RU351U1

RU351U1 - Device for starting an asynchronous electric motor in single-phase mode

Info

Publication number: RU351U1
Application number: RU93043771/07U
Authority: RU
Inventors: В.В. Иванов; Н.Р. Пахомов; А.А. Вычужанин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Электропривод"
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-04-16

Abstract

Устройство для пуска асинхронного электродвигателя в однофазном режиме, содержащее два оптотиристорных выключателя, времязадающую цепочку, два пороговых элемента и выходные клеммы, к которым подключается электродвигатель, отличающееся тем, что в него введен блок защиты от поражения персонала электрическим током при повреждении изоляции, включающий датчик тока утечки, силовой коммутируемый аппарат, две кнопки управления, силовой тиристорный коммутатор, предварительный усилитель, пороговый элемент и узел питания, входные и выходные клеммы, при этом датчик тока утечки соединен через предварительный усилитель с пороговым элементом, который соединен с силовым тиристорным коммутатором, соединенным с силовым коммутационным аппаратом, при этом предварительный усилитель и пороговый элемент соединены с узлом питания, выходные клеммы блока защиты соединены с выходными клеммами блока пуска, а на входные клеммы блока защиты подается напряжение электрической сети.A device for starting an asynchronous electric motor in a single-phase mode, containing two opto-thyristor switches, a timing circuit, two threshold elements and output terminals, to which an electric motor is connected, characterized in that a block of protection against electric shock from personnel if the insulation is damaged, including a current sensor leakage, power switching device, two control buttons, power thyristor switch, pre-amplifier, threshold element and power supply unit, input and output cells lems, while the leakage current sensor is connected through a preamplifier to a threshold element that is connected to a power thyristor switch connected to a power switching device, while the preamplifier and threshold element are connected to a power unit, the output terminals of the protection unit are connected to the output terminals of the starter , and the mains voltage is supplied to the input terminals of the protection unit.

Description

УСТРОЙСТВО для ПУСКА АСИНХРОННОГО ЗЛЕКТРОДВИГАТЕХЧ В ОДНОФАЗНОМ РЕЖИМЕDEVICE FOR STARTING ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR IN SINGLE-PHASE MODE

Полезная модель применяется для пуска одно- и трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих от одаофазной электрической сети, а также обеспечивает защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током при повреадении изоляции обмоток электродвигателя или питающего кабеля.The utility model is used to start single-phase and three-phase asynchronous electric motors, operating from a single-phase electric network, and also provides protection for service personnel from electric shock when insulation of the motor windings or power cable is damaged.

Известно устройство пуска трехфазных асинхронных электродаигателей от однофазной сети l с помощью конденсаторов, резисторов или индуктивности, включаемых коммутационным аппаратом (выключателем, реле, магнитным пускателем) в пусковую обмотку электродвигателя для обеспечения сдвига вектором тока и напряжения на 90 электрических гра,цусов.A device is known for starting three-phase asynchronous electric motors from a single-phase network l using capacitors, resistors or inductance, included by a switching device (switch, relay, magnetic starter) in the starting winding of an electric motor to provide a vector and voltage shift of 90 electrical grades, cues.

Основным недостатком такого рода пусковых устройств является относительно большие их габариты и вес при больших напряжениях и токах, а также отсутствие защиты от поражения электрическим током обслуживащего персонала при повреждении изоляции.The main disadvantage of this kind of starting devices is their relatively large dimensions and weight at high voltages and currents, as well as the lack of protection against electrical shock to maintenance personnel in case of insulation damage.

Наиболее близким техническим решением является устройство / , осуществлящее цуск асинхронных электродаигателей в однофазном режшле без применения пусковых ковденсаторов, резисторов или ин,дуктивностей, которые создают фазовый сдвиг 90 электрических гра, в пуковой обмотке электродвигателя при помощи тирис т орных выкйоча еяёй.The closest technical solution is the device /, which starts the asynchronous electric motors in a single-phase mode without the use of starting codensers, resistors or inductances, which create a phase shift of 90 electrical grades in the bunch winding of the electric motor using thyristor shutoffs.

Устройство содержит два оптотиристорных выключателя, время задающую цепочку 5-С, два пороговых элемента, состоящих из транзисторов и резисторов, клеммы выхода, к которым непосредственно подключается электродвигатель и питание.The device contains two optothyristor switches, the time specifying a 5-C chain, two threshold elements consisting of transistors and resistors, output terminals, to which the electric motor and power are directly connected.

Н02Р I/2€ Н02Р I / 2 €

Недостатком такого устройства является отсутствие защитыThe disadvantage of this device is the lack of protection

персонала от поражения электрическим током при повредцении изоляции, которое необходимо в силовых электроприводах, работающих от однофазной сети.personnel from electric shock due to damage to the insulation, which is necessary in power electric drives operating from a single-phase network.

Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей устройства .для пуска асинхронного электродвигателя в однофазном режиме путем обеспечения защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции.The aim of the proposed technical solution is to expand the functionality of the device. For starting an asynchronous electric motor in single-phase mode by protecting personnel from electric shock when insulation is damaged.

для этого в устройство для пуска асинхронного электродвигателя в однофазном режиме, содержащее два оптотиристорных выключателя, времязадащую цепочку и два пороговых элемента, к выходным клеммам которого подклвочается электродвигатель, введен блок защиты от поражения электрическим током при повреж,денииfor this, a device for starting an asynchronous electric motor in single-phase mode, containing two optothyristor switches, a timing circuit and two threshold elements, to the output terminals of which the electric motor is connected, a protection block against electric shock due to damage, is introduced

ИЗОЛЯЦИИ, включающий датчик тока утечки, силовой коглмутационныйINSULATION including leakage current sensor, power co-switching

аппарат, дае кнопки управления. ;device, give control buttons. ;

. силовой тиристорный коммутатор, предварительный усилитель, пороговый элементу/узел питания - „. thyristor power switch, preamplifier, threshold element / power unit - „

при этом датчик тока утечки соединен через предварительный усилитель с пороговым элементом, который соединен с силовым тиристорным коммутатором, соединенным в свою очередь с силовым коммутационным аппаратом, при этом предварительный усилитель и пороговый элемент соединены с узлом питания, выходные клеммы блока защиты сое,динены с клеммами блока пуска, а на входные клеммы блока защиты подается напряжение электрической сети.wherein the leakage current sensor is connected via a preamplifier to a threshold element, which is connected to a power thyristor switch, which is in turn connected to a power switching device, while the preamplifier and a threshold element are connected to a power unit, the output terminals of the protection unit are connected to the terminals the start-up unit, and the mains voltage is supplied to the input terminals of the protection unit.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена электрическая схема устройства для пуска асинхронного электродаигателя в однофазном режиме.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows an electrical diagram of a device for starting an asynchronous electric motor in single-phase mode.

Устройство содержи блок I пуска асинхронного двигателя в однофазном режиме и блок 2 защиты персонала от поражения электрическим током при поовреадении изоляции.The device contains a block I of starting an induction motor in a single-phase mode and block 2 of protecting personnel from electric shock when insulation is damaged.

Блок I включает два оптотиристорных выключателя 3, 4, время задающую цепочку, состоящую из конденсатора 5 и резисторов б, 7, 8, два пороговых элемента (несимметричные триггеры), состоящих из двух пар транзисторов 9, 10 и II, 12, резисторов IS, 14 и 15, 16, клеммы 17 для подключения электродвигателя (на чертеже не показан).Block I includes two opto-thyristor switches 3, 4, time specifying a chain consisting of capacitor 5 and resistors b, 7, 8, two threshold elements (asymmetrical triggers), consisting of two pairs of transistors 9, 10 and II, 12, resistors IS, 14 and 15, 16, terminals 17 for connecting an electric motor (not shown in the drawing).

Блок 2 защиты содержит датчик 18 тока утечки, например в виде трансформатора тока, силовой коммутационный аппарат 19, например магнитный пускатель, кнопки 20 и 21 управления, кнопку 22 контроля работоспособности блока защиты, силовой тиристорный коммутатор, состоящий из диодного моста 23, тиристоров 24, 25, резисторов 26, 27, 28, диода 29, предварительного усилителя, состоящего из транзисторов 30, 31, диодов 82, 33, резисторов 34, 35, 36, 37, 38 и конденсаторов 39, 40, пороговое устройство, включающее транзисторы 41, 42, 43, резисторы 44, 45, и узел питания, состоящий из стабилитрона 47 и конденсатора 48. В блок 2 входит также сигнальная лампа 49 с ограничивающим сопротивлением 50, 51, входные клеммы 52 для подключения электрической сети, клеммы 53 для подключения к клеммам 17 блока I.The protection unit 2 contains a leakage current sensor 18, for example, in the form of a current transformer, a power switching device 19, for example, a magnetic starter, control buttons 20 and 21, a protection unit operability control button 22, a thyristor power switch consisting of a diode bridge 23, thyristors 24, 25, resistors 26, 27, 28, diode 29, a preamplifier consisting of transistors 30, 31, diodes 82, 33, resistors 34, 35, 36, 37, 38 and capacitors 39, 40, a threshold device including transistors 41, 42, 43, resistors 44, 45, and a power supply unit consisting of a stabilizer Rhone 47 and capacitor 48. The unit 2 also includes indicator light 49 with a limiting resistor 50, 51, input terminals 52 for connecting the mains terminals 53 for connection to terminals 17 block I.

Конденсатор 54 служит для снижения уровня помех, а конденсатор 55 - для включения тиристора 24. Сопротивление 56 ограничивает ток базы транзистора 41.Capacitor 54 serves to reduce the level of interference, and capacitor 55 serves to turn on the thyristor 24. Resistance 56 limits the base current of the transistor 41.

Устройство работает сл&дующим образом.The device operates as follows.

При нажатии на кнопку 21 пуск к цепи питания катушки магнитного пускателя, через замкнутые контакты кнопки 20 стоп, диодный мост 23 и тиристоры 24, 25 подается сетевое напряжение от клемм 52. Пхкольку тиристоры закрыты и на узел питания не подае SU S fWhen you press the start button 21 to the power supply circuit of the coil of the magnetic starter, through the closed contacts of the 20 stop button, the diode bridge 23 and the thyristors 24, 25 the mains voltage is supplied from terminals 52. Since the thyristors are closed and do not supply SU S f to the power unit

-8..-8..

еюя напряжение, гранзисторы 41, 42 находящей в закрытом состоянии.its voltage, granistors 41, 42 located in the closed state.

Анодное напряжение тиристора 24 через резистор 26 поступает на эмиттер транзистора 43. При достижении на переходе базаэмиттер транзистора 48 заданного напряжения, например 8 В, переход пробивается и управляющй электрод тиристора 25 открывается и включает тиристор 25. Тиристор 24 также открывается и в катр1ке кошутационного аппарата 19 протекает ток. Этот процесс включения протекает в начале каждой полуволны сетевого напряжения, в результате аппарат 19 включается. Ток катувиш аппарата 20 создает на стабилитроне 47 и конденсаторе 48 напряжение питания электронной схемы. Если отсутствует повреждение изоляции и ток замыкания на землю меньше уставки срабатывания, аппарат 19 будет включен, при этом через блок I подается напряжение на электродвигатель (на чертеже не показан).The anode voltage of the thyristor 24 is fed through the resistor 26 to the emitter of the transistor 43. When the base emitter of the transistor 48 reaches a predetermined voltage, for example 8 V, the junction breaks through and the control electrode of the thyristor 25 opens and turns on the thyristor 25. The thyristor 24 also opens in the katutka apparatus 19 current flows. This switching process takes place at the beginning of each half-wave of the mains voltage, as a result, the apparatus 19 turns on. The current katuvish apparatus 20 creates on the zener diode 47 and capacitor 48 the supply voltage of the electronic circuit. If there is no insulation damage and the earth fault current is less than the trip setpoint, the apparatus 19 will be turned on, and voltage will be supplied to the electric motor through block I (not shown in the drawing).

При появлении тока замыкания на землю со вторичной обмотки трансформатора 18 полуволна напряжения отрицательной полярнхти запирает транзистор 30, на коллекторе которого возникает усиленный сигнал положительной полярности, в этот момент конденсатор 39 заряжается по цепи диод 33, резистор 38.When the earth fault current from the secondary winding of the transformer 18 appears, a half-wave of negative polarity voltage locks the transistor 30, on the collector of which an amplified signal of positive polarity appears, at this moment the capacitor 39 is charged through the circuit diode 33, the resistor 38.

При достижении на конденсаторе 40 напряжения срабатывания пороговое устройство запирает тиристоры 24, 25, катушка коммутационного аппарата 19 объекта обесточивается и электродвигатель отключается.When the response voltage is reached on the capacitor 40, the threshold device locks the thyristors 24, 25, the coil of the switching apparatus 19 of the object is de-energized and the electric motor is turned off.

При срабатывании блока 2 защиты напряжение питания поступает на блок I пуска через клеммные зажиыы 53 на оптотиристоры 3, 4 и на время задающую J3 цепь 5,6,7,8; через четверть периода питающего напряжения., напряжение на конденсаторе 5 достигает напряжения срабатывания порогового уяройства, что вызовет открытие оптотирисюра 3. Через 90 электрических градусов питающего напряженияWhen the protection unit 2 is triggered, the supply voltage is supplied to the start-up unit I through terminal jigs 53 to the opto-thyristors 3, 4 and for a while giving the J3 circuit 5,6,7,8; after a quarter of the period of the supply voltage., the voltage across the capacitor 5 reaches the trigger voltage of the threshold level, which will cause the opening of the optical trace 3. After 90 electrical degrees of the supply voltage

j OY j oy

аналогично включаезюя оптотиристор 4. В пусковой обмотке электродвигателя будет протекать пусковой ток, сдвинутый относительно питающего напряжения на 90 электрических градусов.similarly switching on the opto-thyristor 4. In the starting winding of the electric motor, the starting current will flow, shifted relative to the supply voltage by 90 electrical degrees.

Проверка работоспособности осуществляется кнопкой Контроль 22. При нажатии кнопки имитируется наличие тока утечки, при этом на базу транзистора 30 поступает напряжение, приводящее к срабатыванию порогового устройства блока 2, запирающего тиристоры 24, 25, которые отключают выходной коммутационный аппарат 19.The performance check is carried out by the Control button 22. When the button is pressed, the presence of a leakage current is simulated, and a voltage is applied to the base of the transistor 30, which triggers the threshold device of block 2, which shuts off the thyristors 24, 25, which turn off the output switching device 19.

Таким образом предлагаемое техническое решение расширяет функциональные возможности устройства пуска, обеспечивая защиту от поражения персонала электрическим током при повреждении изоляции.Thus, the proposed technical solution extends the functionality of the starter device, providing protection against electric shock if the insulation is damaged.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1.Сергеев П.С. Электрические машины. М-Л.гГосэнергоиздат, 1955г. ( стр.).1.Sergeev P.S. Electric cars. M-L.gGosenergoizdat, 1955. (p.).

2.Пусковое устройство 711-10-200. Паспорт, (з-д Оптрон г.Ставрополь).2. Launcher 711-10-200. Passport, (Zd Optron Stavropol).

J / J /

Claims

A device for starting an asynchronous electric motor in a single-phase mode, containing two opto-thyristor switches, a timing circuit, two threshold elements and output terminals, to which an electric motor is connected, characterized in that a block of protection against electric shock from personnel if the insulation is damaged, including a current sensor leakage, power switching device, two control buttons, power thyristor switch, pre-amplifier, threshold element and power supply unit, input and output cells lems, while the leakage current sensor is connected through a preamplifier to a threshold element that is connected to a power thyristor switch connected to a power switching device, while the preamplifier and a threshold element are connected to a power unit, the output terminals of the protection unit are connected to the output terminals of the starter , and the mains voltage is supplied to the input terminals of the protection unit.