Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от изменения чередования и обрыва фаз

Патент 966808

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>966808 (S l ) Дополнительное к авт. синд-вувЂ” (22) Заявлено 17. 12 ° 80 (21) 3218922/24-07 с присоединением заявки И (23) Приоритет(51)М. Кл.

Н 02 Н 7/08

Н 02 Н 7/09

3Ьеудерстнснный хомнтет

СССР но делам нзаеретеннй н етнрытнй

Опубликовано15. 10 82. бюллетень,йе 38

Дата опубликования описания 1 5 . 1 0 . 82 (53) УДК621.316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения ч г, В, К. Сидоренко и А. Г. Кот (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТИ ТРЕХФАЗНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ OT ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ

И ОБРЫВА фАЗ

Изобретение относитея к производству, преобразованию и распределе.нию электрической энергии, и предназначено для защиты трехфазного электродвигателя от нарушения одной . из фаз и изменения чередования фаз.

Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее тиристор, резистор, иснолнимельное реле постоянного тока, зашунтированное конденсатором (13.

Это устройство имеет простую ,конструкцию, однако оно недостаточ но надежно в работе, так как в слу-. чае обрыва одной из фаз питающей сети, запитка, например, управляю" щего электрода тиристора может происходить через обмотки электродвига« теая и поэтому исполнительное реле . .не откалючает нагрузку. Кроме того устройство не обеспечивает также. защиту электродвигателя от неправиль| ного вращения.

Наиболее близким по техническом .сущности и достигаемому результату ,к предлагаемому является устройство для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования и обрыва фаз,, 5 .содержащее тиристоры, включенные в каждую фазу, и исполнительный ор.ган-реле, обмотка которого включена в нулевой провод, а управляющий элек1О трод каждого тиристора подключен через стабилитрон и резистор к като.ду тиристора в прыдыдущей фаве, причем катоды всех тиристоров через ре-. зисторы подключены к исполнительному органу-реле (2).

Это устройство контролирует состояние трехфазной сети, отключая нагрузку при изменении чередования фаз, однако недостаточно надежно в рабоI .2п те при контроле на обрыв фаз, хак . как в случае обрыва одной из фаз запитывание устройства в этой фазе может. происходить через обмотки электродвигателя (нагрузки ) и по3 96680 этому реле в цепи нулевого провода не отключит нагрузку.

Указанное устройство имеет также ограниченную область применениятрехфазные сети с нулевым проводом, т.е, неприменимо в сетях без нулевого провода (с изолированной нейтралью), Кроме того, это устройство со" держит дополнительное Функциональное звено-цепь первоначального запуска..

Все это ограничивает область приме" нения устройства, снижает его функциональную надежность и усложняет его структуру, )9

Целью изобретения является расши- рение области применения путем йс,пользования в сетях с изолированной нейтралью устройства, а также упрощение устройства..

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для защиты трехфазного электродвигателя от изменения чередования и обрыва фаз, содержащем исполнительный орган-реле, три диода, и подключенные анодами к со ответствующим Фазам сети первый и. второй тиристоры с соответствующими резисторами в цепях управляющих элек.,тродов и третьим резистором в цепи катода первого тиристора, первый диод. подключен катодом ко второй фазе сети, в два других - к третьей, при" чем анод первого диода связан с тре" тьим резистором, анод второго - с катодом второго тиристора, катод третьего диода - с первым резистором, при этом второй резистор подключен между катодом первого тиристора и управляющим электродом второго .ти ристора, к аноду которого через ис"полнительный орган: подключена втораяфаза.

Такое выполнение устройства поз» валяет расширить есо область приме нения за счет использования в сетях

,без нулевого провода, повысить надежность работы путем исключения воз можносъи ложных срабатываний, а также упростить устройство за счет уменьшения количества функциональных элементов схемы до 9 (против 13 в известном устройстве ) и исключения це» пи первоначального запуска.

Йв фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; М на фиг. 2 - временные диаграммы линейных напряжений контролируемой трехфазной сети с указанием интервалов

8 времени протекания тока через элементы схемы в случаях правильного и неправильного чередования Фаз.

Устройство содержит исполнитель" ный орган,. например, реле 1, и включенные в первую А и вторую В Фазы соответственно .первый 2 и второй

3 тиристоры с первым 4 и вторым 5 резисторами в цепях управляющих элекгродов, третий резистор 6 в цепи, <атода первого тиристора, первый 7,, второй 8 и третий 9 диоды, первый из которых включен в фазу В, а два ,других - в фазу С, а также электро двигатель 10.

Анод первого. диода связан с третьим резистором,. анод второго - с катодом второго тиристора, катод третьего диода - с первым резистором, .Второй резистор подключен к катоду ,первого тиристора, а исполнительный орган включен в цепь анода второго тиристора. ", Устройство работает следующим образом.

Под действием линейного напря" жения 0 (отрицательная полуволна

ОЬс) через диод 9, резистор 4, управляющий электрод первого тиристора: 2, резистор 6 и диод 7 протекает ток (фиг.2, отрезок времени „), запускающий указанный тиристор, кото рый удерживается во включенном со" стоянии благодаря протеканию. тока от напряжения О по цепи анод-катод включенного тиристора 2„ резистор

6, диод 7 (отрезок времени t, пе" рекрывающийся с „). Далее под действием напряжения И с(отрицательная полуволна 0 „) через открытый

1иристбр 2, резистор 5, управляющий электрод тиристора 3, диод 8 запускается второй тиристор 3 (отрезок времени и, перекрывающийся с tg)» который удерживается током, проте-. кающим под действием напряжения 0 с через исполнительный орган, анодкатод включенного тиристора 3, диод 8 (отрезок времени й,, .перекрывающийся с tg) ..

Цикл ипродвижения" тока (фиt-.2), завершается аа один период линейного напряжения. 0, причем ток через исполнительный орган протекает, приблизительно, в течение половины этого времени (положительная полуволна линейного напряжения 0 -отрезок времени ty).

8 б ной полуволны напряжения И протекает ток в цепи управляющего электрода тиристора 2 (см.фиг,2, отрезок времени

t>). Тиристор 2 включается и удерживается под воздействием напряжения

0 (отрицательная полуволна напряжения U>g) током в цепи анода (отрезок времени йб перекрывающийся с t ) Ïo4 воздействием напряжения О через включенный тиристор 2 протекает по цепи управляющего электрода тиристора 3 ток (отрезок времени t>, перекрывающийся с йб), однако тиристор 3 не включается по анодной цепи, так как: питающее напряжение U „ совпадающее по времени с отрезком t» имеет от отрицательную полярность. Исполнительный орган 1 обесточен и своими вторичными цепями отключает нагрузку.

Меняя подключение фаз в любом порядке, предложенное устройство отключает нагрузку во всех случаях, когда вращение электромагнитного поля противоположно исходному, т.е. при чередовании фаз АВС; ВСА; САВ устройство подключает нагрузку; при чередованиия фаз ВАС СВА АСВ - отключает. ". формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного: электродвигателя от изменения.чередования и обрыва фаз, содержащее исполнительный орган-реле, три диода и подключенные анодами к соответствующим фазам сети первый и второй тиристоры с соответствующими резисторами в цепях управляющих электроАов и третьим резистором в цепи кагора первого тиристора, о т л и ч .а- а щ е е с я тем, что, с целью- рас ширения области применения путем ис.пользования в сети с изолированной нейтралью, первый диод подключен катодом к второй фазе сети, а два других - к третьей, причем анод первого диода соединен с третьим резистором, анод второго - с катодом вто" рого тиристора, катод третьего диода - с первым резистором, при этом второй. резистор подключен между като-. дом первого тиристора и управляющим электродом второго тиристора, к ано" ду которого через исполнительный ор" ган подключена вторая фаза..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 68109, кл. H 02 H 7/08, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

М 579675, кл. H 02 H 7/09, 1977.

Рассмотрим работу устройства при обрыве одной из фаз, например фазы

A. В этом случае система трех сдвинутых относительно друг друга Иинейных напряжений превращается в однофаэное напряжение, равное по величине оставшемуся линейному напряжению ube44

В отрицательную половолну напряжения О фаза С имеет положительный 1в потенциал относительно фазы 8. Обмотки электродивгателя 10, включенные- в фазу 8 и С, выполняют функцию делителя напряжения, причем точка подключения к схеме оборванной фазы 1з А через обмотку этой фазы имеет в данный момент положительный потенциал относительно фазы В и отрицательный - относительно фазы С, Под воздействием напряжения Ut1,ïoòe÷åò щ ток через управляющий электрод тиристора 2, который включается и удерживается под действием напряжения .

U 1,òoKoè через его анод. Однако ти" .ристор 3 не включается током через .управляющий электрод, так как подпитываемое напряжение 0, отрицательно,, Если тиристор 3 включается по цепи управляющего электрода (s результа,те воздействия мощной .случайной по- . Зв мехи 1 через исполнительный орган I ,не потечет ток, так как напряжение

О в данный момент отрицательно.

При положительной полуволне питающего линейного напряжения оси оборванной фазе А невозможен запуск и удержание тиристора 2, так как напряжение 0с и U> отрицательны.

Таким образом, при обрыве фазы А даже подпитка цепи схемы оборванной фазы через обмотки электродвигателя не может вызвать последовательного срабатывания элементов схемы до протекания тока в цепи исполнительного . органа 1 включительно. Исполнительный орган 1 своими вторичными цепями (не показанными на схеме фиг.1) отключает нагрузку, например электродвигатель 10. . Bce это справедливо при. обрыве любой иэ фаэ.

Предлагаемое устройство. контроли рует.также порядок чередования фаэ..

Работа устройства при правильном че;редовании и исправности фаз рассмот-. .Я рена выше.

При изменении чередования фаз, на пример замене фаэ А и В местами под- ключения, под воздействием положитель-:

966808

Составитель В. Орлов .

Редактор А. Долинич ÒåõðåäÅ.ХаритончикКорректор В. Бутяга

Заказ 1894/72 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I!3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

° »

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,