SU1279012A1 - Device for protection of three-phase electric motor against abnormal operation conditions - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике - релейной защите трехфазных электродвигателей от анормальных режимов. Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем сокращени  количества коммутационных элементов, посто нно включенных на питающее напр жение. Устройство содержит подключенные к трем фазам сети три контактора 1-3, три токовых А 8 с реле 5-7, фазосдвигающий блок 4 и активно-емкостный фильтр 8 обратной последовательности с реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности. Повышение надежности устройства достигаетс  введение .м токовых реле 5-7 к тем, что их размыкающие контакты 13-15 включены последовательно с катущками контакторов 1-3 и замыкающими контактами 16-18 реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности соответственно в каждой фазе. При несимметрии, выше допустимой, напр жение обратной последовательности достигает величины, при которой срабатывает реле 9 и замыкаютс  контакты 16-18, один из контактов 13-15 токовых реле 5-7 разомкI нетс , цепи питани  контакторов обесточатс  и двигатель отключитс . При обрыве фа (Л зы разомкнетс  также один из контакторов 13-15 токовых реле 5-7 и один из контакторов отключитс , а замыкающие контакты этого контактора введут в действие фазосдвигающий блок, обеспечива  полное использование мощности двигател . 1 ил. N: ;о 1C The invention relates to electrical engineering - relay protection of three-phase electric motors against abnormal conditions. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by reducing the number of switching elements that are constantly connected to the supply voltage. The device contains three contactors 1–3 connected to the three phases of the network, three current A 8 with relays 5–7, phase shifting unit 4, and an active-capacitive reverse sequence filter 8 with relay 9 controlling the reverse voltage voltage. Improving the reliability of the device is achieved by introducing .m current relays 5-7 to the fact that their disconnecting contacts 13-15 are connected in series with the coils of contactors 1-3 and the closing contacts 16-18 of relay 9 controlling the reverse-sequence voltage in each phase, respectively. When asymmetry is higher than permissible, the reverse sequence voltage reaches the value at which relay 9 is activated and contacts 16-18 close, one of the contacts 13-15 of current relay 5-7 is open, the power supply circuits of the contactors are de-energized and the motor is turned off. When the phase is interrupted (LZy, one of the contactors of 13-15 current relays 5-7 and one of the contactors will also open, and the closing contacts of this contactor will activate the phase-shifting unit, ensuring full use of engine power. 1 ill. N:; about 1C

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  релейной защиты трехфазных электродвигателей.The invention relates to electrical engineering and can be used for relay protection of three-phase electric motors.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима путем сокращени  количества коммутационных элементов, посто нно включенных на питающее напр жение.The purpose of the invention is to increase the reliability of a device for protecting a three-phase electric motor from an abnormal mode by reducing the number of switching elements permanently connected to the supply voltage.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима.The drawing shows a schematic diagram of a device for protecting a three-phase electric motor from an abnormal mode.

Устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима включает три контактора 1-3, блок 4 фазосдвигающих элементов, три токовых реле 5-7, включенные в цепь питани  электродвигател , активно-емкостной фильтр 8 обратной последовательности, к выходу которого подключена катушка реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности со стабилитроном 10, включенным в диагональ выпр мительного моста 11 через баластное сопротивление 12, размыкающие контакты токовых реле: контакт 13 реле 5, контакт 14 реле 7 и контакт 15 реле 6, замыкающие контакты 16-18 реле контрол  напр жени  обратной последовательности включены в цепь питани  контакторов, размыкающие контакты которых: контакт 19 контактора 1, контакт 20 контактора 3 и контакт 21 контактора 2 включены в цепь питани  двигател , а замыкающие контакты этих контакторов: контакты 22 и 23 контактора 1, контакты 24 и 25 контактора 2 и контакты 26 и 27 контактора 3 включены в цепь управлени  блока 4 фазосдвигающих элементов.The device for protection of a three-phase electric motor against an abnormal mode includes three contactors 1-3, a block of 4 phase-shifting elements, three current relays 5-7 connected to the motor power supply circuit, an active-capacitive negative-sequence filter 8, to the output of which the coil of the control relay 9 is connected reverse sequence with a zener diode 10, included in the rectifier bridge 11 diagonal through ballast resistance 12, opening current relay contacts: contact 13 of relay 5, contact 14 of relay 7 and contact 15 of relay 6, deputy The negative contacts 16-18 of the negative-sequence voltage control relay are included in the contactor supply circuit, the opening contacts of which are: contact 19 of contactor 1, contact 20 of contactor 3 and contact 21 of contactor 2 are included in the motor supply circuit, and the closing contacts of these contactors are contacts 22 and The 23 contactor 1, the contacts 24 and 25 of the contactor 2 and the contacts 26 and 27 of the contactor 3 are included in the control circuit of the unit 4 phase-shifting elements.

Фильтр 8 обратной последовательности (см. чертеж) содержит последовательно соединенные первый конденсатор, первый резистор , второй конденсатор и второй резистор, причем треть  фаза питающего напр жени  подключена к второму выводу первого конденсатора, втора  фаза питающего напр жени  - к общей точке первого резистора и второго конденсатора, треть  фаза питающего напр жени  - к второму выводу второго резистора, первый выход фильтра обратной последовательности соединен с общей точкой соединени  первого конденсатора и первого резистора, второй выход - с общей точкой соединени  второго конденсатора и второго резистора.The reverse sequence filter 8 (see drawing) comprises a first capacitor, a first resistor, a second capacitor and a second resistor in series, the third phase of the supply voltage connected to the second output of the first capacitor, the second phase of the supply voltage to the common point of the first resistor and the second capacitor, the third phase of the supply voltage to the second output of the second resistor, the first output of the negative sequence filter is connected to the common connection point of the first capacitor and the first resistor Pa, the second output - with a common connection point of the second capacitor and the second resistor.

Устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима работы работает следующим образом.A device for protection of a three-phase electric motor against abnormal operation operates as follows.

При отсутствии напр жени  на входе устройства дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима ток в цепи питани  двигател  и напр жение обратной последовательности отсутствуют, реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности , контакторы 1-3 и блок фазосдвигающих элементов не работают.If there is no voltage at the input of the device to protect the three-phase electric motor from an abnormal mode, there is no current in the motor power supply circuit and the reverse sequence voltage, the reverse sequence voltage control relay 9, contactors 1-3 and the phase-shifting unit do not work.

При подаче симметричного напр жени  на двигатель он включаетс  и работает нормально , при этом срабатывают токовые реле 5-7 и размыкают контакты 13-15 в цепи питани  контакторов 1-3, напр жение обратной последовательности отсутствует, реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности не работает, его контакты 16-18 разомкнуты, блок 4 фазосдвигающих элементов не работает.When a symmetric voltage is applied to the motor, it turns on and works normally, current relays 5-7 are activated and contacts 13-15 open in the power supply circuit of contactors 1-3, the negative sequence voltage is not present, the reverse sequence voltage control relay 9 does not work , its contacts 16-18 are open, the block of 4 phase-shifting elements does not work.

При несимметрии подведенных напр жений выще допустимой напр жение обратной последовательности достигает величины, при которой срабатывает реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности и замыкает контакты 16-18 в цепи катущек контакторов 1-3, ток в одной из фаз (например, фазы А) снижаетс  до величины , при которой контакт 13 токового реле 5 не может оставатьс  в разомкнутом состо нии, он замыкаетс , срабатывает контактор 1, его размыкающий контакт 19 размыкаетс , обеспечив искусственный обрыв фазы, а замыкающие контакты 22 и 23 ввод т в действие блок фазосдвигающих элементов, обеспечива  полное использование мощноспи защищаемого электродвигател .With asymmetry of the supplied voltages, the higher the permissible negative sequence voltage reaches the value at which the relay 9 controls the negative sequence voltage and closes the contacts 16-18 in the circuit of the circuits of contactors 1-3, the current in one of the phases (for example, phase A) decreases to the extent that the contact 13 of the current relay 5 cannot remain in the open state, it closes, the contactor 1 is activated, its break contact 19 opens, providing an artificial phase failure, and the closing contacts 22 and 23 enter in action the block of phase-shifting elements, providing full use of power of the protected electric motor.

В случае снижени  тока в фазе В по причине несимметрии подводимых напр жений контакт 15 токового реле 6 замыкаетс , срабатывает контактор 3, его размыкающий контакт 20 размыкаетс , обеспечив искусственный обрыв фазы, а замыкающие контакты 24 и 25 ввод т в действие блок фазосдвигающих элементов, обеспечива  полное использование мощности защищаемого электродвигател .In the event of a decrease in current in phase B due to asymmetry of the applied voltages, the contact 15 of the current relay 6 closes, the contactor 3 operates, its break contact 20 opens, providing an artificial phase failure, and the closing contacts 24 and 25 put into operation a block of phase-shifting elements, providing full use of the power of the protected motor.

Если же в результате несимметрии подведенных напр жений ток снижаетс  в фазе С, то замыкаетс  контакт 14 токового реле 7, срабатывает контактор 2, его размыкающий контакт 21 размыкаетс , а замыкающие контакты 26 и 27 ввод т в действие блок фазосдвигающих элементов, обеспечива  полное использование мощности защищаемого электрод}зигател .If, as a result of the asymmetry of the applied voltages, the current decreases in phase C, contact 14 of current relay 7 closes, contactor 2 operates, its opening contact 21 opens, and closing contacts 26 and 27 put into operation a block of phase-shifting elements, ensuring full use of power protected electrode} zigatel.

Claims (1)

При обрыве одной из фаз сети (например , фазы А) напр жение на катущке реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности с помощью стабилитрона 11 поддерживаетс  в пределах требуемой величины , реле контрол  напр жени  обратной последовательности замыкает свои контакты 16-18, катущка токового реле 5 обесточиваетс , при этом его размыкающий контакт 13 замыкаетс , срабатывает контактор 1, его размыкающий контакт размыкаетс , продублировав обрыв фазы, а замыкающие контакты 22 и 23 ввод т в действие блок фазосдвигающих элементов, обеспечива  полное использование мощности двигател . При пуске двигател  с оборванной фазой сети (например, А) напр жение на катушке реле 9 контрол  напр жени  обратной последовательности с помощью стабилитрона 11 поддерживаетс  в пределах требуемой величины, реле контрол  напр жени  обратной последовательности замыкает свои контакты 16-18, через катушку токового реле 5 ток не протекает, его размыкаюш,ий контакт 13 остаетс  в замкнутом состо нии, срабатывает контактор 1, при этом размыкающий контакт 19 размыкаетс , продублировав обрыв фазы, а замыкающие контакты 22 и 23 ввод т в действие блок фазосдвигающих элементов, в результате облегчаетс  пуск двигател  и обеспечиваетс  полное использование его мощности в установивщемс  режиме. Обрыв двух фаз равнозначен отключению от сети. При устранении несимметрии подведенных напр жений или обрыва фазы сети устройство дл  защиты электродвигател  от анормального режима возвращаетс  в исходное состо ние. Предлагаемое устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  от анормального режима обладает повышенной надежностью в результате сокращени  количества коммутационных элементов, посто нно включенных на питающее напр жение. Формула изобретени  Устройство дл  зашиты трехфазного электродвигател  от анормального режима, содержащее три контактора, каждый из которых функционально соединен с питающей фазой, блок фазосдвигающих элементов , подключенный к трем фазам электродвигател  после контактов контакторов, реле контрол  напр жени  с трем  замыкающими контактами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем сокращени  количества коммутационных элементов , посто нно включенных на питающее напр жение, в него дополнительно введены три токовых реле, каждое из которых включено в соответствующую фазу питающего напр жени  до размыкающего контакта контактора , фильтр обратной последовательности , подключенный трем  своими входами к фазам питающей сети, к двух выходам которого параллельно подключены выпр мительный мост и обмотка реле контрол  напр жени  обратной последовательности со стабилитроном, включенным в диагональ выпр мительного моста через баластное сопротивление , первый вывод первого контактора одновременно подключен к второму входу фильтра обратной последовательности и второй фазе питающего напр жени  до размыкающего контакта третьего контактора, а второй вывод через последовательно включенные размыкающие контакт первого токового реле и первый замыкающий контакт реле контрол  напр жени  обратной последовательности соединен с шиной заземлени , первый вывод второго контактора одновременно подключен к третьему входу фильтра обратной последовательности и первой фазе питающего напр жени  до размыкающего контакта первого контактора, а второй вывод через последовательно включенные размыкающий контакт третьего токового реле и второй замыкающий контакт реле контрол  напр жени  обратной последовательности соединен с шиной заземлени , первый вывод третьего контактора одновременно подключен к первому входу фильтра обратной последовательности и третьей фазе питающего напр жени  до размыкающего контакта второго контактора, а второй вывод через последовательно включенные размыкающий контакт второго токового реле и третий замыкающий контакт реле контрол  напр жени  обратной последовательности соединен с шиной заземлени .When one of the network phases is disconnected (for example, phase A), the voltage on the coil of the reverse-sequence voltage control relay 9 is maintained within the required value by means of the Zener diode, the reverse-sequence voltage control relay closes its contacts 16-18, and the current relay 5 closes the current is de-energized, its opening contact 13 is closed, the contactor 1 is triggered, its opening contact opens, duplicating the phase failure, and the closing contacts 22 and 23 put the block of phase-shifting elements into operation, ensuring and full use of engine power. When starting the motor with a disconnected phase of the network (for example, A), the voltage on the coil of the relay 9 controlling the voltage of the reverse sequence is maintained within the required value by the zener diode 11, the relay controlling the voltage of the reverse sequence closes its contacts 16-18, through the coil of the current relay 5, the current does not flow, its trip is open, and contact 13 remains in a closed state, contactor 1 is activated, and opening contact 19 is opened by duplicating an open phase, and closing contacts 22 and 23 put the block zosdvigayuschih elements is facilitated as a result of engine start is provided and full utilization of capacity in its ustanovivschems mode. Break of two phases is equivalent to disconnection from the network. When the asymmetry of the supplied voltages or the loss of the phase of the network is eliminated, the device for protecting the motor against an abnormal mode returns to its original state. The proposed device for protecting a three-phase electric motor from an abnormal mode has increased reliability as a result of reducing the number of switching elements permanently connected to the supply voltage. The device for protection of a three-phase electric motor from the abnormal mode, containing three contactors, each of which is functionally connected to the supply phase, a block of phase-shifting elements connected to the three phases of the electric motor after the contactors of the contactors, voltage relay with three closing contacts, characterized in that , in order to increase reliability by reducing the number of switching elements that are constantly connected to the supply voltage, three current Barely, each of which is included in the corresponding phase of the supply voltage before the disconnecting contact of the contactor, a reverse sequence filter connected by three of its inputs to the phases of the power supply network, two outputs of which are connected in parallel with a rectifying bridge and reverse voltage control relay winding, included in the rectification bridge diagonal via ballast resistance; the first output of the first contactor is simultaneously connected to the second input of the filter and the second phase of the supply voltage to the disconnecting contact of the third contactor, and the second output is connected to the ground bus through the opening contacts of the first current relay and the first closing contact of the reverse voltage control relay connected to the ground bus; the first output of the second contactor is simultaneously connected to the third input of the reverse filter the sequence and the first phase of the supply voltage up to the disconnecting contact of the first contactor, and the second output through the successively connected A third current relay contact and a second closing contact of the negative-sequence voltage control relay are connected to the ground bus, the first output of the third contactor is simultaneously connected to the first input of the negative sequence filter and the third phase of the supply voltage to the disconnecting contact of the second contactor, and the second output is sequentially connected the disconnecting contact of the second current relay and the third closing contact of the reverse voltage control relay are connected to the ground bus laziness.