Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузки и обрыва фазы Советский патент 1981 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релеййой защиты трехфазного электродвигателя.

По основному авт.св. 670995 известно устройство для защиты трехфазного электродвига теля от перегрузки и обрыва фазы,, содержащее трансформатор тока, включенный в .цепь одной из фаз, пороговый элемент, исполнительное реле, кнопку пуска, кнопку останова, коммутирующий аппарат, делитель напряжения с фазосдвигающим конденсатором и тиристором, при этом вход делителя напряжения включен между нейтралью защищаемого двигателя и нулевым проводом,выход делителя с параллельно присоединенным к нему фазосдвигающим конденсатором и вторичной обмот-кой трансформатора тока подключен через пороговый элемент, выполненный в виде динисто-ра, и размыкающий контакт кнопки пуска между катодом и управляющим электродом тиристора, анод которого через обмотку исполнительного реле подключен к точке соединения замыКакадего контакта кнопки пуска блокконтакта и размыкающего контакта исполнительного реле tl3.

Недостатком известного устройства является низкая надежность защиты от обрыва фазы.

е Если двигатель работает в симметричном режиме холостого хода, то напряжение на выходе делителя близко к нулю и определяется в основном третьей гармоникой. Обрыв фазы на

|лО холостом ходу двигателя вызывает увеличение напряжения на выходе делителя на 10-15%, которое определяется первой и третьей гармониками,причем фаза его не совпадает с фазой напряжения на вторичной обмотке15трансформатора тока. Поэтому выход делителя напряжения практически шун тируется внутренним сопротивлением вторичной обмотки трансформатора тока и падение напряжения на фазосдвигаю20щем конденсаторе недостаточно для отпирания порогового элемента.

С другой стороны, фаза тока управления тиристором определяется не

25 только параметрами конденсатора и делителя напряжения, но также параметрами трансформатора тока и внутренним сопротивлением цепи между нейтралью двигателя и нулевым проводом, которые с цепью динистора и

тиристора составляют цепь разряда фазосдвигающего конденсатора.

Угол сдвига тока управления не должен превышать угол 1 ;оммутации тиpiiCTOpa, т.е. в проводящий период тиристора на управляющем электроде должен быть положительный потенциал. i- В известном устройстве это условие не может быть обеспечено для каждой из фаз, так как они имеют временной сдвиг.

Таким образом, устройство защиты может не сработать при обрыве фазы, тем более при обрыве фазы, в которую включен трансформатор тока.

Цель изобретения - повышение надежности защиты от обрыва фазы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два диода, один из которых включен между нейтралью электродвигателя и делителем напряжения, а другой во вторичную обмотку трансформатора тока последовательно с фазосдвигающи конденсатором.

На чертеже приведена схема устройства.

Трансформатор 1 тока включен в цепь одной из фаз между контактами 2 коммутирующего аппарата. Между нейтралью защищаемого электродвигателя 3 и нулевым проводом подключен через разделительный диод 4 и делитель 5 напряжения, выход которого вместе с параллельно присоединенными фазосдвигающим конденсатором 6 и вторичной обмоткой трансформатора 1, через пороговый элемент 7 (динистор) и размыкающий контакт 8 кнопки пуска подключены между управляющим Электродом и катодом тиристора 9.Выход трансформатора тока подключен на фазосдвигающий конденсатор 6 через разделительный диод 10. Диоды 4 и 10 по отношению друг к другу включены встречно. Обмотка 11 коммутирующего аппарата через размыкающий контакт 12 исполнительного реле 13, параллельно Соединенные замыкакидий контак 14 пуска и блок-контакт 15,размыкающий контакт 16 кнопки останова прсоединены между двумя фазами.Обмотка исполнительного реле 13 подключена между анодом тиристора 9 и точкой соединения контактов 12,14 и 15. Устройство работает следующим образом.

В симметричном режиме, когда отсутствует перегрузка, напряжение между нейтралью двигателя 3 и нулевым проводом близко к нудю, падение напряжения на фазосдвигакхцем конденсаторе 6 меньше напряжения отпирания прогового элемента 7 (динистора). Тиристор 9 закрыт, обмотка исполнительного реле обесточена, а его контакт 12 замкнут. При возникновении симметричной перегрузки падение напряжения на конденсаторе б превышает напряжение динистора 7, последний открываемся и открывает тиристор 9. Реле 13 срабатывает и контактом 12 обеспечивает обмотку 11 комму тирующего аппарата. Двигатель 3 отключается от сети.При обрыве одной из фаз отключение Двигателя происходит вследствие того, что напряжение нейтрали двигателя относительно нулевого провода повышается и напряжение на выходе делителя 5 превышает порог срабатывания динистора 7. При пуске двигателя цепь управления тиристором разрывается контактом 8 кнопки пуска и тем самым предотвращается возможность срабатывания устройства от пускового тока.

Наличие встречно включенных диодов 4 и 10 в цепях трансформатора тока и делителя 5 напряжения обеспечивает разделение источников сигналов перегрузки и обрыва фазы. Постоянная времени f разряда конденсатора б определяется емкостью С и сопротивлением R цепи, т.е. RC.

Отделение конденсатора б от цепи трансформатора 1 тока и нейтрали двигателя 3 при помощи диодов 4 и 10 дает возможность увеличить сопротивление цепи разряда и постоянную времени. Независимо от обрыва любой из фаз конденсатор 6 заряжается положительным потенциалом, определяемым падением напряжения на выходе делителя 5 напряжения, обеспечивая необхо-. димую фазу тока управления тиристора 9 путем увеличения времени разряда. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование сигнала управления при обрыве любой из фаз двигателя путем задержки его в течение времени коммутации тиристора, повышая тем самым надежность защиты от обрыва фазы. 5,.,

Формула изобретения Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузки и обрыва фазы по авт.св. № 670995, отличающееся тем, что с целью по.вышения надежности защиты от обрыва фазы, дополнительно введены два диода один из которых включен между нейтралью электродвигателя и делителем напряжения, а другой - во вторичную обмотку трансформатора тока последовательно с фёзосдвигающим конденсатором.

Источники информации, 0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCdP № 670955, кл. Н 02 И 7/08, 1978.

О

А 8 С в е

л

10