Устройство для защиты трехфазногоэлЕКТРОдВигАТЕля OT НЕСиММЕТРичНОгОРЕжиМА Советский патент 1981 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к уетройствам релей ной зашиты трехфазных электроустановок от несимметричньа режимов, адобенно трехфазны асинхронных электродвшателей. Известно устройство для защиты; хфазных эгектроустановок от иесимметриии фазных токов, содержащее датчики входш 1Х сигналов, пропорциональные фазным токам, подключенны к трехфазному выпрямительному мосту, выход которого соединен через токоограничивающий резистор с одним из входов измерительного органа и через дополнительный выпрямитель и конденсатор с другим входом. В этом устройстве измерительный орган реагирует на отно шение переменной и постоянной составляющих на выходе моста, которое при возникновении несимметрии резко увелиФ1вается и приводит к срабатыванию измерительного органа. Для удобства сравнения переменная составляющая может выпрямляться диодом и сглаживаться II. Недостаток известного устройства применительно к защите трехфазных элек1родвигателей заключае1ся в том, что оно реагирует иа отнощение пе| менной и постоянной составлякяцих Напряжения на выходе моста, которое зависит только от уровня иесимметрин, но не характеризует непосредственно величину тока обратной последовательности. Это отнощение может быть достаточно большим при фазы и малой загрузке электродвигателя, когда по условиям допустимого нагрева обмоток злектродвигатель может длительно работать и нет несйходимости в его отключеиии от защи1ы. Излишние отключения электродвигателей в таких режимах в ряде случаев могут привести к определеииому ущербу, иапример в случае их применения для электроприводов в автоматических линиях или в подъемных кранах. Кроме Того, в известном устройстве необходимо ввести на его выходе элемент.-выдержки времени для исключения ложного срабатывания защиты при резком симметричном снижении входных токов (например, при снижении нагрузки или при внешних симметричных- коротких замыканиях), когда ток разряда конденсатора - рабочая величииа на входе измерительного органа становится больше тока через токоограничивающий резистор - гормозной величины на другом входе измератвльвого органа. Между тем, сфймешпельно к защите электродвигателя такое быстродействие в ряда случаев необходимо. В частности дгш элеюро- f вигателей подъемных {фанов ори большой нвгашметрии фазных токов, вызывающей оваеиое снижение момента на валу двигателей, иеобхоокмо быстрое действ{{е защиты на отключение электродвигателя, вызьсвающее срабатывание loptaxtx и исключающее возможность падения . Известно тмсже устройство ; защиты трехфазных электроустановок 6т несимметрии фаэаых токов с повьшженым быстродйствием, состоящее из даттаков тока фа, трехфазного вкшрямительного места, даух схем сравнешш, раяпирителей имлульсов н элемента И {2}. Однако недостатками этого устройства являю ся его большая сложность, а также то, что оно реагирует на степень неиилметрш, характеразующуюся отношением токов обратной и прямой последовательноетей, а не на абсояютЕ ю величину тока обратной последовательности. .Кроме того, известные устройства не дают возможнэсти регул}фовать уровень сигнала ш выходе моста в зависимости от ношВ1аш ного тока электродвнгатвпя. Такая р«гуЛ1фовка по вопила бы при заданном значении фазного тока по отношению к номинальному току вышшшть защиту универсаяькой дяя большого дйаназовв мощности электродвигателей и регуя овзть ее так, чтобы номннаяьном токе на выхода моста получалось вполне определешюе (что может быть дояуатшо при гра 1фоак шкалы регулировочного элемента в уёскчввзаяя. . номинальньЬс токов или мощностей эпектр ЩЮ1г телей). Цель изобретения - noBbutietme селективност & 1стродействия и расшя| ения функп онадшых возможнастей. Поставленная Цель дослгается тем, что устройство для заищты трехфазного эдектродвш а«е ля от несимметри1а1ого режима содержащее датчи ки входных оонзлов, преш фюналыше фазншм токам, подключешше к трехфазному выярямйте ному мосту, выход через токоогрЕаничи тельный резистор связан со входом измерительного органа и через кояденсатор, диод я сгла живающим фильтр - с ррутйм входом того же измерительного органа, дополшгк-льно снабжено переменным резистором, шувтирующим трет;фаз« ный выпрямительный мост, диодом i вторым сглаживающим фильтром и вторым измерительным органом с фшсс1фовашшм шфогом срабатывания, вход через второй сглаживающий фильтр и второй диод соедияеа с упомянутым конденсатором, причем второй диод подключен к нему своим катодом, а выходы обоих измерительных органов через элеме связаны с блоком отключения элвктролшигатся. На чертеже схематически изображена струкурная схема устройств. Токи каждой фазы питания электродвигатея поступают m дятчюсм 1 сигналов, откуда игяаян пршюртшоншвыные э-шм токам, 1юступают ва вход трехфашюго выпрямительного мюств 2. Выход мост 2 зашунтировш перемюЫМ реяюгором 3 и перемешшй реэястсц 4 соешшш со входсм кт ятвлшого opttoi S, а через конденсате 6, дкод 7 я сглаживающий коитур 8 связан с другим входсш измертелшюго органа 5. Иэм«|жгвлышй орган 9 с фиксцюванным порогом срабашвавия соеданея с выходом моста 2 через кондаасатсф 6, диод 10 и сглажгашощий котур П. Выходь обввх. тмерительных «qn-am сяязаяы со входами элемента И 12, выход которогосоедшкн с.цепью отключения электродвигателя. Устройство работает сяедукшдам обраэсм. Выходное шифяжеяие моста 2 содержит пос тоякную и перемеан соотавлякише. Урсаекь от кгуяЧ ов8и резистором 3 таким образом, что&м в omeTietwdM режиме г ноMioiaj HOM токе з юктродайгюеля шю тлеаю ваояне О1федел гаое зяачеине. ПостояшшГсостюлМющая иапряжения яа выхвпе моста 2 через резистор 4шютутает на вх«щ иж1е|1ггега ного оргат 5. Переменная составяаювйя вкшрямитепыюго напряжеюм выделяется коидокяюрснл 6, осуздестшшющюл одяовремеюю (хтяавивекб через fteзнсл 4. Шяотюаекааа жшуволяа тремтяой соствшшкшкй, обуслюхшввмвов тока №ge ток сгяа швается ксштурю 8 и подается на nfyt вход ипмрктелшого органа 5, а отриоатеяывш исюуаояна через дивд 1 сглаживается ксжхуром II и подмтея ва кксп иэмеритеяшмго оргаш 9. Со{фотш|леиив реэтют а 4 ( такжм с рахял, пг иеклю бпь появление сигшяа ка 1ШХ(да изме{1йх&пьитч -оргаю 51 допус1Ж4ой WTecTBemdi иестшетрй яа1фяже ШШ сети гштавия элек11юдаитвпя. .Таким образом, в яортлапьном режиме сигнал на выходе и 1«вр}|тсяьиого ортана S отсутствует. Веяичиоа отрш|ателыюй переме вюй состовяяйшюй на входе изм жтелыюго opns 9 не преШ)1шает ворот qK aTUBarau, и сЯетя на выхо изм тепького iraaa 9 отсутст ет. пуске зяек двига1е}ш, в естественной несимметрии напряжения питания, возможно кратковрю«еш{ое срабатьтание измерительного ортаиа 9 из-за возрастания уровня отрицате ной пояувогеш переменной составлякздей аапряжеяня на выходе моста 2, вызванного сочетанием некоторой несимметрии фазных токов и юс резким увеличением при пуске, выще порога срс тывания. Однако измерительный орган S при этом не срабатывает, поскольку относителышй уровень несимметрии токов небольшой и, следовательно, неселективное срабатыва|ше защиты не произойдет.

При внешних трехфазных коротких замыканиях или других причинах, вызывающих резкие симмет- 5 ричные понижения тока электродвигателя, из-за неодинаковых по времени юмеиений уровня: переменной и постоянной составляющих может измениться их соотношение на входе измерительного органа 5. В зтом случае происходит раз- to ряд конденсатора б, появляется сигнал на выходе , измерительного органа 5, но сигнал на выходе измерительного органа 9 отсутствует из-за включения диода 10 в отрицате1кном направлении. Устройство защиты не работает. При пусках или is резких симметричных набросах нагрузки злектродвигателя из-за заряда конденсатора 6 появляется сигнал на выходе измерительного органа 9, а сигнал на выходе измерительного органа 5 отсутствует, так как ток заряда через даод 7 20 не протекает. Защита не работает.

При возникноветош недопустимой несимметрии фазных токов переменная составляющая tiai жения иа. выходе моста 2 резкр возргштаех, что {фиводвг к увеличению тока через кондаяеаюр 25 бак увеяЕИчению соотношения сягналов ш ъкодах измеритепьното оргша 5, а велишяа шгнрла на входе изме{япг ы1ого органа 9, ареаытка яврот С1 1башвавия,1 сши&тл с киходов обоях иж лерительных фганов постуяаня ва &хо- м дм JKomecKoro элемента И 12Лотше ж1й эяеменпг И срабатывает и сягная ш &пеякчквяе электродвигателя.

Порог (атываяия 83M atfeabfiK8t t ffaaaT 9 ю таким образом, векшсгажсь появ- 35 aesa oiniuia на выхода этого оргаш w весиммег япвых {юлебааиях иапряжпяш, ее выклваю-;

одах перегрева обмоток ctfoopa. wai С№юкеияя MovK«t& электродвигателя.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность действия зашит от несимметричных режимов за счет повышения селективности, быстродействия, а также применять однотгащые устройства защиты для широкого диапазона мощностей электродвигателей.

Формула изобретения

Устройств) щш sammiii трехфазного электродвигателя, от весймметрятакиго режима, содержащее датчики вхащшх сигналю, 1фоворш1ональ№ле фазным токам, шщкяюченяые к трехфазному вы цшмитеяьному мосту, выход которого через токоогртвичйтельныЗ резвстсф связан со входам шмерятеяьного фгаяа и через конденсатор, диод я егааяшванйвшй фильтр - с щ)у гйм входам того же ишяервгельного оргдаа, отличавшееся тем, что, с целью повышешш се шетвшостй, быстродействия и расширения фушсщошязьШ возможностей, оно дополнительно перемешшм резистором, шунтирующши ехфазный шлпрямительный мост BXOptdM , sтqpым оглаживающим фильтром и вторым юм тельным органом с фикшровашшм срабатывания, вход которого через BTOpi спшткивающий фильтр и второ двод соефшш в з вомянутым к(М{денсатором, причем вторЫ( даод подк;ш1чен к некгу- своим катодам, а обоих измерительных органов через эяемшт И соединет 1 с блоком отключешш электродвигателя.

Hkm «tifKH инфсфмации,

пршштые во шмшкяе прк экспертизе

1.Авторосов сводетельстао СССР N527793, кл. Н 02 Н 7/eS, 1977.

2,Авторское евидетельство СССР №.383153, кл. Н 02 Н 7/00, 1975.