SU951533A1

SU951533A1 - Device for protecting three-phase load against uncomplete phase operational modes

Info

Publication number: SU951533A1
Application number: SU802906875A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Минаков; Владимир Федорович Минаков
Original assignee: Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1980-04-08
Publication date: 1982-08-15

Description

Изобретеиие относитс к электротехнике , а именно к устройствам дл защиты трехфазных электроприемников от :нарушений одной из фаз в сети питани . Известно устройство Ш1Я контрол пропадани одной и более фаз, содержащее выпр митель, подключенный к контролируемым .фазам, и блок контрол , выполненный в виде последовательно подсоедине ных к выпр мителю нагрузки, и тиристора а также содержит динистор, ключ, зар дно-разр дную цепь, состо щую из кондеденсатора , двух резисторов и диода, причем управл ющий электрод тиристора соединен через динистор с зар дно-разр дной цепью, конденсатор включен между нулево шиной контролируемого напр жени и анодом динистора, анод диода через ключ под ключен к аноду динистора, а катод - к выходу выпр мител , один из резисторов подключен параллельно диоду, а другой между выходом выпр мител и нулевой шиной 1 . К недостаткам данного устройства от-, нос т неработоспособность устройства при контроле фаз двигательной нагрузки. В этом случае напр жение поврежденной фазы не исчезает полностью, а лишь уменьшаетс до некоторого значени . Оно может достигнуть 7О% от номинального при вращении ротора двигател в непо нофазном режиме (например, при вентил торной нагрузке на валу). Указанное напр жение через выпр митель подаетс на анод тиристора, который остаетс OTKJ Iтым при повреждении одной из фаз сети питани . Кроме того, устройство характеризуетс низкой чувствительностью устройства к исчезновению фаз при статической нагрузке. Это обусловлено индуктивным характером исполнительного реле анодной цепи тиристора. По этой причине за врем отсутстви анодного напр жени ток через тиристор может не снизитьс до уровн удержани , и запирание тиристора не произойдет. Устройство оказываетс нечувствительным к пропаданию фаз. Наиболее близким по техничесжой сушжости к изобретению вл етс устройство, содержащее резисторные делители напр жени , подключенные через OKoatJ к фазам сети тггани и соединенные выходами с анодами трех динисторов и тиристоров Однако это устройство обладает невозможностью контрол фаз При отключенном двигателе и отсутствием блокировки его на двух фазах. Цель изобретени - повышение надежности защиты путем контрол фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличение устойчивости к кратковременным провалам напр жени одной из фаз питаюгаей сети. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве управл ющий электрод тиристора соединен через резистор с катодом дннистора первой фазы, анод тириотора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором, к катодам динисторов второй и третьей фаз, а катод упом нутого тиристора присоединен, к нулевой точке сети. На фиг. 1 представлена принпипиальна электрическа схема устройства; на фиг. 2 графики: элементов устройства. Предлагаемое устройство содержит три диода 1, 2 и 3, подключенных к фазам, . сети питани Д , В , С , катодами - к трем переменным резисторам 4, 5 и 6, которые соединены с нулевой точкой сети. Движок переменного резистора 4 соединен с анодом динистора 7, катод которого через резистор 8 подключен к управл ющему электроду тиристора 9. Движок переменного резистора 5 соединен с анодом динистора 10, катод которого через резио тор 11 подключен к аноду тиристора 9. Движок переменного резистора 6 соединен с анодом динистора 12, катод которого подкпючен к исполнительному элементу 13 зашунтированному конденсатором 14. С другой стороны исполнительный элемент 1 соединен с анодом тиристора 9, катод которого подключен к нулевой точке сети. На фиг. 2 обозначено Д , В , С попожительные полупериоды фаз питающей напр жение включени динисто-ра 7; -на р жение включени динисторов 10 и 12; момент времени включени ди- нистора 7 в нормально} режиме; tn - момент времени включени диниотора 10 в нормальном режиме; 4.- - момент времени включени Д№нистора Ю в неполнофазном режиме в случае исчезновени фазы В ; i. - момент времени включ.ени динистора 12 в нормальном режиме; tg - момент времени включени динистора 12 в случае исчез- новени фазы С ; А,6|С- положительные полупериоды фаз питающей сети в неполнофазном режиме. Устройство работает следующим образом . При наличии напр жени всех трех фаз А , 6 и С питающей сети в момент вре t (фиг. 2) на управл ющий электР°« тиристора 9 через диод 1. переменный резистор 4, динистор 7, резистор 8 подаетс сигнал положительной пол рности от фазы А . В момент времени t через диод 2, переменный резистор 5, динистор 10, резистор 11 положительна полуволна фазы В подаетс на риловую структуру тиристора 9, и он открываете Р ™ ™Р °Р :.. . так как на его управл ющий электрод еще «Даетс положительное напр жение. С момента времени 4 черезтиристор 9 течет ток фазы С , что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 13 и зар дке конденсатора 14. В интервале времени с момента окончани положительного полупериода динистора 12 исполнительный элемент 13 подпитываетс за счет энергии, запасенной конденсатором . 14. Далеее работа схемы повтор етс . При исчезновении одной из фаз сети питани напр жение этой фазы уменьщает ® « 30% от номинально ° (вентил торна нагрузка на валу двига ™ - Наличие напр жени потер нной обусловлено наведением электродвижутпей силы в фазе статора двигател при вращении его ротора . При исчезновении фазы А сигнал положительной пол рности на управл ющий электрод тиристора не подаетс (ампли напр жени фазы А , как следует из фиг. 2, ниже уровн включени динисторра 7), следовательно последний не открываетс , и исполнительный элемент обеспечен , что приводит к отключению нагрузки. При исчезновении фазы б напр жение положительной пол рности подаетс на силовую структуру тиристора 9 в момент времени после оконча1га положительногоThe invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protecting three-phase receivers from: disruptions of one of the phases in the supply network. It is known a device for controlling the loss of one or more phases, containing a rectifier connected to the monitored phases, and a control unit made in the form of serially connected to the rectifier of the load, and a thyristor and also contains a dynistor, a key, a charge circuit consisting of a capacitor, two resistors and a diode, the thyristor control electrode being connected through a dynistor with a charge-discharge circuit, a capacitor connected between a controlled voltage zero bus and a dynistor anode, a diode anode through a switch d dynistor key to the anode and the cathode - to the output of the rectifier, one of the resistors is connected parallel to the diode, and the other between the output of the rectifier 1 and a zero bus. The disadvantages of this device are due to the inoperability of the device when monitoring the phases of the motor load. In this case, the voltage of the damaged phase does not disappear completely, but only decreases to a certain value. It can reach 7O% of nominal when the rotor of the engine rotates in nonphasing mode (for example, with a fan load on the shaft). The indicated voltage is fed through a rectifier to the thyristor anode, which remains open when one of the phases of the mains supply fails. In addition, the device is characterized by a low sensitivity of the device to the disappearance of phases under static load. This is due to the inductive nature of the executive relay of the thyristor anode circuit. For this reason, during the absence of anode voltage, the current through the thyristor can not be reduced to the holding level, and the thyristor will not be locked. The device is insensitive to phase failure. The closest to the technical dryness of the invention is a device containing resistor voltage dividers connected through OKoatJ to the phases of the mains network and connected to the outputs of the anodes of three dynors and thyristors. However, this device has the inability to control the phases. With the engine off and there is no blocking it on two phases . The purpose of the invention is to increase the reliability of protection by monitoring the network phases with the load disconnected and blocking its start-up on two phases, increasing the resistance to short-term voltage dips in one of the phases of the power supply network. The goal is achieved by connecting the thyristor control electrode through a resistor to the first phase dynistor cathode, the thyroid anode connected via a resistor and an actuator shunted by a capacitor to the second and third phase dynodors, and the cathode of the said thyristor is connected to network zero point. FIG. 1 shows the device electrical circuit; in fig. 2 graphics: device elements. The proposed device contains three diodes 1, 2 and 3 connected to the phases,. The mains supply D, B, C, cathodes - to three variable resistors 4, 5 and 6, which are connected to the zero point of the network. The variable resistor 4 engine is connected to the anode of the dynistor 7, whose cathode through a resistor 8 is connected to the control electrode of the thyristor 9. The variable resistor 5 engine is connected to the anode of the dynistor 10, the cathode of which is connected to the thyristor 9 anode 9. The variable resistor 6 engine is connected with the anode of the dynistor 12, whose cathode is connected to the actuator 13 by the bridged capacitor 14. On the other hand, the actuator 1 is connected to the anode of the thyristor 9, the cathode of which is connected to the zero point of the network. FIG. 2 denotes D, B, C positive half-periods of the phases of the supply voltage of the switch of the diode 7; - forcing the inclusion of dinistors 10 and 12; the time of switching on of the driver 7 in the normal} mode; tn is the moment of switching on of the di- otor 10 in the normal mode; 4.- - the time of the switching on of the D # N y in an incomplete phase mode in the case of the disappearance of phase B; i. - the time of switching on of the dynistor 12 in the normal mode; tg is the instant of switching on of the dynistor 12 in the case of phase C disappearance; A, 6 | C - positive half-periods of the supply network phases in the non-phase mode. The device works as follows. In the presence of voltage of all three phases A, 6 and C of the mains at the time t (Fig. 2), the control electr ° C of the thyristor 9 through diode 1. Variable resistor 4, distor 7, resistor 8 is given a positive polarity signal Phase A At time t, through diode 2, variable resistor 5, dynistor 10, resistor 11, the positive half-wave phase B is applied to the thrust structure of the thyristor 9, and it opens the P ™ ™ P ° P: .... since its control electrode is still "Positive voltage is applied. From time 4, through the thyristor 9, the current of phase C flows, which triggers the actuator 13 and charges the capacitor 14. In the time interval from the end of the positive half cycle of the dynistor 12, the actuator 13 is fed by the energy stored by the capacitor. 14. Further, the operation of the circuit is repeated. With the disappearance of one of the phases of the mains supply, the voltage of this phase decreases ® 30% of nominal ° (fan load on the motor shaft ™ - The voltage lost is due to the induction of the electromotive force in the stator phase of the engine when the rotor A rotates. a positive polarity signal is not applied to the thyristor control electrode (phase A amplitude voltage, as follows from Fig. 2, below the switching level of dynistorr 7), therefore the latter does not open, and the actuator is provided that dit disconnect the load. When disappearance phase b voltage of positive polarity is applied to the power thyristor structure 9 at the time after a positive okoncha1ga

5959

полупериода фазы А (фиг. 2). Тириотор 9 при этом не открываетс , и исполнительный элемент отключает нагрузку.half-phase A (Fig. 2). The Tiriotor 9 does not open at the same time, and the actuator disconnects the load.

При исчезновении фазы С включение динистора 12 происходит в момент време ни (ф г. 2), когда упраьл ющий сигнал и анодный ток тиристора отсутствуют , и следовательно, последний закрыт. Открытьс тиристор 9 уже не сможет, так как на управл ющем электроде его отсутствует напр жение. Это приводит к отключению нагрузки.With the disappearance of phase C, the switching of dynistor 12 occurs at the moment of time (φ, 2), when the control signal and the anode current of the thyristor are absent, and therefore, the latter is closed. The thyristor 9 will not be able to open, since there is no voltage on its control electrode. This leads to load shedding.

При более глубоком снижении напр жени в неполнофазном режиме (в случае статической нагрузки или высокой степени загрузки электрического двигател ) динистор 10 (или 12) не вклк чаетс , что увеличивает интервалы времени отсутстви анодного напр жени тиристора 9 и улучшает услови его заш рани .With a deeper decrease in voltage in an incomplete phase mode (in the case of a static load or a high load on an electric motor), dynistor 10 (or 12) does not turn on, which extends the time intervals when the anodic voltage of the thyristor 9 is absent and improves its protection.

Положительный эффект устройства заключаетс в следуклцем: за счет испол зевани пороговых элементов - динисторов достигаетс чувствительность устройства к исчезновению фаз питающего напр жени на двигательной нагрузке любого , в том числе и длительного режима .работы; кроме того, предлагаемое устройство имеет расширенные функциональные возможности по сравнению с прототипом, так как может быть использовано дл фиксации неполнофазных режимов, св занных с полным исчезновением одного из фазных напр жений, а также тех неполно фазных режимов, при которых напр жениеThe positive effect of the device lies in the following: by using threshold elements - dynistors, the device is sensitive to the disappearance of the phases of the supply voltage on the motor load of any, including long-time mode; In addition, the proposed device has enhanced functionality compared with the prototype, since it can be used to fix non-phase modes associated with the complete disappearance of one of the phase voltages, as well as those incomplete phase modes at which the voltage

53365336

потер нной фазы подаетс на входные зажимы устройства со стороны злектроприемника , например асинхронного двигател с вентил торной нагрузкой на валу.The lost phase is fed to the input terminals of the device on the side of the electrical receiver, for example, an induction motor with a fan load on the shaft.

Claims

1. Author's certificate of the USSR No. 558342. cl. H 02 H 3/24, 1973.

2. USSR author's certificate for application number 2838159, cl. H O2 H 7/08, 1975.