Устройство для защиты электродвигателя переменного тока от перегрузки Советский патент 1983 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей переменного тока от перегрузки и токов коротких замыканий..

Известно устройство для защиты . электродвигателя от перегрузки и короткого замыкания, содержащее трансформатор тока, выпрямитель, зарядную RC-цепь, состоящую из регулируемого делителя напряжения, и пороговый элемент с исполнительньий органом Cl X

Недостатком даннрго устройства является то, что оно не может обеспечить необходимое соотношение между временем срабатывания и величиной перегрузки, ток.как время срабатывания определяется зарядной RC-цепью и изменяемой дискретно величиной R в зависимости от величины начального значения тока в защищаемой цепи и остается неизменным до срабатывания защиты или исчезновения перегрузки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты двигателя переменного тока, содержащее трЪнсформаторы тока, подключенные через выпрямители к сглаживающему конденсатору, пороговый элемент, в котором

в зарядную цепь в качестве токоограничивакадего элемента включен стабилизатор тока, обеспечивающий нарастание напряжения на входе порогового элемента по закону, близкому к линейному, благодаря чему удается уменьшить зависимость времени срабатывания .защиты от кратности перегрузки 2 .

10

Недостатком известного устройства является то, что оно чувствительно к сильным электрическим полям/ так как в нем применены полевые транзисторы, поэтому необходимо принимать

15 специальные меры по защите от полей, т.е. надежность устройства на полевых транзисторах меньше, и более узкая область его использования.Кроме того, устройство не обеспечивает

20 быстрого выключения при токах, превышающих пусковые, что также снижает, надежность защиты.

Цель изобретения - повышение надежности защиты.

25

Поставленная цель достигается тем,что устройство для защиты электродвигателя переменного тока, содержащее трансформатора тока, Подключенные через выпрямитель к сглажива30ющему конденсатору и резистору, которые включены параллельно, пороговый элемент, связанный с выходным реле, подключенным к дополнительному источ .нику питания, переменный резистор, . накопительный конденсатор, дополнительно включает пороговый шунт, дв резистора, тиристор, причем пороговый элемент выполнен на однопереходном транзисторе, первая база которог соединена с минусом выпрямителя чере резистор, эмиттер транзистора соединен с минусом выпрямителя через накопительный конденсатор, а с подви ным- контактом переменного резистора через зарядный резистор, параллельно которому подключен диод, соединенный анодом с эмиттером транзистора, один конец переменного резистора подключен к минусу выпрямителя, а другой к плюсу выпрямителя через стабилитрон, вторая база однопереходного транзистора подключена к плюсу выпря мителя через балластный резистор, а минусу выпрямителя - через включенные параллельно кo дeнcaтop и порого вый шунт, состоящий из последовательно соединенных динистора и резистора, при этом катод тиристора подключен к минусу выпрямителя, упра ляющий электрод тиристора соединен с первой базой однопереходного транзистора, а анод соединен через выходное |5еле с плюсом дополнительного источника питания. На чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для защиты электродвигателя содержит трансформаторы 1-3 тока, подключенные через выпрямитель 4 к сглаживающему конденсатору 5 и резистору б, включенным параллельно, однопереходный транзистор 7, первая база которого соединена с минусом выпрямителя 4 через резистор 8,эмиттер транзистора 7 соединен с минусом выпрямителя 4 через накопительный .конденсатор 9, а с подвижным контактом переменного резистора 10 - через зарядный резистор llj параллельно которому подключен диод 12, соединенный анодом с эмиттером транзистора, один конец переменного резистора 10 подключен к минусу выпрямителя 4, а другой - к плюсу выпрямителя 4 через стабилитрон 13,катод которого подключен к плюсу выпрямителя,вторая база однопереходного транзистора 7 подключена к плюсу выпрямителя 4 через резистор 14, а к минусу выпрямителя 4 - через включенные параллельно конденсатор 15 и пороговый шунт 16, состоящий из последовательно соединенных динистора и резистора, при этом катод тиристора 17 по ключен к минусу выпрямителя 4, анод через выходное реле 18 соединен с плюсом постороннего источника питания, а управляющий электрод тиристора 17 соединен с первой базой однопереходного транзистора 7. Устройство работает следующим образом. При возникновении в цепи питания электродвигателя однофазной, двухфазной или трехфазной переррузки увеличивается напряжение на сглаживающем конденсаторе 5, что, в свою очередь, вызывает повышение напряжения на конденсаторе 15 и накопительном конденсаторе 9, который начинает заряжаться через зарядную цепь, состоящую из стабилитрона 13, переменного резистора 10 и зарядного резистора 11. Время срабатывания защиты определяется напряжением на конденсаторе 5, постоянной времени зарядной цепи, величиной напряжения стабилизации стабилитрона 13 и уровнем напряжения, при котором отпирается эмиттерный переход транзистора 7. При срабатывании происходит быстрый разряд конденсатора 9 через цепь эмиттера транзистора 7 и резистора 8. В результате на резисторе 8 появляется импульс напряжения, который включает тиристор 17, что приводит к срабатыванию выходного реле 18, контакты которого отключат электродвигатель . При малых перегрузках (1,1-1,ЗнОм) защита обеспечивает задержку времени срабатывания значительно большую, чем при пусковых токах, за счет того,что к уровню срабатывания напряжение на накопительном конденсаторе 9 подходит по экспоненциальному закону и срабатывание происходит на верхнем участке экспоненты. Стабилитрон 13 несколько усиливает изменение напряжения на конденсаторе 9, поэтому при пусковых токах конденсатор 9 заряжается до уровня, соответствующего срабатыванию защиты, значительно быстрее, так как этот уровень соответствует среднему участку экспоненты. Однако благодаря тому, что при увеличении контролируемого тока возрастает напряжение , повышается порог отпирания эмиттерного перехода транзистора 7, что приводит стабилизации времени срабатывания защиты. При токах, превышающих пусковые, время срабатывания защиты резко уменьша.ется, так как напряжение на конденсаторе 15 повышается до величины, при которой срабатывает пороговый шунт, и напряжения U g-, и U резко снижаются, что приводит к снижению порога отпирания эмиттерного перехода транзистора 7 и резкому сокращению времени срабатывания защиты. Пороговый шунт выполнен на резисторе 19 и динисторе 20. Срабатывание шунта, резкое уменьшение сопротивления динистора 20, приводит к повышению то