RU2733113C1

RU2733113C1 - Device for control of three-phase and single-phase loads by power four-wire network

Info

Publication number: RU2733113C1
Application number: RU2020104999A
Authority: RU
Inventors: Николай Малафеевич Попов; Владимир Леонидович Осокин
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2020-09-30

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular, to control electric motors of borehole pumps and heaters of external water pipelines. Device comprises at the input of power transmission line protective device, three-phase magnetic starter, contacts of which are connected to three-phase load connected at the end of power transmission line, to outputs of which three capacitors connected in star with artificial zero point, between which and neutral wire of network is connected heater, and at the beginning of the line, the ambient temperature sensor is connected through an auxiliary opening contact of the three-phase magnetic starter with the contactor coil, the contact of which shunts the contact of the first or second phase of the three-phase magnetic starter, and in the zero-wire cross-piece there is a current relay which is actuated during heater operation when the electric motor is disconnected, at that, the first "heater operation" signal lamp is lit. Current relay is also triggered when one of the phases breaks off when the motor is running or at its start, then two-coil double-relay memory relay is actuated, first contact of which disconnects power of three-phase magnetic starter coil, second contact supplies power to second signal lamp "phase failure", third contact sends signal to operational personnel. Circuit is returned to the initial state by supplying power to the second winding of the memory relay with a button.

EFFECT: technical result consists in improvement of load control device reliability.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности для управления погружными электродвигателями со скважинными насосными, от которых трубопроводы, задвижки и обратные клапана устанавливают над поверхностью, земли в павильонах, которые отапливаются электрообогревателями от замерзания воды в трубах при низких температурах окружающей среды.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular for the control of submersible electric motors with downhole pumping, from which pipelines, gate valves and check valves are installed above the surface of the ground in pavilions, which are heated by electric heaters from freezing water in pipes at low ambient temperatures.

Известно устройство защиты электродвигателя по напряжению нулевой последовательности [1]. Устройство содержит защитный аппарат, кнопочную станцию, трехфазный магнитный пускатель, соединенный с трехфазным электродвигателем, к выводам которого подключены три " конденсатора, соединенные, в звезду с искусственной нулевой точкой, между искусственной нулевой точкой и нулевым проводом включено реле напряжения.Known is a zero sequence voltage protection device for an electric motor [1]. The device contains a protective device, a push-button station, a three-phase magnetic starter connected to a three-phase electric motor, to the terminals of which three "capacitors are connected, connected to a star with an artificial zero point, a voltage relay is connected between the artificial zero point and the zero wire.

Недостатком данного устройства является невозможность управления в разное время трехфазным электродвигателем и однофазной нагрузкой по силовой сети.The disadvantage of this device is the inability to control at different times a three-phase electric motor and a single-phase load on the power network.

Известно также устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети [2], содержащее на входе линии электропередачи защитный аппарат, трехфазный магнитный пускатель, соединенный с подключенной в конце линии трехфазной нагрузкой, к выводам которой подключены три конденсатора, соединенные в звезду с искусственной нулевой точкой, между которой и нулевым проводом включен нагреватель, а в начале линии между фазным и нулевым проводом подключена цепочка из последовательно соединенных датчика наружной температуры и катушки однофазного магнитного пускателя, контакт которого включен параллельно контакту одной из фаз трехфазного магнитного пускателя.It is also known a device for controlling three-phase and single-phase loads on a four-wire power network [2], containing a protective device at the input of the power line, a three-phase magnetic starter connected to a three-phase load connected at the end of the line, to the terminals of which three capacitors are connected, connected to a star with an artificial the zero point, between which the heater is turned on and the neutral wire, and at the beginning of the line between the phase and neutral wires, a chain of series-connected outdoor temperature sensor and a coil of a single-phase magnetic starter is connected, the contact of which is connected parallel to the contact of one of the phases of the three-phase magnetic starter.

Недостатком данного устройства является возможность одновременного включения трехфазного и однофазного магнитных пускателей при низких температурах окружающей среды, отсутствие сигнализации работы однофазного нагревателя и отсутствие защиты электродвигателя от обрыва фазного провода.The disadvantage of this device is the ability to simultaneously turn on the three-phase and single-phase magnetic starters at low ambient temperatures, the absence of signaling the operation of a single-phase heater and the lack of protection of the electric motor from a phase wire break.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети [3], содержащее на входе линии электропередачи защитный аппарат, трехфазный магнитный пускатель, соединенный с подключенной в конце линии трехфазной нагрузкой, к входам которой подключены три конденсатора, соединенные в звезду с искусственной нулевой точкой, между которой и нулевым проводом включен нагреватель, а в начале линии между фазным и нулевым проводом подключена первая цепочка из последовательно соединенных размыкающего вспомогательного контакта трехфазного пускателя, датчика наружной температуры и катушки однофазного магнитного пускателя, контакт которого включен параллельно контактам одной из фаз трехфазного магнитного пускателя, и в начале линии в рассечку нулевого провода включено токовое реле, цепочка из последовательно соединенных контактов которого и светового сигнала, включенная параллельно первой упомянутой цепочке, а параллельно световому сигналу через замыкающий вспомогательный контакт трехфазного магнитного пускателя включено реле памяти, контакты которого с последовательно включенным звуковым сигналом подключены между фазным и нулевым проводамиThe closest to the proposed invention is a device for controlling three-phase and single-phase loads on a power four-wire network [3], containing a protective device at the input of the power line, a three-phase magnetic starter connected to a three-phase load connected at the end of the line, to the inputs of which three capacitors are connected, connected into a star with an artificial zero point, between which the heater is switched on and the neutral wire, and at the beginning of the line between the phase and neutral wires, the first chain of series-connected opening auxiliary contacts of a three-phase starter, an outside temperature sensor and a coil of a single-phase magnetic starter, whose contact is connected in parallel to the contacts one of the phases of a three-phase magnetic starter, and at the beginning of the line, a current relay is included in the cut of the neutral wire, a chain of series-connected contacts of which and a light signal, connected in parallel to the first mentioned chain, and parallel In addition to the light signal, a memory relay is switched on through the closing auxiliary contact of the three-phase magnetic starter, the contacts of which with a series-connected sound signal are connected between the phase and neutral wires

Недостатком данного устройства является невозможность отключения трехфазного двигателя при обрыве фазы, невозможность обеспечивать работу нагревателя при обрыве фазы питающей сети, по которой обеспечивается питание нагревателя при остановке электродвигателя.The disadvantage of this device is the impossibility of turning off the three-phase motor in the event of a phase failure, the impossibility of ensuring the operation of the heater in the event of a phase failure in the supply network, through which the heater is supplied when the motor stops.

Указанные недостатки устраняются тем, что устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети, содержит на входе трехфазной линии электропередачи защитный аппарат, силовые контакты трехфазного магнитного пускателя, соединенные с подключенной в конце линии трехфазной нагрузкой, к входам которой подключены три конденсатора, соединенные в звезду с искусственной нулевой точкой, между которой и нулевым проводом последовательно включены нагреватель и установленное в начале линии токовое реле с замыкающим контактом, а также параллельные цепочки: первая содержит последовательно соединенные датчик наружной температуры, вспомогательный размыкающий контакт трехфазного магнитного пускателя и катушку контактора, первый контакт которого включен в первой фазе параллельно силовому контакту трехфазного магнитного пускателя; вторая цепочка содержит последовательно включенные контакт токового реле и первую сигнальную лампу, параллельно которой через вспомогательный замыкающий контакт трехфазного магнитного пускателя включена первая катушка реле памяти, вторую сигнальную лампу, а также устройство содержит катушку введенного промежуточного реле с выдержкой времени подключенную к выходам первого диодного моста, один вход которого соединен с нулевым проводом, а второй вход его через размыкающий контакт упомянутого токового реле, зашунтированный первым замыкающим контактом введенного промежуточного реле, связан с общей точкой цепочки из последовательно соединенных второго замыкающего контакта упомянутого контактора и второго замыкающего контакта введенного промежуточного реле, которая шунтирует во второй фазе силовой контакт трехфазного магнитного пускателя, причем в качестве элемента памяти введено с двумя размыкающими и тремя замыкающими контактами двухкатушечное двухпозиционное реле, первый размыкающий контакт которого подключает последовательно соединенные схему управления и катушку трехфазного магнитного пускателя между двумя фазными проводами, а второй размыкающий контакт двухпозиционного реле во второй упомянутой цепочке включен между вспомогательным замыкающим контактом трехфазного магнитного пускателя и первой катушкой двухпозиционного реле, причем упомянутые первая и вторая цепочки подключены к выходам второго диодного моста, один вход которого соединен с нулевым проводом, а второй вход через переключающий контакт реле напряжения подключается или к первому или ко второму фазным проводам после защитного аппарата, при этом катушка реле напряжения подключена между первым фазным и нулевым проводами, а к выходам второго диодного моста также подключены: - третья цепочка из замыкающего контакта кнопки с самовозвратом, первого замыкающего контакта двухпозиционного реле и его второй катушки; - четвертая цепочка из второго замыкающего контакта двухпозиционного реле и упомянутой второй сигнальной лампы; - четвертая цепочка из третьего замыкающего контакта двухпозиционного реле и схемы передачи сигнала обслуживающему персоналу.These disadvantages are eliminated by the fact that the device for controlling three-phase and single-phase loads over a four-wire power network contains a protective device at the input of a three-phase power line, power contacts of a three-phase magnetic starter connected to a three-phase load connected at the end of the line, to the inputs of which three capacitors are connected, connected into a star with an artificial zero point, between which a heater and a current relay with a closing contact installed at the beginning of the line are connected in series with the neutral wire, as well as parallel circuits: the first contains a series-connected outdoor temperature sensor, an auxiliary NC contact of a three-phase magnetic starter and a contactor coil, the first whose contact is connected in the first phase parallel to the power contact of the three-phase magnetic starter; the second chain contains the serially connected contact of the current relay and the first signal lamp, in parallel with which the first coil of the memory relay, the second signal lamp is connected through the auxiliary closing contact of the three-phase magnetic starter, and the device also contains the coil of the inserted intermediate relay with a time delay connected to the outputs of the first diode bridge, one input of which is connected to the neutral wire, and its second input through the opening contact of the said current relay, bridged by the first closing contact of the inserted intermediate relay, is connected to the common point of the chain of the series-connected second closing contact of the said contactor and the second closing contact of the inserted intermediate relay, which bypasses in the second phase, the power contact of a three-phase magnetic starter, and as a memory element, a two-coil two-position relay is introduced with two break and three make contacts, the first break contact t which connects the series-connected control circuit and the coil of the three-phase magnetic starter between the two phase wires, and the second opening contact of the two-position relay in the second mentioned chain is connected between the auxiliary closing contact of the three-phase magnetic starter and the first coil of the two-position relay, and the said first and second chains are connected to the outputs the second diode bridge, one input of which is connected to the neutral wire, and the second input through the changeover contact of the voltage relay is connected either to the first or to the second phase wires after the protective device, while the coil of the voltage relay is connected between the first phase and neutral wires, and to the outputs of the second the diode bridge is also connected: - the third chain of the closing contact of the self-resetting button, the first closing contact of the two-position relay and its second coil; - a fourth chain of the second closing contact of the two-position relay and the said second signal lamp; - the fourth chain from the third closing contact of the two-position relay and the signal transmission circuit to the service personnel.

Принципиальная схема изобретения представлена на фиг. 1 Устройство содержит три фазных провода 1, 2, 3 и нулевой провод - 4, защитный аппарат - 5, трехфазный магнитный пускатель с катушкой 7.1, трехфазными силовыми контактами 7.2, размыкающими вспомогательными контактами 7.3, замыкающими вспомогательными контактами 7.4. Катушка 7.1 магнитного пускателя подключена на линейное напряжение через схему управления 6 и через первый размыкающий контакт 17.3 двухпозиционного реле (реле памяти). Силовые контакты 7.2 первого магнитного пускателя через линию электропередачи 8 управляют электродвигателем 9, к входам которого подключены соединенные в звезду три конденсатора -10, нулевая точка которых через нагреватель - 11 соединена с нулевым проводом - 4. В рассечку нулевого провода 4 в начале линии включена обмотка токового реле 12.1., замыкающие контакты 12.2 и размыкающие контакты 12.3 которого задействованы в схеме. В начале линии после защитного аппарата 5 на фазное напряжение от фазы 1 подключено реле напряжения с катушкой 13.1 и переключающими контактами 13.2 и 13.3. Замыкающий контакт 13.2 подает питание на второй диодный мост 14 либо от фазы 1, а размыкающий контакт 13.3 от фазы 2. К выходам первого диодного моста подключена большая часть схемы управления. К выходам второго диодного моста, подключены 5 цепочек: - первая цепочка из последовательно соединенных датчика наружной температуры 15, размыкающих контактов 7.3 трехфазного магнитного пускателя и катушки 16.1 контактора 16; - вторая цепочка из замыкающего контакта 12.2 токового реле и сигнальной лампы 20 «нагреватель включен», параллельно лампе 20 подключены последовательно соединенные замыкающий контакт 7.4 трехфазного магнитного пускателя, размыкающий контакт 17.3 и первая катушка 17.1 двухпозиционного реле (реле памяти); - третья цепочка из последовательно соединенных замыкающего контакта кнопки 21 с самовозвратом, замыкающего контакта 17.6 и второй катушки 17.2 двухпозиционного реле; - четвертая цепочка из последовательно соединенного замыкающего контакта 17.7 и сигнальной лампы 18 «обрыв фазы »; - пятая цепочка из последовательно соединенного замыкающего контакта 17.8 и схемы 19 для передачи аварийного сигнала обслуживающему персоналу. Для обеспечения работы нагревателя 11 при обрыве фазы 2 введено промежуточное реле постоянного тока с выдержкой времени с катушкой 23.1 и с замыкающими контактами 23.2 и 23.3. Катушка 23.1 подключена к выходу первого диодного моста 22, а один вход диодного моста 22 подключен к нулевому проводу 4, а второй вход через размыкающий контакт 12.3 токового реле, зашунтированный замыкающими контактами 23.3 промежуточного реле, подключен к общей точке цепочки из последовательно соединенных замыкающего контакта 16.2 контактора и замыкающего контакта 23.2 промежуточного реле, причем указанная цепочка шунтирует контакт 7.2 магнитного пускателя в фазном проводе 1.A schematic diagram of the invention is shown in FIG. 1 The device contains three phase wires 1, 2, 3 and a neutral wire - 4, a protective device - 5, a three-phase magnetic starter with a coil 7.1, three-phase power contacts 7.2, NC auxiliary contacts 7.3, auxiliary contacts 7.4. The coil 7.1 of the magnetic starter is connected to line voltage through the control circuit 6 and through the first break contact 17.3 of the two-position relay (memory relay). The power contacts 7.2 of the first magnetic starter through the power line 8 control the electric motor 9, to the inputs of which three capacitors -10 connected to a star are connected, the zero point of which through the heater - 11 is connected to the neutral wire - 4. A winding is included in the cut of the neutral wire 4 at the beginning of the line current relay 12.1., NO contacts 12.2 and NC contacts 12.3 are used in the circuit. At the beginning of the line after the protective device 5, a voltage relay with a coil 13.1 and changeover contacts 13.2 and 13.3 is connected to the phase voltage from phase 1. The closing contact 13.2 supplies power to the second diode bridge 14 either from phase 1, and the opening contact 13.3 from phase 2. Most of the control circuit is connected to the outputs of the first diode bridge. 5 chains are connected to the outputs of the second diode bridge: - the first chain of series-connected outdoor temperature sensor 15, disconnecting contacts 7.3 of the three-phase magnetic starter and the coil 16.1 of the contactor 16; - the second chain of the closing contact 12.2 of the current relay and the signal lamp 20 "heater is on", parallel to the lamp 20 are connected in series a closing contact 7.4 of a three-phase magnetic starter, an opening contact 17.3 and the first coil 17.1 of a two-position relay (memory relay); - the third chain of series-connected closing contact of push button 21 with self-resetting, closing contact 17.6 and second coil 17.2 of the two-position relay; - the fourth chain of series-connected closing contact 17.7 and signal lamp 18 "phase failure"; - the fifth chain of series-connected closing contact 17.8 and circuit 19 for transmitting the alarm signal to the maintenance personnel. To ensure the operation of the heater 11 in the event of phase 2 failure, an intermediate DC relay with a time delay with a 23.1 coil and 23.2 and 23.3 closing contacts is introduced. The coil 23.1 is connected to the output of the first diode bridge 22, and one input of the diode bridge 22 is connected to the neutral wire 4, and the second input through the opening contact 12.3 of the current relay, shunted by the closing contacts 23.3 of the intermediate relay, is connected to the common point of the chain of the series-connected closing contact 16.2 contactor and the closing contact 23.2 of the intermediate relay, and the specified chain bypasses the contact 7.2 of the magnetic starter in the phase conductor 1.

Работу схемы по фиг. 1 необходимо рассмотривать в четырех режимах: 1) рабочем; 2) обрыв фазного провода 1; 3) обрыв фазного провода 2; 4) обрыв фазного провода 3.The operation of the circuit of FIG. 1 must be considered in four modes: 1) working; 2) break of phase wire 1; 3) break of phase wire 2; 4) phase wire breakage 3.

1) Рабочий режим. В рабочем режиме при включении защитного аппарата - 5 и магнитного пускателя с силовыми контактами - 7.2 три фазных напряжения по проводам 1, 2, 3 линии 8 подводятся к трехфазному электродвигателю - 9, который запускается. К входным клеммам электродвигателя 9 подключены три, соединенные в звезду, конденсатора 10, сумма токов через которые при трехфазном симметричном напряжении равна нулю, поэтому через однофазный нагреватель - 11 ток не протекает. При отключении трехфазного электродвигателя - 9 размыканием контактов - 7.2 магнитного пускателя, замыкаются его вспомогательные размыкающие контакты - 7.3, и когда температура окружающего воздуха ниже заданной, срабатывает датчик наружной температуры - 15 и подает питание на катушку - 16.1 контактора 16. Через контакт - 16.3 контактора по одной фазе - 2 линии электропередачи 8 подается питание на один из конденсаторов - 10 (средний на фиг. 1) и через него, через нагреватель - 11, через катушку 12.1 токового реле и через нулевой провод 4 протекает ток. От этого тока в начале линии токовое реле срабатывает и через его контакты - 12.2 загорается лампа - 19 «нагреватель включен», сигнализируя о наличии тока через нагреватель. При срабатывании токового реле его контакты 12.3 размыкаются, и через катушку 23.1 промежуточного реле ток не протекает.1) Working mode. In the operating mode, when the protective device is turned on - 5 and the magnetic starter with power contacts - 7.2, three phase voltages through wires 1, 2, 3 of line 8 are supplied to a three-phase electric motor - 9, which starts. Three capacitors 10 are connected to the input terminals of the electric motor 9, connected in a star, the sum of the currents through which at a three-phase symmetrical voltage is zero, therefore, no current flows through a single-phase heater - 11. When a three-phase electric motor is disconnected - 9 by opening the contacts - 7.2 of the magnetic starter, its auxiliary opening contacts are closed - 7.3, and when the ambient temperature is lower than the set one, the outside temperature sensor - 15 is activated and supplies power to the coil - 16.1 of the contactor 16. Through the contact - 16.3 of the contactor in one phase - 2 power lines 8, power is supplied to one of the capacitors - 10 (middle in Fig. 1) and through it, through the heater - 11, through the coil 12.1 of the current relay and through the neutral wire 4 current flows. From this current at the beginning of the line, the current relay is triggered and through its contacts - 12.2 the lamp lights up - 19 "heater on", signaling the presence of current through the heater. When the current relay is triggered, its contacts 12.3 open, and no current flows through the coil 23.1 of the intermediate relay.

2) Обрыв фазного провода 1. При обрыве фазного провода 1 катушка 13.1 реле напряжения теряет питание, его контакты 13.2 размыкаются от фазного провода 3, а контакты 13.3 замыкаются на фазный провод 2 и схема управления продолжает работать. К электродвигателю 9 и к конденсаторам 10 подводится два фазных напряжения из трех и через два конденсатора и нагреватель 11 протекает ток через катушку 12.1 токового реле, его контакт 12.2 замыкается и через замкнутый при включенном трехфазном магнитном пускателе вспомогательный контакт 7.4, через размыкающий контакт 17.3 подается питание на катушку 17.1 двухпозиционного реле, это реле срабатывает с фиксацией сработавшего состояния и размыкает размыкающие контакты 17.3 и 17.4. Контактом 17.3 разрывается питание катушки 17.1 магнитного пускателя, его силовые контакты 7.2 размыкаются и электродвигатель 9 и конденсаторы 10 теряют питание, при этом через катушку 12.1 токового реле ток не протекает, его контакты 12.2 размыкаются. После обестачивания катушки 7.1 магнитного пускателя замыкается его вспомогательный размыкающий контакт 7.3 и от датчика наружной температуры 15 подается питание на катушку 16.1 контактора 16. Его контакты 16.3 замыкаются и с фазного провода 2 подается питание на средний конденсатор 10. Под действием этого напряжения протекает ток через конденсатор, через нагреватель 11, через нулевой провод и через катушку 12.1 токового реле, его контакты 12.2 замыкаются и лампа 20 сигнализирует «нагреватель включен». Через контакт 17.6 загорается сигнальная лампа 18 «обрыв фазы», а контактом 17.7 подается сигнал обслуживающему персоналу об аварии. Возврат двухпозиционного реле в исходное состояние осуществляется кратковременным нажатием кнопки 21, при этом протекает тока через вторую обмотку 17.2 двухпозиционного реле, которое возвращается в исходное состояние, размыкая собственный контакт 17.5 и замыкая контакт 17.4.2) Break of the phase wire 1. If the phase wire 1 breaks, the coil 13.1 of the voltage relay loses its power, its contacts 13.2 open from the phase wire 3, and the contacts 13.3 are closed on the phase wire 2 and the control circuit continues to work. Electric motor 9 and capacitors 10 are supplied with two phase voltages from three and through two capacitors and heater 11 current flows through the coil 12.1 of the current relay, its contact 12.2 closes and through the auxiliary contact 7.4 closed when the three-phase magnetic starter is on, power is supplied through the opening contact 17.3 to the coil 17.1 of the two-position relay, this relay is triggered with the latching of the activated state and opens the break contacts 17.3 and 17.4. Contact 17.3 breaks the power supply of the coil 17.1 of the magnetic starter, its power contacts 7.2 open and the electric motor 9 and capacitors 10 lose power, while the current does not flow through the coil 12.1 of the current relay, its contacts 12.2 open. After de-energizing the coil 7.1 of the magnetic starter, its auxiliary opening contact 7.3 closes and from the outside temperature sensor 15 power is supplied to the coil 16.1 of the contactor 16. Its contacts 16.3 close and from the phase wire 2 power is supplied to the middle capacitor 10. Under the action of this voltage, current flows through the capacitor , through the heater 11, through the neutral wire and through the coil 12.1 of the current relay, its contacts 12.2 are closed and the lamp 20 signals "the heater is on". Through contact 17.6, the signal lamp 18 "phase failure" lights up, and contact 17.7 sends a signal to the service personnel about the emergency. The return of the two-position relay to its original state is carried out by short-term pressing of button 21, while current flows through the second winding 17.2 of the two-position relay, which returns to its original state, opening its own contact 17.5 and closing contact 17.4.

3) Обрыв фазного провода 2. При обрыве фазного провода 2 катушка 13.1 реле напряжения не теряет питание, его контакты 13.2 остаются замкнутыми на фазный провод 1 и схема управления продолжает работать. К электродвигателю 9 и к конденсаторам 10 подводится два фазных напряжения из трех и через два конденсатора, через нагреватель 11 протекает ток через катушку 12.1 токового реле, его контакт 12.2 замыкается и через замкнутый при включенном магнитном пускателе вспомогательный контакт 7.4, через размыкающий контакт 17.3 подается питание на катушку 17.1 двухпозиционного реле, это реле срабатывает с фиксацией сработавшего состояния и размыкает размыкающие контакты 17.3, 17.4. Контактом 17.4 разрывается питание собственной катушки 17.1 двухпозиционного реле, контактом 17.3 разрывается цепь питания катушки 7.1 магнитного пускателя, его силовые контакты 7.2 размыкаются и электродвигатель 9 и конденсаторы 10 теряют питание. Прекращается ток через катушку 12.1 токового реле, его контакт 12.2 размыкается, а контакт 12.3 замыкается. Но после обестачивания катушки 7.1 магнитного пускателя замыкается его вспомогательный размыкающий контакт 7.3 и от датчика наружной температуры 15 подается питание на катушку 16.1 контактора 16, контакты которого 16.3 и 16.2 замыкаются. От фазного провода 1 через замкнувшийся контакт 16.2 контактора, через замкнутый контакт 12.3 токового реле, через диодный мост 22 протекает ток к нулевому проводу. На выходе диодного моста 22 подается напряжение на катушку 23.1 промежуточного реле. Через небольшую выдержку времени, (примерно 1 сек.) замкаются контакты 23.2 и 23.3. Замкнувшиеся контакты 16.2 контактора и 23.2 промежуточного реле шунтируют силовой контакт 7.2 магнитного пускателя в проводе 1. Через этот провод подается напряжение на конденсатор (на схеме фиг.1 правый), под действием напряжения протекает ток через конденсатор, через нагреватель 11, через нулевой провод 4, через катушку 12.1 токового реле. Токовое реле срабатывает, замыкается его контакт 12.2, а контакт 12.3 размыкается, но катушка 23.1 промежуточного реле не обестачивается, так как контакты 12.3 шунтируются собственными контактами 23.3 промежуточного реле. Через контакт 12.2 загорается сигнальная лампа 20 «нагреватель работает». После устранения обрыва фазного провода схема возвращается в исходное состояние воздействием на кнопку 21.3) Broken phase wire 2. If the phase wire 2 is broken, the coil 13.1 of the voltage relay does not lose power, its contacts 13.2 remain closed to the phase wire 1 and the control circuit continues to work. Two phase voltages from three and through two capacitors are supplied to the electric motor 9 and to the capacitors 10, a current flows through the heater 11 through the coil 12.1 of the current relay, its contact 12.2 closes and through the auxiliary contact 7.4 closed when the magnetic starter is on, power is supplied through the opening contact 17.3 to the coil 17.1 of the two-position relay, this relay picks up with latching of the activated state and opens the break contacts 17.3, 17.4. Contact 17.4 breaks the power supply of its own coil 17.1 of the two-position relay, contact 17.3 breaks the power supply circuit of the coil 7.1 of the magnetic starter, its power contacts 7.2 open and the electric motor 9 and capacitors 10 lose power. The current through the coil 12.1 of the current relay stops, its contact 12.2 opens, and contact 12.3 closes. But after de-energizing the coil 7.1 of the magnetic starter, its auxiliary opening contact 7.3 closes and from the outside temperature sensor 15 power is supplied to the coil 16.1 of the contactor 16, whose contacts 16.3 and 16.2 are closed. From the phase wire 1 through the closed contact 16.2 of the contactor, through the closed contact 12.3 of the current relay, through the diode bridge 22, a current flows to the neutral wire. At the output of the diode bridge 22, voltage is applied to the coil 23.1 of the intermediate relay. After a short time delay (about 1 second) contacts 23.2 and 23.3 are closed. Closed contacts 16.2 of the contactor and 23.2 of the intermediate relay shunt the power contact 7.2 of the magnetic starter in wire 1. Through this wire, voltage is applied to the capacitor (right in the diagram of Fig. 1), under the action of the voltage current flows through the capacitor, through the heater 11, through the neutral wire 4 , through the coil 12.1 of the current relay. The current relay is activated, its contact 12.2 closes, and contact 12.3 opens, but the coil 23.1 of the intermediate relay is not de-energized, since contacts 12.3 are bridged by their own contacts 23.3 of the intermediate relay. Contact 12.2 lights up the signal lamp 20 "heater on". After eliminating the break in the phase wire, the circuit returns to its original state by pressing the button 21.

4) Обрыв фазного провода 3. При обрыве фазного провода 3 катушка 13.1 реле напряжения не теряет питание, его контакты 13.2 остаются замкнутыми на фазный провод 1 и схема управления продолжает работать. К электродвигателю 9 и к конденсаторам 10 подводится два фазных напряжения из трех и через два конденсатора, через нагреватель 11 протекает ток через катушку 12.1 токового реле, его контакт 12.2 замыкается и через замкнутый при включенном магнитном пускателе вспомогательный контакт 7.4, через размыкающий контакт 17.4 подается питание на катушку 17.1 двухпозиционного реле, это реле срабатывает с фиксацией сработавшего состояния и размыкает размыкающие контакты 17.3, 17.4. Контактом 17.4 разрывается питание собственной катушки 17.1 двухпозиционного реле, контактом 17.3 разрывается цепь питания катушки 7.1 магнитного пускателя, его силовые контакты 7.2 размыкаются и электродвигатель 9 и конденсаторы 10 теряют питание. Прекращается ток через катушку 12.1 токового реле, его контакт 12.2 размыкается, а контакт 12.3 замыкается. Но после обестачивания катушки 7.1 магнитного пускателя замыкается его вспомогательный размыкающий контакт 7.3 и от датчика наружной температуры 15 подается питание на катушку 16.1 контактора 16, контакты которого 16.3 и 16.2 замыкаются. Во избежании одновременного шунтирования контактов 7.2 в проводе 2 и в проводе 1 выполнена задержка в срабатывании промежуточного реле с катушкой 23.1. Замкнувшийся контакт 16.3 контактора подает напряжение на один конденсатор (на фиг. 1 средний). Под действием напряжения протекает ток через конденсатор, через нагреватель 11, через нулевой провод 4, через катушку 12.1 токового реле. Токовое реле срабатывает, замыкается его контакт 12.2, а контакт 12.3 размыкается, но катушка 23.1 промежуточного реле не успевает сработать, поэтому шунтируется силовой контакт 7.2 трехфазного пускателя только в проводе 2. Через замкнувшийся контакт 12.2 загорается сигнальная лампа 20 «нагреватель работает». После устранения обрыва фазного провода схема возвращается в исходное состояние воздействием на кнопку 21.4) Broken phase wire 3. If the phase wire 3 is broken, the coil 13.1 of the voltage relay does not lose power, its contacts 13.2 remain closed to the phase wire 1 and the control circuit continues to work. Two phase voltages from three and through two capacitors are supplied to the electric motor 9 and to the capacitors 10, a current flows through the heater 11 through the coil 12.1 of the current relay, its contact 12.2 closes and through the auxiliary contact 7.4 closed when the magnetic starter is on, power is supplied through the opening contact 17.4 to the coil 17.1 of the two-position relay, this relay picks up with latching of the activated state and opens the break contacts 17.3, 17.4. Contact 17.4 breaks the power supply of its own coil 17.1 of the two-position relay, contact 17.3 breaks the power supply circuit of the coil 7.1 of the magnetic starter, its power contacts 7.2 open and the electric motor 9 and capacitors 10 lose power. The current through the coil 12.1 of the current relay stops, its contact 12.2 opens, and contact 12.3 closes. But after de-energizing the coil 7.1 of the magnetic starter, its auxiliary opening contact 7.3 closes and from the outside temperature sensor 15 power is supplied to the coil 16.1 of the contactor 16, whose contacts 16.3 and 16.2 are closed. To avoid the simultaneous shunting of contacts 7.2 in wire 2 and in wire 1, a delay is made in the actuation of the intermediate relay with coil 23.1. Closed contact 16.3 of the contactor supplies voltage to one capacitor (middle in Fig. 1). Under the influence of voltage, current flows through the capacitor, through the heater 11, through the neutral wire 4, through the coil 12.1 of the current relay. The current relay is activated, its contact 12.2 closes, and contact 12.3 opens, but the coil 23.1 of the intermediate relay does not have time to operate, therefore the power contact 7.2 of the three-phase starter is shunted only in wire 2. Through the closed contact 12.2, the signal lamp 20 "heater is working" lights up. After eliminating the break in the phase wire, the circuit returns to its original state by pressing the button 21.

Предполагаемое изобретение направлено на расширение функциональных возможностей схемы путем отключения трехфазного пускателя и остановке электродвигателя при обрыве любой фазы в питающей сети с сохранением работы нагревателя от одной из фаз, получения световых сигналов «нагреватель включен» и «обрыв фазы» и сигнализацией обслуживающему персоналу.The proposed invention is aimed at expanding the functionality of the circuit by disabling the three-phase starter and stopping the electric motor when any phase in the supply network is interrupted while maintaining the operation of the heater from one of the phases, receiving light signals "heater on" and "phase loss" and signaling the maintenance personnel.

Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям "Новизна". Оно может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "Промышленная применимость".The claimed technical solution is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of "Novelty". It can be implemented industrially under conditions of mass production using known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion "Industrial applicability".

Использованные источникиUsed sources

1. Грундулис А.О. Защита двигателей в сельском хозяйстве. 2-е изд. - М.: Агропромиздат, 1988. - стр. 30, рис. 7.1. Grundulis A.O. Protection of engines in agriculture. 2nd ed. - M .: Agropromizdat, 1988. - p. 30, fig. 7.

2. Патент на изобретение №2516218. H02J 3/24. Устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети. Опубл. 20.05.2014. Бюл. №14.2. Patent for invention No. 2516218. H02J 3/24. A device for controlling three-phase and single-phase loads over a four-wire power network. Publ. 05/20/2014. Bul. No. 14.

3. Патент на изобретение №2673057. H02J 3/24 Устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети. Опубл. 22.11.2018. Бюл. №33.3. Patent for invention No. 2673057. H02J 3/24 Device for controlling three-phase and single-phase loads on a four-wire power network. Publ. 11/22/2018. Bul. No. 33.

Claims

A device for controlling three-phase and single-phase loads on a four-wire power network, containing a protective device at the input of a three-phase power line, power contacts of a three-phase magnetic starter connected to a three-phase load connected at the end of the line, to the inputs of which three capacitors are connected, connected to a star with an artificial zero point , between which and the neutral wire a heater and a current relay with an open contact installed at the beginning of the line are connected in series, as well as parallel circuits: the first contains a serially connected outdoor temperature sensor, an auxiliary open contact of a three-phase magnetic starter and a contactor coil, the first contact of which is connected in the first phase parallel to the power contact of a three-phase magnetic starter; the second chain contains the serially connected contact of the current relay and the first signal lamp, in parallel with which the first coil of the memory relay is connected through the auxiliary closing contact of the three-phase magnetic starter, the second signal lamp, characterized in that the coil of the inserted intermediate relay with a time delay is connected to the outputs of the first diode bridge, one input of which is connected to the neutral wire, and the second input through the opening contact of the said current relay, bridged by the first closing contact of the inserted intermediate relay, is connected to the common point of the chain of the series-connected second closing contact of the said contactor and the second closing contact of the inserted intermediate relay, which shunts into the second phase is a power contact of a three-phase magnetic starter, and as a memory element, a two-coil two-position relay is introduced with two NC and three NO contacts, the first NC contact of which is at is installed in a circuit connected between two phase wires, containing a series-connected control circuit and a coil of a three-phase magnetic starter, and the second opening contact of the two-position relay in the second mentioned chain is connected between the auxiliary closing contact of the three-phase magnetic starter and the first coil of the two-position relay, and the said first and second the chains are connected to the outputs of the second diode bridge, one input of which is connected to the neutral wire, and the second input through the switching contact of the voltage relay is connected either to the first or to the second phase wires after the protective device, while the coil of the voltage relay is connected between the first phase and neutral wires, and the outputs of the second diode bridge are also connected: the third chain of the closing contact of the self-resetting button, the first closing contact of the two-position relay and its second coil; a fourth string of a second make contact of the two-position relay and said second signal lamp; the fourth chain of the third closing contact of the two-position relay and the signal transmission circuit for the service personnel.