Устройство для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы

Устройство для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик ю951533 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.04.80 (21) 2906875/24-07 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 1 5.08.82. Бюллетень № З0

Дата опубликования описания 15.08.82 (5t)M. Кл.

Н 02 Н 3/24

3Ъеударетвеииьй комитет

СССР ао делам иэобретеиий и открытий (53) УД К 621 . 31 6. .925 (088.8) Е. Ф. Минаков н B. Ф. Минаков (72) Авторы изобретения

1 11

Северо-Кавказский научно-исследовател ий щституг: природных газов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ| ТРЕХФАЗНОЙ

НАГРУЗКИ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ

РАБОТЫ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты трехфазных электроприемников от:нарушений одной из фаз в сети питания.

Известно устройство для контроля про- 5 падания одной и более фаз, содержащее выпрямитель, подключенный к контролируемым фазам, и блок контроля, выполненный в виде последовательно подсоединен1О ных к выпрямителю нагрузки, и тиристора, а также содержит диннстор, ключ, зарядно-разрядную цепь, состоящую из кондеденсатора, двух резисторов и диода, и,"ичем управляющий электрод тиристора сое15 динен через динистор с зарядно-разрядной цепью, конденсатор включен между нулевой шиной контролируемого напряжения и анодом динистора, анод диода через ключ подключен к аноду динистора, а катод - к 2о выходу выпрямителя, один из резисторов подключен параллельно диоду, а другоймежду выходом выпрямителя и нулевой шиной (1).

К недостаткам данного устройства от. носят неработоспособность устройства при контроле фаз двигательной нагрузки.

В этом случае напряжение поврежденной фазы не исчезает полностью, а лишь умень шается до некоторого значения. Оно может достигнуть 70% от номинального при вращении ротора двигателя в неполнофазном режиме (например, при вентиляторной нагрузке на валу). Указанное напряжение через выпрямитель подается на анод тиристора, который оста ется открытым при повреждении одной из фаз сети питания. Кроме того, устройство характеризуется низкой чувствительностью усз ройства к исчезновению фаз при статичес» кой нагрузке. Это обусловлено индуктивным характером исполнительного репе анодной цепи тиристора. По этой причине за время отсутствия анодного напряжения ток через тиристор может не снизиться до уровня удержания, и запирание тиристора не произойдет. Устройство оказывается нечувствительным к пропаданию фаз.

3 951 5

Наиболее близким по технической суш ности к изобретению является устройство, содержащее резисторные делители напря» жения, подключенные через диоды к фазам сети питания и соединенные выходами с анодами трех динисторов и тиристоров(2).

Однако это устройство обладает невозможностью контроля фаэ:при отключенном двигателе и отсутствием блокировки его на двух фазах. 10

Цель изобретения - повышение надежности защиты путем контроля фаз сети при отключенной нагрузке и блокировки ее пуска на двух фазах, увеличение устойчивости к кратковременным провалам напряжения одной из фаз питающей сети.

Поставленная цель цостигается тем, что в устройстве управляющий электрод тиристора соединен через резистор с катодом цинистора первой фазы, анод тири о- zo тора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором, K катодам динисторов второй и третьей фаз, а катод упомянутого тиристора присоединен к куле- у вой точке сети.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2графики элемеитов устройства.

Предлагаемое устройство содержит три диода 1, 2 и 3, подключенных к фазам, . сети питания Д, 6, С, катодами — к трем переменным резисторам 4, 5 и 6, которые соединены с нулевой точкой сети.

Движок переменного резистора 4 соединен

35 с анодом динистора 7, катод которого через резистор 8 подключен к управляюше ó электроду тиристора 9. Движок переменного резистора 5 соединен с анодом динистора 10, катод которого через резис -, Т0р 11 подключен к аноду тиристора 9.

Движок переменного резистора 6 соединен с анодом динистора 1 2, катод которого подключен к исполнительному элементу 1 3, зашунтированному конденсатором 14. С

45 другой стороны исполнительный элемент 13 соединен с анодом тиристора 9, катод которого подключен к нулевой точке сети.

На фиг. 2 обозначено Д, Ь, С— положительные полупериоды фаз питающей о сети;

Vg йапряжение включения пинистора 7;

М8 „,1 - иайряжение включения цинисторов 10 и 12;

1 - момент времени включения динистора 7 в нормально д режи ме;

33 4 момент времени включения динистора 10 в нормальном режиме; ф, - момент времени включения динистора 10 в неполнофаэном режиме в случае исчезновения фазы 8;

1;, - момент времени включения динистора 12 в нормаль ном режиме;

1 - момент времени включения динистора 1 2 в случае исчезновения фазы С;

А,б,С- положительные полупериоды фаэ питаюшей сети в неполнофаэном режиме.

Устройство работает следующим обраI зом.

При наличии напряжения всех трех фаз

А, 6 и C питающей сети в момент времени . (фиг. 2) на управляющий электрод тиристора 9 через диод 1, переменный резистор 4, динистор 7, резистор 8 подается сигнал положительной полярности от фазы А . В момент времени +1 через диод 2, переменный резистор 5, пинистор 1 О, резистор 1 1 положительная .полуволна фазы В подается на силовую структуру тиристора 9, и он открывается так как на его управляющий электрол еше подается положительное напряжение. С момента времени 1, через тиристор 9 течет ток фазы С, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 13 и зарядке конденсатора 14. В интервале времени с момента окончания положительного полупериода динистора 12 исполнительный элемент 13 подпитывается эа счет энергии, запасенной конденсатором .

14. Далеее работа схемы повторяется.

При исчезновении оцной из фаэ сети питания напряжение этой фазы уменьшается не менее чем íà 30 от номинального (вентиляторная нагрузка на валу двигателя) . Наличие напряжения "потерянной фазы обусловлено наведением электропвижушей силы в фазе статора пвигателя при вращении его poropa .

При исчезновении фазы A сигнал положительной полярности на управляющий . электрод тиристора не попается (амплитупа напряжения фазы А, как следует из фиг. 2, ниже уровня включения динисторра 7), следовательно последний не открывается, и исполнительный элемент обеспечен, что приводит к отключению нагрузки.

При исчезновении фазы 8 напряжение положительной полярности подается на силовую структуру тиристора 9 в момент времени после окончания положительного

5 полупериода фазы д (фиг. 2), I иристор 9 при этом не открывается, и исполнительный элемент отключает нагрузку.

При исчезновении фазы С включение динистора 12 происходит в момент време- 5 ни 4g (фиг. 2), когда управляющий си нал и анодный ток тиристора отсутст» вуют, и следовательно, последний закрыт.

Открыться тиристор 9 уже не сможе1, так как на управляющем электроде его 10 отсутствует напряжение. Это приводит к отключению нагрузки.

При более глубоком снижении напряжения в неполнофазном режиме (в случае статической нагрузки или высокой )5 степени загрузки электрического двигателя) динистор 10 (или 12) не включается, что увеличивает интервалы времени отсутствия анодного напряжения тиристора 9 и улучшает условия его запи-рр рания.

Положительный эффект устройства заключается в следующем: за счет использования пороговых элементов - динисто ров достигается чувствительность устрой- г5 ства к исчезновению фаз питающего напряжения на двигательной нагрузке любого, в том числе и длительного режима работы;кроме того, предлагаемое устройство имеет расширенные функциональные возможности по сравнению с прототипом, 1так как может быть использовано для фиксации неполнофазных режимов, связанных с полным исчезновением одного из фазных напряжений, а также тех неполно- 35 фазных режимов, при которых напряжение

533 потерянной фазы подается на входные зажимы устройства со стороны электроприемника, например асинхронного двигателя с вентиляторной нагрузкой на валу.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазных режимов работы, содержащее резисторные делители напряжения, подключенные через диоды к фазам сети питания и соединенные выходами с анодами трех динисторов и тиристор, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения надежности зашиты путем контроля фаз сети при or ключенной нагрузке и блокировки ее пус ка на двух фазах, увеличения устойчивооти одной иэ .фаз питающей сети, управляющий электрод тиристора соединен через резистор с катодом динистора первой фазы, анод тиристора подключен соответственно через резистор и исполнительный орган, шунтированный конденсатором, к катодам динисторов второй и третьей фаэ, а катод упомянутого тиристора присоединен к нулевой точке сети. г

Ист оч ники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N - 558342, кл. Н 02 Н 3/24, 1973 .

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2838159, кл. Н 02 Н 7/08, 1 975.