SU936181A1 - Устройство дл защиты трехфазного электродвигател от неполнофазного режима - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл  ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО

I

Изобретение относитс  к электротехнике и, в маетности к устройствам защиты от неполнофазных режимов приводных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду , грузоподъемных лебедок, например , кранов, лифтов и подъемников.

Известно устройство дл  защиты трехфазной нагрузки, соединенной в звезду, от обрыва фазы, содержащее исполнительный элемент с реле, включенный в нулевой привод. Последовательно с исполнительным органом включены встречно соединенные стабилитроны , а исполнительный элемент выполнен в виде резистора, подключенного через умножитель напр жени  к упом нутому реле l.

Однако данное устройство разрешает включение электродвигател  при значительном снижении питающих напр жений и при наличии обрыва фазы или цепи его питани , что недопустимо дл  грузоподъемных механизмов. УстРЕЖИМА

ройство не. обеспечивает перед пуском электродвигател  контроль целостности нулевого провода и своих цепей, поэтому в случае их обрыва оно полностью тер ет защитные свойства.

Известно также устройство дл  защиты электроустановки от пропадани  одной и более фаз, содержащее подключенную к контрольным фазам звезду, выполненную на резисторах,

10 нулева  точка которой через диод соединена с исполнительным элементом, выпЪлненным в виде последовательно соеди ненных динистора, резистора, оптрона , параллельно которым подключен конденсатор 2.

Однако устройство не защищает электродвигатель от работы на двух фазах в случае обрыва за точкой подключени  устройства к фазам сети.

20 Устройство также ненадежно в работе из-за отсутстви  контрол  целостности нулевого провода и цепей устройства перед пуском электродвигател . 39 Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от неполнофазного режима, содержащее пусковой контакт, пусковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами кабел  электродвигател  через первичные обмотки трех трансформаторов тока, к вторичной обмотке каждого из которых подключены через трансформатор напр жение выпр митель, выход которого через блок защиты подключен к исполнительному элементу, выполненному на реле посто нного тока, замыкающий контакт которого последовательно с пусковым контактом включен в цепь ка катушки пускового элемента, конденсатор , шунтирующий реле посто нного тока и пусковой блок. Блок защиты выполнен в виде трех измерительных элементов, входные режимы которых подключены к выпр мител м, а выходные включены последовательно и соединены с выходными зажимами пуско вого блока, которыеj в свою очередь, через обмотку реле посто нного тока подключены к двум фазам сети, причем входные зажимы пускового блока подключены к трем жилам, нулевому прово ду сети и пусковому контакту. Пусковой блок снабжен двум  тиристорными оптронами, резисторами, защитными диодами и диодом, гса занным через пусковой контакт с фазой сети и одной из жил кабел  электродвигател , между каждой из двух других жил кото рого и нулевым проводом через резистор включён зашунтированный защитным диодом светодиод одного из оптронов, тиристоры кЬторых соединены последов тельно и включены между выходными за жимами блока. Каждый из трех измерительных элементов снабцен конденсатором , включенным на входные зажимы упом нутого элемента, резистором, стабилитроном и тиристорным оптроном светодиод которого и стабилитрон под клйчены через резистор к конденсатор а тиристор оптроиа соединен с выходными зажимами элемента f 3 J. Однако данное устройство не отклю чает электродвигатель от сети при не допустимой несимметрии питающих напр жений , что может привести к перегреву электродвигател  и выходу его из стро . При работе защищаемого электродвигател  совместно с другими электродвигател ми и обрыве в общей цепи их питани  через статорную об мотку защищаемого электродвигател , подключенную к поврежденной фазе, протекает уравнительный ток, определ емый разностью скольжений электродвигателей . Известное устройство не обеспечивает в этом случае надежное защитное отключение электродвигател . В случае пригорани  двух силовых контактов пускового элемента после его отключени  электродвигатель остаетс  подключенным к двум фазам. Отсутствие сигнализации о возникновении такого режима приводит к аварии электродвигател , а в случае замыкани  пускового контакта к повреждению диода пускового блока. Устройство допускает пуск грузового электродвиг 1тел  при значительном симметричном снижении напр жени  в сети, что может привести к его опрокидыван 1ю под действием поднимаемого груза. Использование в устройстве трех трансформаторов тока, а также трех трансформаторов напр жени  увеличивает габариты устройства. Большое число элементов снижает надежность работы и увеличивает стоимость устройства . Цель изобретени  повышение надежности защиты элек-.- /:;зигателей грузоподъемных лебе.ио-; : неполнофазныхрежимов , а i-н;.;... . ,жение габаритов устройства. Дл  достижени  поставленной цели .устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от неполнофазного .режима, содержащее конденсагор, пусковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами электродвигател ,; реле посто нного тока, пусковой блок, снабженный двум  резисторами диодом и тиристорнымоптроном, светодиод которого зашунтирован защитным диодом , дополнительно снабжено пусковой кнопкой, зашунтированной контактом пускового элемента-, отключающей кнопкой, сигнальной лампой, токоограничивающим резистором, динистором , дросселем, шунтирующим один из силовых контактов пускового элемента , и двум  диодами, .один из которых шунтирует обмотку реле посто нного тока, подключенную между нулевой точкой электродвигател  и нулевым проводом через динистор и 5 токоограничивающий резистор, зашунтированный размыкающим контактом реле посто нного тока, а другой диод анодом подключен через один из выходных зажимов пускового блока к одной из фаз сети, а катодом через замыкающий контакт реле пускового элемента, размыкающий контакт реле посто нного тока и второй выходной зажим пускового блока подключен к другой фазе сети через последовательно включенные катушку пускового элемента, зашунтированную конденсатором, отключающую и включающую кнопку, параллельно которым подключена сигнальна  лампа, а вход ные зажимы пускового блока соединены с двум  зажимами электродвигател  и нулевым проводом. При этом в пусковом блоке тиристор оптрона включен на выходные зажимы блока, катод светодиода оптрона, зашунтированный защитным диодом через потенциометр, соединен с нулевым проводом через один из входных зажимов, а анод светодиода через замыкающий контакт реле посто нного тока и диодно-резисторные цепочки подключен .к зажимам электродвигател  через два других входны зажима блока. На чертеже изображено устройство дл  защиты трехфазного электродвига тел . Устройство содержит пусковую кно ку 1, конденсатор 2, пусковой элемент , силовые контакты 3-5 которого включены между фазами 6-8 сети и зажимами 9- электродвигател  12, реле 13 посто нного тока, пусковой блок k, снабженный резисторами 15 и 16, диодами 17 и 18, потенциометром 19 тиристорным оптроном 20, св тодиод которого зашунтирован защитным диодом 21, сигнальную лампу 22, токоограничивающий резистор 23, ди нистор 24, дроссель 25, шунтирующий силовой контакт k пускового элемента , и два диода 2б и 27. Диод 26 шу тирует обмотку реле 13 посто нного тока, подключенную к нулевой точке электродвигател  12 и нулевому проводу 28 через динистор 24 и токоограничивающий резистор 23, зашунтированный контактом 29 реле 13 посто  нного тока. Диод 27 через контакт 30 пускового элемента, катушка 31 которого зашунтирована конденсаторо 816 . 2, и контакт 32 реле 13 подключен к выходным зажимам 33 и 34 пускового блока 14. Зажимы 33 и 34 через пусковую кнопку 1 , зашунтированную контак- , том 35 пускового органа, отключающую кнопку 36 и катушку 31 пускового органа, зашунтированных сигнальной лампой 22, соединены с двум  фазами 6 и 8 сети. Входные зажимы 37 и 38 пускового блока соединены с зажимами 9 и 11 электродвигател , а входной зажим 39 с кулевым проводом 28, Тиристор оптрона 20 включен на выход- . ные зажимы 33 и 34 пускового блока 14. Катод светодиода оптрона 20 через потенциометр 19 соединен с входным зажимом 39 пускового блока, а его анод через контакт 40 реле 13 и одну из цепей, содержащую последовательно включенные резистор 15 и диод 17, а также резистор 16 и диод 18 подключен к зажимам 9 и 11 кабел  электродвигател  12 Устройство работает следующим образом . , , При наличии фазных напр жений U., и g и й( положительна полуволна напр жени  Ug через дроссель 25, статорную обмотку двигател  12, контакт 29 прикладываетс  к динистору 24. Так как это напр жение превышает напр жение включени  динистора, выбираемого из услови  исключени  ложного срабатывани  защиты, при допусти- . мой несимметрии напр жени , динистор отпираетс , что приводит к включению реле 13. В отрицательный полупериод оно удерживаетс  во включенном .состо нии за счет протекани  через диод 26 и обмотку реле 13 тока от |ЭДС самоиндукции. При включении реле его контакт 40 замыкаетс , а контакт 29 размыкаетс  и в цепь обмотки реле 13 вводитс  токоограничивающий резистор 23. Активные сопротив|лени  дроссел  25 и резистора 23 выбираютс  таким образом, чтобы при разомкнутом контакте 29 ток через обмотку реле не.превышает номинального и реле удерживалось во включенном состо нии, а напр жение в нулевой точке электродвигател  12 было близко по величине к Un. Положительна  полуволна этого напр жени  через статорные обмотки электродвигател , жилы кабел , резисторы 15 и 16, диоды 17 и 18 и контакт 40 реле 13 . прикладываетс  к светодиоду оптрона 20, Сопротивление резисторов 15 и 16 7J равны по величине и значительно пр вышает сопротивление статорных обмоток электродвигател . Поэтому действующее значение тока через светодиод оптрона 20 равно , где и J -s: и - напр жение в нулево точке электродвигател - , -сопротивление резис торов 15 и 16, -сопротивление потен циометра 19. Если 10 ,(фиг.2) , 0(5 ид тиристор оптрона 20 отпираетс  на по период и загораетс  сигнальна  лам па 22. При кратковременном нажатии на пусковую кнопку 1 положительна  полуволна напр жени  (заштрихованна  область на фиг.2) прикладывает к катушке 31 пускового органа, что вызывает его срабатывание и шунтирование пусковой кнопки 1 контактом 35. В отрицательный полупериод он удерживаетс  во включенном сост нии за счет разр да через катушку конденсатора 2, Контакт 30 и силовые контакты пускового органа замыкаютс  и напр жение в нулевой точке электродвигател  12 становит меньше напр жени  включени  динистора .2k. Поэтому реле 13 отключаетс , замыкает свой контакт 32 ра мыкает контакт . Тиристор оптрона 20 запираетс , но пусковой орган удерживаетс  во включённом сое то нии за счет (цунтировани  тиристора оптрона цепью из диода 27 и контактов 30 и 32.

При симметричном снижении напр жени  в сети до включени  электродвигател  ниже допустимого уровн , задаваемого уставкой потенциометра 19, как только Ig I jmтиристор оптрона 20 не отпираетс  и лампа 22 не горит. В случае обрыва любой фазы сети, жилы кабел  обесточенного электродвигател  или его статорнОй обмотки, нулевого провода или одной из цепей устройства отпирани  тиристора оптрона и включение пускового органа при замыкании пусково кнопки не происходит. При работе электродвигател  и недопустимой несимметрии напр жени  или обрыве

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от неполнофазного режима, содержащее конденсатор, пус|ковой элемент, силовые контакты которого включены между фазами сети и зажимами электродвигател , реле .посто нного тока, пусковой блок, снабженный двум  резисторами, диодом и тйристорным оптроном, светодиод

   которого зашунтирован защитным

   диодом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и снижени  габаритов устройства. фазы сети, напр жение в нулевой точке электродвигател  становитс  больше напр жени  включени  динистора 2, поэтому он пробиваетс , что приводит к включению реле 13. Его контакт 30 размыкаетс , а контакт 40 замыкаетс . Так как к зажимам 37 и 38 пускового блока Н приложены соответственно напр жени  иди Up, то при замыкании контакта kO через светодиод оптрона 20 протекает результирующий ток IP ,равный векторной сумме токов через резисторы 15 и 16 (фиг.2). Поэтому тиристор оптрона 20 не отпираетс , а размыкание контакта 30 приводит к отключению пускового органа и электродвигател  . Если после нажати  отключающей кнопки Зб и отключени  пускового элемента два его силовых контакта, например 3 и 5 пригорели, реле 13 срабатывает и замыкает контакт 0. Результирующий ток через светодиод оптрона, также как и в ранее рассмотренном случае меньше Iff. Поэтому Тиристор Олтрона не отпираетс  и лампа 22 не загораетс , что сигнализирует по пригорании силовых контактов пускового элемента. Устройство обеспечивает самоконт-. роль своих цепей. Поэтому при их повреждении исключаетс  возможность включени  незащищенного электродвигател  в сеть. Устройство надежно защищает электродвигатель привода грузоподъемной лебедки от неполнофазного режима, имеет меньшие габариты и стоимость, что выгодно отличает его от известнь|х устройств аналогичного назначени .

   99

   оно дополнительно снабжено пусковой кнопкой, зашунтированной контактом пускового элемента, отключающей кнопкой, сигнальной лампой, токоограничивеющим резистором, динистором, дросселемj шунтирующим один из силовых контактов пускового элемента, и двум  диодами, один из которых шунтирует обмотку реле посто нного тока, подключенную между нулевой точкой электродвигател  и нулевым проводом через динистор и токоограничивающий резистор, зашунтированный размыкающим контактом реле посто н ,ного тока, а другой диод анодом подключен через один из выходных зажимов пускового блока к одной из фаз сети, а катодом через замыкающий контакт реле пускового элемента, размыкающий контакт реле посто нного тока и второй выходной зажим пускового блока подключен к другой фазе сети через последовательно включенные катушку пускового элемента, зашунтированную конденсатором, отключающую и включающую кнопку, парал110

   лельно которым подключена сигнальна  лампа, а входные зажимы пускового блока соединены с двум  зажимами электродвигател  и нулевым проводом.
2. 2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что в пусковом блоке тиристор оптрона включен на выходные зажимы блока, катод светодиода оптрона, зашунтированный защитным диодом через потенциометр, соединен с нулевым проводом через один из выходных зажимов, а анод светодиода через замыкающий контакт реле посто нного тока и диодно-резисторные цепочки подключен к зажимам электродвигател  через два других входных зажима блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР N550717, кл. Н 02 Н 7/09, 1377.

   2.Авторское свидетельство СССР N616678, кл. Н 02 Н 7/09, 1978.

   3- Авторское свидетельство СССР по за вке № 2825226/2i -07, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.

   ABC