SU1660097A1 - Устройство для защиты погружного трехфазного электродвигателя от перегрузки - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите трехфазных электродвигателей. Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности путем постоянного контроля защитной характеристики. При номинальной нагрузке трехфазного электродвигателя! 1

поворачивается от переменного резистора 10, первый стабилитрон 15, пробиваясь, подает отрицательный потенциал на затвор первого полевого транзистора 12, который, открываясь, открывает первый биполярный транзистор 25, в коллекторе которого зажигается контрольная лампа "Норма" 19. При превышении нагрузки начиная с 120% от номинальной открываются через второй стабилитрон второй полевой 13 и второй биполярный 26 транзисторы, с коллектора которого через семнадцатый резистор 59 открывается третий полевой транзистор 32, третий биполярный транзистор 38, минусовым потенциалом коллектора которого закрывается через третий диод 40 и шестой стабилитрон 44 четвертый биполярный транзистор 50, отключающий реле исполнительного органа 48. Это реле своим размыкающим контактом 4 отключает контактор с катушкой управления 2, который силовыми контактами 3 отключает трехфазный электродвигатель 1. 1 ил.

А В С О

IV Ζ600991

Фиг. 1

3

1660097

4

Изобретение относится к электротехнике в частности к средствам релейной защиты трезфазных электродвигателей, и может быть использовано для защиты погружного трехфазного электродвигателя от перегрузки.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем постоянного контроля защитной характеристик.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для защиты погружного трёхфазного электродвигателя 1 от перегрузки содержит контакторе катушками2управления силовые контакты 3 которого включены в фазные провода, питающие электродвигатель 1, причем катушка 2 управления, подключена своими выводами через контакт 4 реле исполнительного органа к клеммам для соединения с фазным и нулевым проводом, источник питания с понижающим трансформатором 5 и выпрямителем 6, датчики 7 тока с выводами первичных обмоток, включенными последовательно с силовыми контактами 3 контактора, при этом вторичные обмотки датчиков 7 тока соединены в звезду и своими выводами подключены к входным клеммам трехфазного выпрямителя 8, выход которого зашунтирован параллельно соединенным сглаживающим конденсатором 9 и переменным резистором 10, к движку которого подключен вход реагирующего органа 11, выполненного в виде двух идентичных пороговых блоков на двух полевых транзисторах 12 и 13, при этом затворы первого 12 и второго 13 полевых транзисторов подключены к первому выводу первого резистора 14 через первый 15 и второй 16 стабилитроны, катоды каждого из которых соединены через второй 17 и третий 18 резисторы с плюсовым выводом трехфазного выпрямителя 8, с истоками первого 12 и второго 13 полевых транзисторов и первыми выводами контрольных ламп "Норма" 19 и "Много" 20. Стоки первого 12 и второго 13 полевых транзисторов соединены соответственно через последовательно соединенные четвертый 21 и пятый 22, шестой 23 и седьмой 24 резисторы с эмиттерами первого 25 и второго 26 биполярных транзисторов и первым выводом кнопки "Сброс" 27, второй вывод которой соединен с минусовым выводом выпрямителя источника питания, база первого биполярного транзистора 25 соединена с общей точкой четвертого 21 и пятого 22 резисторов, база второго биполярного транзистора 26-е общей точкой шестого 23 и седьмого 24 резисторов, а коллекторы указанных транзисторов соединены соответственно с

вторыми выводами контрольных ламп "Норма" 19 и "Много" 20, при этом коллектор второго биполярного транзистора 26 служит выходом реагирующего органа, второй вывод первого резистора 14 - его входом, первый вывод первого резистора 14 соединен через два последовательно-согласно включенные третий 28 и четвертый 29 стабилитроные плюсовым выводом трехфазного выпрямителя 8, объединенного с плюсовым выводом выпрямителя 6 источника питания, выход реагирующего органа через первый диод 30 и последовательно включенный с ним восьмой резистор 31 подключен к затвору третьего полевого транзистора 32, служащего входом исполнительного органа. Затвор третьего полевого транзистора 32 через параллельно соединенные девятый резистор 33, конденсатор 34 и пятый стабилитрон 35 соединен также с плюсовым выводом трехфазного выпрямителя 8 и источником третьего полевого транзистора 32, а через последовательно соединенные десятый резистор 36 и второй диод 37-е коллектором третьего биполярного транзистора 38, первым выводом контрольной лампы 39 "Авария" и катодом третьего диода 40. Сток третьего полевого транзистора 32 соединен через последовательно включенные одиннадцатый 41 и двенадцатый 42 резисторы с эмиттером первого 25, второго 26 и третего 38 биполярных транзисторов, при этом база третьего биполярного транзистора 38 соединена с общей точкой соединения одиннадцатого 41 и двенадцатого 42 резисторов, анод третьего диода 40 соединен с анодом четвертого диода 43, катодом шестого стабилитрона 44 и через тринадцатый резистор 45 с вторыми выводами датчиков верхнего 46, нижнего 47 уровней, первым выводом катушки 48 реле исполнительного органа, зашунтированной пятым диодом 49. второй вывод которой через коллекторно-эмиттерный переход четвертого биполярного транзистора 50 соединен с минусовым выводом выпрямителя 6 источника питания, база четвертого биполярного транзистора 50 соединена с анодом шестого стабилитрона 44 и через четырнадцатый резистор.51 с эмиттером четвертого биполярного транзистора 50, катод четвертого диода 43 через коллекторно-эмиттерный переход пятого биполярного транзистора 52 с эмиттером третьего биполярного транзистора 38, база пятого биполярного транзистора 52 через пятнадцатый резистор 53, соединена с эмиттером, а через седьмой стабилитрон 54, шестнадцатый резистор 55 и последовательно включенные с ним контакт переключателя 56 режимов работы и

1660097

6

размыкающий контакт реле исполнительного органа 57 - с первым выводом датчика 47 нижнего уровня, первый вывод датчика 46 верхнего уровня соединен с общей точкой соединения размыкающего контакта 57 реле исполнительного органа и переключателя 56 режимов работы, в коллекторной нагрузке пятого биполярного транзистора 52 включена контрольная лампа "Управление" 58, затвор третьего полевого транзистора 32 через семнадцатый резистор 59 соединен с коллектором второго биполярного транзистора 26.

Устройство работает следующим образом.

При положении переключателя 56 режимов работы на отметке "Вкл” положительный потенциал через шестнадцатый резистор 55 и седьмой стабилитрон 54 приходит на базу пятого биполярного транзистора 52, открывая его ( включается реле 48 исполнительного органз, включая контактором трехфазный электродвигатель 1, вода поступает в емкость). Амперметр показывает величину потребляемого тока. Датчики 7 тока пропорционально нагрузке выдают напряжение, которое преобразуется трехфазным выпрямителем 8 и сглаживающим конденсатором 9 в постоянное напряжение, которое поступает на обеспечивающий плавность регулировки, реагирующий орган

11. Плавность регулировки обеспечивается благодаря использованию в регулирующем органе 11 полевых транзисторов 12 и 13 (КП301Б), затворы которых потребляют малые токи. По амперметру определяет, соответствует ли потребляемый трехфазным электродвигателем ток норме. Поворачивают ось переменного резистора 10, первый стабилитрон 15 (Д814А) пропускает сигнал более 7 В на затвор первого полевого транзистора 12, который, открываясь, подает положительный потенциал на базу первого биполярного транзистора 25 и открывает его - начинает светиться сигнальная лампа "Норма" 19. Этот сигнал соответствует номинальной нагрузке (1 ном) и остается в дальнейшем для данного электронасоса без изменения. Ось переменного резистора 10 пломбируют. Второй стабилитрон 16 (Д814Г) пропускает сигнал более 10 В, что соответствует 120% номинальной нагрузки 1,2 ном) такой сигнал и больше возникает при перегрузках, в результате чего открывается второй полевой транзистор 13 и второй биполярный транзистор 1, начинает светиться сигнальная лампа "Много" 20 (одновременно отрицательный потенциал приходит через резистор 59 на затвор третьего полевого транзистора 32 (КП301 Б) и конденсатор 34, по истечении выдержки времени (3 с) затраченного на заряд конденсатора 34, открываются транзисторы 32 и 38, начинает светиться сигнальная лампа "Авария" 39, отрицательный потенциал с третьего биполярного транзистора 38 поступает через второй диод 37, десятый резистор 36 на~ затвор третьего полевого транзистора 32, осуществляя" блокировку (запоминание отключения) и одновременно через третий диод 20, шестой стабилитрон 44 на базу четвертого биполярного транзистора 50, который, закрываясь, отключает реле исполнительного органа 48. катушку2 управления контактора и трехфазный электродвигатель 1. Для снятия блокировки аварийного отключения следует нажать на кнопку "Сброс" 27. (трехфазный электродвигатель включится). Если предварительно не ликвидирована авария, снова засветится лампа "Авария" 39 и трехфазный электродвигатель 1 отключится. В случае обрыва одной из фаз питающей электросети устройство отключает трехфазный электродвигатель 1 без запоминания аварийного отключения, после восстановления исправности питающей электросети устройство самостоятельно включается и продолжает выполнение функций по управлению трехфазным электродвигателем и защите его ог перегрузки после аварийного отключения. Снятие блокировки осуществляется и в том случае, если напряжение в питающих электросетях снято и вновь подано каким-либо коммутирующим аппаратом.

Включение трехфазного элеткродвигэтеля 1 насоса для подачи воды в емкость может производиться автоматически от датчиков верхнего 46 и нижнего 47 уровней. При установке переключателя режимов 56 в положение "Автоматика" трехфазный электродвигатель 1 работает до тех пор, пока вода, наполняя емкость, не коснется электрода датчика 46 верхнего уровня; положительный потенциал через шестнадцатый резистор 55 и седьмой стабилитрон 54 поступает на базу пятого биполярного транзистора 52 и открывает его - светится сигнальная лампа "Управление" 58; одновременно отрицательный потенциал через четвертый диод 43, шестой стабилитрон 44 поступает на базу четвертого биполярного транзистора 50, закрывая его. В результате отключаются реле 18 исполнительного органа и силовые контакты 3 контактора и трехфазный электродвигатель 1 насоса. Своим размыкающим контактом 57 реле исполнительного органа соединяет электроды датчиков 46 и 47 верхнего и нижнего уровней. Положительный потенциал поступает через электроды датчика 47 нижнего уровня до тех

Ί

1660097

8

V

пор, пока вода в емкости (вследствие потребления) не опустится ниже изолированного электрода датчика 47 нижнего уровня.

На базу пятого биполярного транзистора 52 поступает отрицательный потенциал через Е шестнадцатый резистор 55. Пятый биполярный транзистор 52 закрывается, сигнальная лампа 58'гаснет. Взамен отрицательного потенциала на базу четвертого биполярного транзистора 50 через четырнадцатый рези- 1 стор 51 и шестой стабилитрон 44 поступает положительный потенциал. Четвертый биполярный транзистор 50 открывается, включается катушка 48 реле исполнительного органа, замыкая свой контакт 4 в цепи ка- 1 тушки управления контактором, контактор замыкает силовые контакты 3, процесс повторяется.

Изобретение по сравнению с устройством-прототипом повышает эксплуатацион- 2 ную надежность путем постоянного контроля защитной характеристики устройства защиты, применение устройства в широком диапазоне мощностей электродвигателей с возможностью плав- 2 ной регулировки защитной характеристики способствует качественному улучшению водоснабжения, сельскохозяйствен ных объектов.

Claims (1)

1. Формулаизобретения 3

   Устройство для защиты погружного . трехфазного электродвигателя от перегрузки, содержащее контактор, силовые контакты которого предназначены для включения в фазные провода, питающие электродвига- 3 тель катушку управления контактором, подключенную своими выводами через контакт реле исполнительного органа к клеммам для срединения с фазным и нулевым проводами,

   источник питания с понижающим транс- 4 ι 'форматором и выпрямителем , датчики тока

   с выводами первичных обмоток, предназначенных для включения последовательно с силовыми контактами контактора, при этом вторичные обмотки датчиков тока соедине- 4 ны в звезду и своими выводами подключены к входным клеммам трехфазного выпрямителя, выход которого зашунтирован параллельно соединенным сглаживающим

   . конденсатором и переменным резистором, 5

   к движку котброго подключен вход реагирующего органа, выход которого соединен с первым входом исполнительного органа, второй вход которого соединен с первым

   > выводом датчика верхнего уровня и через размыкающий контакт реле исполнительного органа соединен с первым выводом датчика нижнего уровня, вторые выводы датчиков верхнего и нижнего уровней обье0 динены и соединены с плюсовым выводом трехфазногб выпрямителя, отлич ающеес я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем постоянного контроля защитной характеристики, реаги5 рующий орган выполнен в виде двух идентичных пороговых блоков, содержащих семь резисторов, четыре стабилитрона, два полевых и два биполярных транзистора, контрольные лампы "Норма" и "Много", при

   0 этом затворы полевых транзисторов подключены.к первому выводу первого резистора через стабилитроны, катоды каждого из которых соединены через второй и третий резисторы с плюсовым в ы 5 водом трехфазного выпрямителя и с истоками первого и второго полевых транзисторов и первыми выводами контрольных ламп "Норма" и "Много", стоки первого и второго полевых

   0 транзисторов соединены соответственно через последовательно соединенные четвертый и пятый, шестой и седьмой резисторы с минусовым выводом выпрямителя источника питания и эмиттерами биполяр5 ных транзисторов, база первого биполярного транзистора соединена с общей точкой четвертого и пятого резисторов, а база второго биполярного транзистора - с общей точкой шестого и седьмого резисторов, а коллекторы транзисторов соединены с вторыми выводами контрольных ламп "Норма" и "Много”, при этом коллектор второго биполярного транзистора служит выходом реагурующего органа, второй вывод первого резистора его входэмапервьйвыводлервогорззисгоодооединенчерез · два последовагельноеогласно включенные третийичетвертый стабилитроны с плюсовым выводом трехфазного выпрямителя, объединенного с плюсовым выводом выпрямителя источника питания..