UA69048A

UA69048A - Control and protection device for a double-speed motor

Info

Publication number: UA69048A
Application number: UA20031110821A
Authority: UA
Inventors: Yevgen Oleksandrovych Varenyk; Vitalii Serafymovych Dziuban
Original assignee: Ukrainian Scient Res Project D
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2004-08-16

Abstract

The proposed control and protection device for a double-speed motor contains two switches and a unit for monitoring the state of the motor insulation. The contacts of the first switch are connected to the terminals of the motor winding for the low frequency rotation. The contacts of the second switch are connected to the terminals of the motor winding for the high frequency rotation. The said windings are connected to each other. The common terminal of the windings is connected to the input of the unit for monitoring the state of the motor insulation via the auxiliary contacts of the switches.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до пристроїв регулювання швидкості обертання 2 двохшвидкісних електродвигунів.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for regulating the speed of rotation of 2 two-speed electric motors.

Відомі пристрої керування і захисту двохшвидкісними трьохфазними електродвигунами, що містять два комутаційні апарати (пускачі), кожний з яких з'єднаний провідниками струму з однією з обмоток електродвигуна, а до вихідних затисків зазначених комутаційних апаратів приєднані два самостійних пристрої попереднього контролю ізоляції відхідних провідників струму і відповідної обмотки електродвигуна. Недоліками таких 70 пристроїв є низький рівень безпеки їх експлуатації і складність. Пояснюється це тим, що при включенні однієї з обмоток електродвигуна на другій (не приєднаній до джерела струму) обмотці може наводитися за рахунок трансформаторного зв'язку значна напруга, що передається на відключені кабелі, комутаційний апарат і блок попереднього контролю ізоляції, чим створюється підвищена небезпека поразки людей електричним струмом, а у вугільних шахтах виникає небезпека вибухів навколишнього середовища. Крім того, потрібне застосування 719 двох самостійних кабелів для електричного зв'язку кожного апарату з відповідною обмоткою електродвигуна.Known devices for controlling and protecting two-speed three-phase electric motors, containing two switching devices (starters), each of which is connected by current conductors to one of the windings of the electric motor, and two independent devices for preliminary control of the insulation of outgoing current conductors are attached to the output terminals of the specified switching devices the corresponding winding of the electric motor. The disadvantages of such 70 devices are the low level of safety and complexity of their operation. This is explained by the fact that when one of the windings of the electric motor is turned on, a significant voltage can be induced on the second winding (not connected to the current source) due to the transformer connection, which is transmitted to the disconnected cables, switchgear and insulation preliminary control unit, which creates an increased danger electrocution of people, and in coal mines there is a danger of environmental explosions. In addition, it is necessary to use 719 two independent cables for the electrical connection of each device with the corresponding winding of the electric motor.

Відомий також пристрій керування і захисту двошвидкісного електродвигуна, аналогічний запропонованому винаходу по більшості основних ознак, вміщуючий два комутаційних апарати, один із яких з'єднаний силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями однієї обмотки, а другий - силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями іншої обмотки електродвигуна і блоком попереднього контролю ізоляції (1).A device for controlling and protecting a two-speed electric motor is also known, similar to the proposed invention in most of the main features, containing two switching devices, one of which is connected by power current-carrying wires with phase branches of one winding, and the second - by power current-carrying wires with phase branches of the other winding of the electric motor and block of preliminary insulation control (1).

Недоліком таких пристроїв є їхня складність і неможливість переключення обмоток електродвигуна з зірки на трикутник, тобто на зниження напруги, тому що потрібна наявність нейтралі, забезпечувана лише при з'єднанні обмоток зіркою. Крім того, потрібно 6 силових жил і два пристрої попереднього контролю ізоляції, що можуть виходити з ладу при подачі на них напруги з мережі. Ускладнюється також і конструкція електродвигуна, тому що необхідно мати 6 силових і 2 контрольних затиски в його коробці введень. 29 Задачею пропонованого винаходу є спрощення конструкції пристрою за рахунок скорочення силових « струмоведучих жил кабелю з шести до п'яти і використання тільки одного блоку попереднього контролю.The disadvantage of such devices is their complexity and the impossibility of switching the windings of the electric motor from a star to a triangle, that is, to reduce the voltage, because the presence of a neutral is required, which is provided only when the windings are connected by a star. In addition, you need 6 power cores and two devices for preliminary control of insulation, which can fail when voltage is applied to them from the network. The design of the electric motor is also complicated, because it is necessary to have 6 power and 2 control clamps in its input box. 29 The objective of the proposed invention is to simplify the design of the device due to the reduction of the power "current-carrying cores of the cable from six to five and the use of only one pre-control unit.

Для рішення зазначеної задачі у відомому пристрої керування і захисту двошвидкісного електродвигуна, що містить два комутаційних апарати, один із яких з'єднаний силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями однієї обмотки, а другий - силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями іншої со обмотки електродвигуна, і блок попереднього контролю ізоляції, пропонується фазний провідник першої обмотки «Її з'єднати з таким же фазним провідником другої обмотки і через силову струмоведучу жилу підключити до полюса другого комутаційного апарату і через допоміжні контакти, що розмикають, до блоку попереднього о контролю ізоляції. Ге»)To solve the specified problem in a known device for controlling and protecting a two-speed electric motor, which contains two switching devices, one of which is connected by power current-carrying cores with phase branches of one winding, and the second - by power current-carrying cores with phase branches of the other winding of the electric motor, and a block of preliminary insulation control, it is proposed to connect the phase conductor of the first winding to the same phase conductor of the second winding and connect it to the pole of the second switching device through the power current-carrying core and to the block of preliminary insulation control through auxiliary contacts that open. Ge")

Запропоновані відмінні від прототипу ознаки винаходу необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється правова охорона винаходу. оThe proposed features of the invention, different from the prototype, are necessary and sufficient in all cases to which the legal protection of the invention applies. at

Запропонований винахід пояснюється кресленням, на якому дана принципова схема пристрою.The proposed invention is explained by the drawing, which shows the schematic diagram of the device.

Пристрій містить два комутаційні апарати 1, 2, силові провідники яких з'єднані з обмотками 4-5 керованого двошвидкісного електродвигуна, блоку З попереднього контролю ізоляції, з'єднаного з фазою мережі через « допоміжні контакти, що розмикають, 7, 8. На відміну від відомих пристроїв у пропонованому пристрої одна фаза З 50 мережі з'єднана з двома контактами комутаційних апаратів і контактами обмоток 4, 5 електродвигуна, що с забезпечують низьку і високу швидкість. Це дає можливість одним блоком б загальносітьового захисту відThe device contains two switching devices 1, 2, the power conductors of which are connected to the windings 4-5 of the controlled two-speed electric motor, the unit C of the preliminary control of the insulation, connected to the phase of the network through " auxiliary contacts that open, 7, 8. In contrast from known devices in the proposed device, one phase C 50 of the network is connected to two contacts of switching devices and contacts of the windings 4, 5 of the electric motor, which provide low and high speed. This makes it possible to have a single block of network-wide protection against

Із» струмів витікання й одним блоком З контролювати стан ізоляції обох виводів обмотки 4,5 електродвигуна. При цьому скорочується кількість силових жил, що з'єднують пристрій з електродвигуном з б до 5. Це, з одного боку, спрощує систему тому, що скорочується не тільки кількість силових жил, але і число прохідних затисків у пристрої й електродвигуні, а також кількість блоків попереднього контролю ізоляції з двох до одного. Істотною б перевагою є також те, що при цьому не потрібно забезпечувати виводами нейтралі від кожної з обмоток (се) електродвигуна для їхнього гальванічного зв'язку, що крім спрощення забезпечує розширення функціональних можливостей електродвигунів, тому що допускається з'єднання його обмоток як у зірку, так і в трикутник, тобто о електродвигун може бути універсальним, наприклад, на напруги 1140 і 6608, що неможливо забезпечити в «їз» 20 прототипі. У той же час забезпечується необхідний рівень безпеки експлуатації такого електропривода.From" of leakage currents and with one unit to control the state of insulation of both terminals of winding 4.5 of the electric motor. At the same time, the number of power cores connecting the device to the electric motor is reduced from b to 5. This, on the one hand, simplifies the system because not only the number of power cores is reduced, but also the number of passing clamps in the device and the electric motor, as well as the number blocks of pre-insulation control from two to one. A significant advantage is also the fact that in this case it is not necessary to provide neutral terminals from each of the windings (se) of the electric motor for their galvanic connection, which, in addition to simplification, provides for the expansion of the functional capabilities of electric motors, because it is allowed to connect its windings as in a star , as well as in a triangle, that is, the electric motor can be universal, for example, at voltages of 1140 and 6608, which is impossible to provide in the "Iz" 20 prototype. At the same time, the necessary level of safety for the operation of such an electric drive is ensured.

Робота пристрою со Перед подачею напруги на обмотки 4,5 блок З контролює стан ізоляції всієї силової мережі, тому що всі її елементи гальванічне з'єднані один з одним. При справній мережі і подачі команди на включення електродвигуна з низької швидкості спрацьовує комутаційний апарат 1 і подає напругу на обмотку 4, електродвигун починає 29 обертатися з низькою швидкістю. Контакт 7 у цьому режимі розмикається, відключаючи блок З від мережі, але в. апарат 6 через силові контакти апарату 1 контролює всю мережу, що знаходиться під напругою. Для включення електродвигуна в режим високої швидкості подають команду на відключення апарату 1 і включення апарату 2. У результаті обмотка 4 відключається, а на обмотку 5 електродвигуна подається напруга. При цьому алгоритм роботи блоків захисту (6 і 3) не змінюється. 60 Джерела інформації 1. Руководство по зксплуатаций ПИЖЦ.645643.003.Р З б5Operation of the device So Before applying voltage to the windings 4.5, block C monitors the state of insulation of the entire power network, because all its elements are galvanically connected to each other. With a working network and a command to turn on the electric motor from a low speed, the switching device 1 activates and supplies voltage to the winding 4, the electric motor starts to rotate at a low speed. Contact 7 in this mode opens, disconnecting block C from the network, but in device 6 through the power contacts of device 1 controls the entire live network. To turn on the electric motor in high-speed mode, a command is given to turn off device 1 and turn on device 2. As a result, winding 4 is disconnected, and voltage is applied to winding 5 of the electric motor. At the same time, the algorithm of the protection units (6 and 3) does not change. 60 Sources of information 1. Guide to the use of PIZHTS.645643.003.Р Z b5

7 ЦД й ; х 8 з7 CD and ; x 8 z

ІAND

Й КрAnd Kr

Claims

Formulation of the invention Device for controlling and protecting a two-speed electric motor, containing two switching devices, one of which is connected by power current-carrying wires to the phase terminals of one winding, and the second - by power current-carrying wires to the phase terminals of the other winding of the electric motor, and a block of preliminary insulation control, which differs in that the phase output of the first winding is connected to the same phase output of the second winding 29 and is connected to the pole of the second switching device through the power current-carrying core and through the "auxiliary contacts that open - to the specified insulation preliminary control unit. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 8, 15.08.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Social Science of Ukraine. "And "c) (o) (Se) -

with . and? (o) se) («c) sh» IR e) 60 b5