SU1742930A1

SU1742930A1 - Устройство дл защиты от недогрузки нескольких трехфазных асинхронных электродвигателей

Info

Publication number: SU1742930A1
Application number: SU894761749A
Authority: SU
Inventors: Виктор Яковлевич Жарков; Антон Михайлович Королев; Анатолий Яковлевич Чураков
Original assignee: Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства; Мелитопольский Институт Механизации Сельского Хозяйства
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение предназначено дл устройств релейной защиты трехфазных асинхронных электродвигателей, , работающих на общую нагрузку. Сущность изобретени : выполнение датчика недогрузки электродвигателей на трансформаторе 1 тока, трансформаторе 2 напр жени , исполнительном органе 3, кольцевом фазовом детекторе k, двух двуханодных стабилитронах 9, 10 и двух резисторах 11, 12 с включением трансформатора 1 тока в общий питающий провод первой фазы основных И и резервного 15 электродвигателей , а трансформатора 2 напр жени - на фазное напр жение второй фазы питающей сети, последующей по отношению к ее первой фазе, что позвол ет упростить устройство защиты за счет уменьшени числа датчиков недогрузки . 1 ил. (Я

Description

Изобретение относится к электротехнике, точнее к релейной защите.

Известно устройство для защиты нескольких электродвигателей, работа которых разнесена во времени, содержащее трансформатор тока с первичными обмотками по числу защищаемых электродвигателей и одной вторичной обмоткой с токовым реле на выходе.

Недостатком этого устройства является его сложность, большим количеством ток.

Наиболее близким является устройство электродвигателя, содержащее трансформатор тока, включенный в одну из фаз, переменный резистор, диод, стабилитрон, исполнительное реле с размыкающим контактом в электродвигателя.

Недостатком этого ется его сложность и кость, обусловленная ством трансформаторов тока, полупроводниковых приборов, резисторов с подвижными контактами. Подгорание подвижных контактов увеличивает переходное сопротивление и, следовательно, уменьшает величину сигнала, поступающего на исполнительное реле. В результате возможно Ложное отключение перегруженных электродвигателей и преждевременный выход из строя оставшихся в работе электродвигателей .

Цель изобретения - упрощение устройства за счет уменьшения количества датчиков недогрузки.

Поставленная цель достигается тем, что входные выводы силовых контактов основных и резервного магнитных пускателей, предназначенные для подключения к одной и той же фазе питающей сети, объединены и подключены к питающей сети через общие фазные питающие провода. Основные и резервный магнитные пускатели управляют основными и резервным, электродвигателем, а датчик недогрузки электродвигателей выполнен на трансформаторе тока, трансформаторе напряжения, кольцевом фазовом детекторе, исполнительном органе, первом и втором резисторах и двух двуханодных стабилитронах. Первичная обмотка трансформатора тока включена в разрыв общего питающего провода первой фазы объединенных вход10 из четырех идентичных цепочек, из которых содержит последовасоединенные диод и резистор, концевой вывод вторичной об4 ных выводов силовых контактов основных и резервного магнитных пускателей, первичная обмотка трансформатора напряжения подключена на фазное напряжение второй фазы питающей сети, последующей по отношению к ее первой фазе. Кольцевой фазовый детектор выполнен каждая тельно Первый мотки трансформатора тока соединен через первый резистор с первым выводом первой диагонали кольцевого фазового детектора, второй вывод которой соединен через второй резистор с вторым концевым выводом вторичной обмотки трансформатора тока. Вывод средней точки вторичной обмотки трансформатора тока Соединен с первым управляющим выводом исполнительного органа. Концевые выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения не25 посредственно соединены каждый с соответствующим выводом второй диагонали кольцевого фазового детектора, а вывод средней точки вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с вторым управляющим выводом исполнительного органа. Каждый двуханодный стабилитрон включен между выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора тока и первым и вторым выводами первой диагонали кольцевого фазового детектора соответственно.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого устройства являются выполнение датчика недогрузки электродвигателей на трансформаторе тока, трансформаторе напряжения, кольцевом фазовом детекторе, исполнительном органе, первом и втором резисторах и двух двуханодных стабилитронах, а также схема соединения элементов, а именно: объединение входных выводов силовых контактов основных и резервного магнитных пускателей, предназначенных для подключения к одной и той же фазе питающей сети, подключение их к питающей сети через общие фазные питающие провода, подключение ; первичной обмотки трансформатора тока в разрыв общего питающего провода первой фазы объединенных входных выводов силовых контактов ос-* новных и резервного магнитных пускателей, подключение первичной обмотки s' . л ⁵ . , · . .. 1742930 трансформатора напряжения на фазное напряжение второй фазы питающей сети, последующей по отношению к ее первой фазе, подключение вторичных обмоток , трансформаторов к двум диагоналям кольцевого фазового детектораj а выводов средних точек обмоток - к исполнительному органу,.включение двуханодных стабилитронов между средним , выводом вторичной обмотки трансформатора тока и точками подключения концевых выводов этой обмотки к коль·»цевому фазовому детектору, включение резисторов в разрыв соответствующих проводов, соединяющих вторичную обмотку трансформатора тока с кольцевым фазовым детектором.

На чертеже представлена схема ‘ предлагаемого устройства. т

Устройство содержит трансформаторы тока 1 и напряжения 2, исполнительный орган 3, кольцевой фазовый детектор 4, выполненный из четырех идеи··; тичных цепочек 5-8, каждая из которых содержит последовательно соединенные * диод и 'резистор, два двуханодных стабилитрона 9. й 10 с'первым 11 и вторым 12 резисторами. Первичная; обмотка трансформатора 1 тока включена в разрыв общего питающего провода 13 первой фазы питания основного 14 и резервного 15 электродвигателей, работающих на общую нагрузку (например, электродвигателей привода вентилято.. ров, работающих на. общую вентиляционную систему, или насосов, работающих на общую оросительную систему). Электродвигатели 14 и15 подключены чё- ; · . рез силовые контакты основного 16 и резервного 17 магнитных пускателей соответственно к общим фазным питающим проводам 13, 18, 19 питающей се ти. Первичная обмотка трансформатора напряжения выводами подключена к общему питающему проводу 18 второй фазы (последующей по отношению к первой фазе) и нулевому проводу 20, К средним выводам вторичных обмоток . трансформаторов 1 и 2 подключён исполнительный орган 3. Концевые выводы вторичной обмотки трансформатора 1

- тока соединены через первый 11 и второй 12 резисторы соответственно с 'выводами одной из диагоналей кольцевого фазового детектора, например первой диагонали, образованной общей точкой диода первой 5 и резистора четвертой 8 цепочек, а также общей точкой второй . 6 диода третьей 7 и резистора 6 цепочек; При этом каждый из двуханодных стабилитронов 9 и 10 включен между выводом средней точки вторичй^й обмотки трансформатора 1 .

тока и соответствующими выводами первой диагонали кольцевого фазового детектора 4. Концевые выводы вторич^0 ной обмотки трансформатора 2 напря• жения соединены с соответствующими выводами второй диагонали кольцевого фазового детектора 4.

Управление основным 14 и резервным 15 электродвигателями мо^ет осущест;вляться, напримерсиловыми контактами 16 и 17 соответствующих магнитных пускателей, в цепях управления которых катушки 21 и .22 магнитных 20 пускателей получают питание через соответствующие кнопки 23 и 24 Стоп” кнопки 25 и 26Пуск илиблокировочные контакты 27 и 28 соответствующих магнитных пускателей. При этом 25 резервный электродвигатель 15.отключается автоматически размыкающими контактами 29 исполнительного органа при снижении загрузки электродвигателей 14 и 15, работающих на общую.

__· нагрузку. ' . Ή.'· ·..

’’θ Устройство работает следующим образом. ?:·<·;'7 ::··=-¾ .· '

Уровень выходного сигнала трансформатора 2 напряжения зависит лишь от напряжения питающей сети и прак35 .тически постоянен. Уровень выходного сигнала трансформатора 1 тока зависит от величины тока фазы 13 и изменяется при изменении загрузки электродвигателей й их количества. Двуханодные стабилитроны 9 и 10 с первым : 11 и вторым 12 резисторами приводят в соответствие уровень выходного сигнала трансформатора 1 с уровнем выходного сигнала трансформатора 2 независимо от величины тока фазы 13. Таким образом, на обе диагонали кольцевого фазового детектора U подается сигнал одинакового уровня. При этом работа кольцевого фазового детектора описывается косинусной характеристикой .

При номинальной нагрузке электродвигателей 14 и 15 коэффициент мощности лежит в пределах 0,9 (в зависимости от типа электродвигателя). Это !соответствует напряжением и током по фазам При этом угол фазового сдвига меж· <

. i фазовому сдвигу между

1742930 ’ 8 работающих На общую нагрузку, при . любом их количестве и мощности.

Таким образом, устройство позволяет производить автоматическое отключение электродвигателей при изменении загрузки группы электродвигателей, работающих на общую нагрузку, независимо от количества работающих 10 в группе электродвигателей. Устройство имеет достаточно простую конструкцию и высокую надежность. Это обеспечивается тем, что в устройстве применено лишь два трансформатора независимо от количества электродвигателей в группе и исключены перемен- . ные резисторы. '

Claims

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

7 ·.

ду током и напряжением отстающей фазы равен =120° - 90^р.

Этот же угол фазового сдвига (р_и будет между выходными сигналами трансформаторов 1 и 2. Следовательно, ток I# исполнительного органа 3 при номинальной нагрузке электродвигателей 14 и 15 примерно равен нулю. Таким образом, размыкающий контакт 29 исполнительного органа 3 - реле постоянного тока, реагирующего на изменение среднего эффективного значения тока, замкнут, что обеспечивает работу обоих электродвигателей.

Уменьшение нагрузки электродвигателей 14 и 15 приводит к снижению коэффициента мощности, например, до 0,2- уро в ня холостого хода эле кт родвигателей. При этом угол .фазового сдвига между напряжением и то- ₀ком по фа зам-.лежит в пределах ψ_χχ'' ВО . Угол ψ_χχ фазового сдвига между током Ι_α и' напряжением отстающей фазы равен φ_χχ =120^40^Q. При этом · в. соответствие с косинусной характеристикой кольцевогофазового детектора 4 через исполнительный орган 3 потечет ток Γχχ, больший, мем ток срабатывания 1_Ср. Это обеспечит срабатывание исполнительного органа 3, который своим размыкающим контактом . 29 подает сигнал на отключение резервного электродвигателя 15.

При разных мощностях агрегатов электродвигатель -рабочая машина .(насос*, вентилятор) в группе в режиме . недогрузки, как правило, больше загружён двигатель меньшей мощности. Однако коэффициент мощности группы электродвигателей, контролируемый в . ' общих питающих проводах, близок к коэффициенту мощности более мощного незагруженного электродвигателя, так как определяющим вектором тока является наибольший вектор более·мощного 45 элёктродвигателя. В силу этого устройство воспринимает данный режим как режим недогрузки и исполнительный орган 3 устройства отработает сигнал на отключение резервного электродвигателя 15, которым в этом случае является как правило, менее мощный .

Устройство для .защиты от недогрузки нескольких трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих на общую нагрузку, содержащее основные магнитные пускатели с силовыми контактами, предназначенными для включения в. фазные питающие провода основных электродвигателей от фаз питающей сети, и с цепями управления,' обеспе50 чивающими удержание основных магнитных пускателей в сработанном положе-г нии, резервный магнитный пускатель с силовыми контактами, предназначенными для включения в фазные питающие провода резервного электродвигателя

Наличие двуханодных стабилитронов 9 и 10 с резисторами 1Ги 12 позволя ет применять одно описанное устройство для группы электродвигателей, ·

35 от фаз питающей сети, и с цепью управления, обеспечивающей удержание резервного магнитного пускателя в сработанном положении, датчик недогрузки электродвигателей, управляю-.

40 щими входами подключаемый к питающим проводам резервного электродвига- ..теля между силовыми контактами резервного магнитного пускателя и питающей сетью, причем выходной размыкающий контакт, датчика недогрузки включен в цепь управления резервного магнитного' пускателя , о. т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства за счет уменьшения количества датчиков недогрузки, входные выводы силовых контактов основных и резервного магнитных пускателей, предназначенные для подключения к одной и той же фаз питающей сети, объединены, а датчик недогрузки электродвигателей выполнен на трансформаторе тока, трансформаторе напряжения, кольцевом фазовом детекторе, исполни50

1742930 10 тельном органе, первом и втором резисторах и двух двуханодных стабилитронах, причем первичная обмотка трансформатора тока снабжена выводами для включения ее в общий питающий провод первой фазы объединенных входных выводов силовых контактов основных и резервного магнитных пускателей, первичная обмотка трансформатора напряже- ю ния снабжена выводами для подключения ее на фазное напряжение второй фазы питающей сети, последующей по отношению к ее первой фазе,'кольцевой фазовый детектор выполнен из четырех 15 идентичных цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные диод и резистор, первый концевой вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен через первый резистор 20 с первым выводом первой диагонали кольцевого фазового детектора, второй вывод которой соединен через второй резистор с вторым концевым выводом вторичной обмотки трансформатора тока, вывод средней точки которой соединен с первым управляющим выводом исполнительного органа, концевые выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения непосредственно соединены каждый с соответствующим выводом второй диагонали кольцевого фазового детектора, а вывод средней точки вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с вторым управляющим выводом исполнительного органа, при этом первый и второй двуханодные стабилитроны включены между выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора тока и первым и вторым выводами первой диагонали кольцевого фазового детектора соответственно.

- Составитель В.Жарков