SU754555A1 - УСТРОЙСТВО для ОТ РАБОТЫ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ДВУХ ФАЗАХ 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам релейной защиты трехфаэных электроустановок от несимметрии фазных токов, в основном для защиты электро-5 двигателей от неполнофаэных режимов.

Известно импульсное устройство для защиты электродвигателя, реагирующее на изменение времени чередования импульсов тока, но оно очень сложно [1] .10

Известно также устройство для защиты электродвигателей от неполнофаэных режимов, содержащее блоки выделения соответственно максимального и минимального сигналов, пропорцио- 15 нальных соответствующим токам фаз, и схему выделения разности этих сигналов. К входам этих блоков подключены блоки формирования сигналов, пропорциональных фазным токам вклю- 20 чающие в себя трансформаторы тока, выпрямители и сглаживающие контуры, а к выходу схемы выделения разности — орган сравнения этой разности с пороговым сигналом И- 25

При неполнофазном режиме возникает несимметричное распределение токов между фазами, в результате чего разность между максимальным и минимальным токами превышает порог сра2

батывания органа сравнения разности сигналов с пороговым сигналом. Последний срабатывает и через исполнительный орган защиты отключает питающую сеть.

Эта защита достаточно чувствительна к межвитковым замыканиям. Недостат ком данного устройства является то, что оно срабатывает только по факту появления несимметрии токов электродвигателя и не учитывает его загрузку, т.е. устройство обладает низкой эффективностью действия~'при защите электродвигателей от неполнофазных режимов, а именно производит в ряде случаев этих режимов излишние отклю-, чения электродвигателей, когда по условиям загрузки их работа в неполнофаэных режимах допустима. Работа электродвигателя при наполнофазном режиме питания с моментом на валу, меньшим номинального, допустима, если фазные токи меньше номинальных.

Так, двигатель с кратностью максимального момента, равного 2 (наиболее распространенная кратность максимального момента), нагруженный только на 50% при работе на двух фазах потребляет ток порядка номиналь3

754555

4

ного, т.е. может продолжать вращаться без перегрузки. А неоправданная остановка электродвигателя может привести к большим убыткам. Например, при внезапном отключении двигателей группы металлорежущих станков весь режущий инструмент будет поврежден. Кроме этого, в таких случаях нет необходимости мгновенного отключения, а достаточно сигнализировать об этом

режиме для выявления и устранения причины, вызывающей этот неполнофазный режим, после рабочего отключения двигателя или группы двигателей. При неполнофазных режимах, приводящих к повреждению обмоток двигателя, необходимо его отключение с небольшой выдержкой времени, введенной для отстройки от кратковременных внешних коротких замыканий.

Целью изобретения является сокращение количества отключений электродвигателей.

Это достигается тем, что устройство для защиты электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее блоки формирования сигналов, пропорциональных фазным токам, выходы которых связаны с входами блоков выделения из них максимального и минимального сигналов и орган сравнения этой разности с пороговым сигналом, дополнительно снабжено блоком выделения сигнала, пропорционального среднему значению тока фаз, блоками формирования суммы этого сигнала с разностью максимального и минимального сигнала, элементом И, вторым органом сравнения, причем выход блока формирования связан с входом органа сравнения с пороговым сигналом, а выход блока выделения разности максимального и минимального сигналов связан с входом второго органа сравнения с соответствующим пороговым сигналом.и выходы обоих органов сравнения включены на вход элемента И, второй выход первого органа сравнения подключен к блоку сигнализации, а выход элемента И связан с блоком отключения электродвигателя через элемент выдержки времени.

Данное устройство позволит осуществить отключение электродвигателя' через определенную выдержку времени при опасном нагреве обмоток электродвигателя или подать сигнал при появлении некоторой несимметрии токов, не опасной по нагреву электродвигателя, для дальнейшего выявления и устране10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ния причин несимметрии перед повторным включением.

На чертеже приведена структурная схема устройства защиты.

Токи каждой фазы питания электро- 60 двигателя 1_А ,1^ , 1_с поступают на соответствующие блоки 1, 2 и 3, включающие в себя трансформаторы тока, выпрямители, сглаживающие контуры и.выделяющие сигналы в виде постоянных ;

напряжений, пропорциональных фазным токам. Выходы этих блоков связаны с блоками 4-6, выделяющими сигналы, пропорциональные соответственно минимальному, максимальному и среднему значениям фазных токов. Соответствую

³ щие выходные сигналы блоков 4, 5, 6 подаются на схему 7 формирования раз ности сигналов, пропорциональных мак симальному и минимальному токам, и

схему 8 формирования суммы этой разности и сигнала пропорционального среднему значению фазных токов. (Эти схемы могут быть выполнены, например, на операционных усилителях). Выход схемы 7 формирования разности сигналов связан через орган 9 сравнения этой разности с пороговым сигналом и_ср. с внешней сигнализацией и с одним из входов логического элемента 10, а выход схемы 8 формирования суммы сигналов — с другим входом логического элемента 10 через орган 11 сравнения разности сигналов с пороговым сигналом и_ср₂ . Выход элемента 10 соединяется с цепью отключения защищаемого электродвигателя через элемент 12 выдержки времени. Кроме того, устройство содержит блок 13 сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе защищаемого электродвигателя токи фаз отличаются незначительно и сигналы на выходе схем 7 и 8 формирования разности и суммы соответствующих сигналов не превышают порог срабатывания органов сравнения 9 й 11.

Если же симметрия питающего напряжения нарушается, то возникает несимметричное распределение токов между фазами, в результате чего увеличивается разность между максимальным и минимальным значениями сигналов и сигнал на выходе схемы 7 формирования разности превысит порог срабатывания органа 9, подается сигнал на внешнюю сигнализацию о возникновении несимметричного режима. При достаточно большой разности сигналов, пропорциональных максимальному и минимальному токам фаз и большому значению среднего тока, сигнал на выходе схег® 8 превысит порог срабатывания органа 11 и через логический элемент 10, на другой выход которого поступает сигнал с органа сравнения 9 с выдержкой времени, созданной элементом 12, отключит питающую сеть. Логический элемент И позволяет отстраиваться от пускового режима электродвигателя. При пуске на выходе схемы 8 формирования суммы появится сигнал, который превысит порог срабатывания органа сравнения 11, и выходной сигнал последнего поступит на один из входов логическо.го элемента И, но полезный сигнал на выходе элемента И отсутствует, так

5

754555

6

как сигнал на выходе схемы 7 формирования разности будет меньше порога срабатывания органа 9 (разность сигналов на входе схемы 7 остается незначительной) . Элемент 12 выдержки времени служит для создания выдержки времени, введенной с целью отстройки срабатывания защиты при кратковременных внешних коротких замыканиях.

Применение данного защитного устройства позволит повысить эффективность действия защит от неполнофаэных режимов и избавиться от нарушений технологического процесса, возможных при действии ранее применяемых защит, которые срабатывали по факту появления несимметрии фазных токов, при этом не учитывалась степень опасности данного режима для электродвигателя.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для защиты электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее блоки формирования сигналов, пропорциональных фазным токам, вйходы которых связаны с входами блоков выделения из них максимального и минимального сигналов, и орган сравнения этой разности с пороговым сигналом, отличающееся тем,

   что, с целью сокращения числа отключений электродвигателя, оно дополни_ тельно снабжено блоком выделения сиг⁵ .нала, пропорционального среднему значению тока фаз, блоками формирования суммы этого сигнала с разностью максимального и минимального сигналов, элементом И, вторым органом сравне'^и ния, причем выход блока формирования связан с входом органа сравнения с пороговым сигналом, а выход блока выделения разности максимального и минимального сигнала связан с входом

   15 второго органа сравнения с соответствующим пороговым сигналом’ и выходы обоих органов сравнения включены на вход элемента И, второй выход первого органа сравнения подключен к блоку

   20 сигнализации, а выход элемента И связан с блоком отключения электродвигателя через элемент выдержки времени.