УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ.
Полезная модель относится к устройствам релейной защиты электродвигателей и может быть использована для автоматического отключения трехфазного электродвигателя от питающей сети в случае возникновения неполнофазного режима его работы или для сигнализации возникновения этого режима.
Известны устройства для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах. Примером таких устройств могут служить устройство, реагирующее на перегорание одного из предохранителей 1,с.316, рис.14.3, а), устройство, реагирующее на исчезновение тока в одной из фаз 1,с.316, рис 14.3,6), устройство, реагирующее на смещение нейтрали обмотки статора электродвигателя при обрыве фазы 1, с.316, рис. 14.3, а).
Названные устройства имеют следующие недостатки: первое из них не обеспечивает защиту, если работа на двух фазах вызвана не перегоранием плавкой вставки, а другой причиной, второе требует установки сильноточных реле и больщого количества релейной аппаратуры, для третьего необходимо иметь выведенной нейтральную точку обмотки статора электродвигателя, а устройства четвертой группы обладают недостаточной чувствительностью И надежностью действия, так как при обрыве линейного провода междуфазное напряжение не исчезает, а лишь снижается.
Наиболее близким к заявляемому устройству является схема, реагирующая на нарушение симметрии трехфазной системы напряжений на зажимах электродвигателя и использующая принцип создания искусственной нулевой точки 2, с. 38, рис. 3, содержащая три одинаковых конденсатора, первые обкладки которых подключены к фазовым выводам обмоток электродвигателя, и реле электромеханического типа, размыкающий контакт которого включен в цепь самоудерживания обмотки магнитного пускателя, а обмотка реле включена между точкой соединения вторых обкладок конденсаторов и нулевой точкой источника питания электродвигателя последовательно с размыкающим контактом кнопочного переключателя.
Такое устройство лишено перечисленных выше недостатков. Однако, для его выполнения требуются конденсаторы значительной емкости (от 4 до 10 мкф при рабочем напряжении реле 36 В.) на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного напряжения электродвигателя, имеющие большие габариты и стоимость. Последнее сказывается на габаритах и стоимости всего устройства защиты. Кроме того, обладая высокой чувствительностью, такое устройство может иногда отключать электродвигатель в результате нарушения электрической симметрии, вызванной внешними несимметричными короткими замыканиями в питающей сети.
боты на двух фазах благодаря использованию в его схеме конденсаторов меньшей емкости, а также отстройка от ложных срабатываний при кратковременных нарушениях электрической симметрии, вызванной любыми причинами, за счет введения в его работу временной задержки.
Сущность полезной модели заключается в следующем. На чертеже приведена схема устройства для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах. Устройство содержит три одинаковых конденсатора 1, первый и второй токоограничивающий резисторы 1 и 22, первый и второй выпрямительные мосты 3 и 32, RC- цепочку 4, содержащую резистор 4 и конденсатор 42,тиристорный оптрон 5 и электромеханическое реле 6. Первые обкладки конденсаторов 1 подключены к фазным выводам обмоток электродвигателя, а вторые обкладки соединены между собой. Точка соединения вторых обкладок конденсаторов 1 через токоограничивающий резистор 2i и входы первого выпрямительного моста 3i связаны с нулевой точкой источника питания электродвигателя. В диагональ первого выпрямительного моста 3 включены последовательно соединенные резистор 4i и конденсатор 42 RC - цепочки 4, параллельно конденсатору 42 которой через токоограничивающий резистор 22 включена излучающая часть тиристорного оптрона 5. Силовая часть тиристорного оптрона 5 включена в диагона пь второго выпрямительного моста 32, входы которого связаны с полюсами источника переменного тока через обмотку электромеханического реле 6. Размыкающий контакт электромеханического реле 6 включен в цепь самоудерживания обмотки магнитного пускателя электродвигателя.
Устройство работает следующим образом. При полнофазном режиме питания обмоток электродвигателя отсутствует разность потенциалов между точкой соединения вторых обкладок конденсаторов 1 и нулевой точкой источника нитания электродвигателя. Через первый токоограничивающий резистор 2i , первый выпрямительный мост 3, RC цепочку 4 и излучающую часть тиристорного оптрона 5 ток не протекает. Тиристорный оптрон 5 заперт, в результате чего не протекает ток через второй выпрямительный мост 32 и обмотку электромеханического реле 6. Размыкающий контакт электромеханического реле 6 в цепи самоудерживания магнитного пускателя электродвигателя находится в замкнутом состоянии.
При неполнофазном режиме работы электродвигателя появляется разность потенциалов между точкой соединения вторых обкладок конденсаторов 1 и нулевой точкой источника питания электродвигателя. Через первый токоограничивающий резистор 2i, первый выпрямительный мост Зь резистор 4i и конденсатор 42RC цепочки 4 начинает протекать ток. После заряда конденсатора 42 до выходного напряжения первого выпрямительного моста 3i он разряжается по цепи, образованной токоограничивающим резистором 22 и излучающей частью тиристорного оптрона 5. Тиристорный оптрон 5 отпирается, через его силовую часть, второй выпрямительный мост 32 и обмотку электромеханического реле 6 протекает ток от источникка переменного тока. Срабатывает электромеханическое реле 6, его размыкающий контакт разрывает цепь самоудерживания обмотки магнитного пускателя. Последний, отпадая, отключает электродвигатель от питающей сети.
При кратковременной несимметрии питающих электродвигатель напряжений устройство не успевает сработать благодаря введению в его схему RC цепочки 4. Время, необходимое для заряда конденсатора 42, вносит задержку в работу устройства защиты в целом, обеспечивая необходимую отстройку от кратковременной несимметрии, вызванной любыми причинами.
Если необходимо действие устройства для включения ситнала, то последовательно со входами второго выпрямительного моста Зг вместо электромеханического реле 6 необходимо включить сигнальную лампу, либо использовать замыкающий контакт этого реле для ее подключения, исключив из цепи самоудерживания обмотки магнитного пускателя электродвигателя размыкающий контакт электромеханического реле 6.
Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах подобного типа изготовлено и успешно эксплуатируется на ОАО Богословский алюминиевый завод. В схеме его использованы три конденсатора емкостью по 0,1 мкф, что позволило значительно уменьшить габариты и снизить стоимость устройства.
ЛИТЕРАТУРА 1. Андреев В. А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах