УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты электродвигателя от обрыва фазы.
Известны устройства для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащие вход трехфазной сети питания, связанной с входом пускателя, выход которого связан с трехфазной обмоткой питания электродвигателя, причем вход пускателя связан с входом схемы определения несимметрии сети питания, выход которой связан с обмоткой питания пускателя (патент РФ на изобретение №2151458, МПК 7, H02H 7/08, Лиферь А.А., Цыганов Б.К., опубликован 20.06.2000, патент РФ на полезную модель №21700, МПК 7, HD2H 7/09, Попов П.А., Федотова П.А., опубликован 27.01.2002).
Недостатками известных устройств являются затруднения определения несимметрии питания электродвигателя во время его работы при обрыве фазы сети из-за наличия э.д.с. вращения электродвигателя, а так же при обрыве фазы на участке цепи токоввода электродвигателя.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для защиты электродвигателя от обрыва фазы, содержащее пускатель, подключающий сеть питания к электродвигателю, трансформаторы тока, включенные в фазы питания электродвигателя, при этом выходы трансформаторов тока через усилители связаны с входами двух логических устройств, выходы которых через схему ИЛИ и схему И связаны с исполнительным устройством, выход которого связан с обмоткой питания пускателя, а второй вход схемы И связан с выходом схемы определения несимметрии сети питания (патент РФ на полезную модель №124071, МПК, H02H 9/02, Подлевский Н.И., Малофиенко С.Г., опубликован 10.01.2013).
Целью полезной модели является повышение надежности устройства защиты электродвигателя от обрыва фазы путем оптимизации и упрощения схемного исполнения логических устройств.
Поставленная цель достигается тем, что первое логическое устройство содержит одновибратор, вход которого связан с кнопкой «Пуск», и четырехвходовый элемент ИЛИ-НЕ, а второе логическое устройство содержит одновибратор, вход которого связан с кнопкой «Стоп», и четырехвходовый элемент И, при этом три входа элемента ИЛИ-НЕ и три входа элемента И связаны попарно с соответствующими выходами усилителей, а четвертые входы элемента ИЛИ-НЕ и элемента И связаны с соответствующими выходами одновибраторов, а выход элемента ИЛИ-НЕ и выход элемента И связаны соответственно с первым и вторым входом схемы ИЛИ.
На Фиг. представлена схема устройства.
Устройство содержит вход (A, B, C) трехфазной сети питания, подключенной к пускателю 1, вход которого связан с входом схемы 2 определения несимметрии сети питания, а выход через трансформаторы тока 3, 4, 5 подключен к трехфазному электродвигателю 6, выходы трансформаторов тока через усилители 7, 8, 9 связаны с входами двух логических устройств 10, 11, выходы которых через схему ИЛИ 12 и схему И 13 связаны с исполнительным устройством 14, выход которого связан с обмоткой питания пускателя 1, а второй вход схемы И 13 связан с выходом схемы 2 определения несимметрии сети питания, при этом первое логическое устройство 10 содержит одновибратор 15, вход которого связан с кнопкой «Пуск», и четырехвходовый элемент ИЛИ-НЕ 16, а второе логическое устройство 11 содержит одновибратор 17, вход которого связан с кнопкой «Стоп», и четырехвходовый элемент И 18, причем три входа элемента ИЛИ-НЕ 16 и три входа элемента И 18 связаны попарно с соответствующими выходами усилителей 7, 8, 9, а четвертые входы элемента ИЛИ-НЕ 16 и элемента И 18 связаны с соответствующими выходами одновибраторов 15 и 17, а выход элемента ИЛИ-НЕ 16 и выход элемента И 18 связаны соответственно с первым и вторым входом схемы ИЛИ 12.
Устройство работает следующим образом. При нормальной работе двигателя в фазах А, В, С протекают токи и с датчиков тока 3, 4, 5 сигналы поступают на усилители 7, 8, 9, в которых усиливаясь до логического уровня «1», поступают на соответствующие три входа элемента ИЛИ-НЕ 16 и три входа элемента И 18, на четвертые входы которых поступают сигналы с логическим уровнем «1» с соответствующих выходов одновибраторов 15 и 17 логических устройств 10 и 11. По наличию сигналов с усилителей 7, 8, 9 элемент И 18 логического устройства 11 формирует сигнал «нормальная работа», который через схему ИЛИ 12 и схему И 13 поступает на вход исполнительного устройства 14, которое подает ток на обмотку питания пускателя 1 и обеспечивает его рабочее состояние (силовая цепь замкнута). При этом схема 2 определения несимметрии сети питания, по наличию симметричного питания на входе устройства, формирует сигнал «нормальная работа» на второй вход схемы И 13, тем самым подтверждая нормальную работу пускателя 1 и двигателя 6.
В процессе работы, при обрыве фазы на любом участке сети питания двигателя, исчезает ток в фазе и пропадает сигнал с соответствующего трансформатора тока (3, 4, 5) и усилителя (7, 8, 9), принимая логический уровень «0». Элемент И 18 логического устройства 11 по отсутствию хотя бы одного сигнала с усилителей 7, 8, 9 формирует сигнал «обрыв фазы», который через схему 12 и схему 13 поступает на исполнительное устройство 14, которое обесточивает обмотку питания пускателя 1 и останавливает работу двигателя 6.
При наличии несимметрии питания в сети, схема 2 формирует сигнал «несимметрия питания», который через схему 13 поступает на исполнительное устройство 14 и блокирует подачу тока на обмотку питания пускателя 1, не позволяя подключить двигатель к сети до тех пор, пока сеть питания не придет в норму.
Элемент ИЛИ-НЕ 16 логического устройства 10 формирует сигнал «нормальная работа» на момент пуска двигателя 6, когда изначально токи в фазах двигателя равны нулю (при нажатии кнопки «Пуск» одновибратор 16 формирует сигнал короткой длительности с логическим уровнем «0»). Сигнал «нормальная работа» с элемента ИЛИ-НЕ 16 подается на схему ИЛИ 12 до момента формирования токов в фазах двигателя.
С момента подключения сети питания к электродвигателю 6 в его фазах возникают токи, которые вызывают сигналы на выходах трансформаторов тока 3, 4, 5 и выходах усилителей 7, 8, 9, по которым сигнал «нормальная работа» уже формирует элемент И 18 логического устройства 11, подтверждая режим нормальной работы пускателя 1 и двигателя 6.
При нажатии кнопки «Стоп» одновибратор 17 формирует сигнал короткой длительности с логическим уровнем «0» на четвертом входе элемента И 18 логического устройства 11, останавливая формирование сигнала «нормальная работа», тем самым блокируя через схемы 12 и 13 исполнительное устройство 14, которое обесточивает обмотку питания пускателя 1 и отключает двигатель 6 от сети.