Przedmiotem wynalazku jest uklad zabezpieczenia silników indukcyjnych przed praca niepelnofazowa.Dotychczas znane uklady zabezpieczajace silniki trójfazowe przed skutkami zaniku pradu w dowolnej fazie, które w charakterze czujników przeplywu pradu w przewodach zasilajacych wykorzystuja transformatory pradowo-napieciowe w wiekszosci przypadków nie reaguja na przerwy w uzwojeniach stojana skojarzonych w trójkat, wzglednie dokladnosc ich dzialania zalezy od stopnia obciazenia silnika. Niedociagniecia takie mozna zauwazyc szczególnie przystosowaniu zabezpieczen wykorzystujacych filtry skladowych symetrycznych.Znany ze zgloszenia patentowego nr P. 226858 uklad zabezpieczenia silników elektrycznych pradu przemiennego od pracy niepelnofazowej wyposazony jest w trzy transformatory pradowo- napieciowe. Jedne z uzwojen wtórnych tych transformatorów, bedac skojarzone w otwarty trójkat zasilaja, poprzez rezystory i prostownik, obwód baza-emiter tranzystora. Drugie uzwojenia wtórne transformatorów, skojarzone w gwiazde, zasilaja równiez ten sam obwód baza-emiter tranzystora.Napiecie otrzymywane z obu uzwojen wtórnych przy symetrycznym zasilaniu silnika dzialajac w utworzonym obwodzie wytwarzaja miedzy baza i emiterem róznice potencjalów bliska zeru lub o polaryzacji zaporowej. W przypadku wystapienia przerwy obwodu fazowego silnika lub przewodu zasilajacego napiecie otrzymywane z wtórnych uzwojen transformatorów skojarzonych w trójkat zmniejszaja wartosc napiecia i w wyniku tego tranzystor przechodzi w stan przewodzenia zamyka¬ jac obwód cewki przekaznika sterujacego posrednio praca zabezpieczonego silnika.Uklad wedlug zgloszenia nr P. 226858 majac duza przewage nad dotychczasowymi rozwiaza¬ niami zabezpieczen niejest w stanie zasygnalizowac obsludze o niektórych niesprawnosciach, które moga wystapic w samym zabezpieczeniu.Uklad zabezpieczenia wedlug wynalazku wyposazony jest w trzy transformatory pradowo- napieciowe, których uzwojenia pierwotne sa szeregowo polaczone z uzwojeniami stojana silnika pradu przemiennego. Jedne z uzwojen wtórnych tych transformatorów, bedac skojarzone w otwarty trójkat, sa polaczone z jednofazowym prostownikiem pelnookresowym, katoda którego laczy sie z kolektorem drugiego tranzystora pomocniczego, anoda zas poprzez rezystory, z baza2 125 895 tranzystora glównego. Drugie uzwojenia wtórne transformatorów, skojarzone w gwiazde, sa polaczone raz z jednopulsowym prostownikiem trójfazowym, drugi raz z ukladem rezystorów tworzacych pierwszy sztuczny punkt zerowy, który poprzez kondensator, laczy sie z katoda wspomnianego prostownika trójfazowego. Katoda ta poprzez rezystory laczy sie z baza tranzy¬ stora glównego, a poprzez rezystor i diode swiecaca laczy sie raz z kolektorem pierwszego tranzystora pomocniczego, drugi raz poprzez równolegly uklad kondensatora i rezystora, z baza drugiego tranzystora pomocniczego. Emitery obu tranzystorów pomocniczych lacza sie raz z punktem zerowym uzwojen wtórnych skojarzonych w gwiazde, drugi raz z biegunem ujemnym napiecia. Biegun dodatni podwajacza napiecia laczy sie z baza pierwszego tranzystora pomocni¬ czego. Wejscie podwajacza napiecia laczy sie z pierwszym sztucznym punktem zerowym, a poprzez rezystor — z drugim sztucznym punktem zerowym utworzonym przez rezystory wlaczone do sieci zasilajacej silnik. Oba sztuczne punkty zerowe poprzez rezystor lacza sie z punktem zerowym sieci.Równolegle do obwodu baza-emiter tranzystora glównego wlaczony jest kondensator. Zboczniko- wane dioda uzwojenie przekaznika elektromagnetycznego laczy sie w szereg z obwodem kolektor- emiter tranzystora glównego i z dodatkowym prostownikiem trójfazowym jednopulsowym, z jednej strony oraz rezystorem z drugiej strony, przy czym ten rezystor polaczony jest z punktem zerowym sieci i gwiazdy uzwojen wtórnych transformatorów pradowo-napieciowych, a calosc tak skojarzona wlaczona jst do sieci trójfazowej czteroprzewodowej.Uklad zabezpieczenia wedlug wynalazku charakteryzuje sie niezawodnoscia i skutecznoscia dzialania niezalezna od sposobu skojarzenia uzwojen stojana silnika, niewrazliwoscia na odksztal¬ cenia przebiegów pradów plynacych w sieci zasilajacej zabezpieczony silnik, a takze duza samokontrola.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku uwidaczniaja¬ cym uklad schematycznie.Uklad zabezpieczenia wedlug wynalazku zawiera trzy transformatory pradowo-napieciowe Ti, T2, T3, prostowniki Di -r-D3, diody D^D? oraz DS, kondensatory Ci -J-C5, tranzystory TRi, TH TR3, rezystory Ri do R12. Uzwojenia pierwotne transformatorów pradowo-napieciowych Ti, T2, T3 sa szeregowo polaczone z obwodem zasilajacym uzwojenia stojana zabezpieczanego silnika.Jedne z uzwojen wtórnych tych transformatorów, bedac skojarzone w otwarty trójkat, sa pola¬ czone zjednofazowym prostownikiem pelnookresowym Di, katoda którego laczy sie z kolektorem tranzystora TR2, anoda zas, poprzez rezystory Ri, R5, z baza tranzystora TR3.Drugie uzwojenia wtórne transformatorów pradowo-napieciowych Ti, T2, T3, skojarzone w gwiazde sa polaczone raz z jednopulsowym prostownikiem trójfazowym D2, drugi raz z ukladem rezystorów R4. Punkt zerowy rezystorów R4 laczy sia, poprzez równolegle skojarzone kondensator C2 i rezystor R6, z katoda prostownika D2, która poprzez rezystor Rg, uklad diod DS i D7 raz laczy sie z kolektorem tranzystora TRi, drugi raz, poprzez równolegly uklad rezystora R9i kondensatora C5, z baza tranzystora TR2. Katoda prostownika D2, poprzez rezystory R2i R5, polaczonajest z baza tranzystora TR3, natomiast poprzez rezystory R2 i Ri z anoda prostownika Di. Punkt zerowy sieci laczy sie poprzez rezystor R7 z punktem zerowym uzwojen wtórnych transformatorów pradowo- napieciowych Ti, T2, T3, skojarzonych w gwiazde oraz ze wspólnym punktem utworzonym przez emitery tranzystorów TRi, TR2, TR3, kondensator Ci i styk zwiemy przekaznika P. Kondensator Ci, rezystor Ri, R2, R5 tworza wspólny punkt. Punkt zerowy utworzony przez rezystory R4 raz polaczony jest z kondensatorem C3, drugi raz ze stykiem ruchomym rezystora Rn. Rezystor Rn laczy sie ponadto z jednej strony z punktem zerowym sieci, z drugiej zas z punktem zerowym utworzonym przez rezystory Rio wlaczone do sieci zasilajacej zabezpieczany silnik M. Kondensator C3 bedac polaczony z jednej strony ze sztucznymi punktami zerowymi i punktem zerowym sieci, laczy sie z anoda diody D5 i katoda diody Dó. Katoda diody D5, rezystor R12, kondensator Ca oraz baza tranzystora TRi tworza wspólny punkt. Równiez wspólny punkt tworza anoda diody D6, rezystor R12, kondensator C4 oraz emitery tranzystorów TRi i TR2.Zbocznikowane dioda D4 uzwojenie przekaznika P laczy sie w szereg z obwodem kolektor- emiter tranzystora TR3, prostownikiem D3 i ukladem rezystorów R3.Parametry transformatorów pradowo-napieciowych Ti, T2, T3 sa tak dobrane, ze przy naj¬ mniejszej wartosci przewidzianego zakresu pradu plynacego przez uzwojenia pierwotne rdzenie ich125 895 3 sa w stanie nasycenia magnetycznego. Przy symetrycznym ukladzie pradów pobieranych przez silnik na zaciskach uzwojen wtórnych transformatorów pradowo-napieciowych Ti, T2, T3 istnieje napiecie trzeciej harmonicznej. Napiecie to, po wyprostowaniu przez prostownik Di zostanie doprowadzone do obwodu baza-emiter tranzystora TR3, polaryzujac go zaporowo. Warunkiem jednak takiej polaryzacji jest stan przewodzenia tranzystora TR2. Przy symetrycznym zasilaniu silnika tranzystor TR2 jest spolaryzowany w obwodzie baza-emiter na przewodzenie, gdyz dopro¬ wadzone jest napiecie z prostownika D2, poprzez rezystor Rg, diode DS i rezystor R9. W celu przyspieszenia przejscia tranzystora TR2 w stan nasycenia, rezystor Rcjest zbocznikowany konden¬ satorem C5. Napiecie podawane z prostownika D2 na obwód baza-emiter tranzystora TR3 dziala przeciwnie do napiecia otrzymywanego z prostownika Di, jest jednak od niego mniejsze przy symetrycznym zasilaniu silnika i dlatego w takiej sytuacji tranzystor ten znajduje sie w stanie nieprzewodzenia, nie moze tez wówczas zadzialac przekaznik P.W przypadku gdy nastapi przerwa w obwodzie dowolnego przewodu zasilajacego silnik, wówczas napiecie na zaciskach prostownika Di staje sie równe zeru i dzieki temu w obwodzie baza-emiter tranzystora TR3 wystapi tylko napiecie podawane z prostownika D2, które wprowadzi ten tranzystor w stan przewodzenia. W takiej sytuacji zamyka sie obwód przekaznika P, który otwierajac swój styk rozwierny w obwodzie sterowania praca zabezpieczanego silnika M spowo¬ duje odlaczenie go od sieci zasilajacej. Zamkniecie sie styku zwiernego Pi bcznikuje obwód kolektor-emiter tranzystora TR3 i dzieki temu przekaznik P moze dzialac wówczas niezaleznie od pozostalych elementów ukladu zabezpieczenia. Uniemozliwia to ponowne zalaczanie silnika na niesprawana siec.Jezeli w obwodzie uzwojen wtórnych skojarzonych w gwiazde wystapi przerwa, wówczas miedzy punktem wspólnym utworzonym przez rezystory R4 a punktem wspólnym tych uzwojen pojawi sie napiecie. Jest ono przylozone do obwodu baza-emiter tranzystora TRi poprzez podwa- jacz napiecia utworzony przez kondensatory C3, G4 i diody D5, Dó. Rezystor R12 stanowi dodatkowe obciazenie dla podwajacza napiecia. Napiecie przylozone do obwodu baza-emiter tranzystora TRi wprowadza ten tranzystor w stan przewodzenia i w wyniku tego wartosc napiecia dzialajacego w obwodzie baza-emiter tranzystora TR2 staje sie na tyle mala, ze wywoluje w nim stan nieprzewodze- nia, co jest równoznaczne ze zniknieciem polaryzacji zaporowej dla tranzystora Tr3 i zamkniecie obwodu dla przekaznika P. Uklad zareagowal wiec na wewnetrzna niesprawnosc tak samo jak przy przerwie przewodu zasilajacego silnik. Zabezpieczenie jest w stanie zareagowac równiez na przerwe w obwodach przewodów zasilajacych prostownik D3 lub po przekroczeniu pewnej nastawialnej wartosci asymetrii napiecia zasilajacego. W przypadku gdyby nie zadzialal przekaznik P uklad bedzie sygnalizowal stan awaryjny przez swiecenie diody DS.W przypadku przerwy obwodu jednej z faz uzwojen stojana skojarzonych w trójkat napiecie otrzymywane z prostownika Di nie równa sie zeru, jednak jest mniejsze niz przy pracy pelnofazo- wej. Sytuacja taka wywoluje wzrost potencjalu bazy w stosunku do emitera tranzystora TR3 i tym samym przejscie jego w stan przewodzenia i dalsze dzialanie ukladu zabezpieczenia identyczne jak przy przerwie przewodu linii zasilajacej.Kondensator Ci lacznie z rezystorami Ri i R2 pozwala uzyskiwac opóznienie zadzialania ukladu. Eliminuje sie przez to zbedne zadzialanie zabezpieczenia wynikajace z niejednoczesnosci zamykania sie styków samoczynnego lacznika lub chwilowych asymetrii napiecia zasilajacego.Stosunkiem wartosci rezystancji Ri i R2 nastawia sie czulosc zabezpieczenia na stopien asymetrii pradów zasilajacych silnik.Zastosowanie kondensatora C2 ma na celu wywolanie zadzialania zabezpieczenia w wyniku podania sygnalu pradu przemiennego jako zaklócenia wewnetrznego, które mogloby powstac w przypadku zwarciajednej z diod prostownika D2. Sygnal taki przechodzi przez podwajacz napiecia i wywoluje dzialanie ukladu identyczne jak w sytuacji przy przerwie obwodu jednego z uzwojen wtórnych transformatorów pradowo-napieciowych Ti, T2, T3 skojarzonych w gwiazde. Rezystor Ró umozliwia rozladowanie kondensatora C2.Uklad wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie przy zabezpieczaniu wszelkiego rodzaju odbiorników trójfazowych przed skutkami pracy niepelnofazowej. Szczególna przydatnosc uklad moze miec przy zabezpieczaniu silników, gdyz skuteczniej reaguje on na niepelnofazowa ich prace niezaleznie od sposobu skojarzenia uzwojen stojana.4 125895 Zastrzezenie patentowe Uklad zabezpieczenia silników indukcyjnych przed praca niepelnofazowa zawierajacy pro¬ stowniki, kondensatory, rezystory, diody, dwa sztuczne punkty zerowe utworzone przez rezystory, podwajacz napiecia, przekaznik elektromagnetyczny, tranzystory, trzy transformatory pradowo- napieciowe, uzwojenia pierwotne których sa szeregowo wlaczone do sieci zasilajacej zabezpieczany silnik, zas ich jedne uzwojenia wtórne sa skojarzone w otwarty trójkat i lacza sie z jednofazowym prostownikiem pelnookresowym, natomiast drugie uzwojenia wtórne skojarzone w gwiazde pola¬ czone sa z trójfazowym prostownikiem jednopulsowym oraz dodatkowy trójfazowy prostownik jednopulsowy, którego wspólna katoda polaczona jest z cewka przekaznika elektromagnetycznego i dalej z kolektorem tranzystora, którego emiter, poprzez rezystor, polaczony jest z zerem sieci zasilajacej, przy czym ten rezystor polaczony jest z punktem zerowym gwiazdy uzwojen wtórnych transformatorów pradowo-napieciowych, a równolegle do obwodu kolektor-emiter tego tranzy¬ stora wlaczony jest styk zwiemy wspomnianego przekaznika elektromagnetycznego, natomiast obwód baza-emiter wyzej wymienionego tranzystora polaczony jest poprzez rezystor z kondensa¬ torem, do którego doprowadzone jest, poprzez rezystor, napiecie wyprostowane przez prostownik trójfazowy podlaczony do uzwojen wtórnych transformatorów skojarzonych w gwiazde, a anoda jednofazowego prostownika pelnookresowego, poprzez rezystoryjest polaczona z baza wspomnia¬ nego tranzystora, znamienny tym, ze wspólna katoda prostownika (Di) laczy sie z kolektorem tranzystora (TR2), którego baza, poprzez uklad równolegle skojarzonego kondensatora (C5) z rezystorem (R9), polaczona jest raz z kolektorem tranzystora (TRi), drugi raz z katoda diody swiecacej (DS) i anoda diody (D?) tworzace wspólny punkt i dalej poprzez wspólny punkt utwo¬ rzony przez anode diody (DS) i katode diody (D7), a takze poprzez rezystor (Rg) ze wspólna katoda prostownika (D2), natomiast emitery tranzystorów (TRi i TR2) raz lacza sie z emiterem tranzystora (TR3), drugi raz z biegunem ujemnym podwajacza napiecia, zas baza tranzystora (TRi) laczy sie z biegunem dodatnim wspomnianego podwajacza napiecia, a jego kondensator wejsciowy (C3)jest polaczony raz ze sztucznym punktem zerowym utworzonym przez rezystory (R4) polaczone z uzwojeniami wtórnymi transformatorów skojarzonych w gwiazde, drugi raz, poprzez rezystor (Rn) ze sztucznym punktem zerowym utworzonym przez rezystory (Rio) polaczone z przewodami fazowymi sieci zasilajacej silnik (M), trzeci raz, równiez poprzez rezystor (Rn) z przewodem zerowym sieci zasilajacej.PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. .Cena 100 zl PL