RU2204190C2

RU2204190C2 - Device for power supply phase-failure protection of three-phase motors

Info

Publication number: RU2204190C2
Application number: RU2000126828/09A
Authority: RU
Inventors: М.А. Юндин; А.М. Юндина
Original assignee: Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: electrical engineering; three-phase motor protective gear. SUBSTANCE: phase-failure protective device has single-phase-to-three-phase voltage converter and serviceable supply phase selecting unit that functions to automatically switch over electric motor from supply mains to converter in case of phase failure in power supply. EFFECT: enlarged functional capabilities of device. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети. The invention relates to electrical engineering and can be used to protect three-phase electric motors from under-phase conditions in the supply network.

Известно устройство /1/, содержащее блок контроля фазных напряжений, управляющий посредством трех сильноточных промежуточных реле работой трехфазного электродвигателя таким образом, что, при потере одной из фаз в сети, к обесточенной фазе электродвигателя подается напряжение от здоровых фаз через фазосдвигающий элемент. A device / 1 / is known that contains a phase voltage monitoring unit that controls, by means of three high-current intermediate relays, the operation of a three-phase electric motor in such a way that, when one of the phases is lost in the network, voltage from healthy phases is supplied to the de-energized phase of the electric motor through a phase-shifting element.

Недостатком данного устройства является невозможность работы трехфазного электродвигателя при обрыве двух фаз питающей сети. The disadvantage of this device is the inability to operate a three-phase electric motor when two phases of the supply network break.

Известно также устройство /2/, принятое за прототип, содержащее фильтровое реле напряжения, электромагнитный пускатель, три сильноточных электромагнитных реле, управляющий выключатель и конденсатор. Как и предыдущее устройство, данное, при исчезновении фазы питающей сети, переключает трехфазный электродвигатель в режим двухфазного питания. Also known device / 2 /, taken as a prototype, containing a filter voltage relay, an electromagnetic starter, three high-current electromagnetic relays, a control switch and a capacitor. Like the previous device, this one, when the phase of the supply network disappears, switches the three-phase motor to two-phase power mode.

К недостаткам данного устройства относятся большие потери активной мощности на валу электрдвигателя в режиме двухфазного питания и невозможность работы трехфазного электродвигателя при обрыве двух фаз питающей сети. The disadvantages of this device include large losses of active power on the shaft of the electric motor in the two-phase power mode and the inability to operate the three-phase electric motor when two phases of the supply network break.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства защиты, обеспечивающего работу электродвигателя при обрыве двух фаз сети. The objective of the present invention is to expand the functionality of a protection device that ensures the operation of the electric motor when two phases of the network break.

Указанная задача решается тем, что в устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети, содержащее электромагнитный пускатель, силовые контакты которого включены между электродвигателем и сетью, фильтр симметричных составляющих, входом своим подключенный к фазам сети, три электромагнитных реле, включенных между нулем и каждой из фаз сети, дополнительно введены второй элекромагнитный пускатель и преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, между выходом которого и клеммами электродвигателя включены силовые замыкающие контакты второго электромагнитного пускателя, два замыкающих контакта которого введены между входными клеммами преобразователя и концами цепи, состоящей из последовательно включенного размыкающего контакта первого электромагнитного пускателя и катушки второго, общие узлы которых подключены к нулю и общей точке, образованной тремя размыкающими контактами электромагнитных реле, при этом размыкающий контакт электромагнитного реле, контролирующего третью фазу сети, подключен, через второй замыкающий контакт электромагнитного реле, контролирущего первую фазу, к первой фазе сети, соответственно размыкающий контакт второго реле, через замыкающий контакт третьего реле, - к третьей фазе, а размыкающий контакт первого реле, через замыкающий контакт второго реле, - ко второй фазе, кроме этого, катушка первого электромагнитного пускателя, через дополнительный размыкающий контакт второго электромагнитного пускателя, подключена к выходу фильтра симметричных составляющих, включенного по схеме фильтра напряжения прямой последовательности. This problem is solved by the fact that in the device for protecting three-phase electric motors from non-phase modes in the supply network, containing an electromagnetic starter, the power contacts of which are connected between the electric motor and the network, a filter of symmetrical components, its input connected to the phases of the network, three electromagnetic relays connected between zero and each phase of the network, an additional electromagnetic starter and a single-phase to three-phase voltage converter are introduced, between the output of which and the terminals of the electric motors the contactor includes power closing contacts of the second electromagnetic starter, two making contacts of which are inserted between the input terminals of the converter and the ends of the circuit, consisting of a series-connected opening contact of the first electromagnetic starter and a coil of the second, the common nodes of which are connected to zero and a common point formed by three opening contacts of the electromagnetic the relay, while the NC contact of the electromagnetic relay controlling the third phase of the network is connected, through the second closing the first contact of the electromagnetic relay controlling the first phase to the first phase of the network, respectively, the opening contact of the second relay, through the closing contact of the third relay, to the third phase, and the opening contact of the first relay, through the closing contact of the second relay, to the second phase, in addition , the coil of the first electromagnetic starter, through an additional NC contact of the second electromagnetic starter, is connected to the output of the filter of symmetrical components, included in the direct sequence voltage filter circuit.

Заявляемое устройство представлено схемой на чертеже. The inventive device is represented by a diagram in the drawing.

Устройство содержит электромагнитные реле 1, 2, 3, фильтр напряжения прямой последовательности 4, к выходу которого, через контакт 5 электромагнитного пускателя 6, подключена катушка 7, чьи контакты 8 включены в цепь питания электродвигателя, а контакт 9 - в цепь питания катушки 6. Замыкающий контакт 10 реле 1 последовательно соединен с размыкающим контактом 11 реле 3, замыкающий контакт 12 реле 2 - соответственно с размыкающим контактом 13 реле 1, а замыкающий контакт 14 реле 3 - с размыкающим контактом 15 реле 2. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное 16, через группу контактов 17 и 18 электромагнитного пускателя 6, питает электродвигатель при неполнофазном режиме сети. The device contains electromagnetic relays 1, 2, 3, a direct-sequence voltage filter 4, to the output of which, through pin 5 of the electromagnetic starter 6, a coil 7 is connected, whose contacts 8 are included in the power supply circuit of the electric motor, and contact 9 in the power supply circuit of the coil 6. The closing contact 10 of relay 1 is connected in series with the opening contact 11 of relay 3, the making contact 12 of relay 2 is respectively with the opening contact 13 of relay 1, and the making contact 14 of relay 3 is connected to the making contact 15 of relay 2. Single-phase voltage converter ehfaznoe 16 through a group of contacts 17 and 18 of the electromagnetic actuator 6, feeds the motor with unbalance network mode.

Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазных режимов в питающей сети работает следующим образом. A device for protecting three-phase electric motors from non-phase modes in the supply network operates as follows.

В нормальном режиме работы сети включение электродвигателя обеспечивается подачей напряжения на вход схемы, например, посредством автоматического выключателя (на схеме не показан). При этом получает питание фильтр напряжения прямой последовательности 4, на выходе которого в нормальном режиме работы сети появляется напряжение, достаточное для удержания катушки 7 в сработанном положении. Через контакты 8 электродвигатель получает полнофазное питание, а контактом 9 осуществляется электрическая блокировка включения катушки 6. Преобразователь 16 обесточен. In normal operation of the network, the motor is switched on by supplying voltage to the input of the circuit, for example, by means of a circuit breaker (not shown in the diagram). At the same time, the voltage filter of direct sequence 4 receives power, the output of which in the normal mode of operation of the network appears voltage sufficient to hold the coil 7 in the actuated position. Through pins 8, the electric motor receives full-phase power, and pin 9 is used to electrically block the inclusion of coil 6. Converter 16 is de-energized.

При обрыве одной из фаз сети, например, той, которую контролирует реле 1, на выходе фильтра 7 напряжение резко снижается. Это приводит к потере питания катушки 7 и реле 1. В результате электродвигатель отключается контактами 8, а контакт 9 подготавливает цепь питания катушки 6, которая через контакты 12 и 13 подключается ко второй здоровой фазе сети. Преобразователь 16 включается контактами 17 в работу, а посредством контактов 18 подает полнофазное питание на электродвигатель. Одновременно с этим контактом 5 осуществляется электрическая блокировка включения катушки 7. When one of the phases of the network is interrupted, for example, the one controlled by relay 1, the output voltage of the filter 7 drops sharply. This leads to a loss of power supply to coil 7 and relay 1. As a result, the electric motor is switched off by contacts 8, and contact 9 prepares the power supply circuit of coil 6, which is connected through contacts 12 and 13 to the second healthy phase of the network. The Converter 16 is connected by contacts 17 to work, and through contacts 18 it supplies full-phase power to the electric motor. Simultaneously with this contact 5 is an electrical blocking of the inclusion of the coil 7.

При восстановлении поврежденной фазы включается реле 1 и своим контактом 13 отключает катушку 6. Катушка 7 получает питание, и далее схема функционирует, как при нормальном режиме работы сети. When the damaged phase is restored, relay 1 is turned on and, by its contact 13, it turns off coil 6. Coil 7 receives power, and then the circuit functions as in normal network operation.

Аналогично схема устройства работает при разрыве любой другой фазы сети. Similarly, the circuit of the device works when any other phase of the network is broken.

Если обрываются две фазы сети, например, которые контролируют реле 1 и 2, то электродвигатель останавливается, катушка 7 отключается, цепь питания катушки 6 разблокируется. Через контакты 14 и 15 катушка 6, а затем и преобразователь 16 подключатся к оставшейся неповрежденной фазе сети. При этом электродвигатель вновь включится в работу контактами 18. If two phases of the network, for example, which control relays 1 and 2, break, the motor stops, coil 7 is turned off, the power supply circuit of coil 6 is unlocked. Through contacts 14 and 15, the coil 6, and then the converter 16 will be connected to the remaining intact phase of the network. In this case, the electric motor will again be switched on by contacts 18.

Восстановление полнофазного режима в сети приведет к отключению катушки 6 и включению катушки 7 с последущим подключением электродвигателя к исправной сети. Restoring the full-phase mode in the network will turn off the coil 6 and turn on the coil 7 with the subsequent connection of the electric motor to a working network.

Аналогичные переключения в схеме устройства произойдут при одновременном разрыве любых двух других фаз сети. Similar switching in the device circuit will occur when any two other phases of the network are broken at the same time.

Таким образом, предлагаемое устройство может обеспечивать устойчивую работу электродвигателей ответственных технологических процессов не только при однофазном разрыве в питающей сети, но и при двухфазном. Thus, the proposed device can ensure the stable operation of electric motors of critical technological processes, not only with a single-phase break in the supply network, but also with two-phase.

Источники информации
1. Патент Российской Федерации 2115988, кл. Н 02 Н 7/08, 7/09, 1998.Sources of information
1. Patent of the Russian Federation 2115988, cl. H 02 H 7/08, 7/09, 1998.

2. А.с. СССР 1034121, кл. Н 02 Н 7/09, 1982 - прототип. 2. A.S. USSR 1034121, class H 02 H 7/09, 1982 - prototype.

Claims

A device for protecting three-phase motors from out-of-phase modes in the supply network, containing an electromagnetic starter, the power contacts of which are connected between the electric motor and the network, a filter of symmetrical components connected with its input to the phases of the network, three electromagnetic relays connected between zero and each of the phases of the network, characterized in that a second electromagnetic starter and a single-phase to three-phase voltage converter are additionally introduced into it, between the output of which and the motor terminals includes power closing contacts of the second electromagnetic starter, two making contacts of which are inserted between the input terminals of the converter and the ends of the circuit, consisting of a series-connected opening contact of the first electromagnetic starter and the second coil, the common nodes of which are connected to zero and a common point formed by three opening contacts of electromagnetic relays while the opening contact of the electromagnetic relay controlling the third phase of the network is connected through the second closing circuit CT electromagnetic relay controlling the first phase to the first phase of the network, respectively, the opening contact of the second relay through the make contact of the third relay to the third phase, and the opening contact of the first relay through the make contact of the second relay to the second phase, in addition, the coil of the first electromagnetic actuator through an additional NC contact of the second electromagnetic starter is connected to the output of the symmetric component filter included in the direct sequence voltage filter circuit.