SU875529A1 - Устройство дл защиты асинхронного электродвигател от анормальных режимов - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам защиты асинхронного электродвигателя и предназначено для использования в электротехнических уста- ₍ новках различного назначения, в частности в системах, имеющих автоматизированный электропривод переменного (многофазного) тока. Известные устройства защиты асинхронного электродвигателя (тепловые реле, реле минимального тока и напряжения, реле максимального тока),как правило, связаны с его статорной обмоткой и имеют исполнительный элемент(например,контакт), включенный последо- »5 вательно с обмоткой магнитного пускателя, управление которым осуществляется, например, от кнопок Пуск и Стоп L1J.

Известно устройство защиты;асинхронного электродвигателя, содержащее кнопки Пуск и Стоп, два реле напряжения и магнитный пускатель, в цепь управления которого включены замыкающие контакты реле напряжения, соединенные с фазой С. Начала катушек реле напряжения соединены с фазами В и А, а концы - с концом катушки магнитного пускателя и с ну-» левым проводом £2 3·

Недостатками этих устройств являются отсутствие сигнализации при сра батывании защиты, отключающей электродвигатель (или электроустановку) при повреждении питающей сети или при перегрузках и ненадежная работа при потере фазы.у работающего электродвигателя из-за низкого коэффициента возврата реле и магнитного пускателя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защиты электроустанов ки от потери фазы, содержащее три реле напряжения, обмотки которых включены между фазами и нулевым проводом и их замыкающие контакты соеди йены последовательно и включены в *0 цепь отключения электроустановки, а сигнализация срабатывания защиты осуществляется по одной из трех цепочек , составляющих из последова__ тельно соединенных пар замыкающих ** и размыкающих контактов реле, присоединенных с одной стороны к фазам питающей сети, а с другой - соединенный в звезду, нулевая точка которой подключена к элементу сигнали30 зации 13 J.

Однако такое устройство имеет большое количество элементов и не обеспечивает сигнализации..при срабатывании защиты электродвигателя от перегрузок (тепловое реле, реле макси, мального тока), что снижает его надежность и уменьшает функциональные •возможности. Кроме того, надежность указанного устройства снижается из-за низкого коэффициента возврата реле напряжения (Кд = 0,4...0,5), а также в результате длительной работы обмоток реле под напряжением ввиду возможности вибрации контактов реле в цепях сигнализции, что способствует их повышенному износу из-за кратковременных коротких замыканий.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты от перегрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты асинхронного электродвигателя от анормальных режимов, содержащее реле напряжения, цепи сигнализации, кнопку Стоп и магнитный пускатель, в цепь управления которого последовательно включены замыкающие контакты реле напряжения и кнопка Пуск, заблокированная замыкающим контактом пускателя, соединенные с фазой С , в него дополнительно введены тепловые реле, включенные в цепь питания электродвигателя, причем исполнительный элемент этих реле включен в цепь /«атушки магнитного пускателя, а первые выводы катушек магнитного пускагеля и реле напряжения соединены с нулевым проводом через размыкающий контакт кнопки Стоп, а вторые выводы катушек первого и второго реле от напряжения через дополнительно введенные второй и третий замыкающий контакты кнопки Пуск, заблокированные замыкающими контактами этих реле, присоединены соответственно к фазам В и А.

Кроме того, в цепи, блокирующие замыкающие контакты кнопки Пуск, и в цепи сигнализации введены добавочные резисторы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство защиты электродвигателя 1 содержит магнитный пускатель 2, контакты 3 которого подключают трехфаз ное напряжение питающей сети к статорной обмотке электродвигателя через датчики 4 защиты от перегрузки, а исполнительный элемент 5 защиты от перегрузки (например, контакт теплового реле типа ТРН или ТРП) соединен с началом катушки магнитного пускателя 2 и с замыкающим контактом б кнопки Пуск, заблокированный замыкающим блок-контактом 7 магнитного . пускателя,* последовательно с которым соединен добавочный резистор 8 и цепь управления магнитным пускателем 2 через замыкающие контакты 9 и 10, реле 11 и 12 присоединены к фазе С . Концы катушек реле 11 5 и 12 и магнитного пускателя 2 через размыкающий контакт 13 кнопки Стоп соединены с нулевым проводом, а начало катушки реле 11 соединено последовательно с его замыкающим конIQ тактом 14 и добавочным резистором 15, заблокированными вторым замыкающим контактом 16 кнопки Пуск, подключенным к фазе В. Начало катушки реле 12 соединено последовательно с его замыкающим контактом 17 и добавоч*5 ным резистором 15, заблокированными третьим замыкающим контактом 18 кнопки Пуск, соединенным с фазой А. Элемент сигнализации 19 (например, сигнальная лампа) подключен с одной 20 стороны к нулевому проводу, а с дру-’ гой стороны - к нулевой точке звезды , образованной тремя цепочками, состоящими из размыкающего контакта 20 реле 11 и замыкающего· контак-_ 25 та 21 магнитного пускателя 2, размыкающего контакта 22 реле 12 и замыкающего контакта 23 реле 11, размыкающего контакта 24 магнитного ' пускателя 2 и замыкающего контакта 25 реле 12, Указанные цепи соединены последовательно с добавочными резисторами 26 и подключены соответственно к фазам С , В и А .

Устройство работает следующим образом.

При наличии всех фазных напряжений и нажатии кнопки Пуск замыкаются контакты 6, 16 и 18 и срабатывают реле 11 и 12,. замыкая свои контакты 9 и 14, 10 И 17, 23 и 25 и размыкая контакты 20 и 22. Затем срабатывает магнитный пускатель 2, замыкая свои контакты 7 и 21 и размыкая контакт 24. При отпускании кнопки Пуск магнитный пускатель 2 и реле 11 и 12 оказываются заблокированными своими контактами 7,,14 и 17. Сигнальная лампа 19 не горит, так как размыкающие контакты 20, 22 и 24 реле 11 и 12 и магнитного пускателя 2 соответственно размыкаются. Питание катушек магнитного пускателя 2 реле 11 и 12 осуществляется через добавочные резисторы 8 й 15, на которых частично гасится напряжение питающей сети. В случае появления перегрузки, превьшающей заданное значение, срабатывает защита от перегрузки 4 (например, тепловое реле типа ТРН) , размыкая свой контакт 5 в Цепи катушки магнитного пускателя 2, Магнитный пускатель отключается, размыкая свои замыкающие контакты 7 и 21 и замыкая размыкающий контакт 24. Так как имеются все фазные напряжения, то замыкающий контакт 25 реле 12 остается замкну там и сигнальная лампа 19 загорается, получая питание по цепи.: фаза Аконтакт 25 реле 12 и контакт 24 магнитного пускателя 2. После устранения причины, вызвавшей перегрузку электродвигателя 1, контакт 5 возвращается в исходное положение, разрешая? повторный запуск электродвигателя. При потере фазы С отключается магнитный пускатель 2 и срабатывает та же цепь сигнализации. При потере фазы В отключается реле 11 и своим контактом 9 отключает магнитный пускатель. 2. В этом случае электродвигатель отключается контактами 3 и сигнальная лампа 19 загорается, так как получает питание по цепи: фаза Азамыкающий контакт 25 реле 12 - размыкающий контакт 24 магнитного пускателя 2.

Если степень загрузки электродвигателя невелика, напряжение на поврежденной фазе снижается незначительно и в этом случае срабатывает защита от перегрузки 4, отключая контактом 5 магнитный пускатель и электродвигатель. Если же нагрузка электродвигателя близка к номинальной , при потере фазы ( например, А) произойдет резкое снижение напряжения, которое приведет к отключению реле 12, которое своим замыкающим контактом 10 отключит магнитный пускатель , а размыкающим контактом 22 включит з цепь сигнализации напряжение в фазы В через замыкающий .’контакт 23 реле 11. .

Введение резисторов 8 и 15. позволяет повысить коэффициент возврата, что способствует повышению надежности работы защиты при потере фазы. Напряжение, гасящееся на резисторе V_ft , может быть выбрано из условия ^Р^<Х/СРаБ ^ОТП' где ~ напряжение срабатывания реле или магнитного пус- 45 кателя,

V · - напряжение отпускания реле или магнитного пускателя.

Сопротивление резисторов 26 выбирается из условия ограничения тока через контакты реле.

К точке С| могут быть подключены другие цепи управления, так же как к точке б - другие цепи сигнализации, имеющиеся в электроустановке. Анапе?- 55 гичным образом подключается и реверсивный магнитный пускатель (вместо нереверсивного пускателя 2). Если питание катушек реверсивного магнитного пускателя осуществляется фазным 60 напряжением, концы их катушек реле включаются так, как показано на чертеже ^через размыкающий контакт ,13 кнопки Стоп) . Если же Ч«гг= . концы катушек пускателя через второй ^5 дополнительный’контакт сдвоенной кноп,ки Стоп соединяется с фаз ой В или А. В том и другом случаях контакт 5 защиты от перегрузки включается последовательно с контактами 9 и 10 реле 11 . и 12. При этом применяются кнопки Вперед и Назад с тремя замыкающими и одним размыкающимся контактами, а в цепях сигнализации вместо контакта 21 включаются параллельно два замыкающих контакта пускателей Вперед и назад, а вместо контакта 24 последовательно два.размыкающих контакта этих же пускателей.

Электродвигатель 1 отключается нажатием кнопки 13 стоп, обесточивающей катушки магнитного пускателя 2 и реле 11 и 12 и возвращающей их контакты в исходное положение,поэтому реле 11 и 12 находятся под напряжением только при включенном < магнитном пускателе 2.

В качестве защиты от перегрузки в данной схеме может быть использована строенная температурная защита (УВТЗ-1М) или реле максимального тока. В первом случае цепь питания УВТЗ-1М должна подключаться.к точке G , а замыкающий ее контакт вместо размыкающего контакта 5.'Во втором случае схема включения аналогична приведенной.

Обеспечение защиты не только’ от потери фазы, но и от перегрузки расширяет функциональные возможности устройства, что выгодно отличает изобретение от известного устройства.

Claims (3)

1. Однако такое устройство имеет бол шое количество элементов и не обеспе чивает сигнализации..при срабатывании эгициты электродвигател  от перегрузок (тепловое реле, реле максимального тока), что снижает его надежность и уменьшает функциональные возможности. Кроме того, надежность .указанного устройства снижаетс  из-з низкого коэффициента возврата реле напр жени  -(К 0,4...0,5), а также в результате длительной работы обмоток реле под напр жением ввиду возможности вибрации контактов реле в цеп х сигнапизции, что способствует их повышенному износу из-за кратковременных коротких замыканий. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройст ва путем обеспечени  защиты от перегрузки . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  защиты асинхронного электродвигател  от анормаль ных режимов, содержащее реле напр жени , цепи сигнализации, кнопку Стоп и магнитный пускатель, в цепь управлени  которого последовательно включены замыкающие контакты реле напр жени  и кнопка Пуск, заблокированна  Зс1мыкакнцим контактом пускател , соединенные с фазой С , в него дополнительно введены тепловые реле, включенные в цепь питани  электродвигател , причем исполнитель 1ЫЙ элемент этих реле включен в цепь /«атушки магнитного пускател , а пер вые выводы катушек магнитного пуска гел  и реле напр жени  соединены с нулевым провЗДом через разьвлкающий контакт кнопки Стоп, а вторые выводы катушек первого и второго реле от напр жени  через дополнительно введенные второй и третий замыкаю- щий контакты кнопки Пуск, заблоки . рованные замыкающими контактами, эти реле, присоединены соответственно к фазамВ и А. Кроме того, в цепи, блокирующие за1Ф1кающие контакты кнопки Пуск, и в цепи сигнализации введены добавочные резисторы. На чертеже представлена приндипи альна  электрическа  схема устройст ва. . , . , Устройство защиты электродвигате л  1 содержит магнитный пускатель 2 контакты 3 которого подключают трех фазное напр жение питающей сети к статорной обмотке электродвигател  через датчики 4 защиты от перегрузки , а исполнительный элемент 5 защиты от перегрузки ; (например, кон такт теплового реле типа ТРИ или ТР соединен с начгшом катушки магнитно го пускател  2 и с замокающим конта том б кнопки Пуск, заблокированны ) амыкаххцим блок-контактом 7 магнитного пускател , поспедрватедьно с которым соединен добавочный резистор 8 и цепь управлени  магнитным пускателем 2 через замыкающие контакты 9 и 10, реле 11 и 12 присоединены к фазе С. Концы катушек реле 11 и 12 и магнитного пускател  2 через paз в lкaющий контакт 13 кнопки Стоп соединены с нулевым проводом, а начало катушки реле 11 соединено последовательно с его замыксиощим контактом 14 и дооавочным резистором 15, заблокированными вторым зг кыкающим контактом 16 кнопки Пуск, подключенным к фазе В. Начёшо катушки реле 12 соединено последовательно с его замыкающим контактом 17 и добавочным резистором 15, заблокированными третьим замлка ощим контактом 18 кнопки Пуск, соединенным с фазой А. Элемент сигнализации 19 (например, сигнальна  лампа) подключен с одной стороны к нулевому проводу, а с другой стороны - к нулевой точке звезды , образованной трем  цепочкамн, состо щими из размыкающего контакта 20 реле 11 и замокающего KOfiTaK-. та 21 магнитного пускател  2, размыкающего контакта 22 реле 12 и за( мыкающего контакта 23 реле 11, размыкающего контакта 24 магнитного пускател  2 и замьлкающего контакта 25 реле 12, Указанные цепи соединены последовательно с добавочными резисторами 26 и подключены соответственно к фазам С, Ви А. Устройство работает следуквдим образом . . При нгшичии всех фазных напр жений и нажатии кнопки Пуск замыкаютс  контакты 6, 16 и 18 и срабатывают реле 11 и 12,. замыка  свои контакты 9 и 14, 10 и 17, 23 и 25 и размыка  контакты 20 и 22. Затем срабатывает магнитный пускатель 2, замыка  свои контакты 7 и 21 к размыка  контакт 24. При отпускании кнопки Пуск магнитный пускатель 2 и реле 11 и 12 оказываютс  заблокированными своими контактами 7,, 14 и 17. Сигнальна  лампа 19 не горит, так как размыксцощие контакты 20, 22 и 24 реле 11 и 12 и магнитного пускател  2 соответственно размлкгиотс . питание катущек магн.итного пускател  2 реле 11 и 12 осуществл етс  через добавочные резисторы 8 и 15, на которых частично гаситс  напр жение питающей сети. В случае по влени  перегрузки, превышающей заданное значение, срабатывает заищта от перегрузки 4 (например, тепловое реле типа 7РН) , размыка  свой контакт 5 в цепи катушки магнитногопускател  2, Магнитный пускатель отключаетс , разм кги свои эамыкакхцие контакты 7 и 21 и замлкгл аэмыкающий контакт 24. Так как имеютс  все фазные напр жени , то замыкающий контакт 25 реле 12 остаетс  замкнутым и сигнальна  лампа 19 загораетс , получа  питайие по дели.: фаза А контакт 25 реле 12 и контакт 24 маг нитного пускател  2. После устранени  причины, вызвавшей перегрузку электродвигател  1, контакт 5 возвр щаетс  в исходное положение, разреша  повторный запуск электродвигате л . При потере фазы С отключаетс  магнитный пускатель 2 и срабатьшает та же цепь сигнализации. При потере фазы В отключаетс  реле 11 и своим контактом 9 отключает магнитный пус катель. 2.. В этом случае электродвиГатель отключаетс  контактами 3 и сигнальна  лампа 19 загораетс , так как получает питание по цепи: фаза А замыкакадий контакт 25 реле 12 - раз мыкающий контакт 24 магни.тного пускател  2. Бели степень загрузки электродви гател  невелика, напр жение на поврежденной фазе снижаетс  незначительно и в этом случае срабатывает защита от перегрузки 4, отключа  контактом 5 магнитный пускатель и электродвигатель. Если же нагрузка электродвигател  близка к номинальной , при потере фазы ( например, А) произойдет резкое снижение напр жени , которое приведет к отключению реле 12, которое своим замыкающим контактом 10 отключит магнитный пус катель , а размыкающим контактом 22 включит 3 цепь сигнализации напр же ние в фазыВ через замыкающий Гконтакт 23 реле 11. . Введение резисторов 8 и 15. йозвол ет повысить коэффициент возврата , что способствует повышению надёжности работы защиты при потере фазы. Напр жение, гас щеес  на резисторе Vj , может быть выбрано из услови  V cpae-Vnгде Ч- - напр жение срабатывани  реле или магнитного пус кател , V.. - напр жение отпускани  реле или магнитного пус кател . Сопротивление резисторов 26 выби раетс  из услови  ограничени  тока .через контакты реле. К точке О могут быть подключены другие цепи управлени , так же как к точке б -другие цепи сигнализаци имекздйес  в электроустановке. Аналб гичиым образом подключаетс  и ревер сивный магнитный пускатель (вместо неревфсивного пускател  2) . Вели питание катушек реверсивного магнит ного пускател  осуществл етс  фазным напр жением, концы их катушек реле включаютс  так, как показано на чер теже (через размыкающий контакт .13 кнопки Стоп) . Если же концы катушек пускател  через второй дополнительныйконтакт сдвоенной кноп ,ки Стоп соедин етс  с фазойВ или АВ том и другом случа х контакт 5 защиты от перегрузки включаетс  последовательно с контактами 9 и 10 реле 11 и 12. При этом примен ютс  кнопки Вперед и Назад с трем  замыкающими и одним размыкающимс  контактами , а в цеп х сигнализации вместо контакта 21 включаютс  параллельно два замыкаюцдах контакта пускателей Вперед и назад, а вместо контакта 24 последовательно два.размыкающих контакта этих же пускателей. Электродвигатель 1 отключаетс  нажатием кнопки 13 стоп, обесточивающей катушки магнитного ny jкател  2 и реле 11 и 12 и возвращающей их контакты в исходное положение,поэтому реле 11 и 12 наход тс  под напр жением только при включенном магнитном пускателе 2. В качестве защиты от перегрузки в данной схеме .может быть использована строенна  температурна  защита (УВТЗ-1М) или реле максимального тока. В первом случае цепь питани  УВТЗ-1М должна подключатьс .к точке О , а замыкакадий ее контакт вместо размыкающего контакта 5.Во втором случае схема включени  аналогична приведенной. Обеспечение защиты не только от потери фазы, но и от перегрузки расшир ет функциональные возможности устройства, что выгодно отличает изобретение от известного устройства. Формула изобретени  Устройство дл  защиты асинхронного электродвигател  .от анормальных режимов , содержащее реле напр жени , цепи сигнализации, кнопку Стоп н магнитный пускатель, в цепь управлени  которого последовательно включены замыкающие контакты реле напр жени  и кнопка Пуск, заблокированна  замлкающим контактом пускател , соединенные с фазой .от л ич аю щ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем обеспечени  защиты от перегрузки, в него дополнительно введены тепловые реле, включенные в цепь питани  электродвигател , причем исполнительный элемент этих реле включен в цепь катушки магнитного пускател , первые выводы катушек пускател  и реле напр жени  соединены с нулевым проводом через размыкающий контакт кнопки Стоп, а вторые выводы катушек первого реле напр жени  через дополнительно введенные второй и третий замыкающий контакты кнопки Пуск, заблокированные замыкающими контактами этих реле, присоединены соответственно к В и А.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что в цепи. блокирующие замыкающие контакты кноп ки Пуск, и в цепи сигналиэсщии введены добавочные резисторы. Источники информации f прин тые во внимание при экспертизе

   А fl С

   I V

   1 1.Чернобровов Н.В. Релейна  защита .М.Энерги ,1967,с.701-702. 2. Радио, 1972, 1, с. 38, рис. 3.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 716103, кл. Н 02 Н 7/08, 1976.