Устройство для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы Советский патент 1982 года по МПК H02H3/24 

Изобретеиие относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты трехфазных электроприемников от :нарушений одной из фаз в сети питания. Известно устройство Ш1Я контроля пропадания одной и более фаз, содержащее выпрямитель, подключенный к контролируемым .фазам, и блок контроля, выполненный в виде последовательно подсоедине ных к выпрямителю нагрузки, и тиристора а также содержит динистор, ключ, зарядно-разрядную цепь, состоящую из кондеденсатора, двух резисторов и диода, причем управляющий электрод тиристора соединен через динистор с зарядно-разрядной цепью, конденсатор включен между нулево шиной контролируемого напряжения и анодом динистора, анод диода через ключ под ключен к аноду динистора, а катод - к выходу выпрямителя, один из резисторов подключен параллельно диоду, а другой между выходом выпрямителя и нулевой шиной 1 . К недостаткам данного устройства от-, носят неработоспособность устройства при контроле фаз двигательной нагрузки. В этом случае напряжение поврежденной фазы не исчезает полностью, а лишь уменьшается до некоторого значения. Оно может достигнуть 7О% от номинального при вращении ротора двигателя в непоянофазном режиме (например, при вентиляторной нагрузке на валу). Указанное напряжение через выпрямитель подается на анод тиристора, который остается OTKJ Iтым при повреждении одной из фаз сети питания. Кроме того, устройство характеризуется низкой чувствительностью устройства к исчезновению фаз при статической нагрузке. Это обусловлено индуктивным характером исполнительного реле анодной цепи тиристора. По этой причине за время отсутствия анодного напряжения ток через тиристор может не снизиться до уровня удержания, и запирание тиристора не произойдет. Устройство оказывается нечувствительным к пропаданию фаз. Наиболее близким по техничесжой сушжости к изобретению является устройство, содержащее резисторные делители напряжения, подключенные через OKoatJ к фазам сети тггания и соединенные выходами с анодами трех динисторов и тиристоров Однако это устройство обладает невозможностью контроля фаз При отключенном двигателе и отсутствием блокировки его на двух фазах. Цель изобретения - повышение надежности защиты путем контроля фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличение устойчивости к кратковременным провалам напряжения одной из фаз питаюгаей сети. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управляющий электрод тиристора соединен через резистор с катодом дннистора первой фазы, анод тириотора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором, к катодам динисторов второй и третьей фаз, а катод упомянутого тиристора присоединен, к нулевой точке сети. На фиг. 1 представлена принпипиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 графики: элементов устройства. Предлагаемое устройство содержит три диода 1, 2 и 3, подключенных к фазам, . сети питания Д , В , С , катодами - к трем переменным резисторам 4, 5 и 6, которые соединены с нулевой точкой сети. Движок переменного резистора 4 соединен с анодом динистора 7, катод которого через резистор 8 подключен к управляющему электроду тиристора 9. Движок переменного резистора 5 соединен с анодом динистора 10, катод которого через резио тор 11 подключен к аноду тиристора 9. Движок переменного резистора 6 соединен с анодом динистора 12, катод которого подкпючен к исполнительному элементу 13 зашунтированному конденсатором 14. С другой стороны исполнительный элемент 1 соединен с анодом тиристора 9, катод которого подключен к нулевой точке сети. На фиг. 2 обозначено Д , В , С попожительные полупериоды фаз питающей напряжение включения динисто-ра 7; -наяряжение включения динисторов 10 и 12; момент времени включения ди- нистора 7 в нормально} режиме;tn - момент времени включения диниотора 10 в нормальном режиме; 4.- - момент времени включения Д№нистора Ю в неполнофазном режиме в случае исчезновения фазы В ; i. - момент времени включ.ения динистора 12 в нормальном режиме; tg - момент времени включения динистора 12 в случае исчез- новения фазы С ; А,6|С- положительные полупериоды фаз питающей сети в неполнофазном режиме. Устройство работает следующим образом. При наличии напряжения всех трех фаз А , 6 и С питающей сети в момент вре t (фиг. 2) на управляющий электР°« тиристора 9 через диод 1. переменный резистор 4, динистор 7, резистор 8 подается сигнал положительной полярности от фазы А . В момент времени t через диод 2, переменный резистор 5, динистор 10, резистор 11 положительная полуволна фазы В подается на риловую структуру тиристора 9, и он открываете Р ™ ™Р °Р :.. . так как на его управляющий электрод еще «Дается положительное напряжение. С момента времени 4 черезтиристор 9 течет ток фазы С , что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 13 и зарядке конденсатора 14. В интервале времени с момента окончания положительного полупериода динистора 12 исполнительный элемент 13 подпитывается за счет энергии, запасенной конденсатором . 14. Далеее работа схемы повторяется. При исчезновении одной из фаз сети питания напряжение этой фазы уменьщает ® « 30% от номинально ° (вентиляторная нагрузка на валу двига ™ - Наличие напряжения потерянной обусловлено наведением электродвижутпей силы в фазе статора двигателя при вращении его ротора . При исчезновении фазы А сигнал положительной полярности на управляющий электрод тиристора не подается (ампли напряжения фазы А , как следует из фиг. 2, ниже уровня включения динисторра 7), следовательно последний не открывается, и исполнительный элемент обеспечен, что приводит к отключению нагрузки. При исчезновении фазы б напряжение положительной полярности подается на силовую структуру тиристора 9 в момент времени после оконча1гая положительного

59

полупериода фазы А (фиг. 2). Тириотор 9 при этом не открывается, и исполнительный элемент отключает нагрузку.

При исчезновении фазы С включение динистора 12 происходит в момент време ни (фяг. 2), когда упраьляющий сигнал и анодный ток тиристора отсутствуют, и следовательно, последний закрыт. Открыться тиристор 9 уже не сможет, так как на управляющем электроде его отсутствует напряжение. Это приводит к отключению нагрузки.

При более глубоком снижении напряжения в неполнофазном режиме (в случае статической нагрузки или высокой степени загрузки электрического двигателя) динистор 10 (или 12) не вклк чается, что увеличивает интервалы времени отсутствия анодного напряжения тиристора 9 и улучшает условия его заш рания.

Положительный эффект устройства заключается в следуклцем: за счет испол зевания пороговых элементов - динисторов достигается чувствительность устройства к исчезновению фаз питающего напряжения на двигательной нагрузке любого, в том числе и длительного режима .работы; кроме того, предлагаемое устройство имеет расширенные функциональные возможности по сравнению с прототипом, так как может быть использовано для фиксации неполнофазных режимов, связанных с полным исчезновением одного из фазных напряжений, а также тех неполно фазных режимов, при которых напряжение

5336

потерянной фазы подается на входные зажимы устройства со стороны злектроприемника, например асинхронного двигателя с вентиляторной нагрузкой на валу.

Формула изобретения

Устройство дли зашиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы, содержашее резисторные делители напряжения, подключенные через диоды к фазам сети питания и соединенные выходами с анодами трех динистрров и тиристор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты путем контроля фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличения устойчивости одной из -фаз питающей сети, управлякщий электрод тиристора соединен через резистор с катодом динистора первой фазы, анод тиристора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором к катодам динисторов второй и третьей фаз, а катод упомянутого тиристора присоединён к нулевой точке сети.

f

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №558342. кл. Н 02 Н 3/24, 1973 .

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2838159, кл. Н О2 Н 7/08, 1975.