1
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ОЛЯ зау щиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов.
Известны устройства апя защиты трехфазной электроустановки, собранные на триодных тиристорах, диодах, конденсаторах, исполнительном органе и трансформаторах .
К недостаткам указанных устройств следует отнести больщое количество элементов, большие габариты устройства защиты из-за использования трех трансфорк маторов тока. Кроме того, быстродейс- вие защиты ограничено временем разряда конденсаторов в цепи базы транзистора.
Известно также устройство для защиты трехфазной электроустановки от неполнофазного режима, содержащее трехфазный рднополупериодный выпрямитель, подключенный к фазам лигающей сети, к выходу которого подключен триодный тиристор, между катодом и управляюиипч электродом которого включена пусковая кнопка, а между катодом тиристора и нулевым проводом сети включен исполнительный элемент 2.
Недостатком известного устройства является его ограниченное применение в режимах номинальной нагрузки электродвигателя. Это объясняется тем, что при обрыве провода трехфазной сети, по которой подается сетевое напряжение на трех10фазную нагрузку (двигательная) индуктивного характера, в цепи оборванной фазы возникает ЭДС восстановления, наведенная в обмотке оборванной фазы через общие магнитопроводы от двух оставщих15ся фаз. Наведенная ЭЦС, в зависимости от скольжения, может достигать напряже,ния сети и быть синфазной с напряжением оборванной фазы, что приводит к несрабатыванию схемы защиты.
70
Цель изобретения - расштгфение функциональных возможностей зашиты.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зашиты электродвигателя от неполнофазного режима, содержащем однополупериодный трехфазный выпрямитель, подключенный к фазам питающей сети, тиристор, анод которого подключен к выходу выпрямителя и через кнопку включения к управляющему электроду, а между катодсы тиристора и нулевым проводом сети включен исполнительный элемент, в один из фазных проводов питающей сети включен первичной обмоткойг трансформатора тока, вторичная обмотка которого замкнута на последовательно соединенные фазосдвигающую цепочку и поро говыи элемент, к общей точке которых. подключен анод диода однополупериодного трехфазного выпрямителя, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора тока подключена к нулевому проводу пита|о щей сетр. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на 4иг. 2 - диаграмма, поясняющая работу устройства при наличии напряжения во всех фазах и oiw ключенной нагрузке; на фиг. 3 - то же, при наличии напряжения во всех трех фазах и включенной нагрузке; на фиг. 4 то же, при обрыве 1-й или 3-й фазы и изменении коэффициента мощности нагрузки, на фиг. 5 - то же,, при обрыве 1-й шга 3-й фазы и увеличении тока в исправных фазах. На схеме показаны клеммы 1-4 для подключения к питающей трехфазной сети, клеммы 5 - 8 для подключения нагруз- ки, трансформатор 9 тока, тиристор 10, фазосдвигающая цепочка 11, обеспечивак щая возможность регу лировать первоначальный сдвиг фазы тока (2-я фаза относительно токов 1-и и 3-и фаз, протекаю- щих через тиристор 1О, пороговый элемент 12, обеспечивающий сдвиг фазы тока (во 2-й фазе относительно 1-й и 3-й фаз, протекающего через ткристор, при увеличении тока в нагрузке до определенного значения, трехфазный однополупериодный выпрямитель на диодах 13 - 15, кнопка 16 включения, исполнительный эле мент 17. Устройство работает следующим образом. При наличии нагфяжения во всех трех фазах (1-3) вьшрямленное напряжение двух фаз 1-й и 3-й поступает на тирис тор 1О. Иэ-за отсутствия тока в сети напряжение со -2-й фазы не поступает на Т1ФИСТОР 10 (фиг. 2). Нажатием кнопки 16 т истор откры вается в тот момент, когда напряжение становится достаточным для протекания через , ,ущ)авляющий переход тиристора 10 тока спрямления, и выключается при уменьшении тока через т|фистор до величины, меньшей чем Ift),n(..тиристора 1О (фиг. 2, в точках А и С открывается, в точках В. и D закрывается). На исполнительный элемент 17 прикладывается выпрямленное пульсирующее напряжение двух фаз, и он включаемся. С включением нагрузки с трансформатора 9 тока подается напряжение на тиристор Ю. Отпускание кнопки 16 не приводит к отключению тиристора 5, такТакТокГгфотекаюшГй чТрезТе „ „ снижается до нуля (до тока вы« чения тиристора 10) (фиг. 3). При от-; дючении напряжения с клемм 1 - 3 воэ напряжение восстановления. Выпрямленное напряжение восстановления двух фаз 1-й и 3-й синфазно с натюя напряжение, снимаемое с трансформатора 9 тока, сдвинуто на ., QQO отключении напряжения с индук нагрузки меняется фаза тока на 1 80 т. е. к тиристору приложено однополупериодное выпрямленное напряжение ф (. 2). При снижении тока в тиристора 10 до нуля (точка В или 13. фиг. 2), он закрывается, отключая исполнительный элемент. Схема защиты аналогич11ым образом работает при обрыве 2-й фазы. При обрыве в 1-й или 3-й фазе устройство защиты работает следующим обра ом. При обрыве одной из фаз на двига ельной нагрузке снижается коэффициент мощности нагрузки и увеличивается ток неповрежденных фаз более чем вдвое. Следовательно, возможна настройка устройства защиты на срабатывание от вели „ны коэффициента мощности нагрузки или тока в питающей сети. В первом случае в доаварийном ре жиме ток, протекающий через тиристор, определяется, как показано на фкг. 3, При обрыве одной из фаз 1-й или 3-й напряжение восстановления синфазно с сетью, а напряжение, снимаемое с транс форматора тока, в связи с уменьшением коэффициента мощности нагрузки сдвинуто по фазе относительно доаварийного напряжения. Сдвиг напряжения 2-й фазы относительно 1-й и 3-и фаз приводит к сдвигу фазы токов, протекающих через тиристор 1О, и снижению его до тока отключения тиристора (точка В, фиг. 4). i В доаварийном режиме напряжение фазы на однополупериодный выпрямитель 14
снимается с трансформатора тока (выводы а и В ).
Во втором случае в связи с увеличением тока в питающей сети снимаемое с трансформатора тока напряжение щзевышает вдвое доаварийное. При достижении на пороговом .элементе 12 пробивного напряжения диод 14 подключается к выводу С трансформатора 9 тока. В результате на тиристор Юсо 2-й фазы подается нащшжение со сдвигом по фазе до 180 относительно напряжения доаварийного режима (зависит от первоначального сдвига фазы и соотношения элементов схемы) (фиг. 5,). В точке В тиристор отключается.
Таким образом, исполнительный элемент включается при наличии напряжения во всех трех фазах и отключается при обрыве одяой из фаз или одновременном отключении трех фаз, обеспечивая быстродействие и надежность срабат1 шашш защиты.
Применение предлагаемого устройст ;ва в схемах защиты электродвигателей с :двухсетевым электропитанием обеспечивает переключение электродвигателя на резервную сеть без снижения оборотов. Устройство универсально и может найти применение не только в схемах защиты электродвигателей, но и в схемах автоматики по подключению косинусных батарей, в качестве датчика по ограничению холостого хода электродвигателей и т. п.
Формула и3 обретения
Устройство для защиты электродвигЕътеля от неполнофазного режима, содерж щее однополупериодный трехфазный выпрямитель, подключенный к фазам питающей сети, тиристор, анод которого подключен к выходу выпрямителя и через кнопку включения к управляющему электроду, а между катодом тиристора и нулевым проводом сети включен исполн тельный элемент, отличающее-, с я тем, что, с целью расширения функциональшах возможностей, в один из фазных проводов питающей сети включен первичной обмоткой трансформатор тока, вторичная обмотка которого замкнута на последовательно соединенные фазосдвигак щую цепочку и пороговый элемент, к общей точке которых подключен анод диода однополупериодного трехфазного вы1Ч ямиТ ля, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора тока подключена к нулевому проводу питающей сети ,
Источники информашш, принятые во вшшание 1Ц)И экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 632643, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.
2.Авторское свидетельство СССР № 639О77, кл. Н О2 Н 7/08. 1977.
У
10
-еЬ
12.7
-0
V
V
fst
(г
57 «
//2.f
