SU1089690A1 - Device for protecting three-phase motor against phase alternation change and open phase - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБРША ФАЗ, содержащее фильтр обратной последовательности , вход которого подключен к зажимам электродвигател ,и исполнительный орган-реле, отличающеес  тем, что с целью повышени  надежности работы, оно снабжено пороговым элементом и блоком питани  с элементом задержки на его выходе, причем выход фильтра через пороговый элемент подключен к катуш- ке исполнительного органа-реле и выходу элемента задержки, а вход блока питани  св зан с зажимами электродвигател  .1. DEVICE FOR PROTECTION OF A THREE-PHASE ELECTRIC MOTOR AGAINST CHANGE OF ALTERNATING AND CRUSHING OF PHASES, containing a reverse sequence filter, the input of which is connected to the motor terminals, and the executive body-relay, characterized in that it is equipped with a threshold element and a power supply unit with a delay element at its output, where the filter output through the threshold element is connected to the coil of the executive body-relay and the output of the delay element, and the input of the power supply unit is connected to the terminals wigatel

Description

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ р е с   тем, что пороговый элемент выполнен на тиристоре, в цепи управл ющего электрода которого включен переменный резистор.2. The device according to claim 1, wherein the threshold element is made on a thyristor, in the circuit of the control electrode of which a variable resistor is included.

3„ Устройстро по п. 1, о т личающеес  тем, что элемент задержки выполнен в виде интегрирующей RC-цепи .3 „Device according to claim 1, which is characterized by the fact that the delay element is designed as an integrating RC circuit.

Изобретение относитс  к производству , преобразованию и распределению энергии и предназначено дл  защиты трехфазного электродвигател  от изменени  чередовани  и обрыва фаз питающей сети.The invention relates to the production, conversion and distribution of energy, and is intended to protect a three-phase electric motor against alternating alternation and breakage of the phases of the supply network.

Известно устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от работы на двух фазах, содержащее тиристо резистор, исполнительное реле посто  нного тока, зашунтированное конденсатором ij .A device for protection of a three-phase electric motor against operation on two phases is known, which contains a thyristor resistor, a direct current executive relay, bypass capacitor ij.

Устройство имеет простую конструкцию , однако недостаточно надежно в работе, так как в случае обрыва одной из фаз питающей сети запитка исполнительного репе может происходить через обмотки электродвигател , поэтому реле не отключит нагрузку. Кроме того, устройство не обеспечи-вает защиту электродвигател  от несанкционированного изменени  чередовани  фаз.The device has a simple design, but it is not reliable enough in operation, since in the event of a break in one of the phases of the power supply network, the execution turnip can be fed through the motor windings, so the relay will not disconnect the load. In addition, the device does not provide protection for the motor against unauthorized changes in phase rotation.

Известно также устройство дл  защиты трезфазной нагрузки от изменени  чередовани  и обрыва фаз, содержащее тиристоры, включенные в кажцую фазу, и исполнительный органреле , катущка которого включена в нулевой привод 2 ,It is also known a device for protection of a three-phase load against alternation and phase failure, containing thyristors included in each phase, and an executive organrel, the coil of which is included in the zero drive 2,

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность в работе при обрыве одной из фаз, так как запитка исполнительного реле может происходить при этом через обмотки электродвигател  (как делител  напр жени  или в результате эффекта восстановлени  оборванной фазы обмотками вращающегос  электродвигател ) , и поэтому реле может не отключить нагрузку. Устройство имеет ограниченную область применени  трехфазные сети с нулевым проводом, т.е. оно не может быть использовано в сет х с изолированной нейтралью. The disadvantage of this device is low operational reliability when one of the phases is broken, since the powering of the executive relay can occur through the motor windings (as a voltage divider or as a result of the restoration of the rotating motor windings), and therefore the relay may not turn off load. The device has a limited scope of application of a three-phase network with a neutral wire, i.e. it cannot be used on nets with insulated neutral.

Кроме того, оно содержит дополнительное функциональное звено - цепь первоначального запуска.In addition, it contains an additional functional link - the initial launch chain.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от изменени  чередовани  и обрыва фаз, содержащее фильтр (напр жени  или тока) обратной последовательности , подключенный входом к зажимам электродвигател , и исполнительный орган-реле, подключённое непосредственно к выходу фильтр .з.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a device for protection of a three-phase electric motor against alternation and phase failure, containing a filter (voltage or current) of the reverse sequence, connected by an input to the terminals of the electric motor, and an actuator-relay connected to output filter.

Недостатком известного устройств  вл етс  низка  надежность в работе обусловленна  следующими факторами: выходным элементом устройства  вл етс  размыкающий контакт реле, т.е. задействовано не активное, а пассивное состо ние реле, поэтому при выходе его из стро  защита не сработает . Подключение катушки исполнительного реле непосредственно к выходу фильтра предопредел ет значительную мощность, потребл емую фильтром. Исполнительное реле не защищено от пусковьЕХ токов, что может приводить к ложным срабатывани м защиты. Ввиду этих недостатков известное устройство не нашло широкого применени  в промьшшенности.A disadvantage of the known devices is low reliability in operation due to the following factors: the output element of the device is the open contact of the relay, i.e. It is not the active, but the passive state of the relay that is activated, so when it fails, the protection will not work. Connecting the actuator coil directly to the output of the filter determines the significant power consumed by the filter. The executive relay is not protected against starting currents, which can lead to false positives of protection. Due to these drawbacks, the known device has not found wide application in industry.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от изменени  чередовани  и обрьша фаз, содержащее фильтр (напр жени  или тока) обратной последовательности, вход которого подключен к зажимам электродвигател , и исполнительный органреле J снабжено пороговым элементом н блоком питани  с элементом задержки на его выходе, причем выход фильтра через пороговый элемент подключен к катушке исполнительного органа-реле и выходу элемента задержки, а вход блока питани  св зал с зажимами элект родвигател . Пороговый элемент может быть выпол нен на тиристоре, в цепи управл ющего электрода которого включен переменный резистор. Кроме того, элемент задержки блока питани  может быть выполнен в виде интегрирующей RC-цепи. Такое вьшолнение устройства позвол ет повысить его надежность за счет использовани  замыкающего контакта реле, так как при этом осуществл етс  самоконтроль исправности реле, поскольку задействовано его активное состо ние, а также за счет обеспечени  возможности выполнени  фильтра слаботочным, поскольку исполнительное реле запитано от блока питани . Кроме того, элемент задержки в блоке питани  исключает возможность ложных срабатываний реле от пусковых токов. На чертеже изображена электрическа  принципиальна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит активно-емкостньй фильтр I напр жени  обратной последовательности, трехполюсный вход которого подключен к зажимам электродвигател  2, и исполнительный орган-реле 3. Устройство снабжено также пороговым элементом 4 и блоком 5 питани  с элементом задержки выходного напр жени , выполненным в виде интегрирукицей RC-цепи 6 и 7, причем двухполюсный выход фильтра через пороговый элемент подключен к катушке исполнительного органа-реле и к выходу элемента задержки, а выход блока питани  св зан с зажимами электродвигател . Фильтр 1 на пр жени  обратной после довательности выполнен на резисторах 8 и 9 и конденсаторах 10 и 11, параметры которых определены известным расчетным путем. Пороговый элемент 4 выполнен на тиристоре 12, в цепи управл ющего электрода которого включен переменный резистор 13 дл  установочной регулировки порога срабатывани . Выходным элементом устройства  вл етс  замыкающий контакт 14 реле 3. На чертеже показаны также диоды 15 и 16, ограничительный резистор 17, понгагающин трансформатор 18, кнопки 19 Пуск и 20 Стоп, пускатель 21 с его контактами 22-25, а также зажимы А, В-И С контролируемой сети. Устройство работает следующим образом. При включении электродвигател  2 посредством кнопки 19 и пускател  21 устройство невосприимчиво к переходным пусковым процессам благодар  элементу 6 и 7 задержки выходного напр жени , который исключает возможность ложного срабатывани  порогового элемента . В послепусковой период , к момеьту отпускани  кнопки 19, на выходе элемента задержки по вл етс  напр жение, реле 3 срабатывает и замыкает свой контакт 14 в цепи питани  пускател  21. При обрьше одной из фаз сети либо при несанкционированном изменении их чередовани  на выходе фильтра 1, как известно, по вл етс  управл ющее напр жение, которое включает пороговьй элемент 4. Тиристор 12 путем шунтировани  обесточивает реле 3, контакт 14 размыкаетс  и выключает электродвигатель 2, Характерной особенностью предла«аемого устройства  вл етс  то, что отказ реле 3 и блока 5 питани  приводит к отключению электродвигател  2. Возможность повышени  надежности фильтра 1 и порогового элемента 4 обеспечиваетс  за счет слабых токов в цепи управл ющего электрода тиристора 12. . Таким образом, использование изобретени  позвол ет повысить надеж- ность защиты электродвигател  за счет малой мощности, потребл емой фильтром , самоконтрол  исправности реле гак как задействован его замыкающий контакт) и исключени  ложных срабатываний от переходных пусковых процессов благодар  элементу задержки в блоке питани . Вместо фильтра напр жени  обратной последовательности может быть использован известный фильтр токовThe goal is achieved by the fact that a device for protecting a three-phase electric motor against alternating alternation and phase failure, containing a filter (voltage or current) of the reverse sequence, the input of which is connected to the motor terminals, and the actuating valve J is provided with a threshold element and power supply unit with a delay element on it output, where the output of the filter through the threshold element is connected to the coil of the executive body-relay and the output of the delay element, and the input of the power supply unit is connected to the terminals of the electric motor . The threshold element can be performed on a thyristor, in the circuit of the control electrode of which a variable resistor is connected. In addition, the delay element of the power supply unit can be made as an integrating RC circuit. Such an implementation of the device makes it possible to increase its reliability due to the use of a closing relay contact, since it performs self-monitoring of the relay health, as its active state is involved, as well as by ensuring that the filter is low-current, because the executive relay is powered from the power supply unit. In addition, the delay element in the power supply unit eliminates the possibility of false positives of the relay against inrush currents. The drawing shows an electrical schematic diagram of the proposed device. The device contains an active-capacitance reverse-voltage voltage filter I, the three-pole input of which is connected to the terminals of the electric motor 2, and the executive element-relay 3. The device is also equipped with a threshold element 4 and a power supply unit 5 with an output voltage delay element in the form of an RC integrator - chains 6 and 7, with the bipolar filter output being connected via a threshold element to the coil of the actuator-relay and to the output of the delay element, and the output of the power supply unit is connected to the terminals of the electric motor. The filter 1 on the reverse sequence voltages is made on resistors 8 and 9 and capacitors 10 and 11, whose parameters are determined by a known calculation method. The threshold element 4 is made on the thyristor 12, in the control electrode circuit of which a variable resistor 13 is connected for adjusting the threshold setting. The output element of the device is the closing contact 14 of the relay 3. The drawing also shows the diodes 15 and 16, the limiting resistor 17, the padding transformer 18, the Start buttons 19 and 20 Stop, the starter 21 with its contacts 22-25, as well as terminals A, B -And with a monitored network. The device works as follows. When the motor 2 is turned on by means of button 19 and actuator 21, the device is not susceptible to transient starting processes due to the output voltage delay element 6 and 7, which eliminates the possibility of false triggering of the threshold element. In the post-launch period, by the time the button 19 is released, a voltage appears at the output of the delay element, relay 3 operates and closes its contact 14 in the power supply circuit of the starter 21. When one of the mains phases or unauthorized change their alternation at the output of filter 1 As is known, a control voltage appears, which turns on the threshold element 4. Thyristor 12 shunt the relay 3 by de-energizing, contact 14 opens and turns off the electric motor 2. A characteristic feature of the proposed device is that tkaz relay 3 and the power unit 5 turns off the motor 2. The possibility of improving the reliability of the filter 1 and the threshold element 4 is provided by weak currents in the circuit of the gate electrode 12. The thyristor. Thus, using the invention makes it possible to increase the reliability of protection of an electric motor due to the low power consumed by the filter, self-control of the operability of the relay as its closing contact is activated and the elimination of false alarms from transient starting processes due to the delay element in the power supply unit. Instead of a negative sequence voltage filter, a known current filter can be used.

j10896906j10896906

обратной последовательности, выпол- разньм, например, при необходимости ненный на трансформаторах тока. Такое гальванической разв зки от коитрюливыполнение может оказатьс  цвлесооб- руемой сети.reverse sequence, for example, if necessary, if necessary, on current transformers. Such a galvanic isolation from co-operation may turn out to be a sweeping network.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ИЗМЕ-1. DEVICE FOR PROTECTING A THREE-PHASE MOTOR FROM MEASURING НЕНИЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБРЫВА ФАЗ, содержащее фильтр обратной последовательности, вход которого подключен к зажимам электродвигателя,·и исполнительный орган-реле, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы, оно снабжено пороговым элементом и блоком питания с элементом задержки на его выходе, причем выход фильтра через .пороговый элемент подключен к катушке исполнительного органа-реле и выходу элемента задержки, а вход блока питания связан с зажимами электродвигателя .RELATIONSHIPS OF THE PHASES OF ALTERNATION AND DISCONNECTION, containing a reverse sequence filter, the input of which is connected to the terminals of the electric motor, · and an actuator-relay, characterized in that in order to increase the reliability of operation, it is equipped with a threshold element and a power supply with a delay element at its output, moreover the filter output through the threshold element is connected to the coil of the actuator-relay and the output of the delay element, and the input of the power supply is connected to the terminals of the electric motor. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что пороговый элемент выполнен на тиристоре,в цепи' управляющего электрода которого включен переменный резистор.2. The device according to claim 1, wherein the threshold element is made on a thyristor, in the circuit 'of the control electrode of which a variable resistor is included. 3. Устройство по π. 1, о т · личающее. ся тем, что элемент задержки выполнен в виде интегрирующей RC-цепи .3. The device according to π. 1, about t · has. The fact that the delay element is made in the form of an integrating RC circuit.