SU877786A1 - Устройство дл защиты трехфазного электродвигател от работы на двух фазах - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электрооборудования от аварийных режимов работы.

_Известны устройства защиты и контроля фаз трехфазных сетей переменного тока, работающие на принципе сравнения величин напряжений или токов в фазах [1] и [2].

Подобные устройства имеют сложные электронные схемы, включающие многие логические элементы, что уменьшает 'их надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст- 15 ройство защиты асинхронного двигателя от обрыва фазы, содержащее три входных трансформатора, тока, вторичные обмотки которого подключены через выпрямитель на диодах, к обмотке включа- 20 теля, выполняющего роль устройства сравнения и исполнительного органа. Устройство работает на принципе сравнения однополупериодных выпрямленных токов двух фаз, включенных согласно, 25 и третьей фазы, включенной встречно [3] .

Недостаток данного устройства состоит в том, что в- нормальном режиме через исполнительный орган протекает 30 пульсирующие токи меньшей амплитуды, чем в аварийном режиме, при этом требуется отстройка от этих токов в нормальных и в пусковых режимах, что уменьшает надежность устройства. Кроме того, устройство не обеспечивает одновременно с защитой электродвигателя от работы на двух фазах индикацию пропавшей фазы. Это требует применение других устройств индикации напряжения в фазах, что усложняет эксплуатацию электрооборудования.

Цель изобретения повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем индикации пропавшей фазы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты трехфа'зного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее три трансформатора тока, включенные в провода питания трехфазного электродвигателя, вторичные обмотки которых функционально связаны через выпрямители на диодах с реле сравнения выпрямленных токов, и исполнительный орган, дополнительно введены два реле сравнения выпрямленных токов, трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный к проводам питания, три промежу3 точных реле контроля фаз, кнопка возврата схемы, блок индикации, при этом плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпрямителя подключён к первому выводу обмотки каждого реле контроля фаэ\ через соединенные г последовательно замыкающие контакты ³ реле сравнения выпрямленных токов, установленных на *·своей¹’ и ’’опережающей ’ · фазах, и размыкающие контакты реле сравнения выпрямленных токов, установленного на ’’отстающей'' фазе, причем каждый из этих ' первых выводов обмоток реле контроля фаз соединен также с первым выводом рбмотки исполнительного реле, второй вывод обмотки которого, вторые выводы 15 обмоток реле контроля фаз, а также выход блока индикации подключены к нейтрали, причем этот плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпрямителя соединен с размыкающими контак~20 тами кнопки возврата, которые через соединенные параллельно замыкающие контакты реле контроля фаз подключены к первому выводу обмотки исполнительного реле, а через размыкающие контакты реле контроля фаз подключены к цепям входа блока индикации.

Реле сравнения выпрямленных токов может быть выполнено двухобмоточным, при этом первая обмотка включена че- ¹ рез выпрямитель на диодах, соединен- 30 ных по схеме ’’моста’’, на выход трансформатора тока ’’своей’’ фазы согласно, а вторая обмотка включена через выпрямитель на диодах, соединенных по схеме ’’моста’’, на выход 35 трансформатора тоКа ’’отстающей фазы встречно.

Реле сравнения выпрямленных токов могут быть выполнены четырехобмоточными, причем две обмотки каждого реле 40 включены согласно между собой, одна к плюсу диода, выключенного на выход трансформатора тока ’’своей’’ фазы, другая на минус, включенного на выход трансформатора 45 тока ’’отстающей’’ фазы, а две другие обмотки каждого реле, включенные встречно подключены к двум первым одна к минусу диода, включенного на выход трансформатора тока ’’своей'’ фа- jq зы, другая - к плюсу диода, включенного на выход трансформатора тока ’’отстающей’’ фазы.

На фиг. 1-3 подставлены варианты выполнения устройства для защиты __ трехфа^ного электродвигателя от ра- ³³ боты на двух фазах.

Устройство (фиг.1) включает три трансформатора 1-3 тока, выходы которых подключены к входным зажимам трех однофазных двухполупериодных 60 выпрямителей 4-6, а выходы выпрямителей соединены с обмотками реле 7-9 сравнения фаз, причем обмотки этих реле соединены встречно (фиг.2). Выход трехфаэного однополупериодного 65 выпрямителя 10 соединен с фазами питающей сети, а выход через контакты трех реле сравнения фаз подключен к обмоткам трех реле 20-22 контроля фаз, причем обмотка реле 20 подключена через замыкающие контакты 11 и 15 реле 7 и 9 и размыкающие контакты 18 реле 8, обмотка реле 21 через замыкающие контакты 12 и 13 реле 7 и 8 и размыкающие контакты 19 через контакты 14 и 16 реле 8 и 9 и размыкающие контакты 17 реле 7.

Выход выпрямителя 10 соединен также Через кнопку 23 возврата схемы в исходное состояние и через замыкающие контакты 24-26 реле 20 и 22 контроля фаз с исполнительным органом.27 и через размыкающие контакты 28-30 реле .20-22 контроля фаз с блоком 31 световой индикации.

В качестве исполнительного органа может быть силовой выключатель или реле в цепях управления, например размыкающий контакт’ 30 реле 20 включен в цепь управления магнитного пускателя, силовые контакты которого включают электродвигатель в сеть.

Устройство может быть подключено к трансформаторам тока цепей контроля и измерения, уже смонтированных на установке.

В качестве световых индикаторов фаз могут быть взяты, например, индикаторы тлеющего разряда.

Трансформаторы тока могут быть выполнены с двумя вторичными обмотками, а количество диодов в выпрямителе уменьшено в два раза. Наконец, реле сравнения фаз могут быть выполнены четырехобмоточными. Каждые две обмотки реле включены согласно между собой, одна к плюсу, а другая к минусу встречно включенных диодов, противоположные концы которых соединены вместе, и к вторичной обмотке трансформатора тока одной фазы', а две другие обмотки включены аналогично и принадлежат другой фазе, причем обмотки сравниваемых фаз на каждом реле_tвключены встречно.

• Устройство защиты работает следующим Образом.

Предположим, что после зажимов А^ , В. , С, устройства включены замыкающие контакты магнитного пускателя и даже электродвигатель.

В нормальном режиме работы в каждом реле сравнения фаз существует магнитный поток, изменяющийся с двойной частотой сети. Под действием этого магнитного потока якоря всех трех реле 7-:9 сравнения фаз притянутся к сердечникам (реле переменного тока) и контакты их 11...16 замкнутся, а контакты 17...19 разомкнутся. Четкому срабатыванию реле 7-9 способствует увеличение токов в обмотках реле при пуске двигателя. Реле 20...22 сравнения фаз отключены, а световые индикаторы фаз, включенные через размыкающие контакты 28-30, светятся, указывая на наличие всех трех фаз.

При обрыве фазы А в обмотках реле и 9 сравнения фаз потекут выпрям- ленные пульсирующие токи и реле 7 и ⁵ 9 останутся включенными, а токи в обмотках реле 8 будут равны по величине и противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток этого , реле станет равным нулю и реле 8 отключится. Следовательно, контакты 11, 18 и 15 в цепи обмотки реле 20 будут замкнуты, а реле 20 контроля фазы А включится. Его замыкающий контакт 24 подключит обмотку этого реле 15 на самопитание и обмотку исполнительного реле органа 27 в сеть, а размыкающий контакт 30 оборвет цепь питания сетевого индикатора фазы А. Исполнительный орган 27 через цепи уп- 20 равления магнитного пускателя отключит электродвигатель от сети. Реле 20, исполнительный орган 27 и блок 31 индикации .останутся включенными в сеть, пока аварийное состояние сило- 25 вых цепей не будет устранено. Для возвращения схемы в исходное состояние нажимают кнопку 23.

При обрыве фазы В реле 7 и 8 останутся включенными, а реле 9 отклонится. Это вызовет срабатывание реле 21 ³θ контроля фазы в. Аналогично случаю обрыва фазы А это вызовет отключение электродвигателя и индикатора фазы В.

При обрыве фазы С реле 8 и 9 будут' включены, а реле 7 отключится. Это 35 приведет к включению реле 22 контроля ' фазы С, отключению электродвигателя и светового индикатора фазы С.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту ю трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах, обеспечивая индикацию пропавшей фазы.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к электротехнике; а именно к устройствам дл  защиты электрооборудовани  от аварийных режимов работы. Известны устройства защиты и контрол  фаз трехфазных сетей переменного тока, работающие на принципе сравнени  величин напр жений или токов в фазах 1 и 2. Подобные устройства имеют сложные электронные схемы, включакйцие многие логические элементы, что уменьшает -их надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство защиты асинхронного двигател  от обрыва фазы, содержащее три входных трансформатора, тока, вторичные обмотки которого подключены через выпр митель на диодах, к обмотке вк.пючател , выполн квдего роль устройства сравнени  и исполнительного органа. Устройство работает на принципе сравнени  однополупериодных выпр мленных токов двух фаз, включенных согласно, и третьей фазы, включенной встречно 3 . Недостаток данного устройства состоит в том, что в- нормальном режиме через исполнительный орган протекает пульсирующие токи меньшей амплитуды, чем в аварийном режиме, при этом требуетс  отстройка от этих токов- в нормальных и в пусковых режимах, что уменьшает надежность устройства. Кроме того, устройство не обеспечивает одновременно с защитой электродвигател  от работы на двух фазах индикацию пропавшей фазы. Это требует применение других устройств индикации напр жени  в фазах, что усложн ет эксплуатацию электрооборудовани . Цель изобретени  повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем индикации пропавшей фазы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от работы на двух фазах, содержащее три трансФорматора тока, включенные в провода питани  трехфазного электродвигател , вторичные обмотки которых функционально св заны через выпр мители на диодах с реле сравнени  выпр мленных токов, и исполнительный орган, дополнительно введены два реле сравнени  выпр мленных токов, трехфазный однополупериодный выпр митель, подключенный к проводам питани , три промежуточных реле контрол  фаз, кнопка воз врата схемы, блок индикации, при этом плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпр мител  пр ключйн к первому выводу обмотки каждого реле контрол  фаз через соединенные последовательно замыкающие контакты реле сравнени  выпр мленных токов, установленных на своей и опережгл цей фазах, и размыкающие контакты реле сравнени  выпр мленных токов, установленного на отстающей фазе, причем каждый из этих первых выводов обмоток реле контрол  фаз соединен также с первым выводом обмотки исполнительного реле, второй вывод обмотки которого, вторые вывод обмоток реле контрол  фаз, а также выход блока индикации подключены к нейтрали, причем этот плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпр  мител  соединен с размыкающими конта тами кнопки возврата, которые через соединенные параллельно замыкающие контакты реле контрол  фаз подключены к первому выводу обмотки исполнительного реле, а через размыкающие контакты реле контрол  фаз подключен к цеп м входа блока индикации. Реле сравнени  выпр мленных токов может быть выполнено двухобмоточным при этом перва  обмотка включена чере з выпр митель на диодах, соединенных по схеме моста, на выход трансформатора тока своей фазы согласно, а втора  обмотка включена через выпр митель на диодах, соединенных по схеме моста, на выход трансформатора тоКа отстающей фазы встречно. Реле сравнени  выпр мленных TOkO могут быть выполнены четырехобмоточ ными, причем две обмотки каждого рел включены согласно между собой, одна к плюсу диода, выключенного на выход трансфЬрматора тока своей фазы, друга  на минус, включенного на выход трансформатора тока отстающей фазы, а две други обмотки каждого реле, включенные встречно подключены к двум первым од на к минусу диода, включенного на вы ход трансформатора тока своей фа зы , друга  - к птаосу диода, включенного на выход трансформатора тока отстающей фазы. На фиг,1-3 представлены варианты выполнени  устройства дл  защиты трехфазного электродвигател  от ра-. боты на двух фазах. Устройство (фиг,1) включает три трансформатора 1-3 тока, выходы .кото рых подключены к входным зажимам трех однофазных двухполупериодных выпр мителей 4-6, а выходы выпр мите лей соединены с обмотками реле 7-9 сравнени  фаз, причем обмотки этих реле соединены встречно (фиг,2), Выход трехфазного однополупериодного выпр мител  10 соединен с фазами питающей сети, а выход через контакты И-19 трех реле сравнени  фаз подклюleH к обмоткс1м трех реле 20-22 контрол  фаз, причем обмотка реле 20 подключена через замыкакицие контакты 11 и 15реле 7 и 9 и размыкающие контакты 18 реле 8, обмотка реле 21 через замыкающие контакты 12 и 13 реле 7 и 8 и размыкающие контакты 19 через контакты 14 и 16 реле 8 и 9 и размыкающие контакты 17 реле 7, Выход выпр мител  10 соединен также Через кнопку 23 возврата схемы в исходное состо ние и через замыкакицие контакты 24-26 реле 20 и 22 контрол  фаз с исполнительным органом.27 и через размыкающие контакты 28-30 реле ,20-22 контрол  фаз с блоком 31 световой индикации, В качестве исполнительного органа может быть силовой выключатель или реле в цеп х управлени , например размыкающий контакт 30 реле 20 включен в цепь управлени  магнитного пускател , силовые контакты которого включают электродвигатель в сеть. Устройство может быть подключено к трансформаторам тока цепей контрол  и измерени , уже смонтированных на установке, В качестве световых индикаторов фаз могут быть вз ты, например, индикаторы тлеющего разр да, ТрансформатоЕ ы тока могут быть выполнены с двум  вторичными обмотками , а количество диодов в выпр мителе уменьшено в два раза. Наконец, реле сравнени  фаз могут быть выполнены четырехобмоточными. Каждые две обмотки реле включены согласно между собой, одна к плюсу, а друга  к минусу встречно включенных диодов, противоположные концы которых соединены вместе, и к вторичной обмотке трансфо  чатора тока одной фазы, а две другие обмотки включены аналогично и принадлежат другой фазе, причем обмотки сравниваемых фаз на каждом реле включены встречно, . Устройство защиты работает следующим образом,, Предположим, что после зажимов А % , С устройства включены зс1мыкающие контакты магнитного пускател  и даже электродвигатель, В нормальном режиме работы в каждом реле сравнени  фаз существует магнитный поток, измен ющийс  с двойной частотой сети. Под действием этого магнитного потока  кор  всех трех реле сравнени  фаз прит нутс  к сердечникам (реле переменного тока) и контакты их 11,,.16 замкнутс , а контакты 17,,,19 разомкнутс . Четкому срабатыванию реле 7-9 способствует увеличение токов в обмотках реле при пуске двигател . Реле 20,,,22 сравнени  фаз отключены, а световые индикаторы фаз, включенные через размыкающие контакты 28-30, свет тс  указыва  на наличие всех трех фаз. При обрыве фазы А в обмотках реле 7 и 9 сравнени  фаз потекут выпр мленные пульсирующие токи и реле 7 и 9 останутс  включенными, а токи в об мотках реле 8 будут равны по величин и противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток этого реле станет равным нулю и реле 8 отключитс . Следовательно, контакты 11, 18 и 15 в цепи обмотки реле 20 будут замкнуты, а реле 20 контрол  фазы А включитс . Его замыкающий кон такт 24 подключит обмотку этого реле на самопитание и обмотку исполнитель ного реле органа 27 в сеть а размыкающий контакт 30 оборвет цепь питани  сетевого индикатора фазы А. Исполнительный орган 27 через цепи управлени  магнитного пускател  отключ электродвигатель от сети. Реле 20, исполнительный орган 27 и блок 31 индикации .останутс  включенными в сеть, пока аварийное состо ние силовых цепей не будет устранено. Дл  во вращени  схемы в исходное состо ние нажимают кнопку 23. При обрыве фазы В реле 7 и 8 оста нутс  включенными, а реле 9 отклонит с . Это вызовет срабатывание реле 21 контрол  фазы в. Аналогично случаю обрыва фазы А это вызовет отключение электродвигател  и индикатора фазы В При обрыве фазы С реле 8 и 9 буду включеныj а реле 7 отключитс . Это приведет к включению реле 22 контрол фазы С, отключению электродвигател  и светового индикатора фазы С. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту трехфазных электродвигателей от рабо на двух фазах, обеспечива  индикацию пропавшей фазы. Формула изобретени  1. Устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от работы на двух фазах, содержащее три трансформатора тока, включенные в провода питани  трехфазного электродвигател  вторичные обмотки которых функционал но св заны через выпр мители токов на диодах, и исполнительный орган, отличающеес   тем, что, с целью повышени  надежности и расшире ни  функциональных возможностей путем индикации пропавшей фазы, дополнительно введены два рбле сравнени  выпр мленных токов, трехфазный однополупериодный выпр митель, подключенный к проводам питани , три промежу .точных реле контрол  фаз, кнопка возврата схемы, блок индикации, при этом плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпр мител  подключен к первому выводу обмотки каждого реле контрол  фаз через соединенные последовательно замыкающие контакты реле сравнени  выпр мленных токов, уста-, новленных на своей и опережающей фазах, и размыкающие контакты реле сравнени  выпр мленных токов,установленного на отстающей фазе причем каждый из этих первых выводов обмоток реле контрол  фаз соединен также с первым выводом обмотки исполнительного реле, второй вывод обмотки которого, вторые выводы обмоток реле контрол  фаз, а также выход блока индикации подключены к нейтрали, при этом плюсовой выход трехфазного однополупериодного выпр мител  соединен также с раз№:1кающими контактами кнопки возврата, которые через соедине иные параллельно замыкающие контакты реле контрол  фаз подключены к первому выводу обмотки исполнительного реле, а через размыкающие контакты реле контрол  фаз подключены к цеп м входа блока индикации. 2.Устройство по п.1,о т л и ч аю щ е е с  -тем, что реле сравнени  выпр мленных токов выполнены двухобмоточными , при этом перва  обмотка включена через выпр митель на диодах, соединенных по схеме моста, на выход трансформатора тока своей фазы согласно, а втора  обмотка включена через выпр митель на диодах, сое-; диненных по схеме моста, на выход трансформатора тока отстакицей фазы встречно. 3.Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что реле сравнени  выпр мленных токов выполнены четырехобмоточными, причем две обмотки каждого реле включены согласно между собой, одна к плюсу диода, включенного на выход трансформатора тока своей фазы, друга  на минус, включенного на выход трансформатора тока отстающей фс1зы, а две другие обмотки каждого реле, включенные встречно по отношению к двум первым, подключены одна к минусу диода, включенного на выход трансформатора тока своей фазы, друга  - к плюсу диода, включенного на выход трансформатора тока отстак цей фазы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 373815, кл. Н 02 Н 3/24, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 375730, кл. Н 02 Н 3/24, 1973.
3. 3.За вка ФРГ 2652635, кл. Н 02 Н 7/09, 1976.

   iUZ.I