Пристрій захисту асинхронного електродвигуна

Пристрій захисту асинхронного електродвигуна, що містить блок живлення, блок датчиків струму з датчиками, сполученими за схемою "зірка", нульова точка якої сполучена з "загальним" провідником пристрою, три виходи якого сполучено з входами трьох порогових елементів, підключених другими входами до джерела постійної вхідної дії, з трьома входами блока контролю струму і часу пуску, четвертий і п'ятий вхід якого підключені, відповідно, до другого і третього джерел постійної вхідної дії, а вихід сполучений з входами трьох елементів І-НІ, виходи яких сполучені з трьома входами блока контролю наявності напруги і порядку чергування фаз, вихід якого підключений U 2 (19) 1 3 блока контролю часу пуску і струму, четвертий і п'ятий входи якого сполучені, відповідно, з другим і третім джерелами постійної вхідної дії, а вихід сполучений з другими входами першого, другого і третього елементів І-НІ, перші входи яких сполучені з виходами порогових елементів, відповідно, а вихід кожного з елементів І-НІ сполучений, відповідно, з першим, другим і третім входом блока контролю наявності напруги і порядку чергування фаз [2]. Недоліком пристрою є недостатні функціональні можливості, пов'язані з відсутністю контролю несиметрії фаз в ланцюгах живлення електродвигуна. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого пристрою захисту шляхом введення додаткових елементів, що забезпечує підвищення ефективності захисту за рахунок контролю несиметрії фаз в допустимих межах і при її перевищенні виконувати відключення електродвигуна, що дозволяє не допустити додаткового нагрівання і допомагає збільшити строк його служби. Рішення поставленої задачі вирішується тим, що пристрій захисту асинхронного електродвигуна, що містить блок живлення, блок датчиків струму з датчиками, сполученими за схемою «зірка», нульова точка якої сполучена з «загальним» провідником пристрою, три виходи якого сполучено з входами трьох порогових елементів, підключених другими входами до джерела постійної вхідної дії, з трьома входами блока контролю струму і часу пуску, четвертий і п'ятий вхід якого підключені, відповідно, до другого і третього джерел постійної вхідної дії, а вихід сполучений з входами трьох елементів І-НІ, виходи яких сполучені з трьома входами блока контролю наявності напруги і порядку чергування фаз, вихід якого підключений через послідовно сполучені блок незалежної витримки часу, ключовий елемент - до котушки електромагнітного пускача електродвигуна, другий вхід ключового елемента сполучений з ланцюгом управління електродвигуна, згідно з корисною моделлю, є те, що додатково містить четверте джерело постійної вхідної дії, дві схеми формування затримки, три формувачі імпульсів, четвертий, п'ятий, шостий елементи І-НІ, виходи яких сполучені з другими входами, відповідно, першого, другого третього елементів І-НІ, а входи - з виходами формувачів імпульсів, перші входи яких сполучені разом і підключені до четвертого джерела постійної вхідної дії, а другі входи сполучені, відповідно, з виходом першого порогового елемента, виходом першої схеми формування затримки, виходом другої схеми формування затримки, другі входи четвертого, п'ятого, шостого елементів І-НІ підключені до виходів трьох порогових елементів, вихід блока датчиків струму сполучений із входами першої та другої схем формування затримки, другий вхід ключового елемента сполучений з блоком живлення. На фіг. 1 представлена структурна схема пристрою захисту асинхронного електродвигуна, на фіг. 2 представлені часові діаграми сигналів на окремих виходах блоків та елементів. 63073 4 Пристрій захисту асинхронного електродвигуна 1 (фіг. 1) складається з блока 2 датчиків струму з датчиками, сполученими по схемі "зірка", нульова точка якої з'єднана з "загальним" провідником пристрою. Фазні виводи датчиків струму сполучені з входами трьох порогових елементів 3.1-3.3, підключених другими входами до джерела Е1 постійної вхідної дії, з трьома входами блока 5 контролю струму і часу пуску, четвертий і п'ятий вхід якого підключені, відповідно, до другого Е2 і третього Е3 джерел постійної вхідної дії. Один із фазних виводів блока 2 датчиків струму сполучений з входами схем формування затримки 4.1 та 4.2. Вихід першого порогового елемента 3.1 сполучений з другими входами формувача імпульсів 6.1 і четвертого 7.1 елемента І-НІ, перший вхід якого сполучений з виходом формувача імпульсів 6.1, перший вхід якого сполучений з першими входами другого 6.2 і третього 6.3 формувачів імпульсів і підключений до четвертого джерела Е4 постійної вхідної дії. Виходи схем формування затримки 4.1 та 4.2 сполучені з другими входами, відповідно, другого 6.2 та третього 6.3 формувачів імпульсів, виходи яких сполучені з першими входами, відповідно, п'ятого 7.2 та шостого 7.3 елементів І-НІ, другі входи яких сполучені з виходами, відповідно, другого 3.2 та третього 3.3 порогових елементів. Вихід блока 5 контролю струму і часу пуску сполучений з першими входами першого 8.1, другого 8.2 та третього 8.3 елементів І-НІ, виходи яких сполучені з трьома входами блока 9 контролю наявності напруги і порядку чергування фаз, вихід якого підключений через послідовно сполучені блок 10 незалежної витримки часу, ключовий елемент 11 до котушки 12 електромагнітного пускача електродвигуна, другий вхід ключового елемента 11 підключений до блока живлення 13. Прийняті позначення Uni - напруга на і-му виході n-го блока. Працює пристрій наступним чином. Після подачі напруги в ланцюги живлення електродвигуна натискається кнопка ПУСК і вона подається також через розмикаючий контакт кнопки СТОП на блок живлення 13 та через ключовий елемент 11 на котушку 12 електромагнітного пускача електродвигуна 1. Силові контакти пускача підключають статор асинхронного двигуна 1 до мережі, замикаючий блок-контакт пускача ставить кнопку ПУСК на блокування. Робочий режим пускача забезпечується при одиничному вихідному логічному рівні блока 9 та замкнутому розмикаючому його блок-контакті. По статору починає протікати струм. Сигнали датчиків струму блока 2, імпульсні за формою, надходять через порогові елементи 3.1-3.3, елементи І-НІ 7.1-7.3 та елементи І-НІ 8.1-8.3 на блок 9 контролю наявності напруги і порядку чергування фаз, а також в блок 5 контролю струму та часу пуску. Якщо амплітуда імпульсів струму кожної з фаз перевищує значення порогу спрацьовування порогових елементів 3.1-3.3 з характеристикою: 1 при U2 > Е1 U3.1= 0 при U2 Е2 сигнали блока 5 в вигляді послідовності імпульсів з частотою 150 Гц при симетричних струмах в фазах електродвигуна 1, з частотою 50 і 100 Гц при перевантаженні, відповідно, в одній або двох фазах і відбувається порушення черговості проходження сигналів від елементів 8 на блок 9, що приводить до перемикання рівня сигналу на виході блока 9 з нульового у високий, що приводить до відключення електродвигуна 1, аналогічно приведеному раніше. Застосування введених схем формування затримки, формувачів імпульсів, елементів І-НІ до складу пристрою захисту дозволяє уникнути збільшення втрат енергії, підвищення нагріву обмоток, порушень теплового режиму електродвигуна 1 при виникненні аварійного порушення несиметрії напруги, також підвищити ефективність і надійність його функціонування за рахунок контролю несиметрії напруг між фазами живлення, а також забезпечує відключення при інших аварійних ситуаціях: обрив або порушення порядку чергування фаз, 63073 8 затягнутий пуск. Це також дозволяє уникнути технологічних перевантажень, зниження ККД і продуктивності робочих механізмів, підвищення вібрації і збільшення перешкод телеметричним системам. Для забезпечення синхронізації роботи пристрою підключення схем 4.1 та 4.2 формувань затримки можна використовувати будь-яку фазу виходу блока 2 датчиків струму. Для використання пристрою в широкому діапазоні потужностей електродвигуна використовуються джерела постійної вхідної дії, що дозволяє проводити його настроювання на потужність електродвигунів по значеннях робочого струму за допомогою джерела Е1, максимального допустимого струму - Е2, допустимого часу розгону – Е3, допустимого значення кута несиметрії напруги - Е4. Використані джерела: 1. Авторское свидетельство СССР №1001292.Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от перегрузки. Н02Н07/08. 30.04.81. 2. Патент України №7650. Дубовик В.Г., Агліулін В.Ф., Калінчик В.П. Пристрій захисту асинхронного електродвигуна від перевантаження та обриву фази. Н02Н7/09. Бюл. №4. 26.12.95. 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 63073 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601