Pierwszenstwo: 28.06.1972 (P. 156318) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 75712 KI. 21c, 68/50 MKP H02K7/08 ijLIOu -;a Twórcywynalazku (Stefan Ert-Eberdt, Tomasz Dziedziczak Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Lacznosci, Warszawa (Polska) Sposób zabezpieczania trójfazowych silników indukcyjnych przed skutkami zaniku napiecia w dowolnej fazie, przeciazeniem i zwarciem oraz uklad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczenia trójfazowych silników indukcyjnych przed skutkami zaniku napiecia w dowolnej fazie, przeciazeniem i zwarciem oraz uklad do stosowania tego sposobu, znajdujacy zastosowanie we wszystkich urzadzeniach napedzanych silnikami indukcyjnymi z sieci energetycznej.Dotychczasowe sposoby zabezpieczen silników trójfazowych indukcyjnych przed skutkami zaniku napiecia w dowolnej fazie, przeciazenia i zwarcia, wykorzystywaly zjawiska termiczne wywolywane bezposrednim od¬ dzialywaniem pradu pobieranego przez silnik w stanie awaryjnym, powodujace poprzez zmiane wymiarów ele¬ mentu termicznego w momencie awarii, odlaczenie zasilania cewki wzbudzenia silnika.Uklady do stosowania tych sposobów zwieraly najczesciej wylacznik elektromagnetyczny pelniacy funkcje elementu wlaczajacego silnik, w szereg z którym zalaczony byl przekaznik termiczny zwierajacy ele¬ ment bimetaliczny, polaczony bezposrednio z cewka wzbudzenia silnika.Uklady te odznaczaly sie duza bezwladnoscia w zadzialaniu zabezpieczenia, w momencie przeciazenia i zaniku napiecia oraz niska niezawodnoscia dzialania spowodowana zmiana parametrów geometrycznych i ter¬ micznych przekaznika termicznego w czasie eksploatacji, co wymagalo stalej kontroli i regulacji ukladu zabez¬ pieczajacego a niejednokrotnie powodowalo uszkodzenie uzwojen stójana i wirnika silników indukcyjnych,jesz¬ cze przed zadzialaniem ukladu zabezpieczajacego.Ponadto znane dotychczas uklady zabezpieczajace przed zanikiem napiecia i przeciazaniem nie zabezpie¬ czaly silników przed zwarciem, co wymagalo dodatkowego dolaczenia w szereg z przekaznikiem termicznym, bezpiecznika topikowego.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu jednoczesnego zabezpieczenia silników trójfazowych przed skutkami zaniku napiecia w dowolnej fazie, przeciazeniem i zwarciem, odznaczajacego sie natychmiastowym zadzialaniem ukladu zabezpieczajacego oraz wysoka niezawodnoscia i stabilnoscia dzialania.Cel ten zostal osiagniety przez przetworzenie zmian pradu towarzyszacych zanikom napiecia w dowolnej fazie oraz stanom przeciazenia pradowego i zwarcia, na zmiany napiecia zmiennego które nastepnie sa przetwo¬ rzone na zmiany napiecia stalego w ukladzie prostowniczym mostkowym i po porównaniu z napieciem stalym2 75712 odniesienia jako róznicowy sygnal napiecia stalego wzmocniony amplitudowo, sa podawane na dwustanowy element przelaczajacy, powodujacy w stanie zaniku napiecia, przeciazenia lub zwarcia, rozwarcie obwodu pradu zasilajacego cewke wzbudzenia silnika.Istota ukladu do stosowania sposobu wedlug wynalazku polega na polaczeniu w szereg ze stojanem silnika indukcyjnego poprzez wylacznik elektromagnetyczny bloku transformatorów pradowych, skladajacego sie z trzech transformatorów pradowych których uzwojenia pierwotne sa polaczone szeregowo z uzwojeniem stojana silnika a ich uzwojenia wtórne sa polaczone ze soba szeregowo przy czym koniec uzwojenia wtórnego pierwszego transformatora i poczatek trzeciego transformatora sa wlaczone na przekatna jednofazowego prostowniczego mostka, którego galaz pradu stalego stanowiaca wyjscie ukladu mostkowego jest polaczona z wejsciem elektro¬ nicznego ukladu czujnika zaniku napiecia i wejsciem elektronicznego ukladu czujnika przeciazenia i zwarcia, zawierajacych zródlo stalego napiecia odniesienia, przy czym wyjscie ukladu czujnika zaniku napiecia jest polaczone z wejsciem ukladu wzmacniajacego zawierajacego w obwodzie wyjsciowym dwustanowy element prze¬ laczajacy a wyjscie ukladu czujnika przeciazenia i zwarcia jest polaczone z wejsciem ukladu wzmacniajacego zawierajacego w obwodzie wyjsciowym dwustanowy element przelaczajacy, ponadto elemety przelaczajace wlaczone na wyjscie ukladów wzmacniajacych, sa polaczone szeregowo z cewka obwodu zasilania wylacznika elektromagnetycznego, silnika.Wynalazek uwidoczniony na przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym schemat blokowy ukla¬ du zabezpieczajacego przed skutkami zaniku napiecia, przeciazenia i zwarcia sklada sie: z bloku transformatorów pradowych 3 polaczonego poprzez stycznik liniowy 2 z silnikiem indukcyjnym 1, prostowniczego mostka jedno¬ fazowego 4 elektronicznych czujników zaniku napiecia 5 oraz przeciazenia i zwarcia 6 zawierajacych zródlo napiecia odniesienia 7, ukladów wzmacniajacych 8 i 10, ukladów przelaczajacych 9 i 11.Zmiany pradu towarzyszace zanikom napiecia w dowolnej fazie, stanom przeciazenia pradowego i zwarcia sa przetwarzane w bloku transformatorów pradowych 3 zawierajacym trzy transformatory, których uzwojenia pierwotne sa polaczone szeregowo z uzwojeniem stojana silnika 1 a ich uzwojenia wtórne sa polaczone ze soba szeregowo poprzez stycznik 2.Zmiany napiecia zmiennego z uzwojen wtórnych transformatorów w bloku 3 sa przetwarzane na zmiany napiecia stalego w ukladzie prostowniczym mostkowym 4, które nastepnie sa podawane na elektroniczny czuj¬ nik zaniku napiecia 5 zawierajacy zródlo odniesienia 7 i elektroniczny czujnik przeciazenia pradowego i zwarcia 6 zawierajacy zródlo odniesienia 7, na wyjsciu których powstaja sygnaly róznicy napiecia odniesienia oraz napiecia stalego informujacego o stanie awaryjnym silnika. W przypadku zaniku napiecia, elektroniczny czujnik zaniku napiecia 5 powoduje zadzialanie ukladu wzmacniajacego 8 zawierajacego w obwodzie wyjsciowym dwu¬ stanowy element przelaczajacy 9, który odlacza napiecie wzbudzajace cewka stycznika 2 i wylacza silnik 1.W przypadku przeciazenia pradowego i zwarcia elektroniczny czujnik przeciazenia pradowego i zwarcia 6 powoduje zadzialanie ukladu wzmacniajacego 10 zawierajacego w obwodzie wyjsciowym element przelaczajacy 11 który odlacza napiecie wzbudzajace cewke stycznika 2 i wylacza silnik 1. Urzadzenie wedlug wynalazku odznacza sie duza szybkoscia dzialania rzedu 100 msek, stabilnoscia dzialania w czasie eksploatacji, brakiem koniecznosci konserwacji oraz uniwersalnoscia zabezpieczenia polegajaca na jednoczesnym zabezpieczeniu silni¬ ków indukcyjnych przed skutkami zwarcia, przeciazenia i zaniku pradu w dowolnej fazie napiecia zasilajacego. PL