SU892566A1

SU892566A1 - Device for control of three-phase electric plant and protection from overload and phase break

Info

Publication number: SU892566A1
Application number: SU792749687A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Сорокин
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1981-12-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ(54) DEVICE TO CONTROL THREE-PHASE

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКОЙ И ЗАЩИТЫ ЕЕ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ELECTRICAL INSTALLATION AND PROTECTION OF IT FROM OVERLOADING

1one

Изобретение относитс к электротехнике .The invention relates to electrical engineering.

Известно устройство дл защиты трехфазного электродвигател от перегрузки и обрыва фазы, содержащее исполнительный орган с реле, включенный между нулевыми точками источника питани и электродвигател , трансформатор, первична обмотка которого включена в одну из фаз электродвигател , и магнитный пускатель, в котором исполнительный орган выполнен в виде умножител напр жени , на выход которого включен переменный резистор и обмотка упом нутого реле, последовательно с которой соединен стартер тлеющего разр да, а вторична обмотка трансформатора через разв зывающие диоды соединена с входом этого умножител Г1.A device for protection of a three-phase electric motor against overload and phase failure, containing an actuator with a relay connected between zero points of the power supply and an electric motor, a transformer whose primary winding is included in one of the phases of an electric motor, and a magnetic starter, in which the actuator is designed as voltage multiplier, the output of which includes a variable resistor and the winding of the relay, in series with which the glow starter is connected, and the secondary winding An informator is connected to the input of this multiplier G1 via decoupling diodes.

Недостатком этого устройства вл етс то, что оно требует вывода нулевой точки электроустановки. Это в р де случаев затруднено, а в сет х с И ОБРЫВА ФАЗA disadvantage of this device is that it requires outputting the zero point of the electrical installation. This is difficult in a number of cases, and in networks with a break of the phases

изолированной нейтралью устройство вообще не применимо. Кроме того, наличие сравнительно большого числа элементов схемы.усложн ет устройство .an isolated neutral device is generally not applicable. In addition, the presence of a relatively large number of circuit elements complicates the device.

Известно также устройство, содержащее датчики сопротивлени каждой фазы, выходы которых через логический элемент ИЛИ соединены с входом логического элемента И, осуществл ю10 щего от лючени выключател при недопустимом изменении сопротивлени фаз нагрузки Г2.It is also known a device that contains sensors for the resistance of each phase, the outputs of which are connected via an OR gate to the input of an AND gate that trips a switch when an unacceptable change in the phase resistance of the load is G2.

Недостаток устройства заключаетс в том, что оно защищает электроуста 5 новку только от изменени величины сопротивлени фаз и не защищает ее от перегрузки, а также не позвол ет производить включение электроустановки , что ограничивает его функцио20 нальные воз можно ст и.The drawback of the device lies in the fact that it protects electrical installations only from a change in the magnitude of the resistance of the phases and does not protect them from overload, and also does not allow switching on the electrical installation, which limits its functional possibilities.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл управлени и защиты асинхронного электродвигател , содержащее коммутационный аппарат, катушка управлени которого через замы кающую и размыкающую кнопки подключена между двум фазами сети, и цепь самоподхвата 3J. Недостатком устройства вл етс то, что защита электродвигател от перегрузки тепловыми элементами слишком груба , что снижает надежность устройства. При обрыве одной из фаз, к которым подключена цепь катушки коммутационного аппарата, на оборванной фазе электродвигател наводитс напр жение, мало отличающеес от номинального и магнитный пускатель обычного промышленного изготовлени при этом может не отключитьс , что также снижает надежность устройства. Обрыв фазы, к которой не подключена цепь катушки магнитного пускател , вообще не контролируетс устройством, что снижает его функциональные возможности Цель изобретени - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл управлени трех фазной электроустановкой и защиты ее от перегрузки и обрыва фазы, содержащее коммутационный аппарат, цеп управлени которого через замыкающий и размыкающий контакты кнопок Пуск и Стоп подключена к питающей сети дополнительно введены два симметрич ных тиристора, пороговый элемент и блок временной задержки, при этом первый симметричный тиристор подклю чен параллельно замыкающему контакт кнопки Пуск. Его управл юща цепь через блок временной задержки подключена к соединенным последователь но-согласно вторичным обмоткам быст ронасыщающихс трансформаторов тока параллельно которым подключен второ симметричный тиристор, управл юща цепь которого через пороговый элемент также подключена к соединенным последовательно вторичным обмоткам упом нутых быстронасыщающихс трансформаторов тока. На чертеже приведена принципиаль на схема устройства. Устройство содержит коммутационн аппарат 1, цепь управлени которого через замыкающую кнопку Пуск 2 и размыкающую кнопку Стоп 3 подключена к питающей сети цепи нагрузки. 4 Параллельно замыкающей кнопке Пуск 2 подключен симметричный тиристор t, цепь управлени которого через блок 5 временной задержки импульсов, выполненный , например, в виде RC-цепи 6,7, подключена к выходу трехфазного импульсного датчика 8 тока, выполненного , например, в виде трех быстронасыщающихс трансформатороа 9 Ю и 11 , первичными обмотками которых вл ютс токопроводы 12, 13 и 14 фаз цепи нагрузки 15, а вторичные обмотки 16, 17 и 18 трансформаторов 9, 10 и 11 соединены последовательно-согласно и шунтированы на выходе вторым симметричным тиристо.ром 19, цепь управлени которого через симметричный стабилитрон .0 подключена параллельно выходу упом нутого датчика тока. Замыкающие контакты 21 коммутационного аппарата 1 подключены в цепь нагрузки 15. При амплитудных импульсов на выходе трехфазного измерительного органа 8 более 20 В вместо симметричного тиристора 19 и порогового элемента 20 может быть применен симметричный динистор, подключенный параллельно выходу трехфазного измерительного органа 8. Устройство работает следующим образом . При нажатии на замыкающую кнопку Пуск 2 коммутационный аппарат 1 подключаетс к питающей сети и срабатывает , включа своими контактами 21 нагрузку 15, причем врем нажати кнопки Пуск 2 должно быть несколько большим времени протекани пусковых токов нагрузки 15. При отпускании кнопки Пуск 2 коммутационный аппарат 1 беретс на самоподхват по цепи через открытый симметричный тиристор Ц и размыкающую кнопку Стоп 3. Открытие симметричного тиристора 4 при этом осуществл етс импульсами тока, поступающими через блок 5 временной задержки в его цепь управлени с выхода трехфазного импульсного датчика 8 тока. Амплитуда импульсов напр жени на выходе трехфазного импульсного датчика 8 пропорциональна величине тока нагрузки 15. При определенной величине тока перегрузки электроустановки 15 напр жение импульсов на выходе трехфазного датчика 8 становитс достаточным дл пробо стабилитрона 20, который при этом пропускает импульсы тока в цепь управлени второго симметричного тиристора 19, .последний открывает и шунтирует выход трехфазного датчика 8. Блок 5 временной задержки задерживает прохождение импульсов тока в цепь управлени симметричного тиристора на врем открыти симметричного тиристора 19, при этом симметричный тиристор k не открываетс и коммутационный аппарат 1 отпадает, отключа своими ключами 21 нагрузку 15.The closest in technical essence to the present invention is a device for controlling and protecting an asynchronous electric motor, which contains a switching device, the control coil of which is connected between two phases of the network through a closing and disconnecting button, and a 3J self-pickup circuit. The disadvantage of the device is that the motor overload protection by thermal elements is too coarse, which reduces the reliability of the device. If one of the phases to which the coil circuit of the switching device is connected breaks, the disconnected phase of the electric motor is induced with a voltage slightly different from the nominal one and the magnetic starter of conventional industrial production may not turn off, which also reduces the reliability of the device. The interruption of the phase to which the coil circuit of the magnetic starter is not connected is generally not controlled by the device, which reduces its functionality. The purpose of the invention is to increase the reliability and expand the functionality of the device. This goal is achieved in that the device for controlling the three-phase electrical installation and protecting it against overload and phase failure, containing a switching device, the control circuit of which through the closing and disconnecting contacts of the Start and Stop buttons is connected to the mains, additionally two symmetrical thyristors, threshold an element and a time delay unit; the first symmetrical thyristor is connected in parallel to the closing contact of the Start button. Its control circuit is connected via a time delay unit to connected successively according to the secondary windings of fast-current transformers in parallel with which a second symmetrical thyristor is connected, the control circuit of which is also connected to the secondary windings of the above-mentioned fast-speeding current transformers via a threshold element. The drawing shows a schematic diagram of the device. The device contains a switching device 1, the control circuit of which is connected via the closing button Start 2 and the disconnecting button Stop 3 is connected to the mains of the load circuit. 4 Parallel to the start button Start 2, a symmetric thyristor t is connected, the control circuit of which, via the time delay unit 5, made, for example, in the form of an RC circuit 6.7, is connected to the output of a three-phase pulse current sensor 8, made, for example, in the form of three fast-sinking transformers 9 Yu and 11, the primary windings of which are the conductors 12, 13 and 14 of the phases of the load circuit 15, and the secondary windings 16, 17 and 18 of transformers 9, 10 and 11 are connected in series to each other and shunted at the output by the second symmetric thyristor nineteen The control circuit of which is connected via a symmetric Zener diode .0 parallel to the output of the current sensor. The closing contacts 21 of the switching device 1 are connected to the load circuit 15. When the amplitude pulses at the output of the three-phase measuring unit 8 are more than 20 V, instead of the symmetric thyristor 19 and the threshold element 20, a symmetrical dynistor connected in parallel with the output of the three-phase measuring organ 8 can be used. The device works as follows . When the start button 2 is pressed, the switching device 1 is connected to the mains and triggered, including the load 15 with its contacts 21, and the time for pressing the start button 2 should be somewhat longer for the starting current of load 15. When the start button 2 is released, the switching device 1 is taken for self-picking up through the circuit through the open symmetric thyristor C and the disconnecting button Stop 3. The opening of the symmetric thyristor 4 in this case is carried out by current pulses coming through the block 5 of the time delay in its circuit l control from the output of the three-phase pulse current sensor 8. The amplitude of the voltage pulses at the output of the three-phase pulse sensor 8 is proportional to the load current 15. At a certain value of the overload of the electrical installation 15, the voltage of the pulses at the output of the three-phase sensor 8 becomes sufficient for the breakdown of the zener diode 20, which also passes current pulses into the control circuit of the second symmetric thyristor 19, the latter opens and shunts the output of the three-phase sensor 8. The time delay unit 5 delays the passage of current pulses into the control circuit of a symmetric About the thyristor at the time of opening the symmetric thyristor 19, the symmetric thyristor k does not open and the switching device 1 disappears, disconnecting the load 15 with its keys 21.

Регулирование тока .уставки защиты от перегрузки в устройстве осуществл етс путем изменени величины сопротивлени цепи управлени симметричного тиристора 19, например, путем подключени в рассечку этой цепи переменного резистора (на чертеже не показан) или изменением числа витков вторичных обмоток 16, 17 и 18.Current control of the overload protection device is controlled by varying the resistance value of the control circuit of the symmetric thyristor 19, for example, by connecting a variable resistor (not shown) to the circuit of this circuit or changing the number of turns of the secondary windings 16, 17 and 18.

При обрыве одной из фаз цепи питани нагрузки 15 по двум другим фазам протекают встречные токи и на выходе трехфазного датчика 8 тока импульсы исчезают, симметричный тиристор k закрываетс и коммутационный аппарат 1 отпадает, включа контактами 21 нагрузку 15.When one of the phases of the power supply circuit 15 is interrupted, two opposite phases flow counter currents and at the output of the three-phase current sensor 8 the pulses disappear, the symmetric thyristor k closes and the switching device 1 drops off, including the contacts 15 with the load 15.

В рассечку цепи управлени коммутационного аппарата могут быть подключены замыкающие контакты технологических блокировок электроустановки 15, размыкающие контакты которых могут быть подключены параллельно выходу трехфазного датчика 8 тока.In breaking the control circuit of the switching device, the closing contacts of the process interlocks of the electrical installation 15 can be connected, the opening contacts of which can be connected in parallel with the output of the three-phase current sensor 8.

В качестве коммутационного аппарата 1 может быть использован, например , трехфазный тиристорный коммутатор .As a switching device 1, for example, a three-phase thyristor switch can be used.

Устройство может быть использовано дл управлени , например, асинхронных трехфазных электродвигателей.The device can be used to control, for example, asynchronous three-phase electric motors.

92566 .692566 .6

и защиты от их перегрузки и обрыва фаз.and protection against overload and phase failure.

Claims

1. USSR author's certificate number 553709, cl. H 02 H 7/08, 1973.

2. Manufacturer V.L., and others. Elements of devices of relay protection and automation of power systems and their design. M., Higher School, 1968,

° c.it27, fig.6-2.

3. Chernobrov N.V. Relena protection, M., 197, p.627, fig.18.