SU922940A1

SU922940A1 - Device for protecting three-phase electric motor from abnormal mode

Info

Publication number: SU922940A1
Application number: SU792852721A
Authority: SU
Inventors: Igor G Kropachev
Original assignee: Igor G Kropachev
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1982-04-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электродвигателей и других электропотребителей от анормальных режимов работы.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect electric motors and other electrical consumers from abnormal operating conditions.

Известно устройство защиты, содержащее цепочку из последовательно включенных реле и тиристора, подключенную через потенциометр к корпусу оборудования и третьей фазе сети, и измерительный элемент, вход которого включен между двумя другими фазами питающей сети и катодом тиристора, а выход соединен через стабилитрон, диоды и резистор с управляющим переходом тиристора [11.A protection device is known that contains a chain of successively connected relays and a thyristor, connected via a potentiometer to the equipment case and the third phase of the network, and a measuring element whose input is connected between two other phases of the supply network and the thyristor cathode, and the output connected via a zener diode, diodes and a resistor with the control transition of the thyristor [11.

Недостатком устройства является отсутствие защиты двигателя от перегрузки , что ограничивает область его использования.The disadvantage of this device is the lack of protection of the engine against overload, which limits its use.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее узел тока, включенный в цепь двигателя,The closest in technical essence to the proposed device is a device containing a current node that is included in the motor circuit,

22

исполнительное реле, пороговый элемент, параллельно соединенные кнопку пуска и замыкающие контакты магнитного пускателя, обмотка которого через кнопку останова подключена к двум фазам питающей сети, и делитель напряжения, вход которого через диод подключен к нулевому проводу и нейтрали защищаемого двигателя или искусственной звезды, а выход шунтирован конденсатором [2 ].an executive relay, a threshold element connected in parallel with a start button and closing contacts of a magnetic starter, the winding of which is connected to two phases of the supply network through a stop button, and a voltage divider whose input is connected via a diode to the neutral wire and the neutral of the protected engine or artificial star, and the output shunted by a capacitor [2].

Недостатками устройства являются возможность включения двигателя на неполнофазный режим вследствие отключения тиристора по управляющему переходу на время замыкания кнопки пуска, отсутствие отстройки от пускового режима из-за непосредственного соединения вторичной обмотки трансформатора тока с входом порогового элемента и конденсатора, а также отсутствие сигнализации о возникновении анормального режима работы, что приводит к браку изделий, поломке инет3 922940The drawbacks of the device are the possibility of switching on the motor to an incomplete phase mode due to the thyristor disconnection due to the control transition at the time of the start button closure, the absence of detuning from the start mode due to the direct connection of the secondary winding of the current transformer to the input of the threshold element and the capacitor work, which leads to the marriage of products, breaking inet3 922940

румента на металлорежущих станках и снижает надежность защиты.on metal-cutting machines and reduces the reliability of protection.

Цель изобретения - повышение надежности.The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленная цель достигается тем. ₅что устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее токовый измерительный орган, включенный в цепь электродвигателя, исполнительное ре- ю ле, первый пороговый элемент, параллельно соединенные кнопку пуска и замыкающие контакты магнитного пускателя, обмотка которого через кнопку "Стоп" и контакты исполнительного и реле подключена между фазами сети И резистивный делитель напряжения, , вход которого подключен между нулевым проводом и естественной или искусственной нейтралью электродвигателя, а выход зашунтирован конденсатором_/дополнительно снабжено шестью диодами, ВСК-цепочкой и измерительным мостом, в диагональ которого включен вход второго порогового элемента, на- 25 пример транзисторного ключа, в одно из плеч моста включен терморезистор, причем к выходу противолежащего плеча измерительного моста подключен конденсатор, а к выходу второго порогово-₃₀го элемента - вход сигнального элемента и КСЯ-цепочки, при этом конденсатор измерительного моста и КСК-цепочки шунтирован первым пороговым элементом, включенным через диод параллельно конденсатору и обмотке исполнительного реле, которая через последовательно соединенные резистор, диод и кнопку пуска подключена между третьей фазой сети и нулевым проводом, а замыкающие контакты этого реле включены в цепь обмотки магнитного пускателя, при этом выход токового измерительного органа подключен к входу упомянутого измерительного моста. ₄₅ This goal is achieved by. ₅ that a device for protection of a three-phase electric motor against an abnormal mode, comprising a current measuring element included in the electric motor circuit, the actuator, the first threshold element, parallel connected start button and closing contacts of the magnetic starter, which winding through the Stop button and contacts the executive and the relay is connected between the phases of the network And a resistive voltage divider, whose input is connected between the neutral wire and the natural or artificial neutral of the electric motor, and the output d bypassed condenser _/ is further provided with six diodes ECC-chain and measuring bridge, which is included in the diagonal input of the second threshold element 25 HA example transistor switch in one of the bridge arms included a thermistor, and to the output of the measuring bridge capacitor connected to the opposing shoulder, a certain threshold to the output of the second of element ₃₀ - input signal element and COS-chain, wherein the capacitor of the measuring bridge and CSC-bridged chain first threshold element incorporated through parallels diode But the capacitor and the winding of the actuating relay, which is connected through a series-connected resistor, diode and start button, is connected between the third phase of the network and the neutral wire, and the closing contacts of this relay are connected to the winding circuit of the magnetic actuator and the output of the current measuring bridge . ₄₅

На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит токовый измерительный орган 1, включенный в цель двигателя 2, исполнительное реле 3, ⁵⁰ The device contains a current measuring body 1, included in the purpose of the motor 2, the executive relay 3, ⁵⁰

подключенное через резистор 4, диод 5 и кнопку пуска 6, шунтированную контактами 7 магнитного пускателя 8, обмотка которого через контакты 9 исполнительного реле и кнопку 10 оста- ⁵⁵нова подключена к двум фазам питающей сети, к третьей фазе сети и нулевому проводу, пороговый элемент 11, дели4connected through resistor 4, diode 5 and start button 6, bridged by contacts 7 of magnetic starter 8, the winding of which through contacts 9 of the executive relay and button 10 stop ^{55 is} connected to two phases of the supply mains, to the third phase of the network and the neutral wire, threshold element 11, del4

тель 12 напряжения, шунтированный конденсатором 13 и подключенный через диод 14 к нулевому проводу и нейтрали защищаемого двигателя, измерительный мост на терморезисторе 15, опорном элементе 16, потенциометрах 17 и 18, один из которых по выходу шунтирован конденсатором 19, и транзистором ключа 20, к выходу которого под ключены входы сигнализационного элемента 21 и КСК-цепочки на резисторах 22 и 23, конденсаторе 24 и диодах 25 и 26, а также разделительные диоды 27"29· Двигатель подключается к питающей сети через контакты 30 магнитного пускателя. Вместо транзисторного ключа 20 может быть использован пороговый элемент, выполненный, например, на аналоге однопереходного транзистора, триггере Шмитта и т.п. Сигнальный элемент 21 может быть выполнен на оптроне, транзисторном ключе, светодиоде и т.п., а опорный элемент 16 - диодах или стабилитронах. Пороговый элемент 11 выполняется на динисторе, однопереходном транзисторе или его аналоге. В двух последних случаях диод 28 не используется. Вместо реле 3 может быть использован симистор. Его силовой переход включается в цепь обмотки магнитного пускателя 3, а управляющий переход к третьей фазе сети, постороннему источнику питания или узлу тока. В этом случае пороговый элемент 11 шунтирует вход симистора.Voltage 12, shunted by capacitor 13 and connected via diode 14 to the neutral wire and neutral of the protected motor, measuring bridge on the thermistor 15, supporting element 16, potentiometers 17 and 18, one of which is shunted by the output capacitor 19 and the switch transistor 20, to the output of which includes the inputs of the signaling element 21 and KSK chains on resistors 22 and 23, capacitor 24 and diodes 25 and 26, as well as separation diodes 27 "29 · The motor is connected to the mains through the contacts of the magnetic starter 30. Instead of transiting a torrent key 20 can be used a threshold element made, for example, on an analogue of a single junction transistor, Schmitt trigger, etc. The signal element 21 can be performed on an optocoupler, a transistor key, an LED, etc., and the supporting element 16 - diodes or zener diodes. The threshold element 11 is performed on a dynistor, a single junction transistor, or its equivalent. In the latter two cases, the diode 28 is not used. Instead of a relay 3, a triac can be used. Its power transition is included in the winding circuit of the magnetic starter 3, and the control transition to the third phase of the network, an unauthorized power source or current node. In this case, the threshold element 11 shunts the input of the triac.

Устройство работает следующим.образом.The device works as follows.

В исходном состоянии реле 3, магнитый пускатель 8 и двигатель 2 отключены. Напряжение на выходе узла 1 тока равно нулю, динистор 11 закрыт, конденсаторы 13, 19 и 24 разряжены. Потенциометрами 17 и 18 выставляется уставка срабатывания порогового элемента 11. Вместо резисторов 22 и 23 могут использоваться потенциометры.In the initial state, the relay 3, the magnetic starter 8 and the engine 2 are disabled. The voltage at the output of the current node 1 is zero, the dynistor 11 is closed, the capacitors 13, 19 and 24 are discharged. Potentiometers 17 and 18 set the trigger value of the threshold element 11. Instead of resistors 22 and 23, potentiometers can be used.

При полнофазном режиме питающей сети и замыкании кнопки 6 пуска включаются в работу реле 3, магнитный пус катель 8 и двигатель 2. Конденсаторы 13, 19 и 24 обеспечивают отстройку устройства от асимметрии питающего напряжения, переходных и пусковых токов двигателя 2. По окончании пускового режима двигатель 2 работает в номинальном режиме. 'With full-phase power supply mode and closing the start button 6, relays 3, magnetic starter 8 and motor 2 are activated. Capacitors 13, 19 and 24 provide device tune-up from the asymmetry of the supply voltage, transient and starting currents of the motor 2. At the end of the starting mode, the motor 2 operates in nominal mode. '

В случае обрыва одной из фаз питающей сети и опрокидывания двигате5 922940In the event of a break in one of the phases of the mains supply and overturning of the engine5 922940

ля 2 напряжение на выходе потенции- ~For 2 voltage at the output of potency- ~

Метра 12 возрастает до напряжения переключения динистора 11. Последний включается и шунтирует обмотку реле 3. Реле 3 отключается и размыкает $ свои контакты 9 в цепи обмотки магнитного пускателя 8. Магнитный пускатель 8 отключается и размыкает свои контакты 7 и 30. Двигатель 2 обесточивается. Повторное включение двига- Ю теля на неполнофазный режим питающей сети не осуществляется.Meter 12 rises to the switching voltage of dynistor 11. The latter turns on and bridges the winding of relay 3. Relay 3 turns off and opens its contacts 9 in the circuit of the magnetic starter 8. The magnetic starter 8 turns off and opens its contacts 7 and 30. The motor 2 is de-energized. The motor is not restarted to the full-phase mode of the mains supply.

При возникновении перегрузки двигателя 2, например, до 1,5 номинального значения, увеличивается нагрев 15 его обмоток. Это приводит к увеличению сопротивления терморезистора 15. Транзисторный ключ 20 открывается и включается сигнализационный элемент 21, оповещающий обслуживающий персонал о 20 возникновении анормального режима ра.боты двигателя 2. Если обслуживающий персонал не примет соответствующих мер по отключению двигателя 2, т о по окончании заряда конденсатора 24 дй- 25 нистор 11 открывается и шунтирует обмотку реле 3· Двигатель 2 обесточивается в результате отключения магнитного пускателя 8 и размыкания его /контактов 30 в цепи двигателя. ^: зоWhen an overload of the motor 2 occurs, for example, up to 1.5 nominal values, the heating 15 of its windings increases. This leads to an increase in resistance of the thermistor 15. Transistor switch 20 opens and turns on the alarm element 21, notifying the staff about the 20 occurrence of abnormal operation of the engine 2. If the staff does not take appropriate measures to shut off the engine 2 24 dy-25 nistor 11 opens and bridges the winding of relay 3 · Engine 2 de-energizes as a result of switching off the magnetic starter 8 and opening its / contacts 30 in the motor circuit. ^:

В случае возникновения перегрузки свыше 1,5 номинального значения, конденсатор 24 заряжается при открывании транзисторного ключа 20, а по окончании заряда конденсатора 24 ₃₅ In the event of an overload of more than 1.5 nominal values, the capacitor 24 is charged when opening the transistor switch 20, and after the charge of the capacitor 24 ₃₅

двигатель отключается.the engine shuts down.

С помощью КСК-цепочки на резисторах 22 и 23 и конденсаторе 24 осуществляется требуемый диапазон выдержки времени при перегрузке, а с помощью ₄о потенциометра 18 и конденсатора 19 ~ при коротком замыкании в цепи электродвигателя или его пусковом режиме. ~With the help of KSK chains on resistors 22 and 23 and capacitor 24, the required time delay range is overloaded, and with the help of ₄ potentiometer 18 and capacitor 19 ~ during a short circuit in the motor circuit or its starting mode. ~

Устройство обеспечивает наиболее полное согласование защитной харак— ₄₅теристики устройства с перегрузочной характеристикой двигателя, а за счет сигнализации - исключение брака в работе при использовании его на металлорежущем оборудовании.The device provides the most complete coordination of the protective characteristics of the device's ₄₅ characteristics with the overload characteristic of the engine, and due to the alarm system, it eliminates defects in work when used on metal-cutting equipment.

Claims

Claim

The device for protection of the three-phase electric motor against abnormal re-,

a press containing a current measuring element included in the electric motor circuit, an executive relay, the first threshold element, parallel connected start button and closing contacts of the magnetic starter, winding of which is connected between the mains phases and a resistive voltage divider through the “Stop” button, input which is connected between the neutral wire and the natural or artificial neutral of the electric motor, and the output is shunted by a capacitor that, in order to increase the reliability , it is additionally equipped with six diodes, a KSK-chain and a measuring bridge, the diagonal of which includes the input of the second threshold element, for example a transistor switch, is connected to one of the bridge arms, a thermistor, and a capacitor is connected to the output of the opposite arm of the measuring bridge the input element of the signal element and the KSK-chain, while the capacitor of the KSK-chain and the measuring bridge is shunted by the first threshold element connected through a diode in parallel with the capacitor and the winding is tional relay which, through series-connected resistor, diode and the start button is connected between the third network phase and neutral conductor and make contacts of the relay coil circuit included in a magnetic switch, the output of the current measuring element podkdlyuchen to the input of said measuring bridge.

^1one