Пристрій захисту асинхронного електродвигуна від аномальних режимів роботи

1 Устройство защиты асинхронного электродвигателя от аномальных режимов работы, содержащее два датчика тока, вы полненные на баэе замкнутых магиитопроводоо с одной вторичной и двумя первичными обмотками, включенными по следовательно а фазные провода питающей сети так, что первые из них включены D пер вую и вторую, а вторые - в третью фазу, делитель напряжения с времязадающей RCцепью и исполнительное реле, о т л и ч а ющ е е с я тем. что в него введены логические элементы И и И-НЕ, вторая времязздающаи RC-цепь. стабилитрон и источник питания, причем исполнительное реле подключено к выходу логического элемента И, входы которого соединены соответственно с цифровыми выходами датчиков тока и выходом логического элемента И-НЕ, первый вход которого через первую времязодающую RC-цепь подключен к источнику питания, второй - через вторую RC-цепь, параллельно конденсатору которой включен стабилитрон, - к выходу делителя напряжения, вход которого соединен с аналоговым выходом датчика тока. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ще е£ я тем, что первичные обмотки датчика тока идентичны и включены друг относительно друга согласно, з вторичная - зашунтирована резистором, параллельно которому через диод подключен конденсатор, выводы которого являются аналоговым выходом датчика тока, к которым присоединена ветвь, состоящая из первого резистора и включенных параллельно стабилитрона и второго регистра, выводы которых являются цифровым выходом датчика тока, причем аноды диода и стабилитрона соединены. 3 Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ еес я тем, что источник питания выполнен в виде включением о последовательно с катушкой магнитного пускателя стабилитрона, к зажимам которого подключена ветвь из конденсатора и диода, анод которого соединен с кзтодом стабилитрона. О Изобретение относится к электротехнике а именно к средствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрузок и неполнофазных режимов работы Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аномальных режимов, выполненное на базе трансформатора токи и амперметра, стрелка которого снабжена контактами [1]. Недостатками данного устройства являются сложность его практической реализации, низкая надежность роботы и 5717 нестабильность порога срабатывания вследствие заоисимасти последнего от положения в пространстве самого амперметра, вибрации и других внешних факторов. Наиболее близким по технической сущ- 5 ности к заявляемому является выбранное D качестве прототипа устройство-для защиты трехфазного электродвигателя от аварий ных режимов [2], содержащее два датчика тока, выполненных в виде трансформаторов 10 тока с двумя включенными D разные фазы первичными обмотками с разным числом витков и рторичной обмоткой, к которой под ключены блок контроля асимметрии напря жений питающей сети, блок контроля 15 перегрузок с делителем напряжения и Dpeмязадающей целью и исполнительное реле. Недостатком указанного устройства яв ляется жесткая взаимосвязь времени сраба тывания защиты с величиной тока, 20 вследствие чего необходимо завышать ус тавку срабатывания по току, что снижает чувствительность защиты, а использование размыкающего контакта исполнительного реле позволяет включать электродвигатель 25 даже при потере устройством работоспособ ности, что снижает надежность его работы. Кроме того, измерительные трансформаторы тока (которые по своим функциям отличны от стандартных, т.к. у них выходной параметр 30 не ток, а ЭДС) выполнены с разными по количеству витков первичными обмотками, что влечет неоправданный рост их габарит ных размеров и массы используегиых актив ных материалов. 35 Задачей изобретения является повышение чувствительности защиты электродвигателя путем снижения уставки обрабатывания защиты до уровня номинальных значений, что обеспечивает надеж- 40 ность работы электродвигателя, снижение габаритных размеров и массы используемых активных материалов. Поставленная задача достигается тем, что в устройство защиты асинхронного олек- 45 тродвигателя от аномальных режимов работы, содержащее два датчика тока, выполненных на базе замкнутых магнитопроводовсодной вторичной идвумя первичными обмотками, включенными последовательно в 50 фазные провода питающей сети так, что первые из них включены в первую и вторую, а вторые в третью фазу, делитель напряжения с времязэдающей RC-цепью и исполнительное реле, дополнительно введены 55 логические элементы И и М-НЕ, вторая вре-мязадающая RC-цепь, стабилитрон и источник питания, причем исполнительное реле подключено к выходу логического элемента И, входы которого соединены соответствен но с цифровыми выходами датчиков тока и выходом логического элемента И-НЕ, первый пход которого через первую времяэадающую RC-цепь подключен к источнику питания, оторой -' через вторую RC-цепь, параллельно конденсатору которой включен стабилитрон, - к выходу делителя напряжения, вход которого соединен с аналоговым выходом датчика тока. Первичные обмотки датчика тока идентичны и включены друг относительно друга согласно, а вторичная - зэшунтирована резистором, параллельно которому через диод подключен конденсатор, выводы которого являются аналоговым выходом датчика тока, к которым присоединена ветвь, состоящая из первого резистора и включенных параллельно стабилитрона и второго резистора, вы поды которых являются цифровым выходом датчика тока, причем аноды диоды и стабилитрона соединены. Источник питания выполнен а виде включенного последовательно с катушкой магнитного пускателя стабилитрона, к зажимам которого подключена ветвь из конденсатора и диода, анод которого соединен с катодом стабилитрона. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - датчик тока; на фиг. 3 источник питания; на фиг. 4, 5 - векторные дг "граммы. В рассечку проводов, соединяющих магнитный пускатель 1 с асинхронным злектродоигателем 2, БКЛЮЧЄНЬІ два датчика тока 3, первый из которых обтекается токами первой и второй фаз, а второй - токами второй и третьей. Цифровые выходы датчиков тока 3 соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента И 4, третий вход которого соединен с выходом логического элемента И-НЕ 5, первый вход которого через первую времязадающую RCцепь 6 подключен к источнику питания 7, а второй - через вторую оремязадающую RCцепь 0, параллельно конденсатору которой включен стабилитрон 9, - к выходу делителя напряжения 10, вход которого соединен с аналоговым выходом одного из датчиков тока 3. Исполнительное реле 11 подключено непосредственно к выходу логического элемента И 4, а его замыкающий контакт 12 параллельно кнопке "Пуск" 13 магнитного пускателя 1. Датчик тока (фиг. 2) выполнен на базе замкнутого магнитопровода 14 и содержит две идентичные первичные обмотки 15 и 16, включенные согласно друг по отношению к другу в разные фазы питающей сети, и выходную обмотку 17, зашунтироаанную резистором 18, параллельно которому через 5717 6 диод 19 включен конденсатор 20, к выьодам напряжения, и поэтому о процессе пуска которого присоединена ветоь, состоящая из логический элемент И-НЕ 5 находится о едипервого резистора 21 и включенных парал- ничном состоянии, что обусловливает включение лельно стабилитрона 22 и второго резистора исполнительного реле 11 и 23, причем аноды диода 19 и стабилитрона 5 магнитного пускателя 1. Следовательно, на 22 соединены. Аналоговым выходом датчика время пуска остается заблокированной защита тока 3 являются выводы конденсатора 20, а от перегрузок, уставка срабатывания которой цифровым - выводы стабилитрона 22 и ре- регулируется с помощью делителя напряжения зистора 23. 10. Включение на его выход Источник питания (фиг. 3) выполнен в 10 второй времязадающей RC-цєпи 8 обеспевиде включенного последовательно с катуш- чивает возможность работы электродвигателя 2 с кой 24 магнитного пускателя 1 стабилитрона кратковременными перегрузками, допустимая 25, к выводам которого подключена ветвь, продолжительность которых обратно-состоящая из конденсатора 26 и диода 27, пропорциональна степени перегрузанод которого соединен с катодом стабилит- 15 ки. рона 25 Если же пуск электродвигателя 2 не соПри протекании переменного тока а це- стоялся или его продолжительность превышает пи катушки 24 магнитного пускателя 1 на расчетную величину, определяемую стабилитроне 25 создается несимметричное постоянной времени RC-цепи 6, то по ее падение напряжения, которое с помощью 20 истечении на входах логического элемента диода 27 и конденсатора 26, образующих И-НЕ 5 одновременно появляются два едиамплитудный выпрямитель, преобразуется в ничных сигнала, что влечет переход этого постоянное. элемента в нулевое состояние, отключение исполнительного реле 11 и злектродвигатеДатчик тока 3 в номинальном режиме обтекается двумя токами электродвигателя 25 режиме ля 2 от питающей сети. ^ неполнофазного одной из фаз-, 2, сдвинутыми по фазе на угол 120 эл.град. При^ббрыве электропитания^ токи электродвигателя z, прогекаю'цие по двум оставВекторная сумма этих токов, равная по вешимся неповрежденным фазам, равны по личине току третьей фазы (фиг. 4), создает в магнитопроводе 14 датчика тока 3 магнитный величине и сдвинуты по фазе на 180 эл.град. поток, который индуктирует во вторич- 30 ной (фиг. 5) и их векторная сумма равна нулю. Поэтому, если, например, обрыв имеет месобмотке 17 ЭДС. Шунтирующий резистор 18 обеспечивает протекание тока по то в первой фазе, то напряжение на цифровом выходе первого датчика тока остается этой обмотке и размагничивание магнинеизменным даже при увеличении тока топровода 14, вследствие чего датчик тока 3 работает в линейном режиме. Кроме того, 35 электродвигателя 2, т.к. магнитопровод 14 переменное напряжение вторичной обмотки 17 при этом будет подмагничиваться током второй фазы. На аналоговом же выходе второго выпрямляется диодом 19 и выделяется датчика тока 3 напряжение снижается до конденсатором 20, а с помощью стабилитрона нуля, что приводит к несовпадению сигна22 - ограничивается на уровне логической лов на входах логического элемента И 4, единицы даже при токах холостого хода 40 обесточиванию исполнительного реле 11 и электродвигателя 2. отключению электродвигателя 2 от питаюПри работе электродвигателя 2 в номи- щей сети. нальном режиме выходное напряжение деТаким образом, рассмотренное устройлителя 10 ниже уровня логической единицы ство обеспечивает защиту асинхронного (порога срабатывания), что обусловливает 45 электродвигателя от неполнофазных режиединичное состояние логического элемента И- мов работы, от перегрузок с ограниченно-заНЕ 5. На всех входах элемента И 4 при этом висимой выдержкой времени, позволяет напряжении соответствуют логической единице, вследствие чего исполнительное реле 11 и магнитный пускатель 1 будут нахо- 50 уровня номинальных значении, чем сущестснизить уставку срабатывания защиты до венно повышается чувствительность защидиться во включенном состоянии. ты, осуществляет контроль длительности При пуске электродвигателя 2 его ток пуска электродвигателя, а изменение алгозначительно выше номинального и поэтому выходное напряжение делителя 10 тоже ритма работы исполнительного реле и испревышает порог срабатывания, вследствие 55 пользование его замыкающего контакта в чего напряжение на втором входе логического качестве блок-контакта магнитного пускатеэлемента И-НЕ 5 достигает единичного уровня ля позволило реализовать функции самоконНа первом же его входе на все время пуска троля и тем самым повысить надежность электродвигателя 2 времязадающзя RC-цепь 6 работы всего устройства. задерживает появление высокого 5717 .={=20 2С 2? 2. 5717 it l>J~ ; ІРИН— >—A J Tiif Упорядник Замослання 619 a Ui Техред М Моргєптал Коректор м. Петрова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, ^54655, ГСП, КиТв-53, Льізісська пл., 8 Виробничо-видавиичий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101