SU1513565A1 - Device for protecting three-phase motor against abnormal modes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к устройствам защиты трехфазных электроустановок, в том числе и электродвигателей, от анормальных режимов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, упрощение калибровки уставки защиты, устранение вибрации стрелки амперметра и обеспечение надежности контакта. Дл  этого устройство содержит электродвигатель 1, магнитный пускатель 2 с силовыми контактами, кнопку "Стоп" 3, кнопку "Пуск" 4, зашунтированную блок- контактами 5 магнитного пускател  с обмоткой 6, токоограничительный резистор 7, конденсатор 8, датчик 9 тока, амперметр 10, стрелка которого снабжена контактом 11, тиристор 12, ограничительные контакты 13, реле 14, резистор 15, выпр мительный мост 16, емкостной делитель на конденсаторах 17, 18, 19 и размыкающий контакт 20 реле. При перегрузке или обрыве фазы на выходе датчика тока и в амперметре 10 увеличиваетс  ток, контакт стрелки 11 амперметра 10 замыкаетс  с ограничительным контактом 13, замыка  цепь управл ющего электрода тиристора 12, который, открыва сь, вызывает срабатывание с задержкой по времени реле 14 и отключает электродвигатель. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to devices protecting three-phase electrical installations, including electric motors, from abnormal conditions. The purpose of the invention is to enhance the functionality, simplify the calibration of the protection setpoint, eliminate the vibration of the needle of the ammeter and ensure the reliability of the contact. For this, the device contains an electric motor 1, a magnetic starter 2 with power contacts, a stop button 3, a start button 4, a shunting contact of the magnetic starter 5 with a winding 6, a current limiting resistor 7, a capacitor 8, a current sensor 9, an ammeter 10 , the arrow of which is supplied with contact 11, thyristor 12, limiting contacts 13, relay 14, resistor 15, rectifying bridge 16, capacitive divider on capacitors 17, 18, 19 and disconnecting contact 20 of the relay. In case of overload or phase break at the output of the current sensor and in the ammeter 10, the current increases, the contact of the arrow 11 of the ammeter 10 closes with the limit contact 13, the circuit of the control electrode of the thyristor 12, which, opening, triggers the time delay of the relay 14 and turns off electric motor. 2 hp ff, 1 ill.

Description

3151331513

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам защиты трехфазных электроустановок, в том числе и электродвигателей, от анормальных режимов.The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protecting three-phase electrical installations, including electric motors, from abnormal conditions.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, упрощение калибровки уставки защиты, устранение вибрации стрелки амперметра и обеспечение надежности контакта.The purpose of the invention is to enhance the functionality, simplify the calibration of the protection setpoint, eliminate the vibration of the needle of the ammeter and ensure the reliability of the contact.

Устройство дл  защиты трехфазного электродвигател  1 содержит магнитный пускатель с силовыми контактами 2, выключенные последовательно в фазные провода электродвигател  1 - кнопку 3 Стоп и кнопку 4 Пуск, зашунтированную блок-контактом 5 магнитного пускател , при этом упом нутые кнопки включены в последователь- ную цепочку с обмоткой магнитного пускател  6 и вс  цепочка подключена к клеммам дп  соединени  с фазами сети , токоограничительный резистор 7, , конденсатор 8, датчик 9 тока, первич- на  обмотка которого подключена к клеммам дп  соединени  с одной из фаз электродвигател  1, а к вторичной обмотке датчика тока поключен амперметр 10, стрелка 11 которого снабжена кон- тактом, соединенным с управл ющим электродом тиристора 12 исполнительного органа, а также ограничительными контактами 13, подключенными через токоограничительный резистор 7 к ано- ду тиристора 12, реле 14, защунтиро- ; ванное конденсатором 8, подключено одним выводом обмотки через резистор 15, тиристор 12, одну из диагоналей выпр мительного моста 16 к выводу емкостного делител  в виде звезды, один вывод конденсатора 17 которого подключен к клемме дл  соединени  с нулевым проводом сети, а выводы двух других конденсаторов 18 и 19 делите- л  подключены к клеммам дп  соединени  с фазными выводами электродвигател , а другой вывод обмотки реле через , другую диагональ выпр мительного моста - к нулевой точке упом нутой звезды, размыкающие контакты 20 реле 14 включены между обмоткой магнитного пускател  и фазой сети.A device for protection of a three-phase electric motor 1 contains a magnetic starter with power contacts 2, switched off sequentially to the phase wires of the electric motor 1 - button 3 Stop and button 4 Start, shunted by a contact 5 of the magnetic starter, with the buttons included in the series chain the winding of the magnetic actuator 6 and the whole chain is connected to the terminals dp of connection to the mains phases, current-limiting resistor 7, capacitor 8, current sensor 9, the primary winding of which is connected to the terminals dp coi A motor is connected to one of the phases of the electric motor 1, and the secondary winding of the current sensor is connected to an ammeter 10, the arrow 11 of which is provided with a contact connected to the control electrode of the executive body of the thyristor 12, as well as limiting contacts 13 connected via an electric current limiting resistor 7 to do thyristor 12, relay 14, zaschuntiro; capacitor 8 is connected by one winding pin through a resistor 15, thyristor 12, one of the diagonals of the rectifying bridge 16 to the pin of a star-shaped capacitive divider, one lead of capacitor 17 of which is connected to the terminal for connection to the neutral wire of the network, and the outputs of the other two capacitors 18 and 19 divider are connected to the terminals dp of connection with the phase outputs of the electric motor, and the other terminal of the relay winding through, another diagonal of the rectifying bridge to the zero point of the mentioned star, the disconnecting contacts 20 of the relay 14 are turned on between the winding of the magnetic starter and the phase of the network.

Ограничительные контакты 13 выполнены в виде пружин, в результате че- го устран етс  вибраци  стрелки, амперметра при соприкосновении с ограничительными контактами и обеспечиваетс  надежный контакт.The limiting contacts 13 are made in the form of springs, as a result of which the vibration of the arrow, the ammeter is avoided when in contact with the limiting contacts, and reliable contact is ensured.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При нажатии на кнопку 4 включаетс  контактор 6 и по линейным проводам А,В,С протекает пусковой ток. На выходе датчика 9 тока и по обмотке амперметра 10 протекает ток, в 5-6 раз превьщ1ающий номинальный. При это стрелка 11 амперметра 10 замыкаетс  с ограничительным контактом 13, расположенным с правой стороны щкалы, замыка  цепь управл ющего электрода тиристора 12, Тиристор 12 отпираетс  реле 14 подключаетс  к емкостному делителю на конденсаторах 17-19, от которого подаетс  напр жение на реле 14 через RC-цепочку (резистор 15 - конденсатор 8), Так как посто нна  времени срабатывани  реле 14 больше времени действи  пускового тока, реле 14 не срабатывает, электродвигатель продолжает оставатьс  в работе, чем и обеспечиваетс  отстрой ка защиты от действи  пускового тока По истечении времени действи  пускового тока тиристор 12 запираетс , стрелка 11 амперметра 10 принимает рабочее положение.When the button 4 is pressed, the contactor 6 is turned on and the starting current flows through the linear wires A, B, C. At the output of the current sensor 9 and on the winding of the ammeter 10, a current flows 5-6 times higher than the nominal current. When this arrow 11 of the ammeter 10 is closed with the limit contact 13 located on the right side of the chalcals, the circuit of the control electrode of the thyristor 12, the thyristor 12 is opened, the relay 14 is connected to the capacitive divider on the capacitors 17-19, from which the voltage is applied to the relay 14 through RC chain (resistor 15 is capacitor 8), Since the constant response time of relay 14 is longer than the starting current, relay 14 does not operate, the electric motor continues to remain in operation, which ensures starting current After the time of the starting current expires, the thyristor 12 is locked, the arrow 11 of the ammeter 10 takes up the working position.

Стационарный режим.Стрелка 11 амперметра 10 показывает рабочий ток, тиристор 12 заперт, реле 14 отключено от источника питани .Stationary mode. The arrow 11 of the ammeter 10 shows the operating current, the thyristor 12 is locked, the relay 14 is disconnected from the power source.

Перегрузка. Во всех фазах сети возрастает ток. На выходе датчика 9 тока и в обмотке амперметра 10 протекает ток, превышающий номинальный. При этом стрелка 11 амперметра 10 замыкаетс  с ограничительным контактом 13, расположенным с правой стороны шкалы, замыка  цепь управл ющего электрода тиристора 12. Тиристор 12 отпираетс , включаетс  цепь питани  реле 14.Overload. In all phases of the network current increases. At the output of the current sensor 9 and in the winding of the ammeter 10, a current exceeding the rated current flows. At the same time, the arrow 11 of the ammeter 10 is closed with the limiting contact 13 located on the right side of the scale. The thyristor circuit 12 is closed and the relay 14 power supply circuit is turned on.

Если посто нна  времени действи  тока перегрузки равна посто нной времени срабатывани  реле, то реле 14 срабатывает, размыка  свой контак 20 в цепи магнитного пускател  6, и электродвигатель отключаетс  от сети.If the time constant of the overload current is equal to the time constant of the relay, the relay 14 is activated, opening its contact 20 in the circuit of the magnetic starter 6, and the electric motor is disconnected from the network.

Режим холостого хода (понижение тока нагрузки). Во всех фазах понижаетс  ток нагрузки до величины тока холостого хода электропотребйтел . На выходе датчика 9 тока и в обмотке амперметра 10 протекает ток ниже номинального . При этом стрелка 11 амперметра 10 замыкаетс  с ограничи515Idle mode (load current reduction). In all phases, the load current decreases to the value of the no-load current of the electric consumer. At the output of the current sensor 9 and in the winding of the ammeter 10 current flows below the nominal. At the same time, the arrow 11 of the ammeter 10 closes with a limit of 515

тельным контактом 13, расположенным с левой стороны шкалы, замыка  цепь управл ющего электрода тиристора 12 Тиристор 12 отпираетс , включаетс  цепь питани  реле 14. По истечении времени, определ емого RC-цепочкой (резистор 15 - конденсатор 8), реле 14 срабатывает, при этом размыкаетс  контакт 20 реле 4 в цепи магнитного пускател  6 и электродвигатель 1 отключаетс  от сети.the tel contact 13, located on the left side of the scale, closes the control electrode circuit of the thyristor 12 The thyristor 12 opens, switches on the power supply circuit of the relay 14. After a time determined by the RC chain (resistor 15 - capacitor 8), the relay 14 is activated, The contact 20 of the relay 4 in the circuit of the magnetic actuator 6 is opened and the electric motor 1 is disconnected from the network.

Обрыв фазы со стороны низкого и высокого напр жений. При обрыве фазы , например, А или В как со стороны низкого, так и со стороны высокого напр жений при схеме соединени  трансформатора Л/Л или при недопустимой несимметрии напр жени  ток, протекающий через датчик 9 тока и по обмотке амперметра 10, увеличиваетс . При этом устройство работает аналогично режиму перегрузки электродвигател .Low phase and high voltage phase failure. When the phase is broken, for example, A or B, both from the low and high voltage side, when the transformer connection circuit is L / L or if the voltage is asymmetric, the current flowing through the current sensor 9 and the winding of the ammeter 10 increases. In this case, the device operates in the same way as motor overload.

При обрыве фазы, в цепь которой включен датчик 9 тока (в данной схеме фаза С), ток через датчик 9 тока и амперметр 10 снижаетс  ниже допустимого . При этом устройство работает аналогично режиму холостого хода.When a phase break occurs, in the circuit of which current sensor 9 is connected (phase C in this scheme), the current through current sensor 9 and ammeter 10 drops below the permissible value. In this case, the device operates similarly to the idling mode.

Недопустимое снижение напр жени  в сети. При понижении напр жени  ниж допустимого во всех фазах сети возрастает ток, которьш превьшает ток перегрузки электропотребител . При этом устройство защиты работает так же, как и в режиме перегрузки злект- ропотребител .Invalid network voltage reduction. With a decrease in the voltage of the lower allowable in all phases of the network, the current increases, which exceeds the current overload of the electrical consumer. In this case, the protection device operates in the same way as in the consumer overload mode.

Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с .известным  вл етс  высока  эффективность и надежность защиты электропотребител  от аварийных режимов.Thus, the advantage of the proposed device in comparison with the known one is the high efficiency and reliability of protecting the consumer from emergency modes.

Кроме того, преимуществом предлагаемого устройства защиты  вл етс  его компактность, так как устройство вмонтировано в амперметр, упрощенна  калибровка уставки защиты.In addition, the advantage of the proposed protection device is its compactness, since the device is mounted in an ammeter, simplified calibration of the protection setting.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula 1, Устройство дл  защиты трехфаз.кого электродвигател  от анормальных режимов, содержащее магнитный пускатель с силовыми контактами, предназначенными дл  включени  последователно в фазные провода электродвигател 1, Device for protection of a three-phase motor against abnormal conditions, containing a magnetic starter with power contacts intended to be connected sequentially into the phase conductors of an electric motor 56565656 кнопку Стоп и кнопку Пуск, за- шунтированную блок-контактом маг ит- ного пускател , при этом упом нутые кнопки включены в последовательную цепочку с обмоткой магнитного пускател  и вс  цепочка подключена к клен- мам дл  соединени  с фазами сети, то- коограничительный резистор, конденса10 тор, датчик тока, первична  обмотка которого подключена к клеммам дл  соединени  с одной из фаз электродвигател , исполнитапьный орган в виде реле, размыкающие контакты которогоthe Stop button and the Start button, shunted by a block contact of the mag- netic starter, with the buttons mentioned included in a series with a magnetic starter winding and the whole chain is connected to the maple to connect to the mains phases, the limiting resistor, a capacitor, a current sensor, the primary winding of which is connected to the terminals for connection to one of the phases of the electric motor, executes the organ in the form of a relay, which opens the contacts t5 предназначены дл  включени  между обмоткой магнитного пускател  и фазой сети, и тиристора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, кt5 are intended to be connected between the winding of the magnetic starter and the phase of the network, and the thyristor, characterized in that, in order to extend the functionality, 20 вторичной обмотке датчика тока подключен вновь введенный амперметр, стрелка которого снабжена контактом, соединенным с управл ющим электродом тиристора, шкала амперметра снабжена20 the secondary winding of the current sensor is connected to a newly introduced ammeter, the arrow of which is provided with a contact connected to the control electrode of the thyristor; the scale of the ammeter is equipped with 25 ограничительными контактами,подключенными через токоограничительный резистор к аноду тиристора, реле зашун- тировано конденсатором и подключено одним выводом обмотки через вновь25 limiting contacts connected through a current limiting resistor to the thyristor anode, the relay is bounded by a capacitor and connected by one winding terminal through again 30 введенный резистор, тиристор - к выводу одной из диагоналей вновь вве-, денного выпр мительного моста, к другому выводу которой подключен второй вывод обмотки реле, при этом выводы другой диагонали выпр мительного моста подключены к выходам вновь введенного емкостного делител , выполненного в виде звезды, один вход которого подключен к клемме дл  сое .Q динени  с нулевым проводом сети, а два других входа подключены к клеммам дл  соединени  ,с фазными выводами электродвигател ,30 entered resistor, thyristor - to the output of one of the diagonals of the newly introduced rectifying bridge, to the other output of which the second output of the relay coil is connected, while the outputs of the other diagonal of the rectifying bridge are connected to the outputs of the newly inserted capacitive divider made in the form of a star , one input of which is connected to a terminal for soy .Q dineeni with a neutral conductor of the network, and two other inputs are connected to terminals for connection, with the phase terminals of the electric motor, 2, Устройство по п, 1, о т л и 2, The device according to p, 1, about t l and чающеес  тем, что, с целью упрощени  калибровки уставки защиты путем изменени  зазора межгду ограничительными контактами амперметра, упом нутые контакты вьшолнены с возможностью перемещени .This is so that, in order to simplify the calibration of the protection setpoint by changing the gap between the ammeter's limiting contacts, the said contacts are movable. 3. Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что, с целью устранени  вибрации стрелки амперметра при соприкосновении.с ограничительными контактами и обеспечени  наежности контакта, ограничительные контакты выполнены в виде пружин.3. The device according to claim 1, which is designed so that, in order to eliminate the vibration of the needle of the ammeter when it comes into contact with restrictive contacts and to ensure the reliability of the contact, the restrictive contacts are made in the form of springs.