RU110213U1

RU110213U1 - DEVICE FOR ASYNCHRONOUS MOTOR PROTECTION AGAINST SWITCHES

Info

Publication number: RU110213U1
Application number: RU2011128032/08U
Authority: RU
Inventors: Иван Николаевич Максаев; Валентин Васильевич Головинов; Евгений Леонидович Близнюк
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Устройство защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее резисторы, три конденсатора и асинхронный электродвигатель, отличающееся тем, что оно включает стабилитроны, дроссели, неоновые лампы и предохранители, причем три дросселя, подключенные первыми выводами к трем фазам на входе устройства, а вторыми выводами дроссели подключены к первым выводам предохранителей, вторые выводы которых присоединены к стабилитронам, соединенным по схеме треугольник, а параллельно стабилитронам подключены резисторы, которые тоже соединены по схеме треугольник, далее, к вершинам треугольника, образованного резисторами, включены конденсаторы, соединенные по схеме треугольник, причем вторые выходы дросселей соединены с асинхронным электродвигателем, а параллельно каждому предохранителю подключена цепь из последовательно соединенной неоновой лампы с токоограничивающим резистором. A device for protecting an asynchronous electric motor against switching overvoltages, comprising resistors, three capacitors and an asynchronous electric motor, characterized in that it includes zener diodes, inductors, neon lamps and fuses, three inductors connected to the first three phases of the input device, and second to the inductors connected to the first terminals of the fuses, the second terminals of which are connected to the zener diodes connected in a triangle circuit, and a resistor is connected in parallel to the zener diodes s, which are also connected in a triangle circuit, then to the vertices of a triangle formed by resistors, capacitors connected in a triangle circuit are connected, the second outputs of the chokes are connected to an asynchronous electric motor, and a circuit from a series-connected neon lamp with a current-limiting resistor is connected in parallel to each fuse.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, предназначена для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений и индивидуальной частичной компенсации реактивной мощности. Данное устройство может быть использовано в асинхронных электроприводах сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий.The utility model relates to electrical engineering, designed to protect an induction motor from switching overvoltages and individual partial reactive power compensation. This device can be used in asynchronous electric drives of agricultural machines, aggregates and production lines.

Известно устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя (RU 2288534, опубл. 27.11.2006), содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, а вторые зажимы конденсаторов подключены к началам обмоток статора и к зажимам выключателя. Коммутационный аппарат выполнен в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключены параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, другие контакты магнитного пускателя подключены между точками соединения концов статорных обмоток и конденсаторов.A device for starting and compensating for reactive power of an induction motor (RU 2288534, publ. 11/27/2006), containing a three-phase switch, the clamps of which are connected to the beginnings of the stator windings, capacitors, the first clamps of which are connected to the ends of the stator windings and a switching device for switching connection diagrams of the stator windings and capacitors, and the second clamps of the capacitors are connected to the beginnings of the stator windings and to the terminals of the switch. The switching device is made in the form of a magnetic starter, the coil of which, together with a series-connected resistor, is connected in parallel with one of the stator windings, and the resistor is shunted by the contact of the magnetic starter, other contacts of the magnetic starter are connected between the connection points of the ends of the stator windings and capacitors.

Недостатками данного устройства являются высокий порог ограничения коммутационных перенапряжений, невозможность подавления высокочастотных помех.The disadvantages of this device are a high threshold for limiting switching overvoltages, the inability to suppress high-frequency interference.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для защиты асинхронного электродвигателя (RU 2016455, опубл. 15.07.1994). Это устройство служит для защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее две диодные сборки, одна с соединенными в общей точке катодами, другая - анодами, каждая из которых снабжена входными выводами для подключения к выводам защищаемого электродвигателя, и защитная цепочка с n-последовательно соединенными стабилитронами. Причем защитная цепочка выполнена в виде трехфазного двухполупериодного выпрямителя, выполненного на упомянутых диодных сборках, n последовательно соединенных стабилитронах и корректирующем резисторе, причем положительный и отрицательный выходные выводы этого выпрямителя соединены через цепочку из n последовательно соединенных стабилитронов и последовательно соединенного с ними корректирующего резистора. Также устройство содержит m цепочек, каждая из которых состоит из n последовательно соединенных стабилитронов и корректирующего резистора, соединены параллельно друг другу (m=2, 3 …).The closest in technical essence to the proposed utility model is a device for protecting an induction motor (RU 2016455, publ. 15.07.1994). This device serves to protect the induction motor from switching overvoltages, containing two diode assemblies, one with cathodes connected at a common point, the other with anodes, each of which is equipped with input terminals for connecting to the terminals of the protected motor, and a protective circuit with zener diodes connected in series . Moreover, the protective circuit is made in the form of a three-phase two-half-wave rectifier, made on the said diode assemblies, n series-connected zener diodes and a correction resistor, the positive and negative output terminals of this rectifier connected through a chain of n series-connected zener diodes and a series-connected correction resistor. The device also contains m chains, each of which consists of n series-connected zener diodes and a correction resistor, connected in parallel to each other (m = 2, 3 ...).

Существенным недостатком данного устройства является невозможность подавления высокочастотных помех, высокий порог ограничения перенапряжений, невозможность компенсации реактивной мощности.A significant disadvantage of this device is the inability to suppress high-frequency interference, a high threshold for limiting overvoltage, the inability to compensate for reactive power.

Задачей предлагаемой полезной модели является снижение порога ограничения коммутационных перенапряжений, подавление высокочастотных помех, компенсация реактивной мощности.The objective of the proposed utility model is to reduce the threshold for limiting switching overvoltages, suppressing high-frequency interference, and reactive power compensation.

Для достижения поставленной задачи, в устройство защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, содержащее резисторы, три конденсатора и асинхронный электродвигатель, введены стабилитроны, дроссели, неоновые лампы и предохранители. Причем, три дросселя, подключенные первыми выводами к трем фазам на входе устройства. Кроме того, вторыми выводами дроссели подключены к первым выводам предохранителей, вторые выводы которых присоединены к стабилитронам соединенным по схеме треугольник, а параллельно стабилитронам соединенным по схеме треугольник подключены резисторы, которые также соединены по схеме треугольник, далее, к вершинам треугольника образованного резисторами включены конденсаторы соединенные по схеме треугольник, причем, вторые выходы дросселей соединены с асинхронным электродвигателем, а параллельно каждому предохранительно подключена цепь из последовательно соединенной неоновой лампы с токоограничивающим резистором.To achieve this goal, zener diodes, chokes, neon lamps and fuses are introduced into the device for protecting an induction motor against switching overvoltages, which contains resistors, three capacitors and an asynchronous motor. Moreover, three chokes connected by the first conclusions to three phases at the input of the device. In addition, the second conclusions of the chokes are connected to the first conclusions of the fuses, the second conclusions of which are connected to the zener diodes connected according to the triangle circuit, and in parallel to the zener diodes connected according to the triangle circuit, resistors are connected, which are also connected according to the triangle circuit, then capacitors connected to the vertices of the triangle formed by the resistors according to the triangle, moreover, the second outputs of the chokes are connected to an asynchronous electric motor, and in parallel to each, is safety connected a circuit of a series-connected neon lamp with a current-limiting resistor.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений.The proposed utility model is illustrated in the drawing. In FIG. 1 is an electrical schematic diagram of a protection device for an induction motor against switching overvoltages.

Устройство защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений содержит три дросселя 1, 2, 3, подключенные первыми выводами к трем фазам на входе устройства. Вторыми выводами дроссели 1, 2, 3 подключены к первым выводам предохранителей 4, 5, 6, вторые выводы которых присоединены к стабилитронам 7, 8, 9 представляющие собой симметричные TVS диоды и соединенным по схеме треугольник. Параллельно стабилитронам 7, 8, 9 соединенным по схеме треугольник подключены резисторы 10, 11, 12, которые тоже соединены по схеме треугольник. Далее, к вершинам треугольника образованного резисторами 10, 11, 12 включены конденсаторы 13, 14, 15 соединенные по схеме треугольник, которые образуют единый узел - конденсаторную батарею. Вторые выходы дросселей 1, 2, 3 соединены с асинхронным электродвигателем 16. Параллельно каждому предохранителю включена цепь из последовательно соединенной неоновой лампы с токоограничивающим резистором. Причем, параллельно предохранителю 4 подключена цепь состоящая из неоновой лампы 17 и резистора 18, а параллельно предохранителю 5 подключена цепь состоящая из неоновой лампы 19 и резистора 20, кроме того, параллельно предохранителю 6 подключена цепь состоящая из неоновой лампы 21 и резистора 22.The protection device of an asynchronous electric motor against switching overvoltages contains three inductors 1, 2, 3 connected by the first leads to three phases at the input of the device. The second terminals of the chokes 1, 2, 3 are connected to the first terminals of the fuses 4, 5, 6, the second terminals of which are connected to the zener diodes 7, 8, 9, which are symmetrical TVS diodes and connected in a triangle circuit. In parallel to the zener diodes 7, 8, 9 connected by a triangle circuit, resistors 10, 11, 12 are connected, which are also connected by a triangle circuit. Further, to the vertices of the triangle formed by the resistors 10, 11, 12, capacitors 13, 14, 15 are connected connected by a triangle, which form a single unit - a capacitor bank. The second outputs of the chokes 1, 2, 3 are connected to an induction motor 16. In parallel with each fuse, a circuit is connected from a neon lamp connected in series with a current-limiting resistor. Moreover, a circuit consisting of a neon lamp 17 and a resistor 18 is connected in parallel to the fuse 4, and a circuit consisting of a neon lamp 19 and a resistor 20 is connected in parallel to the fuse 5, in addition, a circuit consisting of a neon lamp 21 and a resistor 22 is connected in parallel to the fuse 6.

Устройство работает следующим образомThe device operates as follows

Вход устройства защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений подключается к питающему кабелю. К выходу устройства подключается асинхронный электродвигатель 16. Когда в электрической сети 0,38 кВ, возникает импульс перенапряжения, то он, минуя дроссели 1, 2, 3 и предохранители 4, 5, 6 защищающие стабилитроны 7, 8, 9 от длительного протекания токов короткого замыкания, поступает на стабилитроны 7, 8, 9, где происходит снижение его амплитуды. Если амплитуда импульса перенапряжения не превышает напряжение срабатывания стабилитронов 7, 8, 9, то амплитуда снижается фильтром низких частот, образованным резисторами 10, 11, 12, конденсаторами 13, 14, 15, и дросселями 1, 2, 3. Резисторы 10, 11, 12 разряжают конденсаторы 13, 14, 15 при отключении от электрической сети 0,38 кВ устройства защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений, тем самым, повышая безопасность труда при ремонте и обслуживании. Кроме того, конденсаторы 13, 14, 15 выполняют частичную компенсацию реактивной мощности асинхронного электродвигателя до значения близкому к установленному в ПУЭ-7, тем самым, снижая искрение на силовых контактах магнитного пускателя, уменьшая амплитуду и длительность импульсов перенапряжений. В случае необратимого теплового пробоя любого из стабилитронов 7, 8, 9, а также, короткого замыкания в любом конденсаторе 13, 14, 15 возникает ток междуфазного короткого замыкания, который вызывает срабатывания двух и более предохранителей 4, 5, 6. После срабатывания предохранителей 4, 5, 6 цени состоящие из последовательно соединенных: неоновой ламы 17 и резистора 18, неоновой ламы 19 и резистора 20, а также неоновой ламы 21 и резистора 22, лишаются шунта, это вызывает протекание через них электрического тока и срабатывание световой сигнализации из неоновых ламп 17, 19, 21.The input of the protection device for an asynchronous electric motor against switching overvoltages is connected to the power cable. An asynchronous electric motor 16 is connected to the output of the device. When there is an overvoltage pulse in the electric network 0.38 kV, it bypasses the inductors 1, 2, 3 and the fuses 4, 5, 6 protecting the zener diodes 7, 8, 9 from the long flow of short currents circuit, goes to the zener diodes 7, 8, 9, where there is a decrease in its amplitude. If the amplitude of the overvoltage pulse does not exceed the operation voltage of the zener diodes 7, 8, 9, then the amplitude is reduced by a low-pass filter formed by resistors 10, 11, 12, capacitors 13, 14, 15, and chokes 1, 2, 3. Resistors 10, 11, 12 discharge capacitors 13, 14, 15 when disconnecting 0.38 kV from the mains electric device for protecting an induction motor from switching overvoltages, thereby increasing labor safety during repair and maintenance. In addition, the capacitors 13, 14, 15 perform partial compensation of the reactive power of the induction motor to a value close to that set in the PUE-7, thereby reducing the sparking on the power contacts of the magnetic starter, reducing the amplitude and duration of the overvoltage pulses. In the case of irreversible thermal breakdown of any of the Zener diodes 7, 8, 9, as well as a short circuit in any capacitor 13, 14, 15, an interphase short circuit current occurs, which causes the operation of two or more fuses 4, 5, 6. After the fuses 4 , 5, 6, the values consisting of series-connected: neon llama 17 and resistor 18, neon llama 19 and resistor 20, as well as neon llama 21 and resistor 22, are deprived of the shunt, this causes electric current to flow through them and the light signaling from neon x tubes 17, 19, 21.

Claims

A device for protecting an asynchronous electric motor against switching overvoltages, comprising resistors, three capacitors and an asynchronous electric motor, characterized in that it includes zener diodes, inductors, neon lamps and fuses, three inductors connected to the first three phases of the input device, and second to the inductors connected to the first terminals of the fuses, the second terminals of which are connected to the zener diodes connected in a triangle circuit, and a resistor is connected in parallel to the zener diodes s, which are also connected in a triangle circuit, then to the vertices of a triangle formed by resistors, capacitors connected in a triangle circuit are connected, the second outputs of the chokes are connected to an asynchronous electric motor, and a circuit from a series-connected neon lamp with a current-limiting resistor is connected in parallel to each fuse.