SU1117762A2

SU1117762A2 - Device for protecting three-phase asynchronous motor against two-phase operation

Info

Publication number: SU1117762A2
Application number: SU823516270A
Authority: SU
Inventors: Леонид Петрович Чуприн
Original assignee: Войсковая Часть 11284
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-10-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ по авт. св. № 712889, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности при работе в динамическом режиме в услови х измен ющейс нагрузки и при колебани х напр жени питающей сети, оно дополнительно снабжено блоком контрол напр жени на фазах, состо щим из трехфазного выпр мител со сглаживающим Г-образным RC-фильтром, нагруженным на потенциометр , между нижним и средним выводами которого включена последовательна цепочка из резистора и стабилитрона, катод которого соединен со средним выводом потенциометра , а точка соединени анода стабилитрона и резистора подключена через резистор к управл ющему электроду тиристора , причем катод тиристора соединен с общим минусом обоих выпр мителей.DEVICE FOR PROTECTION OF THE ASYNCHRONOUS THREE-PHASE ELECTRIC MOTOR FROM WORK IN TWO PHASES according to the author. St. 712889, characterized in that, in order to increase reliability when operating in a dynamic mode under varying load conditions and during voltage fluctuations of the supply network, it is additionally equipped with a voltage control unit on the phases consisting of a three-phase rectifier with a smoothing An L-shaped RC filter loaded on a potentiometer, between the lower and middle terminals of which a series of resistors and a zener diode are connected in series, the cathode of which is connected to the middle terminal of the potentiometer, and the junction point of the anode zener diode it and the resistor are connected through a resistor to the control electrode of the thyristor, and the cathode of the thyristor is connected to the common minus of both rectifiers.

Description

vj vj

ьо yo

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от работы на двух фазах.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect three-phase asynchronous electric motors from operating on two phases.

По основному авт. св. № 712889 известно устройство, содержащее магнитный пускатель , однофазный выпр мительный мост, последовательно подключенные к второй и третьей фазам по пор дку чередовани , включенный в Диагональ выпр мительного моста тиристор, управл ющий электрод которого через резистор подключен к первой фазе сети 1.,According to the main author. St. No. 712889 a device is known that contains a magnetic starter, a single-phase rectifying bridge connected in series to the second and third phases in order of alternation, a thyristor connected to the rectifying bridge diagonal, the control electrode of which through a resistor is connected to the first phase of the network 1.

Известное устройство имеет простое техническое решение, обеспечивает возможность управлени работой магнитного пускател путем создани и сн ти нагрузки в диагонали выпр мительного моста, через который запитываетс катущка пускател , в необходимый момент времени, однако оно не использует всех возможностей данного технического решени , так как дл управлени тиристором используетс напр жение одной фазы, вследсвие чего тиристор запираетс отрицательной полуволной напр жени , в результате через катушку магнитного пускател течет не только пульсирующий выпр мленный ток, но и прерывистый, что приводит к повышенной вибрации сердечника и возможности ложного отключени пускател .The known device has a simple technical solution, provides the ability to control the operation of the magnetic starter by creating and removing the load in the diagonal of the rectifying bridge through which the starter driver is fed at the required time, but it does not use all the possibilities of this technical solution. the thyristor uses the voltage of a single phase, as a result of which the thyristor is locked by a negative half-wave voltage, as a result, through the coil of a magnetic actuator not only pulsating rectified current, but also intermittent, resulting in increased core vibration and possible false tripping actuator.

Ненадежность работы устройства обусловлена главным образом тем, что на однофазный выпр мительный мост и управл ющий электрод тиристора за счет разности напр жений между фазами и св зи любой из фаз одна с другой через обмотки двигател Всегда будет подаватьс напр жение, в том числе и при обрыве одной из фаз, вследствие чего устройство может не среагировать на пропадание фазы питани пускател , так как ток отпускани катушки значительно ниже тока ее срабатывани .The unreliability of the device is mainly due to the fact that the single-phase rectifying bridge and the control electrode of the thyristor due to the difference in voltage between the phases and the connection of any phase to one another through the windings of the motor will always be energized one of the phases, as a result of which the device may not react to the loss of the supply phase of the actuator, since the release current of the coil is much lower than the current for its operation.

Цель изобретени - повышение надежности устройства при работе в динамическом режиме в услови х измен ющейс нагрузки и при колебани х напр жени питающей сети.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device when operating in a dynamic mode under the conditions of a varying load and with fluctuations in the supply voltage.

Эта цель достигаетс тем, что устройство дл защиты трехфазного асинхронного электродвигател от работы на двух фазах дополнительно снабжено блоком контрол напр жени на фазах, состо щим из трехфазного выпр мител со сглаживающим Г-образным RC-фильтром, нагруженным на потенциометр , между нижним и средним вывода .ми которого включена последовательна цепочка из резистора и стабилитрона, катод которого соединен со средним выводом потенциометра , а точка соединени анода стабилитрона и резистора подключена через резистор к управл ющему электроду тиристора , причем катод тиристора соединен с общим минусом обоих выпр мителей.This goal is achieved by the fact that the device for protection of a three-phase asynchronous motor against operation on two phases is additionally equipped with a phase voltage control unit consisting of a three-phase rectifier with a smoothing L-shaped RC filter loaded on the potentiometer between the bottom and the middle output They include a series of resistor and zener diode, whose cathode is connected to the middle terminal of the potentiometer, and the junction point of the anode of the Zener diode and the resistor is connected via a resistor to the control mu electrode of the thyristor, the cathode of the thyristor is coupled to a common drawback of both rectifiers.

Такое сочетание элементов обеспечивает надежное функционирование устройства при , наличии всех фаз и заданном напр жении. Пульсирующее напр жение с выхода однофазного моста обеспечивает периодическое запирание тиристора в момент равенства нулю напр жени на его аноде, т.е. обеспечивает периодическую готовность тиристора кThis combination of elements ensures reliable operation of the device in the presence of all phases and a given voltage. A pulsating voltage from the output of a single-phase bridge provides for the periodic closure of the thyristor at the moment when the voltage on its anode is equal to zero, i.e. provides periodic readiness of the thyristor to

отключению катушки магнитного пускател . Блок контрол напр жени фаз при наличии всех фаз и номинальном напр жении на них вьгдает посто нное отпирающее напр жение на управл ющий электрод тирис5 тора, чем обеспечиваетс включение тиристора после каждого закрывани и образова ние цепи питани катушки магнитного пускател . off coil magnetic starter. A phase voltage control unit with all phases present and a nominal voltage on them causes a constant unlocking voltage to the control electrode of the thyristor, which ensures that the thyristor switches on after each closing and forms the power supply circuit of the coil of the magnetic starter.

При наличии всех фаз и номинальном напр жении на них, выпр мленное трехфаз ным выпр мителем и сглаженное Г-образным RC-фильтром, напр жение со среднего вывода потенциометра подаетс на последовательную цепочку из стабилитрона и резистора, стабилитрон пробиваетс и поWith all phases present and a nominal voltage on them, rectified by a three-phase rectifier and smoothed by a L-shaped RC filter, the voltage from the middle output of the potentiometer is fed to a series chain of a zener diode and a resistor, the zener diode is punched and

5 цепи стабилитрон - резистор течет ток, создающий на резисторе падение напр жени , вл ющеес посто нным отпирающим напр жением управл ющего электрода тиристора .5 of the Zener diode circuit - a resistor flows a current that creates a voltage drop across the resistor, which is the constant unlocking voltage of the control electrode of the thyristor.

При обрыве одной из фаз или значитель0 ном снижении напр жени на всех фазах выпр мленного и сглаженною напр жени недостаточно дл пробо стабилитрона, который закрыт, ток в цепи стабилитрон - резистор отсутствует, падение напр жени наWhen one of the phases is cut off or a significant decrease in the voltage on all phases of the rectified and smoothed voltage is not enough for the breakdown of the zener diode, which is closed, the current in the circuit of the zener diode - there is no resistor, the voltage drop

резисторе близко к нулю, напр жение на управл ющем электроде тиристора отсутствует , и при очередном переходе напр жени на аноде тиристора через нуль тиристор, закрываетс , снимает нагрузку с диагонали однофазного выпр мительного моста, ток the resistor is close to zero, the voltage on the control electrode of the thyristor is absent, and at the next voltage transition on the thyristor anode through zero the thyristor closes, removes the load from the diagonal of the single-phase rectifying bridge, the current

0 через мост прекращаетс , катушка магнитного пускател обесточиваетс и пускатель отключает двигатель от сети.0 through the bridge is stopped, the coil of the magnetic starter is de-energized and the starter disconnects the motor from the network.

На чертеже изображена электрическа схема устройства дл защиты асинхронного 5 электродвигател от работы на двух фазах. Устройство состоит из магнитного пускател 1, содержащего катушку 2, кнопку 3 «Стоп, кнопку 4 «Пуск, блокировочный 5 и главные 6 контакты. Между фазами В и С (- сети последовательно с катушкой 2 включен однофазный выпр мительный мост 7, в диагональ которого включен тиристор 8, управл ющий электрод которого через резистор 9 св зан с блоком 10 контрол напр жени на фазах. Минусы обоих выпр мителей 5 соединены.The drawing shows an electrical diagram of a device for protecting an asynchronous 5 electric motor from operating on two phases. The device consists of a magnetic actuator 1 containing a coil 2, a button 3 "Stop, a button 4" Start, a blocking 5 and main 6 pins. Between phases B and C (- the network in series with coil 2 includes a single-phase rectifying bridge 7, the diagonal of which includes a thyristor 8, the control electrode of which through a resistor 9 is connected to the voltage control unit 10 on the phases. The minuses of both rectifiers 5 are connected .

Схема работает следующим образом. При наличии но.минального напр жени на всех фазах и нажатии кнопки 4 «ПускThe scheme works as follows. If there is a no-terminal voltage on all phases and pressing the button 4 "Start

между фазами В и С образуетс цепь через катушку 2, замкнутый контакт кнопки 3 «Стоп и нагруженный включенным тиристором 8 выпр мительный мост 7. При этом тиристор 8 открыт, так как с блока контрол напр жени на управл ющий электрод подаетс посто нное отпирающее напр жение. Таким образом, цепь через катушку 2 замкнута , что приведет к срабатыванию магнитного пускател , замыканию главных 16 и блокировочного 5 контактов.between phases B and C, a circuit is formed through coil 2, the closed contact of button 3 "Stop and rectifier bridge 7 loaded with the switched on thyristor 8. At the same time, the thyristor 8 is open, since a constant unlocking voltage is applied to the control electrode from the voltage control unit . Thus, the circuit through the coil 2 is closed, which will lead to the triggering of the magnetic actuator, the closure of the main 16 and the locking 5 contacts.

Блок 10 контрол напр жени на фазах содержит трехфазный выпр митель 11 со сглаживающим Г-образным фильтром из резистора 12 и конденсатора 13, нагруженный на потенциометр 14, с движка которого напр жение подаетс на пороговое устройство , содержащее последовательную цепочку стабилитрон 15 - резистор 16, точка соединени анода стабилитрона 15 и резистора 16 через резистор 9 подключена к управл ющему электроду тиристора 8. Минусы выпр мителей 7 и 11, катод тиристора, нижние по схеме выводы конденсатора 13, потенциокетра 14 и резистора 16 соединены.Phase voltage monitoring unit 10 contains a three-phase rectifier 11 with a smoothing L-shaped filter from resistor 12 and capacitor 13, loaded on potentiometer 14, from the slider of which voltage is applied to a threshold device containing a series chain Zener diode 15 - resistor 16, point connecting the anode of the Zener diode 15 and the resistor 16 through a resistor 9 is connected to the control electrode of the thyristor 8. The minuses of the rectifiers 7 and 11, the cathode of the thyristor, the bottom leads of the capacitor 13, the potentiometer 14 and the resistor 16 are connected.

При обрыве одной из фаз величина выпр мленного и сглаженного напр жени с выпр мител 11 и RC-фильтра 12 и 13 и движка потенциометра 14 становитс недостаточной дл пробо стабилитрона 15, который запираетс и прекращает цепь тока через последовательную цепочку стабилитрон 15 - резистор 16. Падение напр жени на резисторе 16 становитс равным нулю , напр жение на управл ющем электроде тиристора 8 падает до нул , тиристор 8 запираетс , обесточива выпр мительный мост 7, ток через катушку 2 прекращаетс , размыкаютс главные 6 и 5 блокировочный контакты , снимаетс напр жение с двигател . Аналогично происходит процесс отключени двигател и при значительном снижении напр жени на двух или всех фазах.When one of the phases breaks, the amount of rectified and smoothed voltage from rectifier 11 and RC filter 12 and 13 and the slider of potentiometer 14 becomes insufficient for breaking Zener diode 15, which is locked and stops the current circuit through the series chain Zener diode 15 - resistor 16. Fall the voltage on the resistor 16 becomes equal to zero, the voltage on the control electrode of the thyristor 8 drops to zero, the thyristor 8 is locked, the rectifying bridge 7 is de-energized, the current through the coil 2 is stopped, the main contacts 6 and 5 are open you relieve the voltage from the engine. Similarly, the process of engine shutdown occurs with a significant reduction in voltage on two or all phases.

В отличие от известного устройства ток, протекающий через катушку, не имеет значительных пропусков, чем исключаютс повышенные вибрации сердечника катушки, что повышает надежность устройства.In contrast to the known device, the current flowing through the coil does not have significant gaps, thus eliminating the increased vibration of the coil core, which increases the reliability of the device.

Дл промышленного использовани устройства требуетс несложна доработка любого серийно выпускаемого магнитного пускател , заключающа с во включении в его схему и размещении внутри его корпуса дес ти диодов, одного конденсатора, трех ре0 зисторов и одного тиристора.For industrial use of the device, it is necessary to easily modify any commercially available magnetic starter, consisting of including ten diodes, one capacitor, three resistors and one thyristor in its circuit and placing it inside its case.

В сравнении с базовым объектом (магнитным пускателем типа ПМЕ ГОСТ 5.316-69) предлагаемое техническое рещение повышает надежность в работе устройства дл за5 шиты асинхронного трехфазного электродвигател от аварийного режима работы на двух фазах или при значительном снижении напр жени на всех фазах, исключает аварийные режимы работы, а также повышает достоверность контрол наличи и. величины напр жени на фазах.In comparison with the basic object (magnetic starter type PME GOST 5.316-69), the proposed technical solution improves the reliability of the device for protecting an asynchronous three-phase electric motor from emergency operation on two phases or when the voltage drops significantly on all phases, eliminates emergency operation modes , and also increases the reliability of the control of the presence and. voltage values on the phases.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING ASYNCHRONOUS THREE-PHASE ELECTRIC MOTOR FROM OPERATION IN TWO PHASES by ed. St. No. 712889, characterized in that, in order to increase reliability when operating in dynamic mode under changing load conditions and during voltage fluctuations of the supply network, it is additionally equipped with a phase voltage control unit, consisting of a three-phase rectifier with a smoothing L-shaped RC filter, loaded on a potentiometer, between the lower and middle terminals of which is connected a series circuit of a resistor and a zener diode, the cathode of which is connected to the middle terminal of the potentiometer, and the connection point of the anode of the zener diode and ezistora connected through a resistor to the control electrode of the thyristor, the cathode of the thyristor is coupled to a common drawback of both rectifiers.

f