Устройство для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с фазным ротором от несимметричных режимов в роторе Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 

динены между собой в звезду, стороны которой присоединены к зажимам роторной станции электродвигателя, а нулевая точка - к нулевой точке звез ды пускового реостата роторной станции, управляющий блок питания выполнен в виде колебательного звена,состоящего из источника постоянного напряжения, параллельно которому включены две цепочки, каждая из которых состоит из соединенных последователь но первого резистора, диода, второго резистора, динистора, подключенного анодом ко второму резистору, а катодом - к управляющему переходу тирист ра, анод которого соединен с анодом вышеупомянутого диода, а катод подключен к минусу источника постоянн го напряжения, и конденсатора, включенного между анодом вьшеупомянутого динистора и катодом вышеупомянутого тиристора , управляющий блок питания соединен с блоком запоминания уровня напряжения фаз через диоды, соединен ные анодами со сторонами звезды блока запоминания уровня напряжения фаз а катодами, объединенными в одну точку, и резистор блок сравнения состоит из. трех цепочек, подключенны через разделительные диоды к блоку запоминания уровня напряжения фаз и состоящих каждая из соединенных последовательно конденсатора, тиристора катод которого соединен с анодами трех стабилитронов, катод каждого из которых соединен с вышеупомянутым конденсатором и управляющим электродом вышеупомянутого тиристора, анод которого соединен с катодом динистора, анодом соединенного с резистором а все эти три резистора соединены в одну точку, которая заведена на плю источника постоянного опорного напря жения управляющего блока питания и н первый вход элемента фиксации наруше ния чередования фаз, входящего в сос тав блока сравнения, остальные три входа элемента фиксации нарушения чередования фаз подсоединены к анодам динисторов вышеупомянутых цепоче блока сравнения, а блок задаваемого уровня несимметрии фаз состоит из трех стабилитронов, подключенных параллельно вышеупомянутым конденсаторам цепочек блока сравнения, причем аноды этих стабилитронов подключены к катодам вьпиеупомянутых стабилитронов блока сравнения, причем аноды стабилитронов блока сравнения соединбны в одну точку и через резистор подключены к управляющему блоку питания; выход элемента фиксации нарушения чередования фаз импульсов блока сравнения соединен со входом исполнительного органа, сигнал на отключение электродвигателя. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство содержит пусковые реостаты 1 (роторную станцию), блок запоминания уровня напряжения фаз, состоящий из диодов 2-4, резисторов 5-7, конденсаторов 8-10, разделительные диоды 11-16, блок состоящий из источника 17 постоянного опорного напряжения, тиристоров 18 и 19, динисторов 20 и 21, конденсаторов 22 и 23, резисторов 24-28, диодов 29 и 30, разделительного диода 31; блок сравнения, состоящий из резисторов 32-35, тиристоров 36-38, динисторов 39-41, конденсаторов 42-44, стабилитронов 45-47, диодов 48-50; блок задаваемого уровня несимметрии, состоящий из стабилитронов 51-53, и элемента 54 фиксации нарушения чередования фаз, и исполнительный орган 55. Устройство работает следукнцим образом. При равенстве напряжений все конденсаторы 8-10 заряжены через диоды 2-4 и резисторы 5-7 .до равных напряжений. Тиристоры 18 и 19, динисторы 20 и 21, конденсаторы 22, 23 и 56, диоды30, 31 и 57, резисторы 25-27 образуют собой колебательное звено, период колебаний которого зависит также и величин резисторов 5, 6, 7, 28 и 32, конденсаторов 42-44,стабилитронов 51-53 и фазных напряжений ротора для случая, когда амплитуда этих напряжений превышает напряжение источника 17. Диоды 11-16 и 31 предназначены для разделения фазных на пряжений ротора двигателя между собой и источником 17 напряжения. За счет подбора вышеуказанных элементов период колебаний колебательного звена выбираемся равным длительности 4-5-ти периодов фазного напряжения на всем диапазоне разгона и работы электродвигателя. Постоянная времени заряда конденсаторов 8-10 выбирается равной порядка 0,005 с и определяет чувствительность устройства к фиксациям несимметрии длительностью значительно меньшей периода фазных напряжений ротора. Каждый период колебаний при открывании тиристора 18 тиристоры 36-38 открываются поочередно, так как для каждого периода два конденсатора 42 и 43 заряжены фазным напряжением ротора до напряжения пробоя стабилитронов 51-53, которыми задается допустимый уровень несимметрии фазных напряжений, и один конденсатор 44 разряжен через диод 50, стабилитрон 47 и тиристор 38, который был открытьам в предыдущий период колебательного звена, и при равных напряжениях заряда конденсаторов 8-10 в момент открытия тиристора 18 первым начинает разряжаться через управляющий переход тиристор 38 и конденсатор 10, в цепи диода 14 которого отсутствует помеха - заряженный конденсатор 44, т.е. открывается тиристор 38, в цепи которого управляющий электрод - диод 14 конденсатор 44 разряжен. С открытием тиристора 38 пробивается динистор 41 включенный с ним последовательно, исключающий возможность запуска в этот период других тиристоров 36 и 37 при подаче на их управляющие элек троды запускающих импульсов. Напряже ния соответствующих шунтов 34-36 пос тупают на вход элемента 54 фиксации чередования импульсов, при несимметрии фазных напряжений, больших по ам плитуде напряжения пробоя стабилитро нов 51-53 в каждый период колебаний открывается один и тот же тиристор 36-38, что фиксируетэлемент 54, который выдает сигнал на исполнитель ный орган 55. Использование предлагаемого у стройства в первичной диагностике неисправностей асинхронных электродвигателей с фазным ротором дает возможность определить начало нарушения соединений в роторе и пусковом реостате, искрение, сбой в переключении ступеней пускового реостата, пробой ротора или Пускового реостата на зем лю в двух точках, витковое замыкание ротора, что позволяет своевременно сделать профилактику электродвигате.ля и роторной станции, существенно снизив тем самым время аварийного простоя оборудования. Формула изобретения Устройство дЛя защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с фазным ротором от несимметричных режимов в роторе, содержащее роторную станцию, блок запоминания уровня напряжения фаз, управляющий блок питания, блок сравнения и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем исполь зования устройства для защиты ротора трехфазного асинхронного днигателя, дополнительно введен блок задаваемого уровня несимметрии, блок запоминания уровня напряжения фаз ротора выполнен в виде трех цепочек, состоящих из последовательно соединенных диода, резистора, конденсатора, причем эти цепочки соединены меж ду собой в звезду, стороны которой подсоединены к зажимам роторной стан ции электродвигателя, а нулевая точка - к нулевой точке звезды пускового реостата роторной станции, управляющий блок питания выполнен в виде колебательного звена, состоящего из источника постоянного напряжения, параллельно которому включены две епочки, каждая из которых состоит з соединенных последовательно перого резистора, диода, второго реистора, динистора, подключенного нодом ко второму резистору, а каодом -к управляющему переходу тиистора, анод которого соединен с нодом вышеупомянутого диода, а атод подключен к минусу источниа постоянного напряжения, и конденатора, включенного между анодом выеупомянутого динистора и катодом ышеупомянутого тиристора; управляюий блок питания соединен с блоком запоминания уровня напряжения фаз че рез диоды, соединенные анодами со сторонами звезды блока запоминания уровня напряжения фаз, а катодами, объединенными в одну точку, И1 резистор, блок сравнения состоит из трех цепочек, подключенных через разделительные диоды к блоку запоминания уровня напряжения фаз и состоящих каждая из соединенных последовательно конденсатора, тиристора, катод которого соединен с анодами трех стабилитронов катод каждого из.которых соединен с вышеупомянутым конденсатором и управляющим электродом вышеупомянутого ти-ристора, анод которого соединен с катодом динистора, анодом соединенного с резистором, все эти три резистора соединены в одну точку, которая заведена на плюс источника постоянного опорного напряжения управляющего блока питания, и на первый вход элемента фиксации нарушения чередования фаз, входящего в состав блока сравнения,остальные три входа элемента фиксации нарушения чередования фаз подсоедийены к анодам динисторов вышеупомянутых цепочек блока сравнения, а блок задаваемого, уровня несимметрии фаз состоит из трех стабилитронов, подключенных параллельно.вышеупомянутым конденсаторам цепочек блока сравнения,причем аноды этих стабилитронов подключены к катодам вышеупомянутых стабилитронов блока сравнения. Причем аноды стабилитронов блока сравнения соединены в одну точку и через резистор подключены к управляющему блоку питания; выход элемента фиксации нарушения чередования фаз импульсов блока сравнения соединен со входом исполнительного органа, дающего сигнал на отключение электродвигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторскоесвидетельство № 559329, кл. Н02 Н 7/09, 1976. 2. Авторскоесвидетельство СССР № 505078, кл, Н02 Н 7/08, .1974.