SU1259395A1

SU1259395A1 - Device for protection of induction electric motor against overload and short-circuit

Info

Publication number: SU1259395A1
Application number: SU843738646A
Authority: SU
Inventors: Альберт Израилевич Лапидус
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1986-09-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике - релейной защите электроустановки и может быть использовано дл защиты асинхронного электродвигател от перегрузки и короткого замыкани . Цель изобретени - увеличение надежности защиты путем создани при перегрузке электродвигател режима токовой отсечки автоматического выключател . Устройство содержит датчик . 5 тока, установленный в одной сг из фаз питающей сети на выводах обмотки статора электродвигател 2, и датчик 8 времени пуска, подключенный к той же фазе. Первична обмотка однофазного трансформатора 1 подключена к двум другим фазам до исполнительного органа 3. Вторична обмотка трансформатора 1 одним вы1зодом подключена к фазе с датчиком 5 тока . до контактов исполнительного ор- гана 3, а другим выводом - к датчику 8 времени пуска, резистору 9 и катоду тиристора 4, ко- торьш вл етс реагирующим элементом . Цепь управлени тиристором 4; содержит резистор 9 и два тиристор- ных ключевых элемента, один из которых , выполненный на тиристорном опт- роне 6, управл етс от датчика 5 тока , а другой 7 - от датчика 8 времени пуска. Увеличение надежности защиты достигаетс введением однофазного трансформатора 1 и резистора 9, причем исполнительный орган 3 выполнен в виде автоматического выключател с расцепителем максимального тока 2 ил. а (Л СП ;о :о ;о .7The invention relates to electrical engineering - relay protection of electrical installations and can be used to protect an asynchronous electric motor against overload and short circuit. The purpose of the invention is to increase the reliability of protection by creating an automatic switch when the overload motor is in overcurrent mode. The device contains a sensor. 5 current installed in one of the phases of the mains supply at the terminals of the stator winding of the electric motor 2, and the sensor 8 start time connected to the same phase. The primary winding of the single-phase transformer 1 is connected to two other phases to the executive body 3. The secondary winding of the transformer 1 is connected to the phase with the current sensor 5 at one end. to the contacts of the actuator 3, and another output to the start-up sensor 8, the resistor 9 and the cathode of the thyristor 4, which is the reacting element. Thyristor control circuit 4; It contains a resistor 9 and two thyristor key elements, one of which, made on the thyristor optron 6, is controlled from the current sensor 5, and the other 7 from the start time sensor 8. An increase in the reliability of protection is achieved by introducing a single-phase transformer 1 and a resistor 9, with the actuator 3 made in the form of a circuit breaker with a maximum current release 2 or less. a (L SP; o: o; o. 7

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к электроприводу с трехфазными асинхронными электродвигател ми , и может быть использовано, например, в металлорежусцйх станках автоматических лини хj конвейерах различного назначени и производственных механизмах,The invention relates to electrical engineering, namely to an electric drive with three-phase asynchronous electric motors, and can be used, for example, in metal cutting machines of automatic conveyors for various purposes and production mechanisms

Цель изобретени - увеличение надежности защиты путем создани при перегрузке электродвигател режг-ша токовой отсечки автоматического выключател .The purpose of the invention is to increase the reliability of protection by creating a current cut-off of an automatic switch when the motor of the dir-sha is overloaded.

На фиг 1 изображена схема заг и-- ты электродвигател с одним датчиком тока; на фиг, 2 - то же,, с двум датчиками тока.Fig 1 shows a diagram of a zag and an electric motor with one current sensor; Fig 2 is the same with two current sensors.

Первична обмотка однофазного трансформатора 1 (фиг,) вкотюч вна между первой и второй фазами трехфазной сети5 питающей электродвигатель 2 через исполнительный орган 3, выполненный в виде автоматического выключател с расцепителем максимального тока. Вторична низковольтна обмотка этого трансформатора с последовательно аоединенщ,1м силовым тиристором 4 подключена параллельно фазе трехполюсного автоматического выключател с расцепителем максимального тока к третьей фазе сети, В рассечку третьей фазы меж,цу фазой ие- полнительного органа 3 и фазной обмоткой статора включен датчик 5 тока , выход которого соединен с вхо- , дом тиристорного оптрона 6, Выход последнего соединен последовательно с тиристором 7э к входу которого подключен выход датчика 8 времени пуска. Датчик 8 получает питание от вторичной обмотки трансформатора 1 через третью фазу исполнительного органа 3. Между анодом и управл ющим электродом силового тиристора 4 включены последовательно соединенные резистор 95 тиристор 7 и выход тиристорного оптрона бThe primary winding of a single-phase transformer 1 (FIG.) Is connected to the pipe between the first and second phases of the three-phase network 5 supplying the electric motor 2 through the actuator 3, made in the form of a circuit breaker with an overcurrent release. The secondary low-voltage winding of this transformer with a series connection, 1m power thyristor 4 is connected parallel to the phase of a three-pole automatic switch with overcurrent release to the third phase of the network, the current sensor 5 is switched to the third phase between, the phase of the executive organ 3 and the phase stator winding the output of which is connected to the input, house of the thyristor optocoupler 6, the output of the latter is connected in series with the thyristor 7e to the input of which the output of the sensor 8 of the start time is connected. Sensor 8 receives power from the secondary winding of the transformer 1 through the third phase of the actuator 3. Between the anode and the control electrode of the power thyristor 4 are connected in series the resistor 95 thyristor 7 and the output of the thyristor optocoupler b

Устройство (фиГо) работает дующим образом.The device (fig) works blowing.

После включени исполнительного органа 3 получает питание датчик 8 времени пуска от вторичной обмотки трансформатора 1„ Тиристор 7 включаетс с задержкой времени, заранее выставленной (регулируемой) и определ емой продолжительностью снижени пускового тока электродвигател до величины меньшей, чем ток, наAfter switching on the actuator 3, power is supplied to the start-up time sensor 8 from the secondary winding of the transformer 1. The thyristor 7 is turned on with a delay time set in advance (controlled) and determined by the duration of the reduction of the starting current of the electric motor to less than the current

1259395212593952

который зарайеё настроен датчик 5 тока. Если к этому моменту ток,потребл емый электродвигателем, оказываетс меньше тока отключени дат5 чика 5 тока, тиристорньй оптрон 6 успевает закрытьс , а силовой тиристор 4 не открываетс , электродвигатель завершает разгон привода и нормально работает, В случае, когдаwhich is set up by current sensor 5. If the current consumed by the electric motor is less than the current of the current sensor 5 at this time, the thyristor optocoupler 6 has time to close, and the power thyristor 4 does not open, the electric motor completes the drive acceleration and is operating normally.

to электродвигатель перегружен, оптрон 6 остаетс открытым и через этот оптрон 6, тиристор 7 и резистор 9 создаетс цепь, отпирающа силовой тиристор 4, Вторична обмотка трансtS форматора 1 оказываетс закороченной через тиристор 4 на фазу исполнительного органа 3, Катушка расцепител срабатывает от тока, потребл емого электродвигателем из сети, и от од20 нополупериодного тока вторичной низковольтной обмотки трансформатора 1, Причем однополупериодный ток боль25The motor is overloaded, the optocoupler 6 remains open and through this optocoupler 6, the thyristor 7 and the resistor 9 create a circuit that unlocks the power thyristor 4, the secondary winding of the transformer S of the transformer 1 is shorted through the thyristor 4 to the phase of the actuator 3, the release coil is activated by current, motor from the network, and from one to the half-wave current of the secondary low-voltage winding of the transformer 1, and the half-wave current is large

30thirty

3535

4545

5050

шой, достаточный дп срабатывани выключател в режиме отсечки при любой перегрузке злектродвигател ,Рас- цепитель максимального тока отключает автоматический выключатель, не вызыва дополнительного износа его коггтактов, так как мощность отключени мала.In case of any overload of the electric motor, the overcurrent release shuts off the circuit breaker without causing additional wear on its coaxes, since the shutdown power is low.

Таким же образом, т,е, сразу же после задержки времени, отводимой на пуск электродвигател , он отключаетс при заклинивании подшипников или приводного механизма, а также когда статический момент нагрузки превышает начал-ьный пусковой момент электродвигател . Поэтому отключение происходит достаточно быстро и в том случае , когда кратность пускового тока электродвигател мала,In the same way, t, e, immediately after the delay of the time taken for the start of the electric motor, it is turned off when the bearings or the drive mechanism are jammed, and also when the static load moment exceeds the initial starting torque of the electric motor. Therefore, the shutdown occurs quickly enough in the case when the multiplicity of the starting current of the electric motor is small,

Более мощные короткие замыкани (например, между фазами на выводах электродвигател или при замыкании на корпусе обмотки вблизи вывода) автоматический выключатель отключает фазу без пусковой временной задержки с помощью своих расцепителей максимального тока.More powerful short-circuits (for example, between phases on motor leads or when a winding near a lead is closed on the case) the circuit breaker shuts off the phase without a starting time delay using its overcurrent releases.

В случав обрыва той фазы, в которую включен датч.ик 5 тока, предлагаема схема (фиг,1) не защищает электродвигатель от работы на двух фазахо Этот недостаток устран етс . путем введени : дополнительного датчика 10 тока (фиг.2) включенного в другую фазу сети, и дополнительного оптрона 115 вход которого соединенIn the event of an interruption of the phase in which the current sensor 5 is connected, the proposed circuit (FIG. 1) does not protect the motor from operation in two phases. This disadvantage is eliminated. by introducing: an additional current sensor 10 (FIG. 2) included in another phase of the network, and an additional optocoupler 115 whose input is connected

00

5five

00

.3 . с вьгходом датчика тока, а выход вклчен параллельно оптрону 6. При обрыве любой фазы ток в остальных двух фазах электродвигател возрастает и один из оптронов обеспечивает кл чение силового тиристора 4 и отключение автоматического выключател 3 Предлагаемое устройство более надежное , чем известные, так как обеспечивает отключение всех видов коро кого замыкани непосредственно автоматически выключателем, а также позвол ет защитить несколько электродвгателей , если они коммутируютс одним автоматическим выключателем,при этом дополнительные датчики тока и тиристорные оптроны устанавливаютс в фазы коммутируемых электродвигателей ..3. when the current sensor is switched on and the output is turned on parallel to the optocoupler 6. When any phase breaks, the current in the remaining two phases of the electric motor increases and one of the optocouplers provides power thyristor 4 and trips the automatic switch 3 The proposed device is more reliable than the known ones because it provides all types of short-circuiting directly automatically by a switch, and also allows you to protect several electric motors, if they are switched by a single circuit breaker, while additionally Powerful current sensors and thyristor optocouplers are installed in the switched electric motor phases.

Claims

Invention Formula

Device to protect an asynchronous motor against overload and short circuit, containing the executive body, connected to the mains, serially connected thyristor key elements, to the control input and cathode of the first of which the output of the start time sensor is connected, and to the input of the second thyristor key element the output of the current sensor, the input of which is included in the dissection phase of the stator winding of the electric motor after the executive

5 o 15

20

25

thirty

five

organ, and a reactive element, which is so that, in order to increase the reliability of protection by creating a current cut-off mode when the motor is overloaded, a resistor and a single-phase transformer are introduced into it, the primary winding of which is connected between the first and second phases of the power supply network to the executive body, made in the form of a circuit breaker with overcurrent release, the first output of the transformer secondary winding is connected to the third phase of the mains supply to the executive body, the second output transformer secondary winding through a reacting element, made in the form of a power thyristor, is connected to the third phase of the stator winding of the electric motor between the stator winding and one output of the current sensor, the control electrode of the power thyristor through serially connected thyristor key elements and a resistor are connected to the second output of the secondary winding of the transformer, To which one of the input terminals of the start time sensor is also connected, the other input terminal of which is connected to the third phase of the stator second winding of the motor between the other current sensor vshodom Hbw and executive authority, wherein the second tiris- torny key element formed on the thyristor optocouplers.

V "

Editor I. Derbak

II.2

Compiled by L. Anisimova Tehred M. Khodanych

Order 5132/53

Circulation 612 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

Proofreader V. But ha