RU2300836C1 - Three-phase motor unbalance protection device - Google Patents
Three-phase motor unbalance protection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300836C1 RU2300836C1 RU2005129674/09A RU2005129674A RU2300836C1 RU 2300836 C1 RU2300836 C1 RU 2300836C1 RU 2005129674/09 A RU2005129674/09 A RU 2005129674/09A RU 2005129674 A RU2005129674 A RU 2005129674A RU 2300836 C1 RU2300836 C1 RU 2300836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- capacitor
- output
- voltage filter
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике - релейной защите электроустановки от аварийного режима, и может быть использовано для защиты электродвигателя и генератора от перегрузки и нарушения симметрии питающего напряжения.The invention relates to electrical engineering - relay protection of an electrical installation from emergency mode, and can be used to protect the electric motor and generator from overload and violation of the symmetry of the supply voltage.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима [1], содержащее резистивно-емкостной фильтр напряжения обратной последовательности, присоединенный к источнику трехфазной сети, два трансформатора тока, включенных в два фазных провода, два герконовых реле, обмотки которых подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а контакты шунтируют резисторы фильтра, выпрямительный мост, подключенный к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, накопительный конденсатор с разрядным сопротивлением, присоединенный к выходу выпрямительного моста, конденсатор и исполнительный орган, фазометр, подключен к трансформатору тока и фазному проводу, двумя биполярными транзисторами разной структуры и двумя оптронами, присоединенными к выходу фазометра, причем фоторезисторы оптронов шунтируют эмиттерные переходы транзисторов, включенных по схеме аналога динистора и зашунтированных вторым конденсатором, а обмотка исполнительного элемента подключена к накопительному конденсатору через аналог динистора. Фазометр содержит два компаратора, 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти, причем выходы компенсаторов подключены к трансформатору тока и фазному проводу, а их выходы через четыре логических элемента 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти - к цепи управления оптронами.The closest in technical essence is a device for protecting a three-phase electric motor from an asymmetric mode [1], containing a resistive-capacitive negative-sequence voltage filter connected to a three-phase network source, two current transformers connected to two phase wires, two reed relays, the windings of which are connected to the secondary windings of current transformers, and the contacts shunt the filter resistors, a rectifier bridge connected to the output of the voltage filter of the negative sequence, n a storage capacitor with a discharge resistance connected to the output of the rectifier bridge, a capacitor and an actuator, a phase meter, connected to a current transformer and a phase wire, two bipolar transistors of different structures and two optocouplers connected to the output of the phase meter, and the photoconductors of the optocouplers bypass the emitter junctions of the transistors included according to the circuit of an analog of a dynistor and shunted by a second capacitor, and the winding of the actuating element is connected to the storage capacitor through dinistor analog. The phasometer contains two comparators, 2I-NOT, an integrator and an analog memory cell, and the outputs of the compensators are connected to a current transformer and a phase wire, and their outputs through four logic elements 2I-NOT, an integrator and an analog memory cell to the optocoupler control circuit.
Недостатком этого устройства является несрабатывание устройства при неполадках внутри него.The disadvantage of this device is the failure of the device in case of problems inside it.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима.The present invention solves the problem of increasing the reliability of protecting a three-phase motor from an asymmetric mode.
Для достижения этого технического результата в устройстве защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима, содержащем резистивно-емкостной фильтр напряжения обратной последовательности, присоединенный к источнику трехфазной сети, два трансформатора тока, включенных в два фазных провода, два герконовых реле, обмотки которых подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а контакты шунтируют резисторы фильтра, выпрямительный мост, подключенный к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, накопительный конденсатор с разрядным сопротивлением, присоединенный к выходу выпрямительного моста, конденсатор и исполнительный орган, фазометр, подключён к трансформатору тока и фазному проводу, двумя биполярными транзисторами разной структуры и двумя оптронами, присоединенными к выходу фазометра, причем фоторезисторы оптронов шунтируют эмиттерные переходы транзисторов, включенных по схеме аналога динистора и зашунтированных вторым конденсатором, а обмотка исполнительного элемента подключена к накопительному конденсатору через аналог динистора, в устройство дополнительно введены кнопки в плечах фильтра напряжения обратной последовательности параллельно одному из резисторов. Фазометр содержит два компаратора, 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти, причем выходы компенсаторов подключены к трансформатору тока и фазному проводу, а их выходы через четыре логических элемента 2И-НЕ, интегратор и аналоговую ячейку памяти - к цепи управления оптронами.To achieve this technical result, in a device for protecting a three-phase electric motor from unbalanced mode, which contains a negative-voltage resistive-capacitive voltage filter connected to a three-phase network source, two current transformers included in two phase wires, two reed relays, the windings of which are connected to the secondary windings of the transformers current, and the contacts are shunted by the filter resistors, a rectifier bridge connected to the output of the negative sequence voltage filter output, the drive a capacitor with discharge resistance connected to the output of the rectifier bridge, a capacitor and an actuator, a phase meter, connected to a current transformer and a phase wire, two bipolar transistors of different structures and two optocouplers connected to the output of the phase meter, and the photoconductors of the optocouplers bypass the emitter junctions of the transistors included according to the circuit of an analog of a dynistor and shunted by a second capacitor, and the winding of the actuating element is connected to the storage capacitor through an analog of d Nistor in button apparatus further incorporated in shoulders negative sequence voltage filter parallel to one of resistors. The phasometer contains two comparators, 2I-NOT, an integrator and an analog memory cell, and the outputs of the compensators are connected to a current transformer and a phase wire, and their outputs through four logic elements 2I-NOT, an integrator and an analog memory cell to the optocoupler control circuit.
Изобретение поясняется фиг.1 и 2. На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства. На фиг.2 показаны пороги срабатывания компараторов.The invention is illustrated in figures 1 and 2. Figure 1 shows a schematic diagram of a device. Figure 2 shows the thresholds of the comparators.
Устройство содержит фильтр 1 напряжения обратной последовательности, состоящий из двух пар резисторов и двух конденсаторов, входы которого подключены к силовой сети, питающей электродвигатель 2. В двух фазах электродвигателя 2 установлены трансформаторы 3 и 4 тока, нагруженные обмотками герконовых реле 5 и 6. Контакты герконовых реле 5 и 6 шунтируют одни из резисторов фильтра 1 напряжения обратной последовательности. Параллельно другим резисторам фильтра 1 напряжения обратной последовательности подключены кнопки 7 и 8. К выходу фильтра 1 напряжения обратной последовательности через выпрямитель 9 подключен накопительный конденсатор 10 и разрядный резистор 11. К выходу трансформатора 4 тока и фазному провода 12, в разрыв которого включен трансформатор 4 тока, подключен фазометр 13, выполненный на микросхемах. Выход фазометра 13 нагружен светодиодами оптронов 14 и 15, фоторезисторы которых шунтируют эмиттерные переходы транзисторов 16 и 17, образующих аналог динистора, зашунтированного конденсатором 18. Накопительный конденсатор 10 через транзисторы 16 и 17 подключен к исполнительному элементу 19, управляющего работой магнитного пускателя с контактами 20.The device contains a reverse sequence voltage filter 1, consisting of two pairs of resistors and two capacitors, the inputs of which are connected to a power network supplying
Фазометр 13 содержит два компаратора 21 и 22, четыре логических элемента 2И-НЕ 23-26, интегратор 27, аналоговую ячейку памяти, выполненную на повторителе 28, конденсаторе 29, резисторе 30 и ключе 31.The phasometer 13 contains two comparators 21 and 22, four logic elements 2I-NOT 23-26, an integrator 27, an analog memory cell made on a repeater 28, a capacitor 29, a resistor 30, and a key 31.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После включения магнитного пускателя 20 по силовым цепям электродвигателя 2 протекает ток. При этом величина вторичного тока трансформатора 3 и 4 недостаточна для замыкания герконовых реле 5 и 6. При симметричном питающем напряжении на выходе фильтра 1 напряжения обратной последовательности существует напряжение небаланса, до которого заряжается конденсатор 10. Величина этого напряжения недостаточна для открывания аналога динистора, выполненного на транзисторах 16 и 17 разной структуры, поэтому изменений в работе устройства не происходит.After the magnetic starter 20 is turned on, current flows through the power circuits of the
Длительная несимметрия питающих напряжений при той потребляемой мощности приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 1 напряжения обратной последовательности. С выдержкой времени конденсатор 8 заряжается до амплитудного значения напряжения обратной последовательности. Как только это значение достигает напряжения срабатывания аналога динистора, выполненного на транзисторах 16 и 17, конденсатор 18 разряжается на исполнительный элемент 19, контакты которого отключают магнитный пускатель с контактами 20, останавливая двигатель 2. То же происходит при проверке путем зажатия одной из кнопок 7 или 8.Long asymmetry of the supply voltage at that power consumption leads to an increase in the voltage at the output of the filter 1 voltage of the negative sequence. With a time delay, the capacitor 8 is charged to the amplitude value of the voltage of the negative sequence. As soon as this value reaches the operating voltage of the analog of the dinistor made on transistors 16 and 17, the capacitor 18 is discharged to the actuator 19, the contacts of which disconnect the magnetic starter with contacts 20, stopping the
Однако для двигателей с рабочей машиной, имеющих вентиляторную характеристику, например погружных насосов, при возникновении несимметричного режима из-за увеличения скольжения происходит уменьшение потребляемой мощности (уменьшение коэффициента загрузки), поэтому такие двигатели могут длительно работать с другим, более высоким значением коэффициента несимментрии. Следовательно, необходимо увеличить напряжение срабатывания порогового элемента - аналога динистора.However, for engines with a working machine having a fan characteristic, for example, submersible pumps, when an asymmetric mode occurs due to an increase in slip, a decrease in power consumption (decrease in load factor) occurs, therefore, such engines can operate for a long time with another, higher value of the asymmetry coefficient. Therefore, it is necessary to increase the response voltage of the threshold element - the analog of the dinistor.
С этой целью эмиттерные переходы транзисторов зашунтированы фоторезисторами оптронов. Сопротивление резисторов меняется в зависимости от коэффициента загрузки двигателя, о которой можно судить в зависимости от величины угла сдвига между током и напряжением. При уменьшении коэффициента загрузки увеличивается угол фазного сдвига между током и напряжением (кривые 1 и 2, фиг.2). С помощью компараторов 21 и 22 получают прямоугольные импульсы (кривые 3 и 4, фиг.2). Логические элементы 2И-НЕ 23-26 преобразуют два входных сигнала в прямоугольные импульсы, ширина которых пропорциональна углу сдвига фаз между током и напряжением (кривая 5, фиг.2). С помощью интегратора, выполненного на операционном усилителе 27, происходит интегрирование полученных импульсов (кривая 6, фиг.2), а аналоговая ячейка памяти, выполненная на повторителе 28, осуществляет изменение напряжения (кривая 7, фиг.2). Устройство работает при изменении угла от 0 до 90°.For this purpose, the emitter junctions of transistors are shunted by optocoupler photoresistors. The resistance of the resistors varies depending on the load factor of the motor, which can be judged depending on the magnitude of the angle of shear between current and voltage. With a decrease in the load factor, the phase angle between the current and voltage increases (
Увеличение напряжения на выходе фазометра 13 приводит к возрастанию потока освещенности фоторезисторов оптронов 14 и 15 и возрастанию напряжения срабатывания аналога динистора. Для исключения ложного срабатывания при больших скоростях нарастания напряжения аналог динистора зашунтирован конденсатором 18. Так как значение порогового напряжения аналога динистора изменилось в соответствии с коэффициентом загрузки двигателя, то устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметрии питающих напряжений сработает при другом, более высоком значении коэффициента несимметрии, исключив тем самым ложные срабатывания устройства при малых загрузках.An increase in the voltage at the output of the phase meter 13 leads to an increase in the flux of illumination of the photoconductor optocouplers 14 and 15 and to an increase in the response voltage of the analog of the dynistor. To avoid false triggering at high voltage rise rates, the analog of the dinistor is shunted by the capacitor 18. Since the threshold voltage of the analog of the dinistor has changed in accordance with the engine load factor, the device for protecting a three-phase electric motor from asymmetry of the supply voltage will work with another, higher value of the asymmetry coefficient, thereby eliminating false alarms of the device at low loads.
Источник информацииThe source of information
1. А.с. СССР №1274062, Н02Н 7/08, 1986, Б №44 - прототип.1. A.S. USSR No. 1274062, Н02Н 7/08, 1986, B No. 44 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005129674/09A RU2300836C1 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Three-phase motor unbalance protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005129674/09A RU2300836C1 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Three-phase motor unbalance protection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005129674A RU2005129674A (en) | 2007-03-27 |
RU2300836C1 true RU2300836C1 (en) | 2007-06-10 |
Family
ID=37998984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005129674/09A RU2300836C1 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Three-phase motor unbalance protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2300836C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630422C1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-09-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for three-phase electric motor protection |
-
2005
- 2005-09-22 RU RU2005129674/09A patent/RU2300836C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630422C1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-09-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for three-phase electric motor protection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005129674A (en) | 2007-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113474991B (en) | Motor control device for controlling power supply to electric motor | |
US20150077154A1 (en) | System for measuring soft starter current and method of making same | |
US6178077B1 (en) | Electronic branch switching device | |
KR20150013230A (en) | Synchronous generator control, generator system and vessel energy system | |
US9843279B2 (en) | Phase current detection system | |
RU2300836C1 (en) | Three-phase motor unbalance protection device | |
US7420343B2 (en) | Current limiting DC motor starter circuit | |
SE430451B (en) | SHORT CIRCUIT PROTECTION FOR A HIGH POWER INTERNAL NETWORK | |
RU138388U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR | |
JP2004266894A (en) | Three-phase, four-wire circuit breaker provided with absent phase protection function | |
RU2294586C1 (en) | Device for protection of electric motor from non full phase modes and overload | |
KR101021259B1 (en) | Onen phase relay circuit and open phase warning circuit for three phase motor | |
RU2309298C2 (en) | Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading | |
SU1274062A1 (en) | Device for protection of three-phase electric motor against non-symmetric modes of operation | |
CA1124781A (en) | Control circuit for discharging the field winding of a synchronous motor | |
RU2015596C1 (en) | Electric motor protection device | |
RU193830U1 (en) | Power supply of measuring and recording equipment from a high voltage network | |
RU2254656C1 (en) | Device for protecting three-phase motor against abnormal conditions | |
SU951543A1 (en) | Device for protecting electric plant against wrong phase alternation and break | |
SU723715A1 (en) | Arrangement for protecting three-phase electric equipment from asymmetric arc short-circuiting | |
SU652643A1 (en) | Device for protection of electric plant from voltage failure of any phase | |
RU2632735C1 (en) | Method for protecting pump from overloading and "dry running" and device for its implementation | |
RU1786584C (en) | Device for electric drive protection | |
RU166203U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF INSULATION OF ELECTRICAL SYSTEMS | |
RU2084064C1 (en) | Combined three-phase load protective device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070923 |