле .

В качестве источника постоянного напряжен :Я использован конденсатор, подключенный с одной стороны к нулеEoviy проводу, а с другой, через размыкающийся контакт пусковой кнопки и дополнительно введенный диод - к третьей фазе сети, причем между катодомэтого диода и нулевыгл проводом включен дополнительно введенный резистор

При включенных силовых контактах магнитного пускателя, анод тиристора и цепь его управления подключены к фазам, цепи управления магнитного пускателя, причем фазное напряжение в цепи управления тиристора опережает во времени фазное напряжение, приложенное к тиристору, на 120 эл.град. Цепь сигнализации может быть выполнена в виде последовательно соединенных дополнительно введенных резистора и лампы.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для защиты трехфазных электродвигателей} на фиг 2 - эпюра напряжений при правильной последовательности фаз (заштрихованная область- напряжения на обмотке реле); на фиг. 3 - эпюра напряжений при изменении чередования фаэ(заштрихованная область - напряжение на обмотке реле).

Устройство для защиты трехфазных электродвигателей содержащее реле 1, зашунтироаанное конденсатором 2 и включенное последовательно с тиристором 3, в цепи 4 управления которого включен диод и резистор, а контакт 5 реле включен в цепи 6 управления магнитного пускателя. Анод ТИpi :TOpa 3 и цепь 4 его управления подключены к двум жилам 7 питающего двигатель кабеля сразу после силокых контактов 8 магнитного пускателя,катод тиристора 3 подключен к нулевому проводу 9. Цепь 6 управления магнитного пускателя подключена к двум фазам сети 10. Плюс источника постоянного напряжения 11, в качестве которого использован конденсатор 12,подключенный с одной стороны к нулевому проводу, а с другой, через размыкающийся контакт пусковой кнопки 13 и диод 14 - к третьей фазе 10 сети, подключен через замы1сающийся контакт пусковой кнопки 13 к жиле 7 кабеля. Цепь 15 сигнализации выполнена в виде последовательно соединенных резистора и лампы 16.

Между катодом диода 14 и нулевым проводом 9 включен резистор 17. В цепи управления магнитным пускателем включена кнопка 18.

Устройство работает следующим образом.

При наличии всех фазных напряжений конденсатор 12 через диод 14 и контакт кнопки 13 заряжается практически до полного фазного напряжения, причем левая пластина конденсатора положительна.

При пуске двигателя нажимается пусковая кнопка 13, разрывается цепь заряда и подключается цепь разряда конденсатора. При этом плюс с конденсатора через жилы 7 кабеля и статорные обмотки двигателя, соедине нны звездой, прикладывается к аноду тиристора 3 и к цепи 4 его управления. Тиристор отпирается и зарядный ток конденсатора 12 протекает через обмотку реле 1, цепь 15 сигнализации и конденсатор 2. Реле срабатывает и замыкает контакт 5 в цепи б управления магнитного пускателя. Он срабатывает и замыкает контакт 8, При этом фазные напряжения прикладываются к анод тиристора 3 и цепи 4 его управления. Так как фазное напряжение в цепи 4 управления тиристора опережающее,то тиристор периодически отпирается и к реле 1 прикладывается полупериоднов напряжение(заштрихованная область на фиг. 2).Так как реле зашунтированно конденсатором 2, то оно остается во включенном состоянии. Горение лампы 16 сигнализирует о включении контактов 8. Для отключения двигателя нажимается кнопка 18. При этом магнитный

ускатель отключается, контакты 8 азмыкаются, тиристор запирается,рее обесточивается и отключается.

При обрыве фазы 8 конденсатор 12 разряжается через резистор 17. что исключает при нажатии пусковой кнопки 13 срабатывание реле 1. Если оборвана одна из фаз А или С, то даже при замыкании контакта 5 срабатывание магнитного пускателя не происходит. В случае обрыва одной из жил 7 кабеля или одной из статорных обмоток двигателя тиристор 3 остается в запертом состоянии и реле не включается. Оно также не включается и при обрыве нулевого провода перед пуском двигателя вследствие полного разряда конденсатора 12 через резистор 17.

Если обрыв нулевого провода произошел при работающем двигателе,то цепь питания реле 1 разрывается, оно отключается, разрывает свой контакт 5 и в цепи управления 6 магнитного пускателя он отключается и разрывает силовые контакты 8. Двигатель отключается от сети. При изменении чередования фаз, напряжение подаваемое на реле заштрихованная область на фиг.3),недостаточно для его удержания и оно отключается, что ведёт к отключению двигателя.

Если после замыкания контакта 5 в цепи управления магнитным пускателем не происходит замыкания силовых контактов 8, например, вследствие механического заедания или обрыва в обмотке магнитного пускателя, реле 1, после разряда конденсаторов 2 и 12 отключается. По кратковременному горению лампы 16 судят о несрабатывании силовых контактов 8. Если посе нажатия кнопки 18 лампа 16 проолжает гореть,это сигнализирует о неразмыкании силовых контактов 8,например вследствие их пригорания.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту электродвигате- лей с повтор но-кратковременным режимом от работы на двух фазах и изменении чередования фаз. Незначительные .габариты и стоимость устройства позволяют встроить его в аппарат управления (например, магнитный пускатель) электродвигателем и создать экономичную защиту даже для электровигателей малой мощности. Применение устройства дает экономию денежных средств за счет сокра1цения расходов на техническое обслуживание электроприводов и снижения ущерба от простоев механизмов и маитин вследствие

отказов их электродвигателей,16-25% от общего числа которых возникают из-за работы на двух фазах.

5 Формула изобретения

1.Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазных режимов, содержащее реле постоQ янного тока, зашунтированное конден сатором и включенное последовательно с тиристором, в цепи управления которого включены диод и резистор, а контакт реле включен в цепи управления магнитным пускателем, к силовым

5 контактам которого подключены с одной стороны фазы трехфазной сети, с . другой - жилы питающего двигателя кабеля, отличающееся тем, что, с целью расишрения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено цепью сигнализации и источником постоянного напряжения, плюсовой зажим которого чбрез замыкающий контакт пусковой, кнопки подключен к

5 жиле питающего двигателя кабеля сразу после силового контакта магнитного пускателя, минусовой засжим соединен с нулевым проводом, цепь сигнализации подключена между катодом ти.ристоQ ра и нулевым проводом параллельно обмо.тке реле.

2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что,источник постоянного напряжения выполнен на

конденсаторе, подключенном с одной

стороны к нулевому проводу, а с другой, через размыкающийся контакт упомянутой пусковой кнопки и дополнительно введенный диод к третьей .фазе сети, причем между катодом этого диода и нулевым проводом включен дополнительно введенный резистоо. . 3. Устройство ПОП.1, отличающееся тем,что при включенных силовых контактах магнитного пускателя

анод тиристора и цепь его управления подключены к фазам цепи управления магнитного пускателя, причем фазное напряжение в цепи управления тиристора опережает фазное напряжение,

приложенное к тиристору, на 120 электрических градусов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

li Авторское свидетельство СССР № 579675, Н 02 Н 7/09, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 488279, Н 02, Н 7/08, 1975.

4 , - f 4i

, 4t (.,,, f « . 773811

ft в С fl

.1