SU970548A1 - Устройство дл защиты трехфазного электродвигател от анормальных режимов с повторным его включением - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике релейной защиты и предназначено дл  обеспечени  защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от работы на двух фазах, перегрузок, снижени  напр жени  с повторным их включением после восстановлени  нормального состо ни  напр жени  сети при временном ее наруешнии.

Известно устройство дп  защиты трехфазного асинхронного электродвигател  Clj.

Это устройство хот  и обеспечивает четкую защиту двигател , однако оно пригодно лишь дл  четырехпроводной сети (три линейньтх и нулевой провода ) с асинхронным электродвигателем , статорна  обмотка которого должна быть соединена только по схеме звезда, и непригодно дл  двигателей, статорна  обмотка которых соединена по схеме треугольник. Кроме того, устройство не обеспечив.ает повторного включени  электродвигател .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее тиристор и вспомогательное реле запщты 23.

Данное устройство также пригодно лишь дл  четырехпроводной сети и дл  двигателей, статорна  обМотка котот

рых соединена по. схеме звезда, и непригодно дл  двигателей, статорна  обмотка которых соединена по схеме треугольник. Кроме того, устройство не обеспечивает повторного включени  двигател  после восстановлени  нормального состо ни  сети.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем

10 повторного включени  электродвигател  и повы-чение надежности и чувствительности защиты.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты трехфазно15 го электродвигател  от онррмальных режимов с повторным его включением, содержащее блок управлени  электродвигателем , исполнительный блок, блок защиты от перегрузки с транс20 форматором тока, выход которого включен между катодом и управл ющим электродом тиристора, и блок обрыва фазы, функционально св занные между собой, дополнительно снабжено

25 блоком формировани  управл ющего стабилизированного напр жени , вход которого включен между первой и третьей фазами питающей сети, а выход подключен к управл ющему элект30 роду тиристора блока управлени . анод которого через катушку исполнительного блока и диода подключен к второй фазе питающей сети, блок, защиты от перегрузки вьтолнен в виде диодного моста. На чертеже «представлена принцичпиальна  схема предлагаемого устройства . Устройство состоит ИЗ катушки 1 исполнительного блока, его главных иблокировочного контактов 2, кнопки Пуск 3 и кнопки Стоп 4.От ли нейного напр жени  от фазы В к фазе А через выпр мительный диод питаетс  катушка 1 исполнительного блока, управл ема  через вентильтиристор б, в управл ющей цепи кото рого последовательно включены защит ный диод 7 и ограничительный перемен ный резистор 8. Сигнал, поступаемый на управл ющий электрод тиристора 6 формируетс  на конденсаторе 9 и стабилизируетс  стабилитроном 10. Стабилизированный источник цепи управлени  питаетс  от линейного напр жени  от фазы С к фазе А через выпр мительный диод 11, динистор 12 и регулируемые резисторы 13 и 14, причем при пуске (цл  быстрого дости жени  отпирающего напр жени ) резис  тор 13 шунтируетс  кнопкой Пуск 3 Динистор 12  вл етс  элементом слеже ни  за допустимым значением сетевого напр жени . Трансформатор 15 тока, резистор 16, выпр митель 17, конденсатор 18, переменные резисторы 19 и 20 и динистор 21 вход т в блок защиты от перегрузок. Диод 22  вл етс  демпфирующим дл  катуиаки контактора. Кроме того, цифрой 23 обозначен защищаемый электродвигатель. Устройство работает следующим об разом. При нажатии кнопки Пуск 3 в по ложительные полупериоды частоты переменного тока и при не ниже чем ми нимально допустимом напр жении сети динистор 12 отпираетс  и через резистор 14 быстро зар жает конденсатор 9 максимально зар дным током, вследствие чего сформированное напр жение на конденсаторе 9 отпирает тиристор 6 и он остаетс  все врем  отпертым, а протекаемый ток по катушк .е 1 исполнительного блока, вызывает его срабатывание, при этом рабочие с блокировочным контактамиди замыкаютс  и двигатель включаетс  на полное номинальное сетевое напр  жение. Д   сглаживани  пульсаций ток в катушке исполнительного блока вклю чен демпфирующий диод 22. После отжати  кнопки Пуск 3 зар д источника управл ющего напр жени  обеспечиваетс  оптимальным током через блокировочный контакт 2 с дополнительным резистором 13. Д)1  остановки двигател  23 необходимо нажать кнопку Стоп 4, при этом цепь питани  источника управл ющего напр жени  прекращаетс , а напр жение на конденсаторе 9 разр жаетс  через вторые контакты кнопки Стоп, вследствие чего тиристор 6 запираетс , катушка 1 контактора обесточиваетс  и исполнительный блок отключает двигатель от сети, одновременно разрыва  блокировочный контакт 2, напр жение источника управл ющего напр жени  становитс  равным нулю и двигатель полностью отключаетс  от сети без повторного включени . Во врем  работы двигател  и в случае кратковременного исчезновени  сетевого напр жени  двигатель отключаетс  от сети, однако ид:точник управл ющего-напр жени  будет медленно разр жатьс  через резистор 8 и защитный диод 7, а после восстановлени  нормального состо ни  сетевого напр жени  тиристор остаетс  отпертым и повторно включает двигатель под сетевое напр жение. Если перерыв в отсутствии сетевого напр жени  был длительным, то повторного включени  двигател  не произойдет, так как к этому времени источник управл ющего напр жени  полностью разр дитс . Врем  перерыва; на повторное включение двигател  в сеть обусловлено посто нной времени разр дной цепочки и зависит от произведени  емкости конденсатора 9 и резистора 8, которое может регулироватьс  путем изменени  величины сопротивлени  резистора 8 или величиной емкости конденсатора 9. При пуске двигател  пусковой его ток значительно превышает номинальный , однако длительность пускового режима  вл етс  кратковременной, поэтому от кратковременного пускового режима блок защиты от перегрузки не отключает двигател  от сети. На самом деле, в момент пуска конден атор 18 разр жен через сопротивление 19 утечки, поэтому при пуске напр жение на конденсаторе 18 возрастает по экспоненте и за период пуска не успеет достичь напр жени  отпирани  динистора 21, так как посто нна  времени цепи зар да конденсатора 18 через сопротивление 20 выбрана такой, что за врем  пуска напр жение на конденсаторе 18 недостаточно дл  отпирани  динистора 21. В случае перегрузки двигател  так нагрузки превышает допустимый, выходное напр жение выпр мител  17 увеличивает зар д конденсатора 18 и напр жение на нем устанавливаетс  на новом пов.ышенном уровне, превышакнцим напр жение отпирани  динистора

21, он отпираетс  и запирает цепь управлени  тиристором, а накопленна  энерги  в конденсаторе 18 достаточна дл  полного удержани  цепи управлени  тиристора в запертом его положении до полного отключени  двигател  от сети без повторного его включени .

При исчезновении одной из фаз двгател  он переходит на работу от дву фаз, причем двигатель отключаетс  от сети или без выдержки, или с выдержкой времени, причем как в том, так и в другом случае, если нарушение было кратковременным, двигатель восстанавливает свою работу, при длительном перерыве двигатель в первом случае остаетс  отключенным без повторного включени , во втором случае после вьшержки времени отключаетс  без повторного его включени . Если произошел обрыв линейного провода А или снизилось в этой фазе напр жение (оно стало недостаточным дл  отпирани  динистора12) и, кроме того, снизилось напр жение на главных элекродах тир15стора и он при пониженном напр жении или его отсутствии запираетс  и двигатель отключаетс  от сети , стабилизированный источник (конденсатор 9) управл ющего напр жени  медленно разр жаетс  через резистор 8 и защитный диод 7, При этом, если нарушение было кратковременным, источник управл ющего напр жени  не успевает разр дитьс  до величины ниже отпирающего его напр жени , и двигатель повторно включаетс  в сеть При длительном отсутствии напр жени  повторного включени  не произойдет. Если произойдет обрыв фазы В или снизитс  в ней напр жение, то двигатель отключаетс , если нарушение было кратковременным, после восстановлени  нормального напр жени  в сети двигатель повторно включаетс  в сеть При исчезновении фазы С или снижении в ней напр жени  ниже допустимого динистор 12 запираетс , а двигатель продолжает работать на двух фазах с выдержкой времени, обусловленной посто нной времени разр дной цепочки, состо щей из резистора 8 и конденсатора. 9. Если перерыв был -кратковременным, то по восстановлении нормального состо ни  сети двигатель восстанавливает свою нормаль ную работу без отключени  сети, если же перерыв был длительным, то двигатель отключаетс  от сети без повторного включени  в сеть.

Одновременно с защита по цепи управлени  тиристором от исчезновени  фазы или снижени  напр жени  в одной из фаз в устройстве действует также saiijHTa по перегрузке. Если произойдет обрыв одной из фаз, то

двигатель переходит на работу от двух фаз и может произойти перегрузка работающих двух фаз повышенни током , в этом случае дополнительно действует защита от перегрузки. Поэтому дл  защиты двигател  только от перегрузок , вызванных увеличением полез-ной нагрузки на валу двигател  сверх  опустимой и при номинальном состо- нии сети, первична  обмотка транс0 форматора тока может быть включена в рассечку любой фазы питани  электродвигател .

Настройка предлагаемого устрой;ства по защите двигател  осуществл  етс  следующим образом.

5

Установка дл  защиты.дл  заданной перегрузки двигател  осуществл етс  переменным резистором 16, включенным во вторичную обмотку трансформатора 15 тока. Регулиру  величину

0 переменного резистора 16, можно получить на нем одно и то же напр жение при различных токах в цепи нагрузки , дополнительно регулиру  ток зар да конденсс тора 18 резистором 20

5 с учетом сопротивлени  утечки через резистор 19 тока разр да конденсатора 18, можно добитьс  установившегос   равновеси  напр жени  на конденсаторе , при котором напр жение на

0 нем достигает напр жени  отпирани  динистора 21 только при токе нагрузки , превышающим номинальный ток электродвигател .

Величина зар дной цепочки, состо5  щей из переменного резистора 20, с учетом тока утечки (резистор 19) должна иметь посто нную времени такой величины, чтобы за врем  .пускового периода двигател  напр жение

0 на конденсаторе 18 не успело достичь напр жени  отпирани  динистора 21.

Выбор след щего элемента за напр жением сети (динистор 12) должен производитьс  по минимально допусти5 мому напр окению сети с учетом управл ющего напр жени  на конденсаторе 9, стабилизированного стабилитроном 10. Величина емкости конденсатора 9 и резистора 8 выбираетс  из расчета длительности времени на повторное

0 включение двигател , дополнительным регулированием времени на повторное включение путем регулировани  конденсатора 8 можно удлинить или сократить период времени на повторное

5 включение электродвигател .

В предлагаемом устройстве можно вместо тиристора, примен емого дл  управлени  зашитой двигател , ввес0 ти симистор (двунаправленный тиристор ) , отпираемый током положительной пол рности в обоих направлени х, в этом случае надобность в диодах выпр мительном 5 и демпфирующем 22

5 полностью отпадает. Однако вместо

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормальных режимов с повторным его включением, содержащее блок управления электродвигателем, исполнительный блок, блок защиты от перегрузки с трансформатором тока, -выход которого вклю-чен между катодом и управляющим электродом тиристора, и блок обрыва фазы, функционально связанные между собой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения повторного включения электродвигателя в сеть и повышения надежности и чувствительности, юно дополнительно снабжено блоком формирования управляющего стабилизированного напряжения, вход которого включен между первой и третьей фазами питающей сети, а выход подключен к управляющему электроду тиристора блока управления, анод которого через катушку исполнительного блока и диода подтслючен к второй фазе питающей сети, блок защиты от перегрузки выполнен в виде диодного моста..
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок формирования управляющего напряжения выполнен в виде диода, анодом подключенного к третьей фазе питающей сети, а катодом - к последовательно соединенным кнопке Пуск, динистору, переменному резистору, кнопке Стоп, стабилитрону·, шунтированному конденсатором и подключенному к первой фазе сети, а кнопка Пуск зашунтирована последовательно включенными между собой блок-контактом исполнительного блока и переменным резистором.