(5) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО
I
Изобретение относится к электротехнике и, в маетности к устройствам защиты от неполнофазных режимов приводных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду, грузоподъемных лебедок, например, кранов, лифтов и подъемников.
Известно устройство для защиты трехфазной нагрузки, соединенной в звезду, от обрыва фазы, содержащее исполнительный элемент с реле, включенный в нулевой привод. Последовательно с исполнительным органом включены встречно соединенные стабилитроны, а исполнительный элемент выполнен в виде резистора, подключенного через умножитель напряжения к упомянутому реле l.
Однако данное устройство разрешает включение электродвигателя при значительном снижении питающих напряжений и при наличии обрыва фазы или цепи его питания, что недопустимо для грузоподъемных механизмов. УстРЕЖИМА
ройство не. обеспечивает перед пуском электродвигателя контроль целостности нулевого провода и своих цепей, поэтому в случае их обрыва оно полностью теряет защитные свойства.
Известно также устройство для защиты электроустановки от пропадания одной и более фаз, содержащее подключенную к контрольным фазам звезду, выполненную на резисторах,
10 нулевая точка которой через диод соединена с исполнительным элементом, выпЪлненным в виде последовательно соеди ненных динистора, резистора, оптрона, параллельно которым подключен конденсатор 2.
Однако устройство не защищает электродвигатель от работы на двух фазах в случае обрыва за точкой подключения устройства к фазам сети.
20 Устройство также ненадежно в работе из-за отсутствия контроля целостности нулевого провода и цепей устройства перед пуском электродвигателя. 39 Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима, содержащее пусковой контакт, пусковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами кабеля электродвигателя через первичные обмотки трех трансформаторов тока, к вторичной обмотке каждого из которых подключены через трансформатор напряжение выпрямитель, выход которого через блок защиты подключен к исполнительному элементу, выполненному на реле постоянного тока, замыкающий контакт которого последовательно с пусковым контактом включен в цепь ка катушки пускового элемента, конденсатор, шунтирующий реле постоянного тока и пусковой блок. Блок защиты выполнен в виде трех измерительных элементов, входные режимы которых подключены к выпрямителям, а выходные включены последовательно и соединены с выходными зажимами пуско вого блока, которыеj в свою очередь, через обмотку реле постоянного тока подключены к двум фазам сети, причем входные зажимы пускового блока подключены к трем жилам, нулевому прово ду сети и пусковому контакту. Пусковой блок снабжен двумя тиристорными оптронами, резисторами, защитными диодами и диодом, гсаязанным через пусковой контакт с фазой сети и одной из жил кабеля электродвигателя, между каждой из двух других жил кото рого и нулевым проводом через резистор включён зашунтированный защитным диодом светодиод одного из оптронов, тиристоры кЬторых соединены последов тельно и включены между выходными за жимами блока. Каждый из трех измерительных элементов снабцен конденсатором, включенным на входные зажимы упомянутого элемента, резистором, стабилитроном и тиристорным оптроном светодиод которого и стабилитрон под клйчены через резистор к конденсатор а тиристор оптроиа соединен с выходными зажимами элемента f 3 J. Однако данное устройство не отклю чает электродвигатель от сети при не допустимой несимметрии питающих напряжений, что может привести к перегреву электродвигателя и выходу его из строя. При работе защищаемого электродвигателя совместно с другими электродвигателями и обрыве в общей цепи их питания через статорную об мотку защищаемого электродвигателя, подключенную к поврежденной фазе, протекает уравнительный ток, определяемый разностью скольжений электродвигателей. Известное устройство не обеспечивает в этом случае надежное защитное отключение электродвигателя. В случае пригорания двух силовых контактов пускового элемента после его отключения электродвигатель остается подключенным к двум фазам. Отсутствие сигнализации о возникновении такого режима приводит к аварии электродвигателя, а в случае замыкания пускового контакта к повреждению диода пускового блока. Устройство допускает пуск грузового электродвиг 1теля при значительном симметричном снижении напряжения в сети, что может привести к его опрокидыван 1ю под действием поднимаемого груза. Использование в устройстве трех трансформаторов тока, а также трех трансформаторов напряжения увеличивает габариты устройства. Большое число элементов снижает надежность работы и увеличивает стоимость устройства. Цель изобретения повышение надежности защиты элек-.- /:;зигателей грузоподъемных лебе.ио-; : неполнофазныхрежимов, а i-н;.;... . ,жение габаритов устройства. Для достижения поставленной цели .устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного .режима, содержащее конденсагор, пусковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами электродвигателя,; реле постоянного тока, пусковой блок, снабженный двумя резисторами диодом и тиристорнымоптроном, светодиод которого зашунтирован защитным диодом, дополнительно снабжено пусковой кнопкой, зашунтированной контактом пускового элемента-, отключающей кнопкой, сигнальной лампой, токоограничивающим резистором, динистором, дросселем, шунтирующим один из силовых контактов пускового элемента, и двумя диодами, .один из которых шунтирует обмотку реле постоянного тока, подключенную между нулевой точкой электродвигателя и нулевым проводом через динистор и 5 токоограничивающий резистор, зашунтированный размыкающим контактом реле постоянного тока, а другой диод анодом подключен через один из выходных зажимов пускового блока к одной из фаз сети, а катодом через замыкающий контакт реле пускового элемента, размыкающий контакт реле постоянного тока и второй выходной зажим пускового блока подключен к другой фазе сети через последовательно включенные катушку пускового элемента, зашунтированную конденсатором, отключающую и включающую кнопку, параллельно которым подключена сигнальная лампа, а вход ные зажимы пускового блока соединены с двумя зажимами электродвигателя и нулевым проводом. При этом в пусковом блоке тиристор оптрона включен на выходные зажимы блока, катод светодиода оптрона, зашунтированный защитным диодом через потенциометр, соединен с нулевым проводом через один из входных зажимов, а анод светодиода через замыкающий контакт реле постоянного тока и диодно-резисторные цепочки подключен .к зажимам электродвигателя через два других входны зажима блока. На чертеже изображено устройство для защиты трехфазного электродвига теля. Устройство содержит пусковую кно ку 1, конденсатор 2, пусковой элемент, силовые контакты 3-5 которого включены между фазами 6-8 сети и зажимами 9- электродвигателя 12, реле 13 постоянного тока, пусковой блок k, снабженный резисторами 15 и 16, диодами 17 и 18, потенциометром 19 тиристорным оптроном 20, св тодиод которого зашунтирован защитным диодом 21, сигнальную лампу 22, токоограничивающий резистор 23, ди нистор 24, дроссель 25, шунтирующий силовой контакт k пускового элемента, и два диода 2б и 27. Диод 26 шу тирует обмотку реле 13 постоянного тока, подключенную к нулевой точке электродвигателя 12 и нулевому проводу 28 через динистор 24 и токоограничивающий резистор 23, зашунтированный контактом 29 реле 13 посто янного тока. Диод 27 через контакт 30 пускового элемента, катушка 31 которого зашунтирована конденсаторо 816 . 2, и контакт 32 реле 13 подключен к выходным зажимам 33 и 34 пускового блока 14. Зажимы 33 и 34 через пусковую кнопку 1 , зашунтированную контак- , том 35 пускового органа, отключающую кнопку 36 и катушку 31 пускового органа, зашунтированных сигнальной лампой 22, соединены с двумя фазами 6 и 8 сети. Входные зажимы 37 и 38 пускового блока соединены с зажимами 9 и 11 электродвигателя, а входной зажим 39 с кулевым проводом 28, Тиристор оптрона 20 включен на выход- . ные зажимы 33 и 34 пускового блока 14. Катод светодиода оптрона 20 через потенциометр 19 соединен с входным зажимом 39 пускового блока, а его анод через контакт 40 реле 13 и одну из цепей, содержащую последовательно включенные резистор 15 и диод 17, а также резистор 16 и диод 18 подключен к зажимам 9 и 11 кабеля электродвигателя 12 Устройство работает следующим образом. , , При наличии фазных напряжений U., и g и й( положительна полуволна напряжения Ug через дроссель 25, статорную обмотку двигателя 12, контакт 29 прикладывается к динистору 24. Так как это напряжение превышает напряжение включения динистора, выбираемого из условия исключения ложного срабатывания защиты, при допусти- . мой несимметрии напряжения, динистор отпирается, что приводит к включению реле 13. В отрицательный полупериод оно удерживается во включенном .состоянии за счет протекания через диод 26 и обмотку реле 13 тока от |ЭДС самоиндукции. При включении реле его контакт 40 замыкается, а контакт 29 размыкается и в цепь обмотки реле 13 вводится токоограничивающий резистор 23. Активные сопротив|ления дросселя 25 и резистора 23 выбираются таким образом, чтобы при разомкнутом контакте 29 ток через обмотку реле не.превышает номинального и реле удерживалось во включенном состоянии, а напряжение в нулевой точке электродвигателя 12 было близко по величине к Un. Положительная полуволна этого напряжения через статорные обмотки электродвигателя, жилы кабеля, резисторы 15 и 16, диоды 17 и 18 и контакт 40 реле 13 . прикладывается к светодиоду оптрона 20, Сопротивление резисторов 15 и 16 7J равны по величине и значительно пр вышает сопротивление статорных обмоток электродвигателя. Поэтому действующее значение тока через светодиод оптрона 20 равно , где и J -s: и - напряжение в нулево точке электродвигателя-, -сопротивление резис торов 15 и 16, -сопротивление потен циометра 19. Если 10 ,(фиг.2) , 0(5 ид тиристор оптрона 20 отпирается на по период и загорается сигнальная лам па 22. При кратковременном нажатии на пусковую кнопку 1 положительная полуволна напряжения (заштрихованная область на фиг.2) прикладывает к катушке 31 пускового органа, что вызывает его срабатывание и шунтирование пусковой кнопки 1 контактом 35. В отрицательный полупериод он удерживается во включенном сост нии за счет разряда через катушку конденсатора 2, Контакт 30 и силовые контакты пускового органа замыкаются и напряжение в нулевой точке электродвигателя 12 становит меньше напряжения включения динистора .2k. Поэтому реле 13 отключается, замыкает свой контакт 32 ра мыкает контакт . Тиристор оптрона 20 запирается, но пусковой орган удерживается во включённом сое тоянии за счет (цунтирования тиристора оптрона цепью из диода 27 и контактов 30 и 32.
При симметричном снижении напряжения в сети до включения электродвигателя ниже допустимого уровня, задаваемого уставкой потенциометра 19, как только Ig I jmтиристор оптрона 20 не отпирается и лампа 22 не горит. В случае обрыва любой фазы сети, жилы кабеля обесточенного электродвигателя или его статорнОй обмотки, нулевого провода или одной из цепей устройства отпирания тиристора оптрона и включение пускового органа при замыкании пусково кнопки не происходит. При работе электродвигателя и недопустимой несимметрии напряжения или обрыве
Формула изобретения
Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима, содержащее конденсатор, пус|ковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами электродвигателя, реле .постоянного тока, пусковой блок, снабженный двумя резисторами, диодом и тйристорным оптроном, светодиод
которого зашунтирован защитным
диодом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритов устройства. фазы сети, напряжение в нулевой точке электродвигателя становится больше напряжения включения динистора 2, поэтому он пробивается, что приводит к включению реле 13. Его контакт 30 размыкается, а контакт 40 замыкается. Так как к зажимам 37 и 38 пускового блока Н приложены соответственно напряжения иди Up, то при замыкании контакта kO через светодиод оптрона 20 протекает результирующий ток IP ,равный векторной сумме токов через резисторы 15 и 16 (фиг.2). Поэтому тиристор оптрона 20 не отпирается, а размыкание контакта 30 приводит к отключению пускового органа и электродвигателя . Если после нажатия отключающей кнопки Зб и отключения пускового элемента два его силовых контакта, например 3 и 5 пригорели, реле 13 срабатывает и замыкает контакт 0. Результирующий ток через светодиод оптрона, также как и в ранее рассмотренном случае меньше Iff. Поэтому Тиристор Олтрона не отпирается и лампа 22 не загорается, что сигнализирует по пригорании силовых контактов пускового элемента. Устройство обеспечивает самоконт-. роль своих цепей. Поэтому при их повреждении исключается возможность включения незащищенного электродвигателя в сеть. Устройство надежно защищает электродвигатель привода грузоподъемной лебедки от неполнофазного режима, имеет меньшие габариты и стоимость, что выгодно отличает его от известнь|х устройств аналогичного назначения.
99
оно дополнительно снабжено пусковой кнопкой, зашунтированной контактом пускового элемента, отключающей кнопкой, сигнальной лампой, токоограничивеющим резистором, динистором, дросселемj шунтирующим один из силовых контактов пускового элемента, и двумя диодами, один из которых шунтирует обмотку реле постоянного тока, подключенную между нулевой точкой электродвигателя и нулевым проводом через динистор и токоограничивающий резистор, зашунтированный размыкающим контактом реле постоян,ного тока, а другой диод анодом подключен через один из выходных зажимов пускового блока к одной из фаз сети, а катодом через замыкающий контакт реле пускового элемента, размыкающий контакт реле постоянного тока и второй выходной зажим пускового блока подключен к другой фазе сети через последовательно включенные катушку пускового элемента, зашунтированную конденсатором, отключающую и включающую кнопку, парал110
лельно которым подключена сигнальная лампа, а входные зажимы пускового блока соединены с двумя зажимами электродвигателя и нулевым проводом.
2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что в пусковом блоке тиристор оптрона включен на выходные зажимы блока, катод светодиода оптрона, зашунтированный защитным диодом через потенциометр, соединен с нулевым проводом через один из выходных зажимов, а анод светодиода через замыкающий контакт реле постоянного тока и диодно-резисторные цепочки подключен к зажимам электродвигателя через два других входных зажима блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР N550717, кл. Н 02 Н 7/09, 1377.
2.Авторское свидетельство СССР N616678, кл. Н 02 Н 7/09, 1978.
3- Авторское свидетельство СССР по заявке № 2825226/2i -07, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.
ABC
