Пристрій захисту від обриву фази

Пристрій для захисту трифазного асинхронного двигуна, що містить контактор подачі живлення на двигун із кнопками керування і виконавчий орган захисту, який відрізняється тим, що додатково обладнаний компаратором з гістерезисом, до виходу якого підключено виконавчий орган, а вхід з'єднано через фільтр нижніх частот з фазами двигуна через три діодно-резисторні ланцюжки, причому один з ланцюжків включений в протилежній полярності по відношенню до двох інших, а розмикаючий контакт виконавчого органа включено у ланцюг живлення обмотки контактора. (19) (21) a200901253 (22) 16.02.2009 (24) 10.03.2010 (46) 10.03.2010, Бюл.№ 5, 2010 р. (72) ГУЛАКОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, БУРЛАКА ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, ПСАРЬОВА ІРИНА СЕРГІЇВНА, ЯРИЗА-СТЕЦЕНКО АЛЬБІНА ВАСИЛІВНА, БУБЛИК СВІТЛАНА КОСТЯНТИНІВНА (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) RU 2030054 C1, 27.02.1995 DE 3214367 A1, 03.11.1983 US 4044296 A, 23.08.1977 DE 19648905 A1, 28.05.1998 3 Устройство для защиты трехфазного асинхронного двигателя от обрыва фазы. - патент РФ на изобретение №2030054 кл. Н02Н7/09, 1995), що містить контактор подачі живлення на двигун, кнопки керування (включення і відключення) контактором і дві обмотки проміжного реле, вивід однієї обмотки підключено до першої фази, вивід другої обмотки підключено до другої фази, а інші виводи обмоток підключені до третьої фази, причому обмотки виконані однаковими і намотані зустрічно одна інший на одному магнітопроводі реле, а замикаючий контакт реле включено у ланцюг обмотки контактора подачі живлення на двигун паралельно кнопці включення контактора. Пристрій прийнято за прототип. При використанні даного пристрою з навантаженням у вигляді двигунів можливе відмовлення спрацьовування, викликане тим, що двигун, що обертається, є генератором трифазної симетричної системи ЕРС, у т.ч. при роботі на одній фазі. Також пристрій не здатний виділяти невеликі по величині перекоси фаз і вимагає застосування спеціального реле з двома обмотками. В основу винаходу поставлена задача удосконалити пристрій захисту, у якому за рахунок внесення нових елементів і зміни схеми забезпечується підвищення надійності виявлення несиметричних режимів роботи і спрощення конструкції. Для рішення поставленої задачі в пристрої, що містить контактор подачі живлення на двигун із кнопками керування і виконавчий орган, відповідно до винаходу, пристрій додатково обладнаний компаратором з гістерезисом, до виходу якого підключено виконавчий орган, а вхід з'єднано через фільтр нижніх частот з фазами двигуна через три діодно-резисторні ланцюжки, причому один з ланцюжків включений в протилежній полярності по відношенню до двох інших, а розмикаючий контакт виконавчого органа включено у ланцюг живлення обмотки контактора. Керуючи коефіцієнтом передачі і частотою зрізу фільтра нижніх частот можна регулювати рівень спрацьовування захисту і витримку часу. Робота пристрою заснована на порівнянні суми площ позитивних напівхвиль напруг фаз А і В з подвоєною площею негативної напівхвилі фази С. При подачі на вхід схеми симетричної трифазної системи напруг інтегральне значення суми позитивних напівхвиль UA і UB з подвоєною негативною напівхвилею UС буде дорівнювати нулю. При наявності несиметрії (перекосу) фазних напруг зазначена рівність виконуватися не буде і на виході фі 89915 4 льтра з'явиться напруга, що буде пропорційна UА+UВ-2UC. Компаратор з гистерезисом порівнює модуль цієї напруги з уставкою і у випадку спрацьовування подає напругу на виконавчий орган, що своїми контактами відключає контактор подачі напруги на двигун. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 представлена блок-схема пристрою, на Фіг.2 - принципова схема. Пристрій містить схему виявлення несиметрії фазних напруг (поз.1 Фіг.1), утворену трьома діодно-резисторними ланцюжками VD1-VD3 і R1-R3 (Фіг.2), що з'єднана з фільтром (поз.2 Фіг.1) утвореним паралельним R4С-ланцюжком (Фіг.2). До виходу фільтра 2 підключено компаратор 3 (DA, див. Фіг.2), а до виходу компаратора підключено виконавчий орган 4 (реле К1, див. Фіг.2). Розмикаючий контакт виконавчого органа включено у ланцюг живлення контактора КМ1 (поз.5 Фіг.1), що подає живлення на двигун 6 (М, див. Фіг.2). Фільтр 2 забезпечує заданий коефіцієнт передачі (рівень спрацьовування) і витримку часу (елементи R4 і С, див. Фіг.2). В якості компаратора може бути використано операційний підсилювач К157УД1 із штатною частотною корекцією, включений по схемі триггера Шмітта. Вихідний струм К157УД1 достатній для безпосереднього підключення малопотужного реле К1. Діоди VD1 і VD2 виділяють позитивні напівхвилі напруги, а діод VD3 - негативні, а між опорами резисторів виконується співвідношення R1=R2=2R3. Елементи фільтра - резистор R4 і конденсатор С - служать для установки порога спрацьовування і витримки часу відповідно. Пристрій працює в такий спосіб. При подачі на вхід схеми симетричної трифазної системи напруг і зазначеному способі включення компаратора DA1 стале значення напруги на його вході (з урахуванням фільтруючих властивостей ланцюжка R4C) буде близьким до нуля. У випадку виникнення несиметрії на вході компаратора з'явиться напруга, відмінка від нуля. По мірі збільшення несиметрії ця напруга буде збільшуватися, і, коли вона досягне напруги спрацьовування компаратора, реле К1 відключить контактор КМ1 і знеструмить двигун М. Гістерезис компаратора необхідний для запобігання дребезку контактів реле при спрацьовуванні пристрою. Використання пристрою захисту від обриву фази дозволить підвищити надійність роботи трифазних двигунів та скоротити витрати на їх ремонт та аварійну заміну. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 89915 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601