SU708457A1

SU708457A1 - Arrangement for overload and short-circuiting protection of electric motor

Info

Publication number: SU708457A1
Application number: SU762353754A
Authority: SU
Inventors: Лев Яковлевич Косяковский
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Автоматгормаш"
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1976-04-26
Publication date: 1980-01-05

Description

' Изобретение относится к устройствам защиты асинхронных электродвигателей и может быть использовано для их защиты при опрокидываний и неза- § вершившемся пуске.'The invention relates to protection devices for asynchronous electric motors and can be used to protect them during capsizing and unstable starting.

Известны устройства защиты·электродвигателей, состоящие из датчика тока с выпрямителем, порогового, времяэадающего элементов и исполнительного реле [1Ц2]«Known protection devices · electric motors, consisting of a current sensor with a rectifier, threshold, time-consuming elements and an executive relay [1C2] "

Недостатком известных устройств является то, что настройку необходимой установки срабатывания защиты в них можно осуществлять только вруч- -с ную, в результате чего невозможно учесть изменягациеся условия питания защищаемого двигателя, что приводит к ложным срабатываниям и отказам устройства защиты, к выходу из строя двигателя.A disadvantage of the known devices is that the setting of the necessary protection operation setting can be carried out only manually, as a result of which it is impossible to take into account the changing power conditions of the protected motor, which leads to false alarms and failures of the protection device, to engine failure.

Известно также устройство для защиты электрических машин, в котором времязадающая цепочка, стабилизирующий элемент и транзисторный усили- 25 тель соединены параллельно и через пороговый элемент подключены к выходу датчиков тока [ 3 ] „A device for protecting electrical machines is also known, in which a timing chain, a stabilizing element and a transistor amplifier are connected in parallel and connected to the output of current sensors through a threshold element [3]

Недостатком известного устройства ‘для защиты электрических машин явля ется отсутствие автоматической коррекции уставки срабатывания защиты изменяющимися условиями питания двигателя, что снижает надежность защиты электродвигателя при эксплуатации.A disadvantage of the known device ‘for protecting electrical machines is the lack of automatic correction of the protection operation setting by changing conditions of the motor power supply, which reduces the reliability of motor protection during operation.

Целью изобретения является повышение точности и надежности защиты электродвигателя путем автоматического формирования уставки срабатывания защиты величиной пускового тока двигателя.The aim of the invention is to increase the accuracy and reliability of motor protection by automatically generating a set point for the protection to be activated by the value of the motor starting current.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электродвигателя от перегрузки и короткого замыкания с перестройкой уставки срабатывания, содержащее в фазе защищаемого двигателя датчик тока с выпрямителем и делителем напряжения на выходе, к одному из входов которого подключена одна общая точка параллельно соединенных стабилизирующего элемента, времязадающей цепочки и транзисторного усилителя с исполнительным реле, вторая общая точка которых подключена к пороговому элементу, дополнительно снабжено блоком автоматической настройки уставки срабатывания, выполненным в виде последовательно соединенных резистора и стабили3 •трона, включенных параллельно дели- > телю напряжения, и аналогов тиристоров по числу ступеней переключения уставки срабатывания, электроды, анодкатод которых подключены к соответствующим выходам делителя напряжения, j их управляющие электрода подключены к общей точке резистора и стабилитрона, причем пороговый элемент подключен ко второму входу делителя напряжения. |QThis goal is achieved by the fact that the device for protecting the motor against overload and short circuit with the adjustment of the operation setting, containing in the phase of the protected motor a current sensor with a rectifier and a voltage divider at the output, one common point of which is connected in parallel to a stabilizing element that is connected in time of a circuit and a transistor amplifier with an executive relay, the second common point of which is connected to a threshold element, is additionally equipped with an automatic block th setting of the operation setpoint made in the form of a resistor and a stabilizer3 • tron connected in parallel with the voltage divider-> and thyristor analogs according to the number of steps for switching the operation setpoint, electrodes whose anode cathode are connected to the corresponding outputs of the voltage divider, j their control electrodes are connected to the common point of the resistor and the zener diode, and the threshold element is connected to the second input of the voltage divider. | Q

Такое устройство обеспечивает надежную. защиту электродвигателя за счет автоматической коррекции уставки защиты величиной пускового тока дви гателя .Such a device provides reliable. motor protection due to automatic correction of the protection setting by the value of the motor starting current.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст ва для защиты электродвигателя; на фиг, 2 — вольт-амперные характеристики датчика тока при различных состояниях аналогов тиристоров схемы.In FIG. 1 is a circuit diagram of a device for protecting an electric motor; on Fig, 2 - current-voltage characteristics of the current sensor under various conditions of analogs of thyristors of the circuit.

Устройство (фиг. 1) содержит 1 датчик тока, включенный в фазу защищаемого двигателя 2, выпрямитель 3, фильтрующий конденсатор 4, делитель напряжения из резисторов 5-7, за- 25 дающий элемент из резистора 8 и стабилитрона 9, коммутирующие элементы 10-11, в качестве которых могут применяться тиристоры, их аналоги и др., пороговый элемент 12, времязадающую 30 цепочку из резистора 13 и конденсатора 14, транзистор 15 и исполнительное реле 16 с контактной системой 17. Стабилизирующий элемент 18 включен параллельно времязадающей цепочке. 35 Размыкающий контакт контактной системы 17 включается в цепь управления замыкающего электродвигателя 2.The device (Fig. 1) contains 1 current sensor included in the phase of the protected motor 2, a rectifier 3, a filter capacitor 4, a voltage divider from resistors 5-7, a master element from resistor 8 and a zener diode 9, switching elements 10-11 , which can be used as thyristors, their analogs, etc., a threshold element 12, a timing chain 30 of a resistor 13 and a capacitor 14, a transistor 15, and an actuating relay 16 with a contact system 17. The stabilizing element 18 is connected in parallel with the timing chain. 35 The NC contact of the contact system 17 is included in the control circuit of the closing motor 2.

Иа фиг. 2 линия 19 изображает зависимость выходного напряжения (Од) др датчика тока от тока двигателя (Цд) при включенных тиристорах 10-11.Eeyore FIG. 2, line 19 depicts the dependence of the output voltage (Od) dr of the current sensor on the motor current (Tsd) when thyristors 10-11 are turned on.

Линия 20 изображает ту же зависимость при включенном тиристоре 10, а линия 21 - при включенных тиристорах 10-11. 45Line 20 shows the same dependence when thyristor 10 is on, and line 21 - when thyristors 10-11 are on. 45

Прямая 22 характеризует порог срабатывания исполнительного реле 16. Точки 23-25 указывают величины токов двигателя для включения исполнительного реле 16 соответственно для случаев 50 включенных тиристоров 10-11, включенного тиристора 10, включенных тиристоров 10-11.Line 22 characterizes the actuation threshold of the actuator relay 16. Points 23-25 indicate the magnitude of the motor currents for activating the actuator relay 16, respectively, for cases 50 of thyristors 10-11 on, thyristor 10 on, thyristors 10-11 on.

При включении двигателя 2 величина его пускового тока измеряется 55 датчиком 1 тока, выпрямляется и поступает на задающий элемент 9 и делитель напряжения.When you turn on the motor 2, the value of its inrush current is measured by 55 current sensor 1, is rectified and supplied to the driving element 9 and the voltage divider.

Напряжение последовательно вклю- ‘ ченных резисторов 6 и 7, пропорциональное измеренному пусковому току двигателя 2,сравнивается‘с задающим напряжением стабилитрона 9.The voltage of the series-connected resistors 6 and 7, proportional to the measured starting current of the motor 2, is compared with the reference voltage of the zener diode 9.

Если это измеренное напряжение тор 10 не включится и уставка срабатывания устройства защиты будет соответствовать току двигателя в точке 2 3.If this measured voltage, the torus 10 does not turn on and the set point of operation of the protection device corresponds to the motor current at point 2 3.

Если при включении двигателя 2 измеренное напряжение окажется выше задающего, то тиристор 10 включится, зашунтирует резистор 6 и перераспределит напряжение на резисторах 5 и 7. Если при этом окажется, что падение напряжения на резисторе 7 меньше чем на стабилитроне 9, то тиристор 11 не включится и уставка срабатывания устройства будет соответствовать току двигателя в точке 24.If, when the motor 2 is turned on, the measured voltage turns out to be higher than the reference voltage, then the thyristor 10 turns on, shunts the resistor 6 and redistributes the voltage across resistors 5 and 7. If it turns out that the voltage drop across resistor 7 is less than at zener diode 9, then the thyristor 11 will not turn on and the device setpoint will correspond to the motor current at point 24.

Если же падение напряжения на резисторе 7 окажется большим чем на стабилитроне 9, то тиристор 11 включится и уставка срабатывания устройства защиты будет соответствовать току двигателя в точке 25.If the voltage drop across the resistor 7 turns out to be larger than at the zener diode 9, then the thyristor 11 will turn on and the set point of the protection device will correspond to the motor current at point 25.

Таким образом, в момент включения двигателя осуществляется автоматическая коррекция уставки срабатывания устройства защиты измеренной величиной пускового тока двигателя. Далее во время нормальной работы двигателя при изменении его тока в широких пределах выбранная автоматически уставка срабатывания не изменяется за счет сохранения тиристором или его аналогом своего состояния при снятии управляющего сигнала.Thus, when the engine is turned on, automatic correction of the set point of the protection device by the measured value of the starting current of the motor is carried out. Further, during normal operation of the motor, when its current changes over a wide range, the automatically set operation threshold does not change due to the preservation of the thyristor or its analogue by its state when the control signal is removed.

Предложенная структура устройства защиты позволяет выполнять схемы с любым количеством ступеней переключения уставки срабатывания (от двух и больше). При этом схемы будут отличаться лишь количеством резисторов в делителе напряжения (5, 6, 7.,.) и количеством коммутирующего тиристоров или их аналогов (10, 11 ...).The proposed structure of the protection device allows you to perform circuits with any number of steps for switching the setpoint of operation (from two or more). In this case, the circuits will differ only in the number of resistors in the voltage divider (5, 6, 7.,.) And the number of switching thyristors or their analogs (10, 11 ...).

Времязадающая цепочка обеспечивает задержку включения исполнительного реле 16 для исключения ложных срабатываний защиты при кратковременных перегрузках двигателя. Пороговый элемент 12 исключает ложные срабатывания устройства защиты при токах двигателя, не превышающих установку.The timing chain provides a delay in activating the actuating relay 16 to eliminate false positives during short-term motor overloads. The threshold element 12 eliminates false alarms of the protection device at motor currents not exceeding the setting.

Возможно выполнение устройства защиты как с одним датчиком, так и с несколькими, включенньми в разные фазы питания двигатеДя.It is possible to implement a protection device with both a single sensor and several sensors connected to different phases of the motor power supply.

Сравнительные испытания данного устройства с известным показали, что оно обеспечивает более эффективную защиту электродвигателей, повышает безопасность их эксплуатации за счет того, что уставка срабатывания защиты формируется автоматически в зависимости от величины пускового тока защищаемого двигателя при каждом его включении и поэтому более точно учитывает условия работы двигателя.Comparative tests of this device with the well-known one showed that it provides more effective protection of electric motors, increases the safety of their operation due to the fact that the protection trip setting is generated automatically depending on the inrush current of the protected motor each time it is turned on and therefore more accurately takes into account the operating conditions of the motor .

Claims

1.Patent of France 1594569, cl, H 02 H 7/08, 1968.

2. US patent W 3602771, cl. 317-1312, 1U71.

.3, Patent of Great Britain 1449738, cl. H 2 K, 1976.