Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от повреждения Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 

(5) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОВРЬЖДЕНИЯ

1 .

Изобретение относится к защите электрических машин, в частности трехфазных электродвигателей, от аномальных режимов работы: токовых перегрузок, междуфазных замыканий, работы на двух фазахо

Известны устройство защиты от перегрузок, содержащее два измерительных трансформатора тока, фазочувствительный детектор и исполнительный орган Cl , устройство защиты от между- фазных замыканий, содержащее трансфор. маторы тока, трансреакторы, фазочувствительный блок и исполнительный элемент Г2}, а также устройство защиты от работы на двух фазах и перегрузок, содержащее трансформаторы тока, элемент сравнения, реагирующий и отключающий элементы и элемент контроля перегрузки ГЗ .

Недостатками этих устройств являются отсутствие универсальности и необходимость использования различных устройств защиты при различных откло-,

нениях от нормальных рабочих режимов электродвигателей, что конструктивно сложно и экономически невыгодно.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для защиты от перегрузки трехфазного электродвигателя с автоматическим повторным пуском содержит включенные в магнитном поле двух фаз сети датчики тока в виде двух герконов, соединенных параллельно и под10ключенных одним выводом к источнику питания постоянного тока, а другим к блоку задержки, выполненному в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора, выход которо15го подключен к пороговому элементу (цепь сетки тиратрона), выходной усилитель (анодная цепь упомянутого тиратрона ), в цепи которого включено исполнительное реле .

20

Недостатком известного устройства является то, что оно срабатывает практически с одинаковой выдержкой времени как при перегрузках, так и при междуфазных коротких замыканиях. Цель изобретения - повьниение быст родействия защиты Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем датчики тока, выполненные в виде геркоиов в двух фазах сети, имеющих общую точ ку, подключенную к источнику питания постоянного тока, первый резистор, подсоединенный к блоку задержки, выход -которого подключен к пороговому элементу, соединенному с выходным усилителем, в цепи которого включен исполнительный элемент, контакт кото рого последовательно включен в цепь обмотки магнитимого пускателя, в разрыв двух фаз сети включены датчики тока в виде обмоток упомянутых герко нов с различным числом витков, а вто рой вывод первого геркона подсоединен к вновь введенному резистору, второй конец которого подключен к об щей точке соединения первого резистора и второго вывода второго геркона о На чертеже изображена схема устройстваУстройство состоит из катушки 1 и контактов 2 магнитного пускателя, обмотки 3 геркона 4, обмотки 5 герко на 6,3 резисторов 7 и 8, разделяющих чувствительность герконов, блока 9 задержки и порогового элемента на транзисторе 10, резистора 11, ограни чивающего ток базы транзистора 10, конденсатора 12 и резистора 13 блока 9 задержки, выходного усилителя 14, собранного на резисторах 15-1 ограничения токов базы и коллектора, а также для установки рабочей точки(базовой характеристики его транзистора 18, резисторах 19 и 20 ограничения тока базы и коллектора его второго транзистора 21, исполнитель ного элемента 22, собранного на резисторе 23, ограничивающем ток управ ляющего электрода тиристора 24, катушки 25 исполнительного реле с размыкающим контактом 2б, источника 27 питания постоянного тока, кнопки 28 возврата схемы защиты в исходное состояние, трехфазного источника 29 питания и электродвигателя 30. Устройство работает следующим образом Во всех трех случаях - п|эи обрыве одной из фаз, междуфазных замыканиях и механических перегрузках - увеличивается ток нагрузки электродвигателя 30. При увеличении тока нагрузки, протекающего по обмотке 3 геркона 4, замыкающие контакты последнего предварительно настроенные на замыкание при токе намагничивания обмотки 3 немного выше номинального значения для заданного типа электродвигателей, замыкаются и тем самым подают плюс дополнительного источника 27 питания через резисторы 7 и 8 ограничения чувствительности и резистор 11 на базу транзистора 10о Транзистор 10 открывается не сразу , а с предварительно настроенной выдержкой времени примерно с через блок задержки. Затем открываются транзисторы 18 и 21, и плюс источника 27 питания с выхода усилителя 14 мощности, усиленный до величины,, достаточной, чтобы открыть тиристор 24, открывает последний, запитывает катушку 25 исполнительного реле, которое своим размыкающим контактом 26 разрывает цепь питания катушки 1 магнитного пускателя, главные контакты 2 которого обесточивают цепи трехфазного источника питания 29 электродвигателя 30 после чего замыкающие контакты геркона 4 размыкаются, так как токовая катушка 3 обесточивается и поэтому размагничивается, но катушка 25 реле остается включенной через открытый тиристор 24 от источника 27 питания до выяснения причины отключения питания электродвигателя После устранения неисправности устройство приводится в исходное рабочее состояние нажатием кнопки 28, чем снимается питание с катушки 25 реле Затем ее замыкают, контакт 26 замыкается и готовит цепь питания катушки магнитного пускателя 1 для повторного цикла В режиме пуска, который соответстг вует току электродвигателя, равному 5-7 Н вместе с герконом 4 срабатывает геркон 6, но так как время пуска длится всего десятые доли секунды, а время заряда конденсатора 13 выбирают в пределах 1-1,5«с, последний не успевает зарядиться до порога срабатывания, заданного пороговым элементом транзистора 10, а значит и устройства в целом При увеличении нагрузки свыше номинальной вначале срабатывает гер-кон 4 (при токе перегрузки, равном примерно J н , а. при токе перегрузки, равном 3-4 JH (соответствующем току отсечки, срабатывает и геркон 6, который своими замыкающими контактами шунтирует резистор 7, тем самым уменьшается время заряда кон- 5 денсатора 12, но так как он уже был предварительно заряжен до напряжения, прямо пропорционально зависящего от длительности перегрузки, временной усилитель сработает почти мгновенно 10 (менее 1-1,5 с), чем обеспечивается токовая отсечка, равная 3 н

При уменьшении- нагрузки до номинальной оба геркона размыкаются, а конденсатор быстро разряжается через 15 резистор 13 и тем самым блок задержки приводится в исходное состояниео

Порог срабатывания герконов 3 и k производится следующим образом: герконы поочередно передвигаются отно- 20 сительно витков своих обмоток в ту или другую сторону до тех пор, пока не сработает исполнительное реле с заданной ранее выдержкой времени при пропускании по обмоткам 3 и 5 тока 25 перегрузки (по величине немного боль-, ше номинального jи тока.отсечки, равного нПри прохождении по обмоткам 3 и 5 тока выше тока отсечки схема за--зо щиты срабатывает практически мгновенно.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность срабатывания, jj долговечность и надежность в работе, а универсальность схемы дает возможность одновременно выполнять три основные функции защиты трехфазного электродвигателя: от токовых перегру-до зок, работы на двух фазах и между - фазных замыканий„

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от повреждения, содержащее датчики тока в двух фазах сети, выполненные в виде герконов, имеющих общую точку, подключенную к источнику питания постоянного тока первый резистор, подсоединенный к блоку задержки, выход которого подключен к пороговому элементу, соединенному с выходным усилителем, в цепи которого включен исполнительный элемент, контакт которого последовательнд включен.в цепь обмотки магнитного пускателя, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в разрыв двух фаз сети включены датчики Toka в виде обмоток упомянутых герконов с различным числом витков, а второй вывод первого геркона подсоединен к вновь введенному резистору, второй конец которого подключен к общей точке соединения первого резистора и второго вывода второго геркона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1о Авторское свидетельство СССР №610229, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.

2 Авторское свидетельство СССР № 599309, кл. Н 02 Н 7/08, 1976,

Зо Авторское свидетельство СССР № , кл, Н 02 Н 7/08, 1976.

4о Себекин И,С., Кузнецов Н,Е., Кулаков Ю,По Повышение надежности электроснабжения и автоматизация управления электроустановками нефтехимических предприятий, - Сер, Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности М,, ЦНИИТЭнефтехим, 1976, с. 23.

ii